Tugas Akhir SISTEM MONITORING LIMBAH CAIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE

Tugas Akhir

OLEH :

SURYA MAHENDRA (2209 030 064) HERIYANTO (2209 030 066)

SISTEM MONITORING LIMBAH CAIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

BERBASIS WEBSITE

SUWITO, ST, MT

NIP. 19810105 200501 1 004

Pembangunan Industri

Merusak Lingkungan Pencemaran Lingkungan

oleh Limbah Industri

Merusak Lingkungan PT.Jasa Tirta I, Mei 2010

Surabaya online, 24 april 2012

Pembangunan Industri

Merusak Lingkungan

Monitoring Limbah Industri

UU

Lingkungan Hidup

Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Industri

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 03 Tahun 2010 Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri.

No Parameter Satuan Kadar Maksimum

1 pH - 6-9

2 TSS mg/L 150

3 BOD mg/L 50

4 COD mg/L 100

5 Sulfida mg/L 1

6 Amonia (NH3-N) mg/L 20

7 Fenol mg/L 1

8 Minyak &Lemak mg/L 15

9 MBAS mg/L 10

10 Kadrium mg/L 0,1

11 Krom Heksavalen mg/L 0,5

12 Krom total mg/L 1

13 Tembaga mg/L 2

14 Timbal mg/L 1

15 Nikel mg/L 0,5

16 Seng mg/L 10

17 Kuantitas Air Limbah Maksimum 0,8 L perdetik Ha Lahan kawasan terpakai

Pembangunan Industri

Merusak Lingkungan

Monitoring Limbah Industri

UU

Lingkungan Hidup

Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Industri

Lamanya Penanganan oleh pihak berwenang Tidak Real Time

Jumlah tenaga ahli yang tidak memadai

Biaya Uji Laboratorium yang relatif MAHAL

Tujuan dalam Tugas Akhir ini adalah:

1. Memonitor parameter limbah antara lain suhu, pH, kekeruhan, dan emisi gas CO dengan menggunkan website.

2. Melakuakan monitoring dengan pengiriman data

secara nirkabel agar tidak terkendala cakupan area

1. Sisi Ekonomi

Menghemat biaya operasional dan membantu tenaga kerja 2. Sisi Lingkungan

Membantu pemeliharaan lingkungan dari tercemarnya oleh limbah yang berbahaya sehingga dapat merusak ekosistem keberlangsungan makhluk hidup.

3. Sisi Masyarakat

Menanggulangi efek bahan berbahaya terhadap masyarakat sekitar serta membantu masyarakat dalam berperan aktif dalam membantu

pengawasan keberadaan industri disekitar.

4. IPTEK

Mengembangkan ilmu pengetahuannya sesuai disiplin ilmu yang dipelajari sehingga dapat bermanfaat bagi masyarakat.

5. Pemerintah

Membantu pemerintah khususnya Badan Lingkungan Hidup (BLH) dalam pengawasan serta pelaksaan Undang-Undang Lingkungan Hidup.

1. Monitoring Limbah Industri ini lebih difokuskan pada limbah cair.

2. Parameter yang diukur adalah derajat keasaman (pH), tingkat kekeruhan air, kadar emisi gas CO dalam udara dan suhu.

3. Penempatan sensor pada industri dianggap ideal tanpa ada kendala teknis.

4. Jarak Sensor dengan data logger diabaikan (Dianggap dekat)

5. Website diakses secara offline mode (local host)

Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan

Melakukan Survey dan Studi Litelatur

Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan

Perancangan dan pembuatan sistem

Data Logger Sensor

Lingkungan Serial RS 232 Modem

GSM

Modem GSM Komunikasi

Serial to PC Server BLH

Web Server

R T U

Diagram Blok Sistem

Perancangan dan pembuatan sistem

Electrode pH

MQ-7 Sensor Gas

Infrared Sensor Kekeruhan

Minimum Sistem Mengunakan AT-Mega32

LCD 16x2

Modem Wavecom M1306B

Komputer Server

Web Server

Minimum Sistem

Rangkaian LCD

Rangkaian RS-232

Rangkaian RTC dengan DS1307

Sensor Suhu

LM35 memilki skala linier +10mV/° C dan jangkauan suhu antara -55°C sampai 150°C dan dapat dikalibrasikanlangsung ke dalam besaran Celcius.

