PULAU UNTUNG JAWA DKI JAKARTA
HASIL DAN PEMBAHASAN Kebutuhan Air
Berdasarkan hasil survai lapangan dan dilanjutkan dengan analisa data, diperoleh data kebutuhan air bersih. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan sebanyak 480 jiwa dengan asumsi penggunaan air sebanyak 130 liter orang per hari. Untuk memenuhi kebutuhan air tersebut, maka digunakan satu sumber air, yaitu dari air tanah dalam. Dari hasil diskusi, diketahui pemakaian air rata-rata per hari adalah sekitar 62,4 m3/hari.
Jumlah Air Limbah
Pada umumnya, untuk menentukan jumlah limbah yang dihasilkan didasarkan dari pemakaian air yang berpotensi menjadi limbah. Untuk keperluan domestik pada umumnya jumlah limbahnya sebesar 80 – 90% dari pemakaian air yang berpotensi menjadi limbah. Berdasarkan asumsi tersebut, maka jumlah limbah yang dihasilkan oleh masyarakat Pulau Untung Jawa Provinsi DKI Jakarta sebesar 90 % x 62,4 m3/hari yaitu 56,16 m3/hari.
Perkiraan jumlah limbah ini akan digunakan sebagai dasar disain IPAL yang direncanakan.
Sumber limbah yang ada dari kamar mandi (grey water), laundry, dapur, dan dari overflow septik tank (black water), air bekas wudludan lain-lain menyebar di seluruh area pulau. Saat ini semua limbah tersebut diresapkan ke dalam tanah, dan kalau dibiarkan dalam jangka waktu lama suatu ketika akan mencemari air tanah yang saat ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah sakit. Jika hal ini terjadi, maka air tanah tersebut tidak dapat lagi digunakan untuk memenuhi kebutuhan air rumah tangga yang memerlukan air dengan kualitas tinggi. Untuk menghindari hal ini, maka diperlukan sistem penghematan pemakaian air dan system pengolahan air limbah yang dapat menghilangkan polutan yang ada sehingga lingkungan tetap terjaga dengan baik. IPAL yang dilengkapi dengan re-use ini ternyata dapat menjawab dan menyelesaikan kedua persoalan tersebut sekaligus, dimana sistem IPAL akan mendegradasi polutan yang ada sehingga akan menjaga lingkungan dari bahaya pencemaran dan sistem re-use akan mensuplay air untuk kebutuhan lain sehingga akan terjadi penghematan pemakaian air.
Sistem Pengumpulan Air Limbah
Karena di pulau hanya tersedia satu calon lokasi IPAL yang sesuai, maka pengolahan limbah rumah tangga ini akan menggunakan sistem terpusat. Untuk itu diperlukan satu sistem yang dapat menyalurkan semua limbah yang ada menuju lokasi IPAL. Karena area pulau yang sangat luas (± 2 Ha) dan datar serta sumber limbah saat ini berada di tengah-tengah pulau yang sudah tertata rapi, maka diperlukan suatu sistem yang tidak sederhana. Agar sistem dapat berjalan dengan baik, sesuai dengan rencana yang diinginkan serta tidak mengganggu secara estitika dan keindahan, maka diperlukan perencanaan jaringan yang tepat sesuai dengan tempat tersebut. Ada dua alternatif sistem pengumpulan limbah yang dapat dikerjakan serta jenis dan sumber limbah yang akan diolah di IPAL ini nanti. Gambar 1 menunjukkan system pengumpulan limbah dari sumbernya.
