LAPORAN AKHIR
PENELITIAN DISERTASI DOKTOR
PENGEMBANGAN MODEL OPTIMASI
SUPERSTRUCTURE MODEL UNTUK MENDAPATKAN
SKENARIO OPTIMAL SISTEM PENYEDIAAN AIR
MINUM TERINTEGRASI
Oleh:
Evi Afiatun, Ir., MT. (NIDN: 0404096902)
Dibiayai oleh DIPA Kopertis Wilayah IV
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, sesuai dengan Surat Perjanjian
Penugasan Penelitian Disertasi Doktor No. 1074/K4/KM/2014 tanggal 5 Mei 2014
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
UNIVERSITAS PASUNDAN
Desember 2014
REKAYASA (KETEKNIKAN) TEKNIK LINGKUNGAN
1
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian
: Pengembangan Model Optimasi Superstructure Model untuk
Mendapatkan Skenario Optimal Sistem Penyediaan Air Minum
Terintegrasi
Judul Disertasi
:Optimasi Potensi Sumber Air Melalui Konsep Sistem
Penyediaan Air Minum Terintegrasi dengan Menggunakan
Metode AHP dan Superstructure Model (Studi Kasus Kota
Bandung)
Kode/Nama Rumpun Ilmu:422/Teknik Lingkungan
Peneliti/ Pelaksana
Nama Lengkap
: Evi Afiatun, Ir., MT.
NIDN
: 0404096902
Jabatan Fungsional
: Lektor
Program Studi
: Teknik Lingkungan
Nomor HP
: 0816626049
Alamat surel (e-mail)
:
[email protected]
NIM
: 35311002
PT Penyelenggara
: Institut Teknologi Bandung
Program Doktor
: Teknik Lingkungan
Nama Promotor
: Prof. Ir. Suprihanto Notodarmojo, Ph.D.
NIDN Promotor
: 0009125401
Tahun Pelaksanaan
: Tahun ke 1 dari rencana 1 tahun
Biaya Tahun Berjalan
: Rp 47.500.000
Biaya Keseluruhan
: Rp 47.500.000
Bandung, 15-12- 2014
Mengetahui,
Ketua Lembaga Penelitian
Ketua Peneliti,
Universitas Pasundan
(Dr. Yaya M. Abdul Azis, M.Si)
(EVI AFIATUN, IR., MT..)
NIPY 151 101 56
NIPY: 151 101 79
Menyetujui,
Ketua Lembaga Penelitian
Universitas Pasundan
(Dr. Yaya M. Abdul Azis, M.Si)
NIPY 151 101 56
2
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ... 5
DAFTAR ISI... 1
DAFTAR TABEL ... 3
DAFTAR GAMBAR ... 4
BAB I PENDAHULUAN ... 7
1.1
Latar Belakang ... 7
1.2
Perumusan Masalah ... 11
1.3
Maksud dan Tujuan ... 11
1.4
Hipotesis ... 11
1.5
Ruang Lingkup Penelitian ... 12
1.6
Urgensi dan Kebaruan Penelitian ... 12
1.7
Manfaat Penelitian ... 12
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 13
2.1
Millenium Development Goals (MDGs) ... 9
2.2
Air Minum ... 10
2.3
Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) ... 11
2.4
Optimasi Sistem Penyediaan Air Minum ... 17
2.4.1 Optimasi dengan Superstructure Model ... 18
2.4.2 Valuasi Lingkungan ... 23
2.5
Studi Terdahulu dan State of the Art ... 20
2.5.1 Penelitian-Penelitian Mengenai SPAM Perkotaan Terintegrasi ... 20
2.5.2 Penelitian-Penelitian Mengenai Optimasi SPAM Perkotaan ... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 28
3.1
Waktu dan Lokasi Penelitian ... 28
3.2
Tahapan Penelitian ... 28
3.3
Variabel dan Parameter yang Digunakan Dalam Penelitian ... 31
3.4
Jenis dan Sumber Data ... 33
3
BAB IV IDENTIFIKASI POTENSI SUMBER AIR DAN KINERJA IPAM ... 34
4.1
Kebutuhan Air Kota Bandung ... 31
4.2
Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting Kota Bandung ... 31
4.2.1 Daerah Pelayanan dan Cakupan Pelayanan PDAM Kota Bandung ... 31
4.2.2 Sistem Air Baku ... 36
4.2.3 Instalasi Pengolahan Air Minum PDAM Kota Bandung ... 37
4.2.4 Kondisi Eksisting IPAM Dago Pakar ... 39
4.2.1.1. Pengukuran Debit Pada Intake Bantar Awi Sungai Cikapundung ... 39