Sensor pH dan Signal Conditioning

Untuk mendeteksi kadar pH air digunakan sensor pH (pH electrode), dimana sensor ini bisa mengukur pH antara 1 sampai 13 dan memiliki output dalam milivolt. Keluaran dari sensor pH kemudian dikuatkan pada rangkaian penguat instrumentasi.

Sensor Kekeruhan

Pada saat intensitas Infrared yang diterima Photodiode besar maka tahanan Photodiode menjadi kecil, sedangkan jika intensitas Infrared yang diterima Photodiode kecil maka tahanan yangdimiliki photodiode besar.

Sensor MQ-7

Modem GSM Wavecom

1 2

3 4

5

1. Extractible SIM card holder (terdapat SIM card holder ejector) 2. SMA connector

3. Sub HD connector

4. Micro – Fit connector, yang terdiri dari :

a. V+ : Power Supply

b. GND : Ground

c. GPIO4 : General Purpose Input / Output d. GPIO5 : General Purpose Input / Output 5. LED

Flow Chart Pemrograman

Site Sensor / Tranduser

Site Sensor / Tranduser

Site Sensor / Tranduser

Site Sensor / Tranduser

Video Cara Kerja Alat

Cara Kerja WEB

Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan

Perancangan dan pembuatan sistem

Pengujian dan Analisa

Pengujian dan Analisa

Pengujian Port Mikrokontroler

PIN

PORT

A B C D

High (V)

Low (V)

High (V)

Low (V)

High (V)

Low (V)

High (V)

Low (V)

0 4,45 0 4,69 0 4,74 0 4,68 0

1 4,45 0 4,69 0 4,74 0 4,68 0

4 4,45 0 4,69 0 4,74 0 4,68 0

5 4,45 0 4,70 0 4,74 0 4,68 0

6 4,45 0 4,70 0 4,74 0 4,68 0

7 4,45 0 4,70 0 4,74 0 4,68 0

Hasil pengujian Port mikrokontroler akan menghasilkan tegangan rata-rata 4,6 Volt bila diberi logic Hight dan 0 Volt bila diberi logic Low

Disimpulkan Port mikrokontroler dapat bekerja dengan baik sesuai datasheet

Pengujian dan Analisa

Pengujian Sensor Suhu LM35

No Suhu (°C). V_outLM35 (mV) Suhu Pengukur

1 27,9 295,5 29,2

2 28,5 304 29,8

3 29,6 309 30,9

4 30,7 321,5 32,4

5 31,8 330 33,2

6 32,9 341 34,4

7 34,5 361 36,1

8 35,6 372 37,27

9 36,7 383 38,4

10 37,8 391 39,5

11 39,5 403,7 40,8

Dari hasil pengujian sensor suhu perbandingan antara termometer dengan LM35 memiliki persen error 4,31 %

Pengujian dan Analisa

Pengujian Sensor electrode pH

Pengukuran tegangan sensor linier terhadap kadar pH larutan.

Dimana untuk pH dibawah 7 memiliki tegangan positif, untuk pH 7 (netral) outputnya adalah mendekati 0 volt dan untuk pH diatas 7 memiliki tegangan keluaran yangbernilainegatif

