EVALUASI SISA KLOR JARINGAN DISTRIBUSI ZONA AIR MINUM PRIMA
(ZAMP) PDAM INTAN BANJAR MENGGUNAKAN EPANET 2.0
Wiwin Anggraini1, Rony Riduan2dan Muhammad Firmansyah3
Program Studi Teknik Lingkugan, Teknik Lingkungan, Universitas Lambung Mangkurat Jl. A Yani KM. 36,5 Banjarbaru Kalimantan Selatan, Indonesia
E-mail: wiwinanggraini44@yahoo.co.id
ABSTRAK
ZAMP adalah zona pelayanan air minum sesuai dengan standar kesehatan dan standar pelayanan, ZAMP ditetapkan oleh PDAM untuk layanan air siap minum. Konsentrasi sisa klor pada jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar belum sepenuhnya memenuhi baku mutu Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/PER/IV/2010, dimana konsentrasi sisa klor yang harus dipertahankan pada jaringan distribusi adalah 0,2 – 0,5 mg/l. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi dan memetakan pola sebaran sisa klor pada jaringan distribusi air ZAMP PDAM Intan Banjar serta mendeskripsikan pengaruh konsentrasi injeksi klor terhadap sisa klor di pelanggan dan pengaruh jarak distribusi pada jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar. Berdasarkan hasil penelitian, pada jam 10.00 saat pengambilan sampel, terdapat 18,9% nilai sisa klor <0,2 mg/l dan 39,3% nilai sisa klor >0,5 mg/l. Nilai sisa klor tertinggi sebesar 0,79 mg/l terdapat pada pipa 3, dan terendah 0,01 mg/l terdapat pada pipa 90. Konsentrasi sisa klor dijaringan distribusi berpengaruh pada jarak dari reservoir sampai ke konsumen, semakin jauh jarak yang ditempuh air maka konsentrasi sisa klornya semakin menurun.
Kata kunci: ZAMP, sisa klor, Epanet 2.0
ABSTRACT
ZAMP is a zone of drinking water services in accordance with health standards and service standards, set the ZAMP as a potable water. The concentration of residual chlorine in the distribution network taps ZAMP Intan Banjar yet fully meet the quality standards of the Republic of Indonesia Ministry of Health Regulation No. 492/Menkes/PER/IV/2010, wherein the concentration of residual chlorine should be maintained in the distribution network is 0.2 to 0.5 mg/l. The purpose of this study is to evaluate and map the distribution pattern of residual chlorine in water distribution networks ZAMP Intan Banjar and describe the influence of the residual chlorine concentration of chlorine injection at the customer and influence the distribution within the distribution network taps ZAMP Intan Banjar. Based on this research, at 10:00 when sampling, there is a 18.9% residual chlorine values <0.2 mg/l and 39.3% residual chlorine values >0.5 mg/l. The highest chlorine residual value at 0.79 mg/l found in pipe 3, and the lowest was0.01 mg/l contained in the pipe 90. The concentration of residual chlorine in the distribution networks effect at a distance from the reservoir up to the consumer, the further length the water concentration of residual chlorine decreases.
1. PENDAHULUAN
Persatuan Perusahaan Air Minum Seluruh Indonesia (PERPAMSI) bekerja sama dengan United States
Agency for International Development (USAID) untuk membantu PDAM-PDAM di Indonesia
melakukan inovasi dalam meningkatkan pelayanan air minum kepada pelanggan dan mewujudkan visi-misi penyediaan air minum yang berkualitas. Program tersebut merupakan zona air minum prima (ZAMP). ZAMP adalah zona khusus yang ditetapkan oleh PDAM untuk layanan air siap minum. Air yang disalurkan ke kawasan ZAMP sudah sehat dan aman untuk diminum langsung. Terdapat beberapa tahapan menentukan ZAMP yaitu pemilihan lokasi, membentuk sistem jaringan distribusi dengan isolasi, menambah fasilitas guna kemudahan operasi dan pengendaliannya, serta membangun fasilitas residinfeksi (Natalia, 2014). Salah satu PDAM yang melaksanakan pogram ZAMP yaitu PDAM Intan Banjar. Hingga April 2016 cakupan pelayanan PDAM Intan Banjar memiliki total jumlah pelanggan sebanyak 64.923 sambungan langganan (SL). Dengan total SL ZAMP hanya 1,89% dari total keseluruhan pelanggan PDAM Intan Banjar yaitu sebanyak 1.231 SL.