52 Gambar 1. Denah eksisting, rencana lokasi IPAL dan pemipaan
Teknologi IPAL Yang Digunakan
Dalam menentukan teknologi proses pengolahan air limbah, didasarkan atas beberapa kriteria antara lain: 1. Efisiensi pengolahan dapat mencapai standar Baku Mutu Lingkungan,
2. Pengelolaannya harus mudah,
3. Lahan yang diperlukan tidak terlalu besar, 4. Konsumsi energi sedapat mungkin rendah, 5. Biaya operasinya rendah,
6. Lumpur yang dihasilkan sedapat mungkin kecil,
7. Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar, 8. Dapat menghilangkan padatan tersuspensi (SS) dengan baik,
9. Perawatannya mudah dan sederhana.
Berdasarkan kriteria tersebut di atas untuk pengolahan air limbah yang tepat digunakan adalah kombinasi proses biofilter anaerob-aerob. Skema proses biofilter anaerob-aerob seperti diperlihatkan di bawah ini.
53 Gambar 2. Layout IPAL
Uraian Sistem Ipal Dan Pemanfaatan Teknologi Membran Proses Pengolahan Limbah Di IPAL
Unit Pengolahan Air Limbah (IPAL) merupakam salah satu bagian dari kegiatan Pemerintah Kepulauan Seribu dalam upaya mewujudkan lingkungan Pulau Untung Jawa yang bersih dan sehat, Oleh karena itu dibutuhkan suatu penanganan serius dan khusus dalam mengelolah hasil limbah yang dihasilkan masyarakat. Limbah cair yang sudah melewati proses pengolahan pendahuluan (Pretreatment) bergabung dalam sistem sewerage menuju Unit Pengolahan Air Limbah (IPAL) terdapat beberapa tahap pengolahan, yaitu :
Grit Chamber:
Dari manhole terakhir dari sistem sewerage air limbah mengalir ke Grit Chamber, yang berfungsi : 1. Mengendapkan padatan padatan dari limbah cair (influen )
2. Perbedaan berat jenis menyebabkan limbah cair dan sampah yang terbawah saja yang mengalir ke screen kasar.
3. Secara periodik dilakukan pengurasan dan dibuang ke pembuangan sampah.
Screen Kasar dan Halus :
1. Limbah cair dari Grit Chamber akan mengalir ke Screen Kasar, dan limbah dari Screen Kasar ke Screen Halus.
2. Menyaring sampah yang terbawah ( daun, sayuran, plastik dsb ). Screen Kasar menyaring sampah dengan ukuran > 15 mm dan Screen Halus menyaring sampah dengan ukuran > 8 mm.
3. Tiap hart harus diambil sampahnya dan dibuang ke pembuangan sampan
Comminutor ( Penggiling/penghancur) :
Air limbah yang lewat dari Screen Halus masih mengandung bahan-bahan organik kasar yang berukuran > 1 – 6 mm
1. Menghancurkan bahan-bahan organik kasaryang berukuran > 1- 6 mm secara mekanik .
2. Dalam keadaan off, lubang comminutor mampu dilewati aliran limbah cair ( rotaring cutting teeth ), motor penggerak ini dilengkapi. dengan exhaust
3. fan serta penutup dan berada 200c m dari penghancur sehingga terhindar dari rendaman air saat darurat banjir dan terkena hujan.
54
NetraLisasi:
Air limbah yang mengandung padatan berukuran < 1- 6 mm akan mengalir ke dalam bak Netralisasi. Disini pH dinetralkan hingga mencapai pH = 7,0 karena pH dari air limbah influen bervariasi antara < 7,0 (asam)Atau > 7,0 (basa). Dalam proses netralisasi ini menggunakan beberapa peralatan antara lain 1. pH Controller dan Sensor : alat ini menera pH yang ada pada limbah cair dan sekaligusmengontrol
kerja dari Dozing Pump (2) Apabila pH
2. terbaca < 7,0 maka Dozing PumpAlkali ( Na OH ) Caustic soda. Akan bekerja sampai stop pada pH = 7,0 juga bila Ph terbaca > 7,0 maka Dozing Pump asam ( H2SO4 ) asam alkali akan berkerja sampai stop pada pH = 7,0
3. Dozing Pump : adalah pompa kimia yang akan mendosis larutan asam sulfat (acid) atau larutan caustic soda (alkali) secara tepat dan bekerja berdasarkan input dari pH Controller (1).