Larutan pH Vout (mV) pH Pengukuran

dengan sensor

Air+HCl 2,4 120 2,52

Air+CH₃OOH 3,81 82 4,00

Buffer pH 4 4 75 4,20

Air+CH₃OOH 4,60 60 4,83

Air+CH₃OOH 5,57 30 5,85

Air+CH₃OOH 6,31 6.45 6,63

Buffer pH 7 7 -19 7,35

Air+ NH₃ 7,30 -31 7,67

Air+ NH₃H 8,47 -78 8,90

Air+NaOH 9,51 -95 9,99

Pengujian dan Analisa

Pengujian Sensor Kekeruhan

Perubahan kadar kekeruhan linier terhadap perubahan kekeruhan

Tegangan (Volt) Nilai Data Sensor Warna

0,058 12 Pekat

0,41 86 Gelap

0,53 108 Kecoklatan

0,89 181 Kuning Kecoklatan

1,1 226 Kekuningan

1,64 335 Jernih

Pengujian dan Analisa

Pengujian Sensor MQ-7

No Box Udara Bersih Box Dengan Udara Kotor

Volt Ppm Volt Ppm

1 0.33 98,6 2,44 604

2 0.34 106 2,5 612

3 0.35 112 2,34 598

4 0.33 96 2,48 609

5 0.34 101 2,52 614

Pengujian dan Analisa

Pengujian Pengiriman SMS

Pengujian dan Analisa

Pengujian Pengiriman Data Ke Web

Pengiriman Ke

Data Di Harware Data Di Website

1 4.719936 59.536003 184 27.859237 4.719936 59.536003 184 27.859237 2 4.731648 65.295997 93 28.836753 4.731648 65.295997 93 28.836753 3 4.719936 61.840000 151 27.859237 4.719936 61.840000 151 27.859237 3 4.719936 59.536003 133 26.881719 4.719936 59.536003 133 26.881719 4 4.719936 67.599998 164 27.859237 4.719936 67.599998 164 27.859237 5 4.731648 64.143997 152 27.859237 4.731648 64.143997 152 27.859237 6 4.719936 58.384002 92 25.904203 4.719936 58.384002 92 25.904203

Pengujian dan Analisa

Hasil Pengiriman Data Ke Web

Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan

Perancangan dan pembuatan sistem

Pengujian dan Analisa

Evaluasi

Evaluasi

No. IKJP Ketercapaian

1. Pembelian Sensor Sensor pH, sensor CO, sensor Turbidity, sensor Suhu

2. Pembuatan Hardware Telah dibuat sistem Mikrokontroler

3. Pembuatan Sistem Komunikasi SMS Gateway dan Modem GSM

4. Pembuatan Software Website telah terintegrasi dengan hardware

5. Uji Coba Pengujian telah terlaksana dan

didapatakan data pengujian

Kesimpulan

• Modem GSM wavecom dapat mengirimkan data dari jarak jauh asalkan jaringan provider tersedia. Keberhasilan pengiriman data mencapai 99%

dimana apabila jaringan provider tidak terganggu.

• Nilai V

_outLM35

linear terhadap perubahan nilai suhu dan kenaikan 1°C mendekati 10 mV, hal ini sesuai dengan datasheet dari LM35.

• Hasil pengukuran tegangan sensor pH linier terhadap kadar pH larutan.

Dimana untuk pH dibawah 7 memiliki tegangan positif, untuk pH 7 (netral) outputnya adalah mendekati 0 volt dan untuk pH diatas 7 memiliki tegangan keluaran yang bernilai negatif.

• Pesentase kesalahan sensor MQ-7 dengan kondisi udara terbuka adalah 5,034%.

• Perubahan nilai photodioda linier terhadap perubahan tingkat kekeruhan air.

• Mikrokontroler mampu mengirim data sensor saat parameter terukur

melabihi standart baku mutu dengan keakuratan data mencapai 99%.

Saran

• Untuk penyempurnaan alat dipilihkan sensor dengan keakurasian lebih baik serta penambahan parameter yang lebih urgent dalam pengwasan limbah.

• Penggujian terhadap ketahanan sensor terhadap lingkungan perlu diperhatikan

• Keamanan peralatan yang ada di industri perlu

dibuatkan agar data serta kerterjaminan akurasi alat

terjaga

Wujudkan Indonesia Yang Ramah

Lingkungan