PENINGKATAN KUALITAS AIR BAKU MENGGUNAKAN
BIOFILTRASI DENGAN MEDIA PASIR KUARSA DAN
BOTOL AMDK
MUHAMMAD SYIFA
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Peningkatan Kualitas Baku Menggunakan Biofiltrasi dengan Media Pasir Kuarsa dan Botol AMDK adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
MUHAMMAD SYIFA. Peningkatan Kualitas Air Menggunakan Biofiltrasi dengan Media Pasir Kuarsa dan Botol AMDK. Dibimbing oleh SUPRIHATIN.
Proses Biofiltrasi merupakan proses yang digunakan untuk meningkatkan kualitas air secara biologis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas proses biofiltrasi pada media pasir kuarsa dan botol AMDK, serta mengevaluasi pembebanan ammonium terhadap kemampuan biofilter dalam mereduksi konsentrasi ammonium, nitrat, fosfat, senyawa organik, perubahan pH, zat warna, dan kekeruhan. Berdasarkan pengujian karakterisasi air baku maka menurut PP. No. 82 tahun 2001 bahwa kualitas air baku termasuk ke dalam golongan II. Aklimatisasi merupakan proses mikroorganisme pada media biofiltrasi. Uji pembebanan digunakan untuk mengetahui kemampuan reaktor biofiltrasi dalam menahan beban ammonium. Pada proses pengujian biofiltrasi media pasir mampu mereduksi ammonium dari 60,48 menjadi 25,45 mg/L, nitrat dari 1,8 menjadi 1,74 mg/L, fosfat dari 0,36 menjadi 0,29 mg/L, senyawa organik 9,79 menjadi 6,36 mg/L, zat warna dari 30 menjadi 24 PtCo, TSS dari 17 menjadi 8 mg/L, dan kekeruhan dari 17 menjadi 13 FTU. Pada proses pengujian biofiltrasi media AMDK mampu mereduk si ammonium dari 60,48 menjadi 35,56 mg/L, meningkatkan nitrat dari 1,8 menjadi 2,4 mg/L, mereduksi fosfat dari 0,36 menjadi 0,34 mg/L, mereduksi senyawa organik 9,79 menjadi 5,72 mg/L, warna dari 30 menjadi 18 PtCo, TSS dari 17 menjadi 6 mg/L, dan kekeruhan dari 17 menjadi 8 FTU. Pengunaan biofiltrasi pada air baku mampu meredam fluktuasi kualitas air baku dan menghemat penggunaan bahan koagulan. Penerapan reaktor biofiltrasi dengan media pasir mampu menghemat biaya bahan koagulan Rp 1.588.673.986 per tahun sedangkan media botol AMDK Rp 1.418.311.317 per tahun. Penggunaan reaktor biofiltrasi dengan media pasir direkomendasikan untuk digunakan dalam instalasi pengolahan air IPB Dramaga Bogor.
Kata kunci: Air baku, botol AMDK, biofiltrasi, pasir kuarsa
ABSTRACT
MUHAMMAD SYIFA. Raw Water Quality Improvement of Biofiltration Using Quartz Sand and Drinking Water Bottled as Media. Supervise by SUPRIHATIN.
microorganisms in the press biofiltrasi. . Biofiltration using sand medium test reduced ammonium from 60,48 into 25,45 mg/L, nitrate from 1,8 to 1,74 mg/L, phosphate from 0,36 to 0,29 mg/L, organic compounds from 9,79 to 6,36 mg/L, the color from 30 to 24 PtCo, TSS from 17 to 8 mg/L and turbidity from 17 to 13 FTU. Whereas, biofiltration using drinking water bottles media reduced ammonium from 60,48 into 35,56 mg/L, increasing nitrate from 1,8 to 2,4 mg/L, reduce phosphate from 0,36 to 0,34 mg / L, reduce organic compounds 9,79 to 5,72 mg/L , the color of 30 to 18 PtCo, TSS from 17 to 6 mg/L, and turbidity from 17 to 8 FTU. Biofiltration process could lower the water quality fluctuation and save coagulant material costs. The application of the medium sand biofiltration reactor capable of coagulant material savings of Rp 1.588.673.986 per year, while media Rp 1.418.311.317 bottles of drinking water per year. The use of the medium sand biofiltration reactor is recommended for use in water treatment plants IPB Dramaga, Bogor.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian
PENINGKATAN KUALITAS AIR BAKU METODE
BIOFILTRASI DENGAN MEDIA PASIR KUARSA DAN
MEDIA BOTOL AMDK
MUHAMMAD SYIFA
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Peningkatan Kualitas Air Menggunakan Biofiltrasi dengan Media Pasir Kuarsa dan Botol AMDK
Nama : Muhammad Syifa NIM : F34090070
Disetujui oleh
Prof Dr Ing Ir Suprihatin Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2013 ini adalah Biofiltrasi, dengan judul “Peningkatan Kualitas Air Menggu nakan Biofiltrasi dengan Media Pasir Kuarsa dan Botol AMDK”. Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Prof Dr Ing Ir Suprihatin selaku pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, bantuan, dan dorongan selama pelaksanaan penelitian.
2. Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti yang telah memberikan bimbinga n moral selama penulis melaksanakan studi di Departemen Teknologi Industri Pertanian
3. Orang Tua Penulis, Akhmad Jaeroni dan Umirah yang telah memberikan bimbingan dan bantuan moril, material dan spiritual kepada penulis sejak kecil hingga menamatkan gelar sarjana di Teknologi Industri Pertanian.
4. Staf dan Laboran Teknologi Industri Pertanian: Ibu Egnawati, Ibu Sri, Pak Yogi, Pak Edi, Pak Sugi, Ibu Dyah, Pak Dicky, Ibu Rini dan Pak Gun yang telah memberikan bantuan penulis selama melaksanakan penelitian.
5. Teman-teman seperjuangan di Lapangan : Ramiza, Nisa, Rusyadi, Saibah, Nurul dan lainnya.
6. Rekan-rekan TIN 46 dan IKC atas kerjasama, keakraban, keluarga dan kekerabatan selama menjalankan perkuliahan di Teknologi Industri Pertanian.
Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontibusi nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang teknologi pertanian, khususnya di bidang Teknologi dan Manajemen Lingkungan.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 3
METODE 3
Bahan 3
Alat 3
Metode Analisis Data 4
Karakterisasi air baku 4
Aklimatisasi 4
Pengujian pembebanan 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Karakterisasi Air Baku 5
Aklimatisasi 6
Uji Pembebanan 9
Eliminasi ammonium (NH3-N) 10
Peningkatan nitrat (NO3-N) 12
Eliminasi fosfat 13
Eliminasi senyawa organik 14
Perubahan nilai pH 15
Perubahan warna 16
Penurunan TSS 17
Perubahan kekeruhan 17
Kajian Analisis Biaya Penerapan Reaktor Biofiltrasi 18
Analisis kebutuhan koagulan 18
Analisis biaya penerapan reaktor biofiltrasi 20
Simpulan 21
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1. Data karakterisasi fisik Sungai Cihideung 5
2. Data hari hujan Kecamatan Dramaga Kabupaten Bogor tahun 2012 19
DAFTAR GAMBAR
1. Rancangan alat biofiltrasi 3
2. Proses pelekatan biofilm 6
3. Skema dan lapisan biofilm 7
4. Kandungan TSS selama proses aklimatisasi biofiltrasi 8
5. Nilai kekeruhan selama proses aklimatisasi biofiltrasi 8
6. Perbandingan perubahan warna selama proses aklimatisasi 9
7. Kandungan ammonium selama uji tingkat pembebanan ammonium 10
8. Perbandingan input dan output ammonium pada uji pembebanan
ammonium 11
9. Efisiensi eliminasi ammonium berbanding dengan input ammonium 11
10. Nilai kandungan nitrat selama uji tingkat pembebanan ammonium 13
11. Nilai kandungan fosfat selama uji pembebanan ammonium 14
12. Kandungan senyawa organik selama uji pembebanan ammonium 15
13. Nilai pH pada uji pembebanan ammonium 16
14. Nilai warna pada selama uji pembebanan ammonium 16
15. Nilai TSS selama uji pembebanan ammonium 17
16. Nilai perubahan kekeruhan selama uji pembebanan ammonium 18
17. Perbandingan kandungan TSS dengan dosis PAC optimum 19
DAFTAR LAMPIRAN
1. Metode uji kualitas air 24
2. Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 26
3. Data uji kualitas air aklimatisasi 28
4. Data kandungan ammonium uji tingkat pembebanan ammonium (mg/L) 29 5. Data kandungan nitrat selama uji tingkat pembebanan ammonium (mg/L) 30 6. Data kandungan fosfat selama uji tingkat pembebanan Ammonium
(mg/L) 31
7. Data kandungan senyawa organik selama uji tingkat pembebanan
ammonium (mg/L) 32
8. Data nilai pH selama uji tingkat pembebanan ammonium 33 9. Data nilai warna selama uji pembebanan ammonium (PtCo) 34
10. Nilai TSS uji pembebanan Ammonium (mg/L) 35
PENDAHULUAN
Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang sangat berharga dan kebutuhan vital bagi makhluk hidup. Peningkatan kebutuhan air dalam era kehidupan ekonomi moderen seperti saat ini, air dimanfaatkan sebagai kebutuhan domestik, perikanan, peternakan, pertanian, industri, pembangkit listrik, transportasi, bahkan sampai kepada kebutuhan sekunder seperti rekeasi dan olah raga. Seharusnya air diperlakukan sebagai bahan yang bernilai, dimanfaatkan secara bijak, dan dijaga kemurniannya terhadap cemaran. Realitanya, air selalu dihambur-hamburkan, dicemari, dan disia-siakan.