4. Mixer dan Tangki Kimia : mixer adalah pengaduk bahan kimia (asamsulfat atau caustic soda) di dalam tangki kimia. Blade dan Shaftnya dari stainless steel.Tangki kimia terbuat dari bahan polyethylene (PE) yang tahan terhadap larutan asamsulfat dan caustic soda.
Ekualisasi:
Limbah yang telah netral pH nya dialirkan dalam bak ekualisasi unuk menampung limbah pada saat-saat peak hour dan memberikan kualitas limbah cair yang homogen Terdapat 4 ruangan bak ekualisasi yang harus dibersihkan tiap minggu dan endapan kotoran yang terbentuk secara manual dan selanjutnya dibuang ke pembuanan sampah atau dibakar dalam incinerator.
1. Submersible Pump ( Pompa Proses ) air Umbah yang sudah homogen dan pH netral ditransfer kedalam Splitter Tank (D4) secara kontinyu dengan pompa celup yang dilengkapi dengan WLC (water level controller) dan chek valve.
2. Splitter Tank (Tangki pembagi) dari Splitter Tank limbah cair akan dibagikan ketempat Reaktor Anaerobik secara merata untuk selanjut nya diproses secara biologis tanpa menggunakan oksigen (anaerobik).
Membran Bio Reaktor
Sistem Membran Bio Reaktor dimana limbah cair dialirkan dan difiltrasi dengan menggunakan membran, dimana dibagi melalui tahapan :
1. Dalam reaktor ini limbah cair dari bak ekualisasi akan mengalami proses biologis secara aerobik beban polutan mengalami degradasi selama 4-6jam. Dalam proses ini akan terjadi penurunan beban polutan :
BOD 5 : ( 70-80 ) % COD : ( 65 - 75 ) % TSS : (65-75)%
2. Aliran limbah cair dari bawah ke atas melalui pipa didalam reaktor. Kecepatan aliran limbah cair diatur oleh valve butterfly yang ada pada tanki pembagi.
3. Bakteri aerobik tumbuh dan berkembang dalam media bakteri yang ada didalam tanki reaktor. Gas metana dan volatile yang terjadi dalam tanki raeaktor akan dibuang ke udara lewat pipa gas.
4. Lumpur bakteri yang terjadi dikeluarkan setiap 30 - 35 hari sekali (lumpur sudah berwarna hitam) denganmembuka kran /velve Ø 6" yang berada didasar tanki reaktor dan dialirkan ke penirisan lumpur. Lumpur/sludge yangterjadi sedikit karena sebagian besar COC ( 55-65 )% aerasi menjadi gas. Dalam sistem ini dilengkapi dengan diffuser yang dapat mendistribusikan oksigen dalam butiran- butiran halus kelimbah cair. Oksigen (02) yang didistribusikan disIPALai oleh ROOTS BLOWER. DalamprosesAerobik initerdapat beberapa alat antara lain :
55 5. Roots Blower : adalah Blower dengan type Roots yang mensIPALay Oksigen, udara yang disIPALay sudah melalui proses filtrasi dan kompresi Disediakan 2 unit Blower (1 running dan 1 standby) yang diproses paralel dan dilengkapi dengan check valve.
6. Diffuser : adalah alat pendistribusi Oksigen menjadi butiran - butiran halus dalam limbah cair sehingga oksigen terlarut dalamair limbah. Untuk itu digunakan bakteri Aerob dalam proses filtrasi fisiologis dalam mendekomposisi limbah cair. Lumpur bakteri yang terjadi dalam tanki Aerobik dikeluarkan tiap bulan (lumpur sudah berwarna hitam) dengan membuka kran/valve Ø 6 " yang berada dibawah dasar tanki Aerobik dan dialirkan kepenirisan lumpur.
7. Vacuum Flat Membrane : Dengan kemampuan filtrasi sampai 1.1 – 0.01 micron, sehingga mampu menyaring zat terlarut dalam air.