4.2.1.2. Hasil Pemeriksaan Kualitas Air Baku dan Air Hasil Olahan ... 40
4.3
Potensi Sumber Air Baku di Kawasan Cekungan Bandung ... 42
4.3.1. Kawasan Cekungan Bandung... 42
4.3.2. Sumber air yang memiliki potensi sebagai sumber air baku ... 45
4.4
Skema Superstrukture Model ... 50
BAB V KESIMPULAN ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 55
4
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Variabel dan Parameter yang digunakan dalam studi ... 26
Tabel 4. 1 Idle Capacity pada instalasi air permukaan ... 31
Tabel 4. 2 Idle Capacity pada instalasi air tanah dan mata air ... 32
Tabel 4. 3 Potensi Pengembangan Sumber Air Baku dari Sungai-Sungai di Cekungan
Bandung ... 40
Tabel 4. 4 Potensi Pengembangan Sumber Mata Air di Wilayah Cekungan Bandung ... 41
Tabel 4. 5 Potensi pengembangan sumber air baku di Cekungan Bandung ... 42
5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Permasalahan yang dihadapi PDAM ... 3
Gambar 2. 1 SPAM Perkotaan : ... 10
Gambar 2. 2 Superstructure model yang digunakan untuk menyatukan dan mengintegrasi
sistem air minum perkotaan. ... 13
Gambar 2. 3 State of the Art Penelitian... 20
Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian ... 22
Gambar 4. 1 Proyeksi kebutuhan air dan supply air dari PDAM... 28
Gambar 4. 2 Peta daerah pelayanan PDAM Kota Bandung ... 29
Gambar 4. 3 Skema kondisi eksisting sumber air dan IPAM PDAM Kota Bandung ... 32
Gambar 4. 4 Hasil pengukuran debit sumber air dan debit produksi di IPAM Dago Pakar .... 33
Gambar 4. 5 Fluktuasi kekeruhan pada air baku di IPAM Bantar Awi ... 34
Gambar 4. 6 Fluktuasu kekeruhan di air produksi IPAM Bantar Awi ... 35
Gambar 4. 7 Deliniasi Kawasan Cekungan Bandung ... 37
Gambar 4. 8 Peta Lokasi Wilayah Cekungan Bandung pada DAS Citarum Hulu ... 38
Gambar 4. 9 Seluruh potensi air baku di Cekungan Bandung ... 43
Gambar 4. 10 Skema superstructure untuk kondisi eksisting SPAM Kota Bandung ... 44
Gambar 4. 11 Skema Superstructure untuk rencana SPAM Kota Bandung (skenario 1) ... 45
Gambar 4. 12 Skema Superstructure untuk rencana SPAM Kota Bandung (skenario 2)... 46
6
ABSTRAK
PENGEMBANGAN MODEL OPTIMASI SUPERSTRUCTURE MODEL
UNTUK MENDAPATKAN SKENARIO OPTIMAL
SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM TERINTEGRASI
Pelayanan air minum pada saat ini masih belum mampu mengimbangi
perkembangan kebutuhan masyarakat secara nasional, baik di perkotaan maupun di
perdesaan. Mengacu kepada target Millenium Development Goals (MDGs),
diharapkan pada tahun 2015 tingkat akses terhadap air minum aman dapat mencapai
68,87% dengan komposisi yang terdiri dari sistem perpipaan di perkotaan sebesar
68,32% dan perpipaan di perdesaan sebesar 19,76%. Masalah-masalah yang
dihadapi oleh pengelola air minum, dalam hal ini Perusahaan Daerah Air Minum
(PDAM) terdiri dari 3 (tiga) komponen utama, yaitu : masalah kinerja manajemen,
masalah kinerja keuangan, dan masalah kinerja teknis. Masalah kinerja teknis terdiri
dari 4 (empat) komponen, yaitu : masalah air baku, kebocoran jaringan, illegal
connection, dan masalah infrastruktur yang minim (Perpamsi, 2010). Pada penelitian
ini akan dilakukan optimasi kualitas dan kuantitas dari potensi sumber air baku di
wilayah Cekungan Bandung dan memanfaatkan alokasi air untuk Sistem Penyediaan
Air Minum (SPAM) Kota Bandung dengan menerapkan konsep SPAM terintegrasi.