Bakteri patogen dalam air bersih di PDAM Intan Banjar dapat dihilangkan dengan cara desinfeksi, yaitu dengan menambahkan kaporit dan gas klor. Klorin banyak digunakan sebagai desinfektan karena klorin sangat efektif membasmi spora, menghilangkan bau dan rasa yang ada di air serta membasmi sisa klor. Menurut Mariana Sidabutar (2013) sisa klor (residu klor) harus diukur karena residu yang terlalu tinggi dapat membahayakan kesehatan manusia serta organisme di air dan di dalam tanah, sedangkan residu yang terlalu rendah tidak efektif sebagai desinfektan karena masih terdapat bakteri patogen di air. Pada penelitian Benny Syahputra (2012) sisa klor mempunyai hubungan yang erat dengan jarak distribusi air yaitu semakin jauhnya jarak distribusi maka sisa klor semakin menurun. Jauhnya jarak yang ditempuh air minum dalam jaringan pipa PDAM untuk sampai ke pelanggan akan berpengaruh pada kualitas distribusi air, karena terjadinya kontaminasi selama proses pendistribusian.
Berdasarkan Permenkes RI No. 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum batas minimum sisa klor yang diperbolehkan yaitu 0,2 – 0,5 mg/L (ppm). Sedangkan berdasarkan laporan bulanan sub bagian laboratorium PDAM Intan Banjar pada bulan Januari dan Februari 2016 terdapat 19 titik kontrol distribusi dan 47% nya menunjukkan sisa klor di wilayah ZAMP >0,5mg/L. Sehingga perlu dilakukan simulasi kondisi eksisting jaringan distribusi perpipaan dengan menggunakan software EPANET. EPANET merupakan program komputer yang dapat menggambarkan simulasi hidrolis dan kecenderungan kualitas air yang mengalir dalam jaringan pipa. Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi sisa klor pada jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar Kota Banjarbaru.
Desinfeksi merupakan salah satu proses dari pengolahan air, proses desinfeksi adalah suatu proses agar kuman patogen yang ada didalam air hilang. Bahan-bahan desinfeksi yang dipakai tidak boleh membahayakan serta mempunyai efek desinfeksi untuk waktu yang cukup lama. Salah satu cara desinfeksi yang dapat dilakukan untuk air minum yaitu penambahan senyawa klor (klorinasi). Klorinasi merupakan salah satu bentuk pengolahan air yang bertujuan untuk membunuh kuman dan mengoksidasi bahan-bahan kimia dalam air dengan proses pemberian klorin kedalam air. Klorin banyak digunakan pada pengolahan air minum sebagai oksidasi dan mengontrol bau dan rasa serta menghilangkan warna. Klorin dapat berupa bubuk, cairan atau tablet (Handayani, 2008).
Menurut Suyitno (2008), ada beberapa faktor yang mempengaruhi desinfeksi, yaitu: a. Jenis desinfektan yang digunakan
b. Dosis desinfektan c. Kekeruhan d. Suhu dan cahaya
e. Kondisi dan jumlah mikroorganisme f. Kondisi air
g. pH
ZAMP adalah zona pelayanan air minum sesuai dengan standar kesehatan (KepMenKes Nomor. 907/MENKES/VII/2002) dan standar pelayanan. ZAMP merupakan zona khusus yang ditetapkan oleh PDAM untuk layanan air siap minum. Air yang disalurkan ke kawasan ZAMP sudah sehat dan aman untuk langsung diminum. Terdapat beberapa tahapan untuk menentukan ZAMP yaitu pemilihan lokasi, membentuk sistem jaringan distribusi dengan isolasi dan menambah fasilitas guna kemudahan operasi dan pengendaliannya, membangun fasilitas redisinfeksi meliputi: pompa dosing, residual monitoring
chlorine dan peralatan otomatisasi injeksi disinfektan, dan sertifikasi laboratorium (Merry, 2014).
Adapun kriteria pemilihan ZAMP menurut Pasaribu (2005), adalah:
a. Jaringan pipa distribusi PDAM di zona tersebut relatif baru, kondisi sangat baik, dan terpisah (terisolasi) dari jaringan pipa lain sehingga mempermudah pengawasan. Pengaliran 24 jam, ada alternative suplai dan tekanan cukup baik.
b. Air baku yang diolah berasal dari mata air, sehingga menghasilkan kualitas yang sehat dan aman.