Klorinasi:
Sebelum limbah cair yang sudah diolah (efluen) dibuang ke riol/sungai, maka harus melewari proses desinfeksi dengan klorin. Larutan klorin yang digunakan dapat berupa NaOCl atau CaOH2 (kaporit) dengan konsentrasi 10%. Larutan klorin didosiskan + 5 ppm. Dengan alat dozing pump yang dikontrol oleh ORP controller agar residu klorin yang ada pada efluen stabil + ppm alat ini setiap minggu dibersihkan agar pembacaan dan pengontrolan dosis tepat
Sludge Drying Bed (Penirisan Lumpur):
Sludge/lumpur yang dihasilkan dari tanki Reaktor (Anaerobik/ Aerobik) Lumpur inimengandung kotoran dan sel bakteri yang telah mati, dibuang setiap 30-35 hari sekali dengan jalan membuka valve lumpur. Kemudian lumpur ini ditiriskan diatas lapisan pasir dan kerikil yang ada pada bak sludge drying bed, dapat dikumpulkan untuk digunakan sebagai pupuk tanaman/bunga.
Fish Pool ( Kolam Ikan ):
Sebagian besar air limah dariefluen sebelumdibuang dilewatkan pada bak klorinasi dan sebagian kecil dialirkan ke kolam ikan untuk menguji kadar polutan yang masih tersisa pada efluen.
Manhole Terakhir
Manhole terakhir (diberi warna merah) dan merupakan influen dari IPAL ini sangat berguna untuk mengontrol dan menjaga kondisi limbah cair yang diolah dalam IPAL, apakah terjadi carry over dan grease/minyakterhadap bahan bahan organik dalam limbah cair.
Ruang Kontrol
Seluruh peralatan yang dipergunakan dalam IPAL dikendalikan dalam ruang kontrol dengan sebuah panel. Dua buah Blower ditempatkan didalam ruang kontrol ini dan dilengkapi dengan peredam suara, fres air ventilasi dan exhaust air ventilasi, serta semua instrumen IPAL seperti : PH controller, ORP controller dan Flowmeter dipasang dalam satu box panel untu memudahkan pengontrolan.
Pompa Drainase
Dalam keadaan hujan, pompa drainase yang berada pada platform reaktor akan memompa air hujan keluar selokan secara otomatis, karena dilengkapi dengan WLC (water level control).
Outlet hasil pengolahan IPAL harus memenuhi baku mutu :
Output enfluent/mutu limbah cair sesuai Keputusan Menteri KLH No : kep 58 / MENLH/12/1995 untuk baku mutu limbah cair bagi kegiatan Rumah Sakit, yaitu:
1. Suhu : < 30° C 2. BOD5 : < 30 mg/l 3. COD : < 80 mg/l 4. TSS : < 80 mg/l 5. NH3 bebas : 0,1 mg/l
56 6. PO4 : 2 mg/l
7. Mikrobiologik : 10.00/100ml
Dalam test commissioning di RSUD Lebong Bengkulu, menghasilkan seluruhnya dibawah ambang baku mutu yang telah ditetapkan Keputusan Menteri KLH No : kep 58 / MENLH/12/1995.