Konsep SPAM terintegrasi merupakan konsep yang akan diterapkan di Kota
Bandung dengan tujuan untuk efisiensi sumber air baku alami. Penelitian dilakukan
dalam 4 (empat) tahap, yaitu tahap 1 (satu) merupakan identifikasi potensi sumber
air baku di wilayah Cekungan Bandung dan evaluasi terhadap kinerja Instalasi
Pengolahan Air Minum (IPAM) PDAM Kota Bandung. Tahap 2 (dua) merupakan
pengembangan
suatu
model
optimasi
(superstructure
model)
dengan
mempertimbangkan kondisi SPAM di Kota Bandung. Tahapan ini diawali dengan
menentukan skenario-skenario awal SPAM terintegrasi, kemudian menyusun
persamaan superstructure model. Pada Tahap 3 (tiga), dilakukan optimasi potensi
sumber air dengan konsep SPAM terintegrasi, terhadap masing-masing skenario
dilakukan pengujian dengan menggunakan software optimasi GAMS. Pada Tahap 4
(empat) skenario-skenario SPAM terintegrasi yang telah dijui menggunakan
software optimasi dilengkapi dengan hasil estimasi terhadap biaya dan reduksi
dampak lingkungan sehingga akan didapatkan skenario SPAM terintegrasi terpilih.
Pada penelitian dengan pendanaan Penelitian Disertasi Doktor ini difokuskan pada
penelitian tahap 2 dari keseluruhan rangkaian penelitian disertasi. Tahapan ini
diawali dengan menentukan skenario-skenario awal SPAM terintegrasi, kemudian
menyusun persamaan superstructure model, melakukan input data sehingga
didapatkan skenario-skenario yang optimal.
Kata-kata kunci : air baku, air minum, kinerja, model optimasi, SPAM terintegrasi,
superstructure model
7
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada tahun 2011 beban populasi dunia telah mencapai 7 milyar dan akan terus
meningkat menjadi 9 milyar jiwa pada tahun 2050 (UN, 2011 dalam Kirmanto,
2012). Hal ini mengakibatkan kebutuhan terhadap air, pangan, dan energi akan
menjadi semakin krusial. Indonesia memiliki kekayaan sumber daya air terbesar
kelima di dunia dengan potensi cadangan sumber daya air yang tersebar di seluruh
tanah air (Kirmanto, 2012). Berdasarkan besarnya potensi sumber daya air serta
jumlah penduduk, secara nasional Indonesia memiliki ketersediaan air per kapita
sebesar 16.600 m
3/tahun, tetapi secara geografis ketersediaan air per kapita antar
kepulauan Indonesia sangat bervariasi. Setengah dari total penduduk di Indonesia
yang tinggal di Pulau Jawa mendapatkan air 1.210 m
3/kapita/tahun atau hanya
sekitar 7% terhadap rata-rata ketersediaan air per kapita di Indonesia (Kirmanto,
2012).
Indonesia menghadapi banyak tantangan dalam upaya untuk mencapai Tujuan
Pembangunan Milenium 2015 di bidang penyediaan air minum bagi penduduk.
Pelayanan air minum pada saat ini masih belum mampu mengimbangi
perkembangan kebutuhan masyarakat secara nasional, baik di perkotaan maupun di
perdesaan. Masalah-masalah yang kompleks dan multidimensional dengan tingkat
ketidakpastian yang tinggi masih dihadapi oleh mayoritas pengelola air minum di
Indonesia. Perencanaan dan kebijakan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM)
perkotaan yang efektif diperlukan untuk mengatasi permasalahan air yang muncul
akibat pertumbuhan penduduk dan urbanisasi (Lim dkk., 2010). Berdasarkan data
dari Direktorat Jenderal (Ditjen) Cipta Karya tahun 2011, cakupan