EPANET 2.0 adalah sebuah software yang dapat mensimulasikan sistem distribusi air minum pada wilayah tertentu. Untuk bisa menjalankan simulasi dengan software EPANET 2.0 diperlukan data-data pendukung seperti : Peta jaringan, letak-letak aksesoris, diameter dan panjang pipa, elevasi peta jaringan jenis-jenis valve, dan kebutuhan debit pada tiap node (Andika, 2009). EPANET juga dapat melacak perkembangan atau peluruhan substansi dalam reaksi yang berjalan melalui sistem distribusi. Untuk melakukan itu membutuhkan laju dari reaksi substansi dan bagaimana reaksi itu bergantung pada konsentrasi substansi. Reaksi dapat muncul diantara aliran bulk dan material sepanjang dinding pipa. Koefisien Bulk Reaction biasanya bertambah dengan pertambahan temperatur. EPANET dapat juga melacak Wall Reaction. Laju reaksi kualitas air muncul pada dinding pipa dapat bergantung pada konsentrasi pada aliran bulk.
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah mengevaluasi dan memetakan pola sebaran sisa klor pada jaringan distribusi air ZAMP PDAM Intan Banjar serta mendeskripsikan pengaruh konsentrasi injeksi klor terhadap sisa klor di pelanggan dan pengaruh jarak distribusi pada jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar.
2. METODE PENELITIAN
2.1 Lokasi Penelitian
a. Lokasi pengambilan data dan inventaris data berada di ZAMP PDAM Intan Banjar Kota Banjarbaru, Kalimantan Selatan
b. Laboratorium PDAM Intan Banjar Kota Banjarbaru, Kalimantan Selatan
Gambar 1. Lokasi ZAMP PDAM Intan Banjar Kota Banjarbaru Sumber: Bagian Perencanaan & Pengembangan PDAM Intan Banjar
2.2 Variabel Penelitian
Variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :
a. Variabel bebas
Variabel bebas merupakan variabel yang berpengaruh. Pada peneltian ini yang termasuk dalam variabel bebas yaitu konsentrasi injeksi klor.
b. Variabel Terikat
Variabel terikat yaitu variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah konsentrasi sisa klor pada sistem jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar.
2.3 Prosedur Penelitian
a. Pengkajian Model Eksisting
Pengkajian model eksisting diperlukan untuk mengetahui kondisi jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar yang akan dijadikan rujukan adalah model dalam tugas akhir berjudul
“Evaluasi Sisa Klor Jaringan Distribusi Zona Air Minum Prima (ZAMP) PDAM Intan Banjar
b. Pengambilan Data
Data yang diperlukan sebagai input dalam simulasi jaringan distribusi air minum PDAM Intan Banjar berupa data laboratorium, data jumlah pelanggan PDAM Intan Banjar, data pipa serta peta eksisting jaringan pipa.
1. Pemeriksaan suhu air yang dilakukan dengan menggunakan termometer.
2. Pemeriksaan pH menggunakan pH meter yang telah dikalibrasi terlebih dahulu dengan larutan dapar pH 4-7 dan pH 7-9.
3. Pemeriksaan kadar sisa klor dengan metode DPD. Pemeriksaan dilakukan dengan memasukkan 10 mL aquades yang ditambahkan 1 sachet reagen sisa klor (indikator DPD) ke dalam cuvet kemudian cuvet ditutup rapat. Selanjutnya dilakukan absorbansi dibaca dengan spektofotometer.
c. Pengolahan Input Data Model
Model EPANET 2.0 yang digunakan memerlukan beberapa parameter yang harus dimasukkan untuk melakukan simulasi. Parameter-parameter tersebut adalah demand, elevasi, panjang pipa, diameter pipa, serta koefisien kekasaran pipa. Input data yang digunakan untuk membuat model simulasi sistem distribusi air minum yaitu nilai koefisien kekasaran Hazen Williams (C), perhitungan kebutuhan air, debit, sistem jaringan distribusi eksisting.
d. Penggambaran Peta Jaringan Distribusi
Peta jaringan distribusi digambar ulang pada network map EPANET 2.0 dengan input yang sesuai dengan model eksisting dan data sekunder yang telah didapat. Input peta tahap awal meliputi ketinggian elevasi node, diameter pipa, panjang pipa. Selanjutnya, input water demand pada titik-titik konsumsi yang telah ditentukan. Selanjutnya, simulasi dilakukan untuk mengetahui apakah gambar jaringan pada EPANET 2.0 dapat berjalan dan terhubung dengan baik.
e. Analisis Koefisien Reaksi
Koefisien reaksi merupakan nilai yang akan digunakan dalam merefleksikan laju klorin. Ada dua koefisien yang akan dimasukkan yaitu Global Bulk Coefficient dan Globall Wall
Coefficient.