Pengolahan Secara Filtrasi
Tujuan penyaringan adalah untuk memisahkan padatan tersuspensi dari dalam air yang diolah. Pada penerapannya filtrasi digunakan untuk menghilangkan sisa padatan tersuspensi yang tidak terendapkan pada proses sedimentasi. Pada pengolahan air buangan, filtrasi dilakukan setelah pengolahan kimia-fisika atau pengolahan biologi. Ada dua jenis proses penyaringan yang umum digunakan, yaitu penyaringan lambat dan penyaringan cepat. Penyaringan lambat adalah penyaringan dengan memanfaatkan energi potensial air itu sendiri, artinya hanya melalui gaya gravitasi. Penyaringan ini dilakukan secara terbuka dengan tekanan atmosferik. Sedangkan penyaringan cepat adalah penyaringan dengan menggunakan tekanan yang melebihi tekanan atmosfir, biasanya dengan menggunakan pompa, seperti yang akan diterapkan di system re-use rumah sakit ini. Berdasarkan jenis media filter yang digunakan, penyaringan dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu filter media granular (butiran) dan filter permukaan. Pada jenis media granular, media yang paling baik mempunyai karakteristik sebagai berikut: Ukuran butiran membentuk pori-pori yang cukup besar agar partikel besar dapat tertahan dalam media, sementara butiran tersebut juga dapat membentuk pori yang cukup halus, sehingga dapat menahan suspensi. Butiran media bertingkat, sehingga lebih efektif pada saat proses pencucian balik (backwash). Saringan mempunyai kedalaman yang dapat memberikan kesempatan aliran mengalir cukup panjang.
Sejauh ini media yang paling baik adalah pasir yang ukuran butirannya hampir seragam dengan ukuran antara 0,6 hingga 0,8 mm. Laju operasi untuk penyaringan ditentukan oleh kualitas air baku dan media filter. Pada umumnya laju penyaringan pada saringan pasir cepat adalah 82,4 liter per menit/m2. Sistem yang ada pada saat ini dapat menaikkan aliran hingga 206 liter per menit/m2. Unggun saringan yang terdiri dari dua jenis media, yaitu arang dan pasir menghasilkan lapisan media arang yang butirannya besar (berat jenis 1,4-1,6) berada diatas media pasir yang lebih halus (berat jenis 2,6). Susunan media dari atas ke bawah kasarhalus, akan memudahkan aliran air. Flok yang besar akan tertahan butiran arang di bagian atas/permukaan unggun.
Pengolahan Secara Adsorpsi
Adsorpsi adalah penumpukan materi pada interface antara dua fase. Pada umumnya zat terlarut terkumpul pada interface. Proses adsorpsi memanfaatkan fenomena ini untuk menghilangkan materi dari cairan. Banyak sekali adsorbent yang digunakan di industri, namun karbon aktif merupakan bahan yang sering digunakan karena harganya murah dan sifatnya nonpolar. Adsorbent polar akan menarik air sehingga kerjanya kurang efektif. Pori-pori pada karbon dapat mencapai ukuran 10 angstrom. Total luas permukaan umumnya antara 500 – 1500 m2/gr. Berat jenis kering lebih kurang 500 kg/m3.
Biaya Operasional Listrik
Biaya operasional dari instalasi pengolahan limbah dan sistem penggunaan air kembali ini terdiri dari biaya listrik untuk pompa dan blower, biaya perawatan peralatan dan mesin dan biaya tenaga operator. Secara rinci jumlah biaya operasional IPAL tersebut adalah
Tabel 1. Kebutuhan daya listrik per hari
No Peralatan Listrik (watt) Jam Operasi Jumlah KwH per Hari
1 Inlete Pompa 800 24 19.2
2 Pompa Sirkulasi 400 24 9.6 3 Sludge Return Pump 400 6 2.4 4 Unit pensupply udara 4400 24 105.6
57 (Blower Unit)
5 Chemichal dosing pump 42 6 0.25
Jumlah 137.05
Biaya peralatan sebesar Rp. 600.000 dengan tenaga operator sebesar Rp. 1.250.000 per orang diperlukan sebanyak 2 orang. Sehingga kebutuhan anggaran operasional perhari yaitu
Tabel 2. Kebutuhan operasional per hari
No Jenis Biaya Jumlah Unit Satuan Total Biaya Per Hari
1 Total Biaya Listrik 137.05 Rp. 500 per KwH
Rp. 68.525,- 2 Biaya Perawatan Rp. 20.000,- 3 Biaya Tenaga Kerja 2 Orang Rp. 1.250.000 Rp. 83.333,-
Jumlah Rp. 171.858,-
Dari total biaya operasional IPAL ini dapat dihitung juga besarnya biaya operasional untuk pengolahan limbah setiap meter kubiknya, yaitu sebagai berikut :
- Jumlah air limbah per hari = 56.16 m3
- Biaya pengolahan air limbah = Rp.171.858 / 56.16 m3, atau = Rp 3.060 / m3 limbah
Effisiensi yang diperoleh dari sistem reuse ini diperoleh dari besarnya nilai rupiah dari jumlah air yang dapat dihemat karena digantikan oleh air olahan IPAL ini. Secara rinci jumlah effisiensi yang diperoleh adalah sebagai berikut :
= ( Jumlah air yang di re-use x Harga air ) – Biaya Operasional IPAL = (56,16 m3/hari x Rp.22.000/m3) - Rp.171.858,- /hari
= Rp. 1.235.520 - Rp. 171.858,- / hari = Rp. 1.063.662 / hari.