Air bersih sebagai sumber kehidupan, kini persediaannya terbatas dan kualitasnya semakin turun akibat cemaran dari hasil kegiatan manusia, sehingga banyak masyarakat kesulitan untuk mengakses air bersih. Menurut Suriawiria (1996) penurunan kualitas air banyak berubahnya fungsi sungai yang digunakan sebagai tempat pembuangan akhir limbah. Akibatnya terjadi perubahan lingkungan sehingga akan berakibat buruk bagi organisme air. Menurut organisasi kesehatan dunia (WHO), 2 milyar penduduk kini menyandang resiko menderita penyakit murus (diare) yang disebabkan oleh air dan makanan. Penyakit ini merupakan penyebab utama kematian lebih dari 5 juta anak setiap tahun. Oleh karena itu, perubahan radikal terhadap cara kita menghargai air dan memanfaatkan air sangat mendesak untuk dilakukan, karena indikasi air bersih sudah menjadi barang langka sudah terjadi, yaitu air bersih semakin sulit diperoleh serta untuk mendapatkannya harus melalui pengolahan khusus yang biayanya melewati jangkauan sumberdaya ekonomi negara.
Air sungai sebagai sumber air baku perusahaan air minum debitnya semakin kecil dan kualitasnya semakin menurun, hal ini mengakibatkan biaya produksi air bersih semakin mahal dan pada kondisi tertentu menyebabkan perusahaan air minum (PAM) tidak dapat lagi memberikan pelayanan yang baik bagi masyarakat karena kualitas air olahannya buruk dan tidak memenuhi Permenkes Republik Indonesia Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang persyaratan air bersih. Data Susenas BPS 2004 menyebutkan bahwa persentase masyarakat yang memiliki sumber air minum dari jaringan air minum yang terlindungi adalah sebesar 18% dan akses melalui bukan jaringan perpipaan tidak terlindungi adalah 45%. Sehingga dapat disimpulkan hampir setengah dari jumlah penduduk Indonesia tidak memiliki akses pada sumber air minum yang aman. Masyarakat pada umumnya tidak memahami prinsip perlindungan sumber air minum tingkat rumah tangga, maupun untuk skala lingkungan. Sedangkan sumber air baku (air sungai), difungsikan berbagai macam kegiatan sehari-hari, termasuk digunakan untuk mandi, cuci dan pembuangan kotoran/sampah. Sebagian masyarakat masih menganggap bahwa air hanya urusan pemerintah atau PAM saja, sehingga tidak tergerak untuk mengatasi masalah air minum secara bersama.
2
Menurut Pelezar dan Chan (1996) penggunaan pengolahan secara biologis efektif untuk mengeliminasi zat organik, ammonium, deterjen dan mangan. Salah satu cara yang dapat dipertimbangkan dalam pengolahan secara biologis ini adalah dengan menerapkan proses biofiltrasi menggunakan media plastik tipe botol AMDK dan pasir kuarsa yang ditetapkan sebagai tahap awal peningkatan kualitas air baku (pre-treatment).
Penelitian Horan (1990) menjelaskan mekanisme pengolahan air baku secara biologis menggunakan proses biofiltrasi terjadi dalam 3 tahapan utama meliputi proses oksidasi, adsorpsi, dan filtrasi zat pencemar yang dilakukan oleh mikroorganisme pembentuk lapisan biofilm. Penelitian Said (2005) menambahkan, keunggulan menggunakan proses biofiltrasi yaitu : (1) pengoperasiannya mudah yaitu tidak membutuhkan sirkulasi lumpur sehingga tidak terjadi penumpukan seperti pada proses lumpur aktif, (2) lumpur yang dihasilkan sedikit yaitu hanya 10-30% biomassa dihasilkan sedangkan lumpur aktif menghasilkan 30-60% biomassa, (3) dapat digunakan untuk pengolahan air limbah pada konsentrasi rendah maupun tinggi, (4) tahan terhadap fluktuasi jumlah air maupun konsentrasi, dan (5) pengaruh penurunan suhu terhadap efisiensi pengolahan kecil.
Perumusan Masalah
Berbagai upaya pengolahan air yang berasal dari air sungai menggunakan proses penambahan bahan koagulan. Kandungan padatan yang tinggi pada air mengakibatkan kebutuhan bahan koagulan yang tinggi dan berdampak pada pembengkakkan biaya pengolahan air bersih. Proses biofiltrasi masih dianggap sebagai cara peningkatan kualitas air baku yang ramah lingkungan dan murah pengadaannya. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat dikemukakan perumusan masalah dalam penelitian ini, yaitu:
1. Seberapa besar efisiensi proses biofiltrasi menggunakan media pasir kuarsa dan botol AMDK dalam menurunkan konsentrasi parameter senyawa organik, ammonium, nitrat, TSS, kekeruhan, dan zat warna dalam pengolahan air baku Sungai Cihideung?
2. Seberapa besar peningkatan kualitas air baku dengan mengaplikasikan proses biofiltrasi menggunakan media pasir kuarsa dan botol AMDK pada uji pembebanan Ammonium?
3. Bagaimana rekomendasi reaktor biofilter yang sesuai dengan beban pencemaran agar mampu meningkatkan kualitas air baku Sungai Cihideung?
Tujuan Penelitian
Berkaitan dengan latar belakang permasalahan yang telah dikemukakan, maka tujuan penelitian ini adalah:
1. Mengkaji efektivitas proses biofiltrasi pada media pasir kuarsa dan botol (air minum dalam kemasan) AMDK terhadap penyisihan konsentrasi senyawa organik, ammonium, nitrat, TSS, kekeruhan, dan zat warna, serta pengaruhnya terhadap uji pembebanan ammonium.
3
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian biofiltrasi ini adalah mengukur kemampuan proses biofiltrasi dalam menahan kondisi air saat terjadi pembebanan. Pembebanan yang dilakukan yaitu adalah penambahan beban ammonium dengan waktu tinggal hidrolik (WTH) yang ditetapkan saat air melewati biofilter adalah 2 jam dengan rentang WTH 1,8 - 2,3 jam.
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan adalah air baku berupa air sungai, media biofiltrasi yaitu botol bekas air minum dalam kemasan (AMDK) dan pasir kuarsa, bahan kimia untuk uji pembebanan berupa ammonium sulfat atau (NH4)2SO4, dan bahan-bahan kimia untuk analisis.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini pada reaktor biofilter antara lain 2 buah torrent ukuran 1000 L, 1 torrent ukuran 350 L, pompa air, pipa ukuran ½”, ¾”, 1” dan 1 ¼ “, dan air blow. Alat-alat untuk melakukan analisis antara lain spektrofotometer Hach, pH-meter, DO-meter, botol sampel, berbagai alat gelas seperti erlenmeyer, tabung reaksi, gelas ukur, pipet mohr, bulb, corong pemisah, pipet tetes, buret, dan sudip. Rancangan alat biofiltrasi disajikan pada Gambar 1.
1. Air baku 4. Pompa aerasi 7. Media Biofiltrasi 10. Pipa input 2. Pompa input 5. Kran aerasi 8. Pipa aerasi 11. Kran output 3. Tangki air input 6. Tangki Biofiltrasi 9. Kran output lumpur 12. Saluran output
4
Metode Analisis Data
Data hasil penelitian dianalisis menggunakan metode diskriptif dengan tabel, grafik, dan narasi yang menggambarkan keseluruhan hasil perlakuan dalam penelitian serta dianalisa secara komprehensif sesuai dengan teori yang ada. Urutan tahapan dalam penelitian ini meliputi karakterisasi air baku, aklimatisasi, uji pembebanan, dan analisis biaya penerapan reaktor biofiltrasi.
Karakterisasi air baku
Air baku yang menjadi bahan utama dalam penelitian ini merupakan air Sungai Cihideung yang terletak di Bogor dengan hulu di kawasan Gunung Salak dan bermuara di Sungai Cisadane. Karakterisasi air baku meliputi kandungan TSS, kekeruhan, warna, dan nilai pH. Lokasi pengambilan sampel air baku berada di daerah Dramaga di belakang Laboratorium Kompos Teknologi Industri Pertanian Leuwikopo. Prosedur pengujian tersaji pada Lampiran 1.
Aklimatisasi
Proses aklimatisasi dilakukan dengan membiakan mikroorganisme secara alami dengan mengalirkan air Sungai Cihideung secara kontinyu ke dalam pada media pasir dan botol bekas air minum dalam kemasan (AMDK). WTH yang digunakan adalah 2 jam dalam waktu aklimatisasi selama 5 minggu hingga kondisi tunak.
Proses aklimatisasi ditambahkan suplai udara hingga kandungan oksigen dalam reaktor 6 mg/L secara terus-menerus. Penghitungan kandungan oksigen dilakukan dengan pengukuran kandungan oksigen terlarut (DO). Pengukuran oksigen terlarut dilakukan dengan menggunakan alat DO meter yang diukur pada reaktor biofiltrasi.
Prosedur dalam proses aklimatisasi dilakukan berikut: (1) mempersiapkan alat biofiltrasi seperti reaktor, pompa, dan media biofilter, (2) mengukur debit air dan menentukan waktu tinggal hidrolik (WTH) pada reaktor biofilter, (3) mengukur dan menetapkan kandungan oksigen terlarut (DO), dan (4) Pengambilan sampel dilanjutkan dengan pengujian hingga kondisi tunak.
Pengujian pembebanan
Uji pembebanan dilakukan untuk mengetahui kemampuan biofilter dalam menahan tambahan beban. Uji pembebanan yang dilakukan adalah dengan menambahkan beban berupa ammonium dalam tingkatan tertentu. Uji pembebanan dilakukan setelah proses biofiltrasi sudah pada tahap tunak. Bahan yang mengandung amonium yang digunakan adalah pupuk ZA yang mengandung ammonium yang cukup tinggi. Uji yang dilakukan adalah uji kualitas air seperti kekeruhan, TSS, warna, senyawa organik, nitrat, fosfat dan ammonium. Proses pengujian dilakukan dengan prosedur yang terlampir pada Lampiran 1.
Analisis biaya penerapan reaktor biofilter
5 instalasi reaktor biofiltrasi, (2) penentuan biaya operasional, dan (3) analisis finansial berdasakan tingkat penghematan biaya penggunaan bahan koagulan.
Penentuan biaya pembangunan instalasi dimulai dengan perhitungan volume untuk satu unit reaktor berdasarkan debit air baku (L/detik) yang dibagi dengandata penetapan WTH (2 jam) berdasarkan data dari penelitian sebelumnya. Setelah kebutuhan volume reaktor biofiltrasi diketahui, dilakukan analisis biaya instalasi untuk pengadaan reaktor yang terdiri atas biaya pembelian reaktor, media biofiltrasi, blower, pompa sirkulasi, flowmeter dan peralatan pendukung seperti perpipaan dan kelistrikan.
Penentuan biaya operasional dilakukan untuk melihat biaya yang dibutuhkan dalam pengoperasian reaktor biofiltrasi setiap harinya. Biaya operasional terdiri dari biaya pemakaian blower dan pompa sirkulasi, serta biaya tenaga kerja. Analisis finansial berdasarkan tingkat penghematan biaya penggunaan bahan koagulan (pada tingkat konsentrasi TSS tinggi, normal, dan rendah) yang terdiri atas 4 tahap utama yaitu: (1) penentuan asumsi dasar yang mengacu pada data penentuan biaya instalasi dan biaya perasional, (2) perbandingan efisiensi biaya penggunaan bahan koagulan dengan memperhitungkan tingkat penghematan berdasarkan selisih biaya koagulan tanpa proses biofiltrasi dengan biaya koagulan menggunakan proses biofiltrasi yang menggunakan media pasir ataupun media botol AMDK, (3) menentukan pay back period (PBP) untuk penerapan reaktor biofiltrasi, dan (4) menentukan jumlah penghematan biaya selama periode umur ekonomis selama 10 tahun. Jika nilai PBP melebihi umur ekonomis, maka tidak direkomendasikan untuk menerapkan proses biofiltrasi dalam upaya peningkatan kualitas air baku. Hasil analisis finansial berdasarkan tingkat penghematan tersaji pada Lampiran 12-15.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Air Baku
Sungai Cihideung merupakan sungai yang melintasi kawasan kampus IPB Dramaga dan merupakan salah satu sumber air yang digunakan oleh Instalasi Pengolahan Air IPB. Air Sungai Cihideung biasa dimanfaatkan oleh masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari seperti aliran irigasi pertanian, MCK dan juga sebagai sumber air kolam ikan. Kondisi kua litas Sungai Cihideung IPB Dramaga dipengaruhi terhadap perubahan cuaca. Pada saat terjadi hujan maka kondisi air Sungai Cihideung cenderung berwarna cokelat keruh bercampur dengan lumpur. Berdasarkan pengujian karakterisasi Sungai Cihideung menurut kondisi cuaca didapatkan data pada Tabel 1.
Tabel 1. Data karakterisasi fisik Sungai Cihideung
Kondisi Warna(PtCo) Kekeruhan(FTU) TSS(mg/L) pH
Cerah 20 3 7 6,26
6
Dari hasil yang didapatkan bahwa pada kondisi cerah nilai dari kekeruhan adalah sebesar 3 FTU, TSS sebesar 7 mg/L warna sebesar 20 PtCo dan pH sebesar 6,26 sedangkan pada kondisi hujan nilai kekeruhan sebesar 88 FTU, TSS 77 mg/L warna sebesar 429 PtCo dan pH sebesar 6,11. Berdasarkan PP.No. 81 tahun 2001 kualitas air baku ke dalam golongan II (Lampiran 2).
Aklimatisasi
Aklimatisasi merupakan upaya penyesuaian fisiologis oleh suatu organisme terhadap lingkungan baru yang akan dilewatinya (Rittner 2005). Mikroorganisme akan melekat pada media biofiltrasi dan membentuk biofim. Biofilm merupakan kumpulan dari mikroorganisme yang melekat pada permukaan dengan kuat yang memproduksi matriks polimerik ekstraseluler serta diselimuti oleh komponen karbohidrat (Maier 2009). Proses pelekatan biofilm dapat digambarkan sebagai skema yang tersaji pada Gambar 2.
Gambar 2 Proses pelekatan biofilm menurut Monroe (2007)
Proses pelekatan mikroorganisme menjadi biofilm menurut Monroe (2007) dilakukan dengan beberapa tahap (1) mikroorganisme dalam air mulai melekat pada media, (2) mikroorganisme mulai melekat secera permanen pada media dan mulai membentuk biofilm, (3) lapisan biofilm mengalami pematangan oleh mikroorganisme dengan terbentuknya lapoisan-lapisan biofilm seperti lapisan aerobik dan anaerobik, (4) mikroorganisme melakukan pertumbuhan dengan melakukan metabolisme sel di dalam lapisan biofilm dan substrat yang digunakan adalah nutrien yang terbawa dalam air, (5) penyebaran sel dari koloni suatu biofilm.
7
Gambar 3. Skema dan lapisan biofilm menurut Said (2000)
Proses aklimatisasi dilakukan pada bioreaktor dengan media botol AMDK dan media pasir. Penelitian Widayat (2010) waktu tinggal hidrolik (WTH) 2 jam, terpilih karena memiliki nilai efisiensi eliminasi senyawa organik, amoniak, deterjen, dan TSS. Proses aklimatisasi ditambahkan suplai udara untuk mempercepat terbentuknya biofilm. Menurut Said (2000) fungsi suplai udara untuk mendukung mikroorganisme melakukan penguraian substrat juga digunakan untuk menjaga kestabilan biofilm dari ganngguan material yang menghalangi lapisan biomassa dan merontokkan biofilm yang sudah mati.
8
Gambar 4 Kandungan TSS selama proses aklimatisasi biofiltrasi
Menurut Fardiaz (1992) TSS merupakan padatan yang terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel mikroorganisme, dan sebagainya. Kemampuan penurunan TSS pada media pasir lebih baik dari media botol AMDK yang cenderung tidak stabil. Penurunan kandungan TSS terjadi karena terjadi proses eliminasi TSS menjadi bahan organik terlarut dan tersuspensi akibat proses metabolisme mikroorganisme indigenous.
Kandungan TSS mempengaruhi nilai kekeruhan pada air. Karena kekeruhan air dipengaruhi oleh zat-zat tersuspensi di dalam air sehingga secara fisik terlihat keruh. Nilai kekeruhan selama proses aklimatisasi disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5 Nilai kekeruhan selama proses aklimatisasi biofiltrasi
9 Proses aklimatisasi mampu menurunkan nilai kekeruhan terhadap air baku. Pada saat kandungan TSS air baku 34 FTU mampu diturunkan pada media pasir menjadi 10 FTU dan media botol AMDK 15 FTU. Kekeruhan juga disebabkan oleh adanya zat tersuspensi baik bersifat organik maupun anorganik.
Parameter nilai kekeruhan berbanding lurus dengan parameter nilai warna. Pengujian parameter warna, dilakukan untuk mengetahui tingkat estetika pada air. Gambar 6 menunjukan nilai warna pada proses aklimatisasi. Nilai warna selama proses aklimatisasi pada media botol AMDK selama 11 hari pertama berada diatas air baku sedangkan media pasir mampu menurunkan komponen warna selama 11 hari pertama aklimatisasi. Beban puncak dalam penurunan warna proses aklimatisasi adalah pada hari ke-28.
Gambar 6 Perbandingan perubahan warna selama proses aklimatisasi Pada beban puncak diketahui bahwa nilai warna adalah sebesar 429 PtCo pada hari ke-28. Beban air baku tertinggi pada hari ke-28 dapat diturunkan reaktor media pasir sebesar 79% dan reaktor media botol AMDK sebesar 70%. Kemampuan reaktor yang mampu mendegradasi TSS, kekeruhan, dan warna meskipun terjadi lonjakka n bebas.
Uji Pembebanan
Uji pembebanan merupakan jumlah senyawa yang terdapat di dalam air baku yang diuraikan oleh mikroorganisme di dalam bioreaktor. Uji pembebanan digunakan untuk mengetahui jumlah beban zat pencemar (polutan) di dalam air baku yang akan diolah didalam reaktor. Uji pembebanan ammonium merupakan penambahan beban ammonium di dalam air baku untuk mengetahui polutan yang dapat disisihkan di dalam reaktor biofiltrasi.
Pengujian pembebanan ammonium dilakukan pada parameter kimia dan fisik. Pengujian parameter kimia ditujukan untuk mengetahui kualitas air secara kimiawi dan pengujian parameter fisik ditujukan untuk mengetahui kualitas air
10
secara fisik akibat dari penambahan ammonium. Reaksi kimiawi dalam air akan mengubah warna, rasa, bau dan kekeruhan air.
Eliminasi ammonium (NH3-N)
Amoniak (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4+pada pH rendah yang disebut dengan ammonium. Amoniak dalam air permukaan berasal dari air seni, tinja serta penguraian zat organik secara mikrobiologis yang berasal dari air alam atau air buangan industri ataupun limbah domestik. Adanya amoniak tergantung pada beberapa faktor yaitu sumber asalnya amoniak, tanaman air yang menyerap amoniak sebagai nutrien, konsentrasi oksigen dan temperatur (Barnes dan Bliss 1983).
Senyawa amoniak dapat ditemukan di berbagai perairan, dari kadar beberapa mg/L pada air permukaan dan air tanah hingga mencapai 30 mg/L lebih pada air buangan. Kadar amoniak yang tinggi pada air sungai menunjukkan adanya pencemaran. Rasa amonium kurang enak sehingga kadar NH3 harus rendah. Pada air minum kadarnya harus nol dan pada air sungai harus dibawah 1 mg/L (Dewi 1998).
Amoniak dapat menyebabkan kondisi toksik bagi kehidupan perairan. Konsentrasi tersebut tergantung dari pH dan temperatur yang menpengaruhi air. Nitrogen amonia berada dalam air sebagai amonium (NH4+) berdasarkan reaksi kesetimbangan sebagai berikut :
NH3 + H2O → NH4+ + OH
-Kadar amoniak bebas dalam air meningkat sejalan dengan meningkatnya pH dan temperatur. Kehidupan air terpengaruh oleh amoniak pada konsentrasi 1 mg/L dan dapat menyebabkan mati lemas karena dapat mengurangi kapasitas oksigen dalam air. Pengukuran kandungan ammonium dilakukan pada uji pembebanan bertujuan untuk mengukur kemampuan reaktor biofiltrasi dalam mengeliminasi senyawa ammonium yang dibebankan. Nilai kandungan ammonium selama uji tingkat pembebanan biofiltrasi tersaji pada Gambar 7.
11 Proses biofiltrasi dengan pembebanan ammonium dilakukan dengan menambah beban air baku semakin semakin hari-semakin meningkat kandungan ammonium yang dibebankan. Berdasarkan data di atas, semakin tinggi konsentrasi ammonium yang dibebankan pada air baku maka akan semakin tinggi kandungan pada output dibandingkan sebelum pembebanan. Meningkatnya kandungan ammonium air baku disebabkan oleh perlakukan penambahan beban zat ammonium pada saat uji pembebanan.
Ketika input ammonium adalah sebesar 11,90 mg/L maka output yang dihasilkan pada media pasir 5,33 mg/L dan media botol AMDK 1,73 mg/L. Peningkatan kandungan ammonium terjadi pada saat pembebanan dinaikan seperti pada kondisi input sebesar 60,48 mg/L maka output yang dihasilkan pada media pasir 25,45 mg/L dan media botol AMDK 34,56 mg/L. Berikut perbandingan antara input dengan ouput disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8 Perbandingan input dan output ammonium pada uji pembebanan ammonium
Perbandingan kandungan ammonium antara input dan output biofiltrasi yang menyatakan bahwa semakin tinggi ammonium yang dibebankan pada input akan meningkatkan kandungan ammonium pada output. Tingkat efisiensi eliminasi ammonium pada pembebanan ammonium tersaji pada Gambar 9.
Gambar 9 Efisiensi eliminasi ammonium berbanding dengan input ammonium
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140
12
Tingkat efisiensi eliminasi ammonium berdasarkan kandungan input ammonium. Ketika kandungan ammonium air baku 84,024 mg/L mampu dieliminasi oleh reaktor media pasir 41,9% dan media botol AMDK 40,1%. Reaktor biofiltrasi mampu mengeliminasi tingkat kandungan ammonium karena suda h terjadi proses nitrifikasi.
Menurut Said (2007) lapisan biofilm pada media memiliki 2 jenis lapisan yaitu aerobik dan lapisan anaerobik. Pada lapisan aerobik, senyawa ammonium dioksidasi dan diubah ke dalam bentuk nitrit. Sebagian senyawa nitrit diubah menjadi gas dinitrogen oksida (N2O) dan ada yang diubah menjadi nitrat. Semakin lama, lapisan biofilm yang tumbuh semakin tebal pada media sehingga menyebabkan oksigen tidak dapat masuk ke dalam lapisan biofilm.
Kurangnya suplai udara mengakibatkan terbentuknya lapisan anaerobik. Pada zona anaerobik, senyawa nitrat diubah menjadi nitrit yang kemudian dilepaskan menjadi gas nitrogen yang disebut proses denitrifikasi.
Peningkatan nitrat (NO3-N)
Nitrat ( NO3- ) merupakan bentuk inorganik dari derivat senyawa nitrogen. Senyawa nitrat ini biasanya digunakan oleh tanaman hijau untuk proses fotosintesis. Sedangkan kaitan hal tersebut dengan pencemaran terhadap badan air, nitrat pada konsentrasi tinggi bersama dengan fosfor akan menyebabkan algae blooming sehingga menyebabkan air menjadi berwarna hijau dan penyebab eutrofikasi (Marsidi dan Herlambang 2002).
Menurut Effendi (2003) eutrofikasi didefinisikan sebagai pengayaan (enrichment) air dengan nutrien atau unsur hara berupa bahan anorganik yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan. Nutrien yang dimaksud adalah nitrogen dan fosfor.
Nitrat ( NO3- ) sebagai derivat nitrogen, berasal dari proses oksidasi yang panjang. Untuk nitrat berasal dari oksidasi N-ammonia ( NH3 ). Senyawa NH3 ini merupakan senyawa yang paling banyak ditemukan di air buangan. Untuk membentuk nitrat ( NO3- ), senyawa NH3 ini dioksidasi secara biologis, jika ada oksigen.
Nitrifikasi adalah suatu proses oksidasi enzimatik yakni perubahan senyawa ammonium menjadi senyawa nitrat yang dilakukan oleh bakteri-bakteri tertentu. Proses ini berlangsug dalam dua tahap dan masing-masing dilakukan oleh grup bakteri yang berbeda. Tahap pertama adalah proses oksidasi ammonium menjadi nitrit yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrosomonas dan tahap kedua adalah proses oksidasi enzimatik nitrit menjadi nitrat yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrobakter (Damanik et al 2011). Proses nitrifikasi yang terjadi dalam dua tahap, yaitu :
Nitrosomonas
2 NH4+ + 3 O2 2 NO2- + 4 H+ + 2 H2O
Nitrobakter
-13 Pengujian kandungan nitrat pada uji pembebanan ammonium untuk mengetahui reaktor biofiltrasi terjadi proses nitrifikasi atau tidak. Hasil pengujian nitrat pada pembebanan ammonium reaktor biofiltrasi tersaji pada Gambar 10.
Gambar 10 Nilai kandungan nitrat selama uji tingkat pembebanan ammonium Ketika input air baku mengandung fosfat 1,8 mg/L maka output yang dihasilkan pada reaktor media pasir 1,74 mg/L dan reaktor media botol AMDK 2,4 mg/L. Kandungan nitrat pada uji pembebanan ammonium pada media botol AMDK berada diatas kandungan air baku sedangkan media pasir memiliki kandungan nitrat lebih kecil dari air baku. Hal ini disebabkan pada media botol AMDK mengalami proses nitrifikasi media pasir mengalami denitrifikasi. Menurut Nugroho (2005) denitrifikasi merupakan proses reduksi nitrat menjadi gas nitrogen dengan produk antara berupa nitrit. Reaksi denitrifikasi hanya dapat berlangsung jika kondisi-kondisi tertentu seperti keasaman, adanya donor hidrogen dan lain sebagainya terpenuhi.
Kandungan nitrat dalam uji pembebanan masih di bawah ambang batas maksimum nitrat yaitu 10 mg/L. Jika konsentrasi nitrat di atas 10 mg/L, maka akan bersifat racun. Nitrat ini bersifat racun pada bayi hewan, termasuk juga manusia yang dapat menyebabkan masalah serius dan bahkan kematian.
Eliminasi fosfat
Fosfor merupakan salah satu bahan kimia yang sangat penting bagi makhluk hidup. Fosfor terdapat di alam dalam dua bentuk yaitu senyawa fosfat organik dan senyawa fosfat anorganik. Senyawa fosfat organik terdapat pada tumbuhan dan hewan, sedangkan senyawa fosfat anorganik terdapat pada air dan tanah. Senyawa fosfat anorganik terlarut di dalam air tanah maupun air laut yang terkikis dan mengendap di sedimen. Fosfor juga merupakan faktor pembatas nutrient dalam ekosistem perarian. Perbandingan fosfor dengan unsur lain dalam
14
ekosistem air lebih kecil daripada dalam tubuh organisme hidup. Diduga bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas dalam eutrofikasi, artinya air dapat mempunyai misalnya konsentrasi nitrat yang tinggi tanpa percepatan eutrofikasi asalkan fosfat sangat rendah ( Sastrawijaya 1991).
Kandungan fosfat dalam pembebanan ammonium cenderung fluktuatif yang terpengaruh pada kondisi air baku. Ketika input air baku mengandung fosfat 0,36 mg/L maka output yang dihasilkan pada reaktor media pasir 0,29 mg/L dan reaktor media botol AMDK 0,34 mg/L. Penurunan kandungan fosfat pada media pasir lebih baik dibandingkan media botol AMDK. Kondisi fosfat ada pembebanan ammonium berada diatas ambang batas maksimum golongan II yaitu 0,2 mg/L tetapi tidak melewati ambang batas makasimum golongan III yaitu 1 mg/L.
Gambar 11 Nilai kandungan fosfat selama uji pembebanan ammonium Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organik. Menurut Efendi (2003) ortofosfat merupakan bentuk fosfat sederhana yang dapat dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan akuatik. Kandungan fosfat yang tinggi apabila dikonsumsi oleh manusia akan terjadi pengikatan kalsium oleh fosfat sehingga terjadi penggumpalan pembuluh darah. Penggumpalan tersebut dapat menyebabkan penyakit jantung dan gagal ginjal.
Eliminasi senyawa organik
Senyawa organik terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Zat organik di alam dapat dijumpai pada air permukaaan dan air tanah. Senyawa organik dalam air berasal dari alam seperti minyak/lemak hewan, tumbuh-tumbuhan, dan gula; sintesa kimia seperti berbagai persenyawaan yang dihasilkan oleh industri; dan fermentasi seperti alkohol, aseton, gliserol, asam-asam organik yang berasal dari kegiatan mikroorganisme (Metcalf dan Eddy 2003).
15 Pengujian kandungan senyawa organik dilakukan untuk mengetahui kemampuan reaktor biofiltrasi dalam menyisihkan senyawa organik pada air baku. Data hasil pengujian senyawa organik disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Kandungan senyawa organik selama uji pembebanan ammonium Reaktor biofiltrasi mampu menghilangkan senyawa organik. Pada saat input air baku mengandung senyawa organik 11,4 mg/L maka output yang dihasilkan pada reaktor media pasir 6,0 mg/L dan reaktor media botol AMDK 5,67 mg/L. Nilai output yang dikeluarkan pada masing-masing reaktor berada dibawah ambang batas nilai maksimum 10 mg/L.
Perubahan nilai pH
Nilai pH air merupakan nilai derajat keasaman yang diukur pada badan air. Menurut Asdak (2010) pH air biasanya dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan yang dikaji terutama oksidasi sulfur dan nitrogen pada proses pengasaman dan oksidasi kalsium dan oksidasi magnesium pada proses pembasaan. Pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui nilai derajat keasaman suatu badan air akibat proses pembebanan ammonium. Nilai pH disajikan pada Gambar 13.
16
Gambar 13 Nilai pH pada uji pembebanan ammonium
Dengan demikian kondisi pH kurang dari 7 menyebabkan peran bakteri nitrosomonas dalam proses nitrifikasi belum optimal dan begitu juga dengan bakteri nitrobakter yang mengubah nitrit menjadi nitrat.
Perubahan warna
Warna merupakan sifat yang mempengaruhi estetika kualitas air. Air yang cenderung berwarna dan keruh mengakibatkan kualitas air akan semakin menurun. Perubahan warna pada uji pembebanan tersaji pada Gambar 14.
Gambar 14 Nilai warna pada selama uji pembebanan ammonium
Nilai warna yang didapatkan selama uji pembebanan bahwa nilai warna dapat diturunkan menjadi lebih baik. Ketika kandungan warna input air baku adalah 48 PtCo, maka pada media pasir mampu diturunkan menjadi 23 PtCo dan pada media botol AMDK menjadi 28 PtCo. Warna dalam air merupakan hasil kontak air dengan bahan organik, pasir, tanah dan senyawa anorganik yang terlarut di dalam air.
17
Penurunan TSS
Penentuan kandungan zat padat tersuspensi (TSS) berguna untuk mengetahui kemamampuan pencemaran air limbah domestik dan juga untuk mengetahui efisiensi pengolahan air. Data penurunan kandungan TSS uji pembebanan ammonium tersaji pada Gambar 15.
Gambar 15 Nilai TSS selama uji pembebanan ammonium
Kandungan TSS pada input dan output reaktor biofiltrasi. Kandungan TSS pada uji pembebanan ammonium dapat diturunkan oleh reaktor biofiltrasi. Pada saat kandungan TSS input air baku 41 mg/L pada media pasir mampu diturunkan menjadi 19 mg/L dan pada media botol AMDK menjadi 25 mg/L. TSS merupakan zat pada yang dalam tersuspensi dalam air. Bedasarkan penelitian Widayat (2010) padatan tersebut kemungkinan berasal dari mineral-mineral seperti pasir yang sangat halus dan lempung atau berasal dari zat organik misalnya asam humus, asam vulvat yang meupakan hasil penguraian jasad tumbuh-tumbuhan atau hewan yang telah mati. Kandungan TSS maksimal pada output reaktor biofiltrasi berada pada 50 mg/L sehingga berdasarkan PP No.82. Tahun 2001 termasuk dalam golongan II.
Perubahan kekeruhan
Kekeruhan merupakan salah satu parameter fisik kualitas air. Kekeruhan disebabkan oleh partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam air sehingga secara fisik akan terlihat kekeruhan. Nilai Perubahan kekeruhan tersaji pada Gambar 16.
18
Gambar 16 Nilai perubahan kekeruhan selama uji pembebanan ammonium Nilai kekeruhan dapat berubah karena terpengaruh pada kandungan di dalamnya. Nilai kekeruhan pada input air baku sangat bergantung pada kondisi alam sedangkan output yang dihasilkan sangat bergantung pada kondisi air baku. Pada saat nilai kekeruhan input air baku 45 FTU maka pada media pasir menjadi 34 FTU dan media botol AMDK 27 FTU. Seperti pada Gambar 15 kondisi nilai TSS dan nilai kekeruhan memiliki kecenderungan yang sama. Hal tersebut diakibatkan karena TSS sangat mempengaruhi tingkat kekeruhan badan air. Partikel-partikel yang menyebabkan kekeruhan dalam cairan diantaranya zat padat yang tidak larut, plankton dan mikroorganisme lainnya yang terdapat di dalam air.
Kajian Analisis Biaya Penerapan Reaktor Biofiltrasi
Analisis kebutuhan koagulan
Polyalumuniumclorida (PAC) merupakan bahan koagulan yang banyak digunakan untuk koagulasi dalam proses pengolahan air. Pengukuran dosis optimum PAC digunakan pengujian jar test berdasarkan data Cahyaputri (2012). Perbandingan konsumsi PAC optimum pada kandungan TSS air baku dapat dilihat pada Gambar 17.
19
Sumber: Cahyaputri (2012)
Gambar 17 Perbandingan kandungan TSS dengan dosis PAC optimum Penentuan kandungan PAC pada nilai TSS yang dihasilkan dari proses biofiltrasi digunakan metode interpolasi antara hasil yang didapatkan dengan kandungan TSS. Hasil yang didapatkan setelah proses interpolasi data air baku saat hujan dengan kandungan TSS 77 mg/L maka dosis PAC yang dibutuhkan 0,022 mL/L, pada media pasir dengan kandungan TSS 28 mg/L dosis PAC yang dibutukan 0,0035 mL/L, dan pada media botol AMDK dengan kandungan TSS 32 mg/L dosis PAC yang dibutuhkan 0,0052mL/L. Kondisi TSS pada saat kondisi normal air baku sebesar 41 mg/L maka dosis PAC yang dibutuhkan 0,0077 mL/L, pada media pasir dengan kandungan TSS 19 mg/L dosis PAC yang dibutukan 0,00124 mL/L dan pada media botol AMDK dosis PAC yang dibutuhkan 0,00219 mL/L.
Penentuan jumlah hari hujan dan hari cerah mengacu pada data jumlah hari hujan di Kecamatan Dramaga pada tahun 2012. Data jumlah hari hujan tersaji pada Tabel 2.
Tabel 2 Data hari hujan Kecamatan Dramaga Kabupaten Bogor tahun 2012 Bulan Hari Hujan Curah Hujan (mm)
Sumber: BMKG Dramaga dalam Katalog BPS Kabupaten Bogor 2013
20
Berdasarkan Tabel 2 jumlah hari hujan selama satu tahun adalah sebanyak 195 hari dari 365 hari. Dengan demikian asumsi jumlah hari hujan per tahun Kecamatan Dramaga adalah 200 hari per tahun dan jumlah hari cerah per tahun adalah 160 hari per tahun. Hari hujan menghasilkan kandungan TSS pada air baku tinggi yaitu sebesar 77 mg/L sedangkan pada hari cerah kandungan TSS air baku normal sebesar 41 mg/L.
Analisis biaya penerapan reaktor biofiltrasi
Penerapan biaya pembangunan reaktor biofilter dilakukan dengan menghitung biaya investasi dengan penghematan yang didapatkan dari penggunaan bahan koagulan. Analisis biaya penerapan dilakukan pada reaktor dengan media pasir dan media botol AMDK. Perhitungan penghematan biaya dibagi atas dua jenis input yang masuk yaitu input dengan kandungan TSS yang tinggi untuk kondisi hujan dan normal untuk kondisi cerah. Perhitungan dilakukan untuk mengetahui berapa besar kelayakan reaktor biofiltrasi saat diterapkan pada instalasi pengolahan air (IPA). Analisis biaya untuk penerapan reaktor biofilter dilakukan untuk melihat kelayakan proses biofiltrasi pada reaktor biofilter secara ekonomi. Pembuatan reaktor biofilter diasumsikan hanya pada empat unit pada pengolahan air yang dilakukan pada penelitian ini. Laju alir air baku dari Sungai Cihideung sebesar 12,5 L/detik/1 unit. Berdasarkan laju alir air baku yang harus diolah dan Waktu Tinggal Hidrolik (WTH), ditentukan volume reaktor biofilter.
WTH yang terpilih merupakan waktu tinggal hidrolik optimum yaitu selama 2 jam. WTH 2 jam dikonversi satuannya menjadi per detik untuk mendapatkan volume reaktor yang diperlukan untuk mengolah air baku dengan laju alir sebesar 12,5 L/detik. Berdasarkan hasil perhitungan (Cahyaputri 2012), didapat bahwa volume kerja reaktor yang dibutuhkan sebesar 90 m3 .
Reaktor biofiltrasi yang dibutuhkan 4 unit, karena untuk menganalisis 4 unit pengolahan air baku. Jumlah reaktor biofiltrasi yang digunakan adalah sebanyak 4 unit dengan volume reaktor sebesar 90 m3. Volume media ditentukan sebesar 2/3 dari volume kerja reaktor biofilter sebesar 60 m3. Suplai udara yang dibutuhkan untuk volume reaktor didapatkan dari perhitungan dengan cara interpolasi. Hasil penelitian Cahyaputri (2012) diperoleh perbandingan supplai udara 2,5 L/menit dengan volume reaktor sebesar 135 L. Adapun penelitian Widayat (2010), menambahkan dengan volume reaktor 2.520 L dan supplai udara 20 L/menit, maka diperoleh supplai udara yang dibutuhkan sebesar 657 L/menit.
Penggunaan media untuk reaktor biofiltrasi dibagi menjadi 2 yaitu media pasir dan media botol AMDK. Penggunaan reaktor dengan media pasir dibutuhkan sebanyak 60.000 kg pasir per unitnya. Total harga untuk pembangunan reaktor biofilter media pasir adalah Rp 423.600.000 dengan umur ekonomis selama 10 tahun (Lampiran 12).
21 Pembuatan reaktor biofiltrasi dengan botol AMDK sama dengan media Pasir. Penggunaan reaktor media botol AMDK membutuhkan 2.000 kg media botol per unitnya. Total harga untuk pembangunan reaktor biofilter media pasir adalah Rp 379.600.000 dengan umur ekonomis selama 10 tahun (Lampiran 14).
Perhitungan analisis secara teoritis (Lampiran 15) didapatkan bahwa penghematan reaktor biofiltrasi rata-rata per harinya adalah Rp 4.833.149 per hari. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai waktu pengembalian (pay back period) adalah selama 2,62 bulan. Jumlah penghematan selama masa ekonomis reaktor biofiltrasi adalah Rp 1.418.311.317 per tahun.
Penerapan reaktor biofiltrasi dengan media pasir mampu menghemat biaya bahan koagulan Rp 1.588.673.986 per tahun sedangkan media botol AMDK Rp 1.418.311.317 per tahun. Penggunaan reaktor biofiltrasi dengan media pasir direkomendasikan untuk digunakan dalam instalasi pengolahan air IPB Dramaga Bogor.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kualitas air baku berdasarkan pengujian karakterisasi air baku menurut PP. No.82 tahun 2001 menyatakan bahwa kualitas air baku termasuk ke dalam golongan II. Proses aklimatisasi dengan media pasir mampu mereduksi TSS dari 30 menjadi 7 mg/L, kekeruhan dari 34 menjadi 10 FTU dan warna dari 64 menjadi 34 PtCo sedangkan aklimatisasi dengan media botol AMDK mampu mereduksi TSS dari 30 menjadi 10 mg/L, kekeruhan dari 34 menjadi 15 FTU dan warna dari 64 menjadi 60 PtCo.
Proses pengujian pembebanan biofiltrasi dengan media pasir mampu mereduksi ammonium dari 60,48 menjadi 25,45 mg/L, nitrat dari 1,8 menjadi 1,74 mg/L, fosfat dari 0,36 menjadi 0,29 mg/L, senyawa organik 9,79 menjadi 6,36 mg/L, zat warna dari 30 menjadi 24 PtCo, TSS dari 17 menjadi 8 mg/L, dan kekeruhan dari 17 menjadi 13 FTU. Proses pengujian pembebanan biofiltrasi media AMDK mampu mereduk si ammonium dari 60,48 menjadi 35,56 mg/L, meningkatkan nitrat dari 1,8 menjadi 2,4 mg/L, mereduksi fosfat dari 0,36 menjadi 0,34 mg/L, mereduksi senyawa organik 9,79 menjadi 5,72 mg/L, warna dari 30 menjadi 18 PtCo, TSS dari 17 menjadi 6 mg/L, dan kekeruhan dari 17 menjadi 8 FTU.
22
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang cara pembersihan reaktor biofiltrasi dan pengaruh frekuensi pembersihan reaktor biofiltrasi terhadap peningkatan kualitas air baku serta efesiensi penggunaan biaya pada pembersihan dan penggantian media biofiltrasi.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak C. 2010. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID) :Gajah Mada University Press.
Barnes D dan PJ Bliss. 1983. Biological Control of Nitrogen in Wastewater. E & F.N Spon. New York.
BPS Kab Bogor. 2013. Katalog Kecamatan Dramaga Dalam Angka 2013 No. 1102001.3201060. Bogor (ID): BPS Kabupaten Bogor
Cahyaputri B. 2012. Peningkatan Kualitas Air Baku Menggunakan Proses Biofiltrasi Dengan Media Pasir Kuarsa [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor
Damanik MMB, BE Hasibuan, Fauzi, Sarifuddin dan H Hanum. 2011. Kesuburan Tanah dan Pemupukan. Medan (ID) : USU Pres.
Dewi DP. 1998. Studi Pengkajian Efisiensi Sistem Pengolahan Biofilter Aerob Terhadap Air Limbah Rumah Tangga dengan WTH yang Berbeda-beda. Jakarta (ID) :USNI
Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius
Fardiaz D. 1992. Polusi Air dan Polusi Udara. Bogor (ID): Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor.
Horran NJ. 1990. Biological Wastewater Treatment Theory and Application. John Willey and sons. England
Kaplan JB, C. Ragunath, N. Ramasubbu, and D.H. Fine. 2003. Detachment of Actinobacillus actynomycetem-comitans Biofilms Cells by an Endegenous
β-Hexoaminidase Acrivity. USA. American Society for Microbiology. Maier R. 2009. Environmental Microbiology. USA: Academic press of Elsevier Marsidi R dan A Herlambang. 2002. Proses Nitrifikasi Dengan Sistem Biofilter
Untuk Pengolahan Air Limbah Yang Mengandung Amoniak Konsentrasi Tinggi Jurnal Teknologi Lingkungan, Vol.3, No. 3, September 2002: 195-204
Metcalf dan Eddy. 2003. Wastewater Engineering: Treatmentanda Reuse.4th. Mc.Graw Hill. Singapore.
Monroe D. 2007. Looking for Chinks in the Armor of Bacterial Biofilms. PLoS Biol 5(11): e307. doi:10.1371/journal.pbio.0050307
23 Pelezar MJ dan E.C.S Chan. 1996. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta (ID): UI
Press.
Rittner D dan Bailey RA. 2005. Encyclopedia of Chemistry. Facts on File: AS. Said NI. 2000. Pengolahan Air Limbah dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob.
Jurnal Teknologi Lingkungan. Vol. 1. No. 1. Jakarta
. 2005. Penggunaan Media Serat Plastik pada Proses Biofiltrasi Tercelup untuk Pengolahan Limbah Rumah Tangga. Pusat Pengkajian dan Penerapan Lingkungan. BPPT. JAI Vol. 1 No.2 . 2005
. 2006. Aplikasi proses Biofiltrasi dan Ultrafiltrasi untuk Pengolahan Air Minum. Badan Pusat Lingkungan. BPPT. JAI Vol. 2 No.1 . 2006
dan Widayat W. 2007. Pilot Plant Pengolahan Air Minum dengan Proses Biofiltrasi dan Ultrafikasi. Badan Pusat Lingkungan. BPPT. JAI Vol. 4 No.1 . 2007.
Sastrawijaya AT. 1991. Pencemaran Lingkungan. Jakarta (ID): Rineka Cipta. Suriawiria U .1996. Air Dalam Kehidupan Lingkungan yang sehat. Bandung (ID):
Alumni
24
Lampiran 1. Metode uji kualitas air
a) Ammonium (APHA ed. 21th 4500 - NO3- B, 2005)
Pemeriksaan ammonium dilakukan dengan metode Kjeldhal yang biasa digunakan dalam uji TKN (Total Kjeldahl Nitrogen), yaitu dengan menyiapkan 25 ml larutan asam borat yang sudah ditetesi indikator mengsel hingga bewarna ungu sebanyak 2% ke dalam erlenmeyer 100 ml. Lakukan destilasi dengan dimasukkan sebanyak 25 ml sampel dan 15 ml NaOH 6 N panaskan dengan tegangan 220 Volt selama ± 10 menit hingga berwarna hijau (volume air pada erlenmeyer hingga 2 kali dari semula). Setelah itu dilakukan proses titrasi dengan menggunakan H2SO4 0,02 N hingga berwarna ungu. Konsentrasi nilai NH4+ dihitung dengna menggunakan rumus
Analisa nitrat dilakukan dengan menggunakan metode yang terdapat di dalam APHA ed. 21th 2005. Metode tersebut merupakan metode pengujian kadar nitrat menggunakan alat spektrofotometer dengan asam klorida. Sampel dengan volume 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer bervolume 100 ml. Setelah itu ke dalam erlenmeyer tersebut dimasukkan pereaksi HCl sebanyak 1 ml dan dikocok hingga larut. Setelah pereaksi tercampur, sampel siap dibaca dalam alat spektrofotometer tipe HACH dengan panjang gelombang 690 nm. Hasil yang terbaca dalam spektrofotometer diplotkan dalam kurva standar yang telah disiapkan sebelumnya.
c) Fosfat (PO43-) (APHA ed. 21th 455 – PD, 2005)
Pemeriksaan fosfat dilakukan dengan acuan APHA edisi ke 21 yaitu 50 ml sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer 100 ml kemudian ditambahkan 4 ml ammonium molybdate, 0.5 ml SnCl2. Setelah ditetesi SnCl2 sampel didiamkan selama 10 menit dan kemudian sampel dibaca dalam spektrofotometer dengan panjang gelombang 690 nm. Hasil yang terbaca dalam spektrofotometer tipe HACH dandiplotkan dalam kurva standar.
d) TSS (Total Suspended Solid)
25
e) Analisis zat organik Organik (KMnO4)
Analisis zat organik organik dalam penelitian ini beracuan dari SK SNI M-72-1990-03. Sebanyak 100 ml sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml dan dimasukkan batu didih. Pereaksi KMnO4 (beberapa tetes hingga terbentuk warna merah muda) dan 5 ml H2SO4 8N dimasukkan juga ke dalam erlenmeyer tersebur dan kemudian sampel dipanaskan dengan menggunakan pemanas (hot palte) hingga mendidih. Setelah mendidih diamkan selama 1 menit dan kemudian sebanyak 10 ml KMnO4 0.01 N (yang telah distandarisasi) dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan dipanaskan kembali. Setelah mendidih sampel didiamkan kembali selama 1 menit lalu ditambah dengan 10 ml asam oksalat 0.01 N. Sampel tersebut kemudian siap dititrasi menggunakan KMnO4 yang telah distandarisasi. Kadar KMnO4 dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar KMnO4 (mg/L)=((10ml + ml titrasi x standar KMnO4)-0.1) x 316 x P Keterangan: P = faktor pengenceran
f) Kekeruhan dengan spektrofotometer
Pemeriksaan kekeruhan dilakukan dengan metode Spektrofotometri, yaitu dengan panjang gelombang 450 nm dan nomor program dimasukkan untuk Turbidity yaitu metode 750 (tertera pada cover DR 2000) kemudian tekan ENTER. Sebagai blanko, akuades sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam kuvet kemudian dimasukkan ke dalam alat lalu tutup dan tekan tombol ZERO. Setelah itu akuades pada kuvet diganti dengan sampel yang akan diperiksa nilai kekeruhannya, tekan READ/ENTER dan baca nilai kekeruhan dalam FTU yang tertera pada layar. g) Warna
Pemeriksaan warna dilakukan dengan spektrofotometer DR/2000. Setelah power DR 2000 dihidupkan, kemudian dimasukkan nomor program (tertera pada cover DR 2000) untuk parameter warna dipilih metode 120 kemudian tekan ENTER. Sesuaikan panjang gelombang pada 455 nm. Sebagai blanko, akuades sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam kuvet kemudian dimasukkan ke dalam alat lalu tutup dan tekan tombol ZERO. Setelah itu akuades pada kuvet diganti dengan sampel yang akan diperiksa nilai warna, tekan READ/ENTER dan baca nilai warna dalam PtCo yang tertera pada layar.
g) Nilai pH
26
Lampiran 2. Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001
LAMPIRAN
PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA NOMOR 82 TAHUN 2001
TENTANG
PENGELOLAAN KUALITAS AIR DAN PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR KRITERIA MUTU BERDASARKAN KELAS
Parameter Satuan Kelas Keterangan
I II III IV
Fisika
Temperatur oC Deviasi 3 Deviasi 3 Deviasi 3 Deviasi 5 Deviasi temperatur dari keadaan alamiahnya untuk ikan yang peka <0,02 mg/L sebagai NH3
Arsen mg/L 0,05 1 1 1
secara konvensional, Cu < 1 mg/L
27
Fecal coliform Jml/100 mL
100 1000 2000 2000 Bagi pengolahan air
minum secara konvensional, fecal coliform < 200 0 jml/100 ml dan Total coliform < 10000 Jml/ 100 mL
28
Lampiran 3 Data uji kualitas air aklimatisasi
Data TSS Aklimatisasi
Hari ke- Input (mg/L) Output (mg/L)
Media Pasir Media botol AMDK
0 12 1 4
4 11 3 7
7 7 3 3
11 11 3 11
17 6 4 4
25 20 7 20
28 77 32 28
32 12 4 8
37 30 7 10
Data Kekeruhan Aklimatisasi
Hari ke- Input (FTU) Output (FTU)
Media Pasir Media botol AMDK
0 10 6 8
4 11 2 9
7 3 2 3
14 11 6 5
17 12 9 8
25 56 26 50
28 88 13 19
32 24 8 14
37 34 10 15
Data Warna Aklimatisasi
Hari ke- Input (PtCo) Output (PtCo)
Media Pasir Media botol AMDK
0 13 9 22
4 9 6 16
7 20 17 21
11 54 40 109
14 84 48 83
17 12 9 8
25 302 142 265
28 429 91 129
29 Lampiran 4 Data kandungan ammonium uji tingkat pembebanan ammonium
(mg/L)
Jam
Air baku
30
Lampiran 5 Data kandungan nitrat selama uji tingkat pembebanan ammonium (mg/L)
Jam Air Baku
Biofiltrasi Media Botol
AMDK Media Pasir
1 1,76 1,82 1,41
2 1,76 1,91 1,75
3 1,76 1,99 1,66
5 1,73 2,03 1,68
7 1,77 1,95 1,77
23 1,81 2,24 1,74
25 1,77 2,30 1,62
27 1,72 2,33 1,47
29 1,74 2,36 1,48
31 1,76 2,27 1,49
47 1,72 2,15 1,23
49 1,70 2,23 1,30
51 1,68 2,31 1,32
53 1,72 2,31 1,25
55 1,71 2,33 1,34
71 1,86 2,22 1,33
73 1,80 2,34 1,43
75 1,79 2,36 1,39
77 1,77 2,42 1,34
79 1,84 2,86 1,77
95 2,19 2,68 2,18
97 2,04 2,75 2,06
99 1,99 2,63 1,90
31
Lampiran 6 Data kandungan fosfat selama uji tingkat pembebanan Ammonium (mg/L)
Jam Air Baku
Biofiltrasi Media Botol
AMDK Media Pasir
1 0,12 0,19 0,08
2 0,20 0,23 0,20
3 0,38 0,19 0,30
5 0,36 0,33 0,38
7 0,36 0,28 0,30
23 0,30 0,32 0,32
25 0,33 0,33 0,31
27 0,38 0,34 0,30
29 0,36 0,34 0,33
31 0,39 0,35 0,33
47 0,41 0,39 0,40
49 0,49 0,44 0,41
51 0,40 0,37 0,31
53 0,56 0,44 0,40
55 0,41 0,40 0,38
71 0,46 0,43 0,31
73 0,51 0,48 0,25
75 0,48 0,47 0,27
77 0,47 0,40 0,29
79 0,43 0,41 0,21
95 0,41 0,33 0,16
97 0,65 0,54 0,25
99 0,42 0,30 0,16
32
Lampiran 7 Data kandungan senyawa organik selama uji tingkat pembebanan ammonium (mg/L)
Jam Air Baku
Biofiltrasi Media Botol
AMDK Media Pasir
1 7,90 4,19 4,74
2 7,27 3,79 7,27
3 9,80 5,37 6,64
5 10,11 5,37 6,32
7 8,85 6,00 7,58
23 6,95 3,79 6,00
25 9,80 4,74 6,95
27 8,85 5,37 6,64
29 11,38 5,69 6,00
31 10,74 5,06 5,69
47 6,64 4,42 4,11
49 5,06 2,84 3,48
51 8,53 5,06 4,42
53 6,64 4,42 4,11
55 7,27 3,79 4,42
71 6,00 3,16 4,11
73 6,32 3,48 4,11
75 7,58 3,48 4,74
77 7,90 4,11 3,79
79 8,53 4,11 3,79
95 6,00 4,74 5,37
97 5,37 4,42 5,06
99 6,95 4,11 6,64
33 Lampiran 8 Data nilai pH selama uji tingkat pembebanan ammonium
Jam Air Baku
Biofiltrasi
Media Botol AMDK Media Pasir
1 6,33 6,47 6,43
2 6,14 6,22 6,30
3 6,33 6,31 6,38
5 6,31 6,42 6,28
7 6,39 6,33 6,29
23 6,43 6,25 6,30
25 6,43 6,23 6,28
27 6,38 6,24 6,27
29 6,36 6,32 6,38
31 6,22 6,21 6,37
47 6,30 6,34 6,36
49 6,27 6,25 6,20
51 6,43 6,26 6,39
53 6,39 6,32 6,36
55 6,43 6,33 6,37
71 6,43 6,25 6,51
73 6,47 6,29 6,30
75 6,43 6,33 6,34
77 6,46 6,33 6,38
79 6,40 6,14 6,23
95 6,05 6,16 6,30
97 6,36 6,23 6,29
99 5,89 6,07 6,02
34
Lampiran 9 Data nilai warna selama uji pembebanan ammonium (PtCo)
Jam Air Baku Biofiltrasi
Media Botol AMDK Media Pasir
1 18 15 11
2 30 18 24
3 36 17 23
5 21 38 38
7 26 30 21
23 33 15 26
25 34 19 17
27 48 24 26
29 38 33 31
31 48 28 23
47 54 36 26
49 48 42 25
51 32 38 35
53 37 60 31
55 37 38 33
71 33 40 20
73 28 42 21
75 42 38 31
77 53 41 35
79 46 68 33
95 26 63 18
97 36 36 25
99 42 110 89
35 Lampiran 10 Nilai TSS uji pembebanan Ammonium (mg/L)
Jam Air Baku
Biofiltrasi Media Botol
AMDK Media Pasir
1 16 12 13
2 15 6 7
3 17 6 8
5 7 4 5
7 8 4 5
23 13 3 8
25 16 6 9
27 43 7 7
29 137 46 49
31 212 48 55
47 41 25 19
49 40 19 17
51 35 24 18
53 38 25 10
55 23 11 8
71 21 12 14
73 15 11 6
75 17 13 10
77 22 16 8
79 11 8 4
95 21 12 7
97 24 12 8
99 38 21 23
36
Lampiran 11 nilai kekeruhan uji pembebanan ammonium (FTU)
Jam Air Baku
Biofiltrasi Media Botol
AMDK Media Pasir
1 15 6 9
2 16 7 8
3 17 8 13
5 13 4 6
7 14 7 8
23 15 5 6
25 18 7 5
27 48 18 19
29 125 43 48
31 177 49 51
47 48 35 36
49 45 27 34
51 42 32 27
53 33 24 22
55 31 10 15
71 21 12 17
73 18 10 11
75 23 13 15
77 21 11 13
79 18 6 9
95 25 14 12
97 14 10 8
99 38 12 19
37 Lampiran 12 Rincian biaya pembangunan reaktor biofilter media pasir
No Uraian Keterangan Harga Jumlah Total
A. Biaya Instalasi 1 Reaktor Biofilter
: 3.250 x 8.500
38
Lampiran 13 Analisis Finansial Reaktor Biofiltrasi dengan Media Pasir
a. Asumsi yang digunakan
No Keterangan Nilai Satuan
1 Kapasitas biofiltrasi
43.200 m3 per hari 2 Nilai/Biaya Investasi Reaktor Biofiltrasi 423.600.000
3 Umur Ekonomis Reaktor Biofiltrasi 10 Tahun
4 Jumlah bulan dalam 1 tahun 12 bulan
10 Kebutuhan koagulan control cerah 7,7 ppm
11 Kebutuhan koagulan control hujan 22 ppm
12 Kebutuhan Koagulan Cerah 1,24 ppm
39
Total biaya biofiltrasi (rata-rata per hari) 6.758.400
C Selisih (B - A) 5.413.246,61
Pesrsentase selisih 80,10%
Analisis Jangka Waktu Pengembalian Investasi (Pay Back Period)
No Keterangan Nilai (Rp)
1 Penurunan biaya per hari (Keuntungan harian) 5.413.247
2 Biaya Investasi 423.600.000
3 Pay Back Period 78,24 hari
0,22 tahun 2,62 bulan
40
Lampiran 14 Rincian biaya pembangunan reaktor biofilter media botol AMDK
No Uraian Keterangan Harga Jumlah Total
A. Biaya Instalasi 1 Reaktor Biofilter
: 3.250 x8.500 mm
Dimension : 220x250x260 mm
Total Biaya Instalasi 379.600.000
41 Lampiran 15 Analisis Finansial Reaktor Biofiltrasi dengan Media Botol AMDK
a. Asumsi yang digunakan
No Keterangan Nilai Satuan
1 Kapasitas biofiltrasi 43.200 m3per hari
2 Nilai/Biaya Investasi Reaktor Biofiltrasi 379.600.000 rupiah 3 Umur Ekonomis Reaktor Biofiltrasi 10 Tahun
4 Jumlah bulan dalam 1 tahun 12 bulan
5 Jumlah hari dalam 1 tahun 360 hari
6 Jumlah hari cerah (1 tahun) 160 hari
7 Jumlah Hari Hujan (1 tahun) 200 hari
8 Kebuthan biaya opersional (Overhead) 149.406 per hari
9 Harga Koagulan 10.000 per kilo
10 Kebutuhan koagulan control cerah 7,7 ppm 11 Kebutuhan koagulan control hujan 22 ppm
12 Kebutuhan Koagulan Cerah 2,2 ppm
13 Kebutuhan Koagulan Hujan 5,2 ppm
b. Perbandingan / efisiensi biaya koagulasi
42
Jumlah Penggunaan koagulan (tahun) 2.433.024.000
Total biaya biofiltrasi (rata-rata per hari) 6.758.400
C Selisih (B - A) 4.833.148,84
Persentase selisih 71,51%
c. Analisis Jangka Waktu Pengembalian Investasi (Pay Back Period)
No Keterangan Nilai (Rp)
1 Penurunan biaya per hari (Keuntungan harian) 4.833.148,84
2 Biaya Investasi 379.600.000
3 Pay Back Period 78,54 hari
0,22 tahun 2,62 bulan
43
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon 23 Oktober 1991 dari ayah Akhmad Jaeroni dan Ibu Umirah. Penulis menempuh studi di SMPN 1 Palimanan 2003-2006. SMAN 2 Cirebon 2006-2009.Selanjutnya pada tahun 2009 diterima sebagai mahasiswa Teknologi Industri Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Saringan Masuk IPB (USMI) pada tahun 2009.
Selama masa studi di IPB, penulis berkesempatan menjadi penanggung jawab mata kuliah Fisika di tingkat persiapan bersama (TPB) pada tahun 2010. Pada tahun yang sama, penulis juga berkesempatan menjadi penanggung jawab mata kuliah Teknologi Pengemasan Distribusi dan Transportasi. Penulis juga berkesempatan menjadi penanggung jawab kuliah Teknologi Penyimpanan dan Penggudangan, Satuan Proses, Produksi Bersih, serta asisten Praktikum Teknologi Bioindustri.