1. Pilih Option-Reaction pada Browser.
2. Untuk Global Bulk Coefficient masukkan nilai -0,9/hari.
3. Untuk Global Wall Coefficient masukkan nilai 130 m/hari.
f. Kalibrasi Data
EPANET menyediakan kita untuk membandingkan hasil simulasi kepada data terukur dilapangan. Hal tersebut dapat dilakukan menggunakan time series (urutan waktu) yang diplotkan untuk lokasi terpilih pada jaringan atau oleh laporan kalibrasi khusus yang melayani lokasi-lokasi yang banyak. Sebelum EPANET digunakan, masukkan data kalibrasi kedalam file dan terdaftar pada proyek.
Untuk mendaftarkan data kalibrasi agar tinggal dalam File Kalibrasi : 1. Pilih Project -> Calibration Data dari Menu Bar.
2. Dalam Data Kalibrasi bentuk dialog, klik pada box setelah parameter yang diinginkan untuk didaftarkan.
3. Ketik nama parameter atau klik tombol Browse untuk mencarinya.
4. Klik tombol Edit jika anda mau membuka File Kalibrasi pada Notepad Windows untuk mengedit.
6. Klik oke untuk menerima pilihannya.
g. Analisis Sisa Klor Bebas
Setelah diperoleh data sekunder dan data primer, selanjutnya dilakukan analisa pada data-data yang didapatkan tersebut. Hal ini dilakukan untuk menyeleksi data yang diperoleh apakah telah sesuai dengan kebutuhan perencanaan yang akan dilakukan. Setelah data yang dibutuhkan terkumpul dilakukan pengolahan data untuk menganalisa menggunakan program EPANET. Tahapan untuk melakukan analisa klor sebagai berikut:
1. Pilih Option-Quality untuk diedit dari data browser. Pada parameter Property Editor ketik
Chlorine.
2. Pindah ke OptionReactions pada browser. Untuk Global Bulk Coefficient masukkan nilai -0,9/hari. Angka ini merefleksikan laju klorin yang akan meluruh pada saat reaksi pada aliran bulk sepanjang waktu. Laju tersebut akan diaplikasikan pada seluruh pipa pada jaringan.
3. Klik pada node Reservoir dan atur Initial Quality 0.8. Nilai ini adalah konsentrasi dari klorin yang secara kontinue masuk ke dalam jaringan.
4. Gunakan kontrol waktu pada Map Browser untuk melihat bagaimana level chlorine berubah berdasarkan lokasi dan waktu selama simulasi.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
ZAMP PDAM Intan Banjar didesain untuk menghasilkan air minum yang memenuhi standar air minum dengan menggunakan proses pengolahan lengkap, yang terdiri atas beberapa tahapan yaitu bangunan Intake, bar screen, bak prasedimentasi, koagulasi, flokulasi, aerasi, bak sedimentasi, filtrasi 1, filtrasi 2, reservoir dan desinfeksi. Air baku yang digunakan untuk wilayah ZAMP berasal dari
Intake Irigasi Riam Kanan.
Salah satu syarat pembuatan Zona Air Minum Prima (ZAMP) yaitu kualitas air yang didistribusikan harus memenuhi parameter kualitas air menurut Permenkes RI No. 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Pengambilan titik sampling untuk pengukuran data kualitas air dilakukan pada 9 titik sampling, dimana titik sampling tersebut sudah ditentukan oleh pihak PDAM yang dianggap mewakili tiap daerah yang ada di wilayah ZAMP. Dalam pengukuran langsung dilapangan ada enam parameter yang diukur yaitu sisa klor, pH, kekeruhan, suhu, konduktvitas dan TDS.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Kualitas Air di Wilayah ZAMP
No Node Titik Kontrol Chlorine di Jaringan pH Turb (NTU) Suhu (°C) Konduktivitas (μS/cm) TDS (mg/L) Cl2 (mg/L) 1 4 Jl. Pinus Indah 7.46 1.74 28.7 139 66.1 0.76 2 24 Meranti Griya Asri
2 7.27 1.52 28.6 137 65.1 0.75 3 35 Jl. Pelita 1 7.27 0.77 29.4 137 65.1 0.41
No Node Titik Kontrol Chlorine di Jaringan pH Turb (NTU) Suhu (°C) Konduktivitas (μS/cm) TDS (mg/L) Cl2 (mg/L)
4 54 Tia Permata Resort 7.42 2.94 28.9 136.5 64.9 0.27 5 59 Palem Permai 7.51 0.89 28.6 137.6 65.4 0.26 6 69 Jl. Merpati 7.46 3.93 28.9 135.4 64.3 0.27 7 84 Jl. Kenanga 7.42 2.07 29.1 135.6 64.4 0.29 8 90 Jl. P. Suriansyah 7.43 1.8 29.2 135.8 64.5 0.31 9 92 Jl. Mawar 7.39 2.34 29.2 136.5 64.8 0.2
Dari data hasil pengukuran dilapangan yang dilakukan pada 9 titik sampling menunjukkan bahwa air yang didistribusikan ke wilayah ZAMP sudah relatif bagus namun ada 1 parameter yaitu sisa klor yang belum memenuhi standar baku mutu Permenkes RI No. 492/Menkes/PER/IV/2010. Dari 9 titik kontrol jaringan distribusi ZAMP di PDAM Intan Banjar terdapat 2 sampel yang nilai sisa klornya tidak memenuhi standar baku mutu dengan nilai sisa klor 0.76 mg/l dan 0.75 mg/l. 2 titik kontrol yang tidak sesuai baku mutu tersebut memiliki jarak terdekat dengan reservoir.
3.1 Hasil Kalibrasi Sisa Klor
Dengan data pengukuran konsentrasi klor secara langsung di lapangan pada beberapa titik perlu juga dibandingkan dengan mengkalibrasi data hasil perhitungan Epanet 2.0 dengan pengukuran langsung agar diperoleh hasil perhitungan yang mendekati keadaan sebenarnya di lapangan. Hasil kalibrasi dari simulasi dengan program Epanet 2.0 dilakukan untuk mengetahui perbandingan hasil simulasi epanet dengan data yang terukur dilapangan. Berikut hasil kalibrasi antara data lapangan dengan hasil simulasi
Epanet 2.0.
Gambar 2. Hasil Kalibrasi Sisa Klor
Untuk data kalibrasi seperti Gambar 2, menggunakan data yang diukur secara langsung dilapangan pada 9 titik kontrol distribusi yang ada di ZAMP PDAM Intan Banjar. Dari hasil kalibrasi didapatkan nilai korelasi sebesar 0,875 (korelasi dinyatakan kuat jika bernilai 1 atau mendekati 1), hal
ini menunjukkan hasil simulasi masih belum mendekati kondisi dilapangan. Hasil korelasi sebesar 87,5% disebabkan oleh kebocoran pipa pada jaringan distribusi yang dapat menyebabkan mikroorganisme masuk ke dalam jaringan pipa, umur jaringan perpipaan yang berpengaruh pada koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams, kurang lengkapnya input data di EPANET seperti data
valve, meter air, kebocoran pipa jaringan serta injeksi klor dilakukan setiap jam sedangkan pada
simulasi EPANET 2.0 injeksi dilakukan sekali saja untuk kemudian di running selama 24 jam.
Gambar 3. Report Reaction
Dalam program EPANET 2.0 nilai global bulk coefficient dimasukkan sebesar -0,9/hari dan nilai
global wall coefficient dimasukkan sebesar -130 m/hari. Dapat dilihat dari Gambar 3, presentase
penurunan sisa klor disebabkan oleh Global Wall Coeffient sebesar 88,17% yang dipengaruhi oleh kekasaran pipa serta material pipa yang digunakan, dalam EPANET 2.0 kekasaran pipa bergantung dari pipa yang digunakan serta umur spesifik pipa karena memiliki kekasaran pipa yang berbeda. Meningkatnya kekasaran pipa karena umur pipa bergantung pada meningkatnya reaktifitas dari dinding untuk beberapa bahan kimia seperti klor dan beberapa desinfektan. Presentase penurunan sisa klor oleh
Global Bulk Coefficient sebesar 11,63% karena water age (umur air) dalam pipa yang cukup lama,
umur air didalam pipa dipengaruhi oleh jarak (panjang pipa) dan kecepatan aliran. Semakin lambat kecepatan aliran maka waktu tinggal menjadi semakin lama, begitupun sebaliknya semakin cepat kecepatan aliran maka waktu tinggal menjadi semakin singkat. Reaksi Bulk juga dapat bertambah seiring dengan meningkatnya suhu.
3.2 Simulasi Pola Sebaran Sisa Klor
Dapat dilihat pada Gambar 4, simulasi pola sebaran sisa klor pada jam 10.00 di wilayah ZAMP sudah menyebar secara merata, namun masih ada nilai yang tidak sesuai dengan baku mutu yaitu sebesar
58,2%. Terdapat 15 titik dengan pipa berwarna merah yang menunjukkan nilai sisa klornya <0,2 mg/l dan terdapat 32 titik dengan pipa berwarna biru yang nilai sisa klornya tinggi dengan rentang 0,51 – 0,79 mg/l. Tinggi rendahnya nilai sisa klor pada jaringan distribusi dapat disebabkan oleh diameter pipa yang digunakan. Semakin kecil diameter pipa maka semakin besar tekanan. Tekanan yang besar dapat menyebabkan penurunan kadar klor dalam air. Nilai sisa klor pada jaringan distribusi di wilayah ZAMP berkisar antara 0,00-0,79 mg/l. Nilai sisa klor tertinggi terdapat pada pipa 3 karena tekanan pada pipa tersebut tinggi, serta pipa 3 menggunakan pipa berdiameter 150mm, sehingga menyebabkan sedikitnya penurunan kadar klor. Sedangkan pada pipa 110 yang merupakan pipa terjauh dari reservoir menunjukkan nilai sisa klor sebesar 0,01 mg/l, tekanan pada pipa ini rendah menyebabkan besarnya penurunan kadar klor.
Gambar 4. Simulasi Pola Sebaran Sisa Klor pada Jam 10.00
Saat jam puncak, pola sebaran klor masih belum merata ke semua wilayah ZAMP. Dapat terlihat pada Gambar 5, terdapat 79,7% nilai sisa klor yang belum memenuhi baku mutu. Simulasi pola sebaran sisa klor dapat diketahui berdasarkan perbedaan warna pipa. Pipa berwarna merah menunjukkan nilai sisa klor <0,2 mg/l, sedangkan pipa berwarna biru menunjukkan nilai sisa klor >0,5 mg/l. Terdapat 45 pipa (56,9%) nilai sisa klor <0,2 mg/l, hal ini dikarenakan wilayah tersebut jauh dari reservoir tempat pembubuhan injeksi klor. Nilai sisa klor minimal 0,2 mg/l diperlukan untuk memastikan bahwa mikroorganisme patogen tertentu telah mati serta dapat mencegah hidupnya mikroorganisme patogen tertentu selama air berada di dalam jaringan pipa, jika nilai sisa klor <0,2 mg/l menyebabkan tidak terjaminnya kualitas air minum dari kontaminasi oleh mikroorganisme patogen. Sedangkan 18 pipa (22,7%) memiliki nilai sisa klor tinggi yaitu >0,5 mg/l. Nilai tersebut dapat menyebabkan toksik dan bersifat karsinogenik bagi pelanggan yang mengkonsumsinya, dapat mempercepat korosi pada pipa, serta menimbulkan rasa dan bau pada air. Bau kaporit pada air dapat dijadikan indikator adanya sisa klor berlebih yang tidak sesuai dengan standar yang ditetapkan untuk air minum. Nilai sisa klor pada jaringan distribusi di wilayah ZAMP pada saat jam puncak berkisar antara 0,00-0,78 mg/l. Nilai sisa klor tertinggi terdapat pada pipa 3, hal ini dapat disebabkan letak pipa yang paling dekat dengan
reservoir, sedangkan pada pipa 110 yang merupakan pipa terjauh dari reservoir menunjukkan nilai sisa
klor sebesar 0,00 mg/l yang berarti tidak adanya sisa klorin di wilayah tersebut. Hal ini dapat membahayakan konsumen karena masih adanya mikroorganisme didalam air.
Gambar 6. Contour Plot Simulasi Sisa Klor Jam 07.00
Pada Gambar 7, terdapat warna merah yang berarti nilai sisa klornya <0,2 mg/l, warna kuning menunjukkan nilai sisa klor 0,21 – 0,30, warna hijau menunjukkan nilai sisa klor 0,30 - 0,40, warna biru muda menunjukkan nilai sisa klor 0,41 – 0,50, dan warna biru menunjukkan nilai sisa klor >0,50. Menurut Sofia (2015) contour plot digunakan untuk memperlihatkan area dari peta dengan nilai khusus. Diambil 3 contour plot pada jam 07.00 sebagai jam puncak, jam 10.00 sebagai waktu pengambilan sampel, dan jam 21.00 menunjukkan nilai sisa klor mulai mengalami penurunan. Simulasi menggunakan data sisa klor air distribusi dengan simulasi waktu selama 24 jam.
Gambar 7. Contour Plot Simulasi Sisa Klor Jam 21.00
Pada Gambar 5, saat jam 07.00 penyebaran sisa klor masih 70%, namun terdapat 79,77% nilai sisa klor yang tidak sesuai baku mutu, dapat dilihat warna merah mendominasi pada jam tersebut, sebagian besar nilai sisa klor <0,2 mg/l berada diwilayah terjauh dari titik injeksi. Sedangkan, pada Gambar 6, saat jam 10.00 penyebaran sisa klor sudah mencapai 95% dengan nilai sisa klor yang tidak sesuai baku mutu sebesar 58,2%. Perbedaan penyebaran klor disebabkan oleh water age (usia air). Water Age adalah waktu yang dihabiskan oleh bagian dari air dalam jaringan. Waktu tinggal air didalam jaringan pipa sangat bergantung pada kecepatan aliran. Semakin cepat kecepatan aliran maka waktu tinggal menjadi semakin singkat, dan sebaliknya semakin lambat kecepatan aliran maka waktu tinggal menjadi semakin lama. Semakin lama air berada dalam jaringan maka semakin banyak reaksi yang terjadi yang menyebabkan kualitas air berubah. Pada Gambar 7, saat jam 21.00 sisa klor sudah menyebar secara merata, namun ada 3 titik yang nilai klornya 0,00. Hal ini dapat disebebakan karena di wilayah tersebut belum ada pemakaian air dan base demand nya 0,00. Namun terdapat 22,7% nilai sisa klor yang melebihi 0,5 mg/l.
3.3 Pengaruh Jarak Distribusi Air
Pada tahapan ini, akan dilakukan evaluasi konsentrasi sisa klor terhadap pengaruh jarak dengan menggunakan analisa regresi. Analisa regresi merupakan salah satu metode untuk menentukan hubungan sebab-akibat antara satu variabel dengan variabel yang lain. Dalam analisa regresi dapat menggunakan model linier, eksponensial, polinomial, geometrik dan logaritmik. Namun, pada penelitian ini diambil model logaritmik karena memiliki nilai R square yang lebih baik. Dapat dilihat pada Tabel 2, terdapat pengaruh jarak dengan konsentrasi sisa klor pada jaringan distribusi. Semakin bertambah jarak, maka semakin menurun nilai sisa klornya.
Tabel 2. Data Jarak dan Konsentrasi Klor
No Node Jarak Waktu
7.00 10.00 21.00 1 4 650 0.75 0.77 0.70 2 24 2231 0.42 0.59 0.41 3 35 1650 0.48 0.60 0.57 4 54 2321 0.00 0.24 0.25 5 59 2260 0.03 0.29 0.24 6 69 1801 0.02 0.12 0.20 7 84 3343 0.01 0.32 0.23 8 90 3446 0.01 0.30 0.23 9 92 3483 0.00 0.18 0.11
Gambar 8. Kurva Hubungan Jarak dan Konsentrasi Klor Jam 07.00
Gambar 9. Kurva Hubungan Jarak dan Konsentrasi Klor Jam 10.00 y = -0.45ln(x) + 3.6411 R² = 0.6916 -0.50 0.00 0.50 1.00 0 1000 2000 3000 4000 Ko ns en tr as i K lo r ( m g/ l) Jarak (m)
Kurva Hubungan Jarak dan
Konsentrasi Klor
y = -0.295ln(x) + 2.6414 R² = 0.4898 0.00 0.50 1.00 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Ko ns en tr as i K lo r ( m g/ l) Jarak (m)Kurva Hubungan Jarak dan
Konsentrasi Klor
Gambar 10 Kurva Hubungan Jarak dan Konsentrasi Klor Jam 21.00
Pada kurva hubungan jarak dan konsentrasi klor seperti Gambar 8, untuk jarak distribusi air (jarak dari reservoir ke konsumen) dengan konsentrasi sisa klor didapatkan persamaan Y= -0,451 ln (x) + 3,6411. Hasil uji regresi linier logaritmik didapatkan R2 = 0,6916. Y merupakan konsentrasi sisa klor (mg/l) dan X adalah jarak dari reservoir ke konsumen (m). Adanya pengaruh jarak dari reservoir terhadap kualitas air minum konsumen dapat disebabkan dari sifat klorin yang sedikit demi sedikit direduksi sehingga berkurangnya kadar klor aktif dalam air untuk sampai ke konsumen, karena daya kerja klor aktif selama perjalanan dan kontak dengan mikroorganisme penyebab kontaminasi air. Berdasarkan Gambar 9 pada jam 10.00, didapatkan persamaan Y = -0,295 ln (x) + 2,6414. Hasil uji regresi linier logaritmik didapatkan R2= 0,4898. Nilai korelasi yang masih rendah, menandakan adanya faktor lain penyebab penurunan sisa klor. Usia pipa yang sudah tua, adanya penyambungan pipa yang kurang sempurna, kebocoran pipa pendistribusian dapat menyebabkan bertambahnya jumlah mikroorganisme patogen didalam air, serta penggunaan jenis pipa distribusi dapat meningkatkan jumlah kandungan besi. Hal-hal tersebut dapat menjadi penyebab lain penurunan sisa klor. Pada Gambar 10, nilai R2 = 0,7195 didapatkan dari persamaan Y= -0,314 ln (x) + 2,7344. Nilai korelasi yang mencapai 71% dapat menunjukkan semakin bertambahnya jarak dari reservoir ke konsumen, maka konsentrasi sisa klor semakin menurun.
4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Kadar sisa klor pada jam 10.00 di jaringan distribusi ZAMP PDAM Intan Banjar terdapat 58,2% nilai sisa klor yang tidak sesuai dengan baku mutu. Pada pipa 90 yang merupakan pipa terjauh memiliki nilai sisa klor 0,01 mg/l, sedangkan pada pipa 3 yaitu pipa terdekat dari reservoir memiliki nilai sisa klor sebesar 0,79 mg/l.
2. Konsentrasi sisa klor dijaringan distribusi berpengaruh pada jarak dari reservoir sampai ke konsumen, semakin jauh jarak yang ditempuh air maka konsentrasi sisa klornya semakin menurun.
y = -0.314ln(x) + 2.7344 R² = 0.7195 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Ko ns en tr as i K lo r ( m g/ l) Jarak (m)
Kurva Hubungan Jarak dan
Konsentrasi Klor
4.2 Saran
1. Diharapkan pada pihak PDAM Intan Banjar agar mempertahankan sisa klor di jaringan distribusi sebesar 0,2 – 0,5 mg/l.
2. Penggunaan pipa jenis PVC sebaiknya diganti menjadi pipa jenis HDPE karena pipa berjenis PVC kurang baik untuk pendistribusian air minum.
3. Agar hasil simulasi lebih baik lagi, pada penelitian selanjutnya dapat memasukkan aksesoris seperti valve, VSD, PRV pada model jaringan distribusi pada Epanet 2.0.
4. Penelitian selanjutnya perlu menambahkan booster klorin untuk menjaga konsentrasi sisa klor agar tidak kurang dari 0,2 mg/l.
DAFTAR PUSTAKA
Andika, R. D., & Kamil, I. M. (2009). Permodelan Sistem Jaringan Distribusi Air Minum: Studi Kasus Distrik Majasem, Cirebon. Jurnal Tugas Akhir.
Anonim, PDAM Intan Banjar Bagian Perencanaan & Pengembangan. (2016). Peta Produksi Air
Minum IPA II Pinus, PDAM Intan Banjar. Banjarbaru.
Handayani, P. (2008). Pengaruh Penambahan Kaporit Terhadap Kandungan Klorin Air Olahan Di Dalam Filter Tank Di PT. Coca Cola Bottling Indonesia Unit Medan. Tugas Akhir.
Natalia, B. M., Mardiyono, & Said, A. (2014). Implementasi Program Zona Air Minum Prima (ZAMP) Untuk Memenuhi Kebutuhan Air Minum Masyarakat (Studi pada PDAM Kota Malang). Jurnal
Administrasi Publik , 2 (1), 11-15.
Pasaribu, E. S. (2005). Zona Air Minum Prima (ZAMP). Jurnal Sistem Teknik Industri , 6 (2).
Sidabutar, M., Moelyaningrum, A. D., & Ningrum, P. T. (2013). Analisa Total Coliform dan Sisa
Khlor Pada Instalasi Pengolahan Air Tegal Gede Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kabupaten Jember (Analysis of Total Coliform and Residual Chlorine In Tegal Gede Water Treatment Plant PDAM Kabupaten Jember. Universitas Jember.
Sofia, E. (2013). Evaluasi Keberadaan Sisa KlorBebas Pada Jaringan Distribusi IPA Sungai Lulut PDAM Bandarmasih. Tugas Akhir .
Suyitno, B. (2008). Evaluasi Hidrolis dan Sisa Klor Pada Jaringan Pipa Eksisting Zona Air Minum
Prima Dengan Simulasi EPANET 2.0 di PDAM Kota Malang.
Syahputra, B. (2012). Analisa Sisa Chlor Pada Jaringan Distribusi Air Minum PDAM Kota Semarang.