= Rp. 31.909.860,- / bulan. = Rp. 382.918.320 /tahun.
Calon Lokasi Ipal
IPAL dengan teknologi membrane Pulau Untung Jawa dengan kapasitas 56.16 m3/hari rencananya akan ditempatkan di ujung lahan kosong. Saat ini lokasi tersebut merupakan areal yang terendah secara gravitasi dan belum termanfaatkan dengan luas area yang dapat digunakan seluas 8 x 15 m. Secara foto lokasi tersebut ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
58 Gambar 3. Lokasi IPAL
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis tersebut di atas, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain :
1. Rencana pengelolaan limbah dengan teknologi Membran dan dilanjutkan dengan penggunaan air kembali akan dapat digunakan sebagai solusi permasalahan bahaya pencemaran lingkungan dan menghindari terjadinya defisit air bersih.
2. Teknologi membrane dapat menghemat pemakaian air bersih, tanpa mengurangi jumlah pemakaian air. Program ini dapat menghemat pemakaian air sampai dengan 50%.
3. Ada banyak keuntungan yang akan diperoleh oleh pemda jika gerakan ―Green Land‖ (upaya pemanfaatan kembali air dengan teknologi membrane) ini dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Adriaens, P., Kohler, HP.E, Kohler-Staub, D., and Focht, D.D. (1989). Bacterial dehalogenation 0f Chlorobenzoates and coculture biodegradation of 4,4-dichlorobiphenyl. Appl. Environ. Microbiol. 5:887-892.
BPPT, (2002). Laporan akhir kegiatan ―Pengkajian Teknologi Pengolahan Air Limbah Industri Kecil
Pelapisan Logam‖. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan (P3TL) – BPPT.
Chaney, R.L. 1980. Health Risks Assosiated with Toxic Metals in Minicipal Sludge, pp. 59-73. In G. Bitton, B.L Risk of land Application. Proc. Ann Arbor Science Publisher, Inc.Michigan.
Forstner, W. 1978. Metal Pollution in the Aquatic Environment. Applied Science Publisher Ltd.
Overcash, M.R. (1981). Decomposition of Toxic and Nontoxic Organic Compounds in Soils. Ann Arbor Science Publishers Inc./The Butterworth Group, Michigan USA.
Raka, I G., Zen, M.T., Soemarwoto, O.,Djajadiningrat, S.T., and Saidi, Z. (1999). Paradigma Produksi Bersih: mendamaikan pembangunan ekonomi dan pelestarian lingkungan. Penerbit Nuansa, Bandung, Indonesia
Setiyono (2002). Sistem Pengelolaan Limbah B-3 di Indonesia. Kelompok Teknologi Air Bersih dan Limbah Cair, Pusat pengkajain dan Penerapan teknologi Lingkungan (P3TL), Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan, Badan Pengkajain dan Penerapan Teknologi (BPPT).
59 Setiyono (2009). Disain Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Dan Re-Use Air Di Lingkungan Perhotelan. Pusat Teknologi Lingkungan, Badan Pengkajain dan Penerapan Teknologi (BPPT). JAI Vol 5. No. 2 2009
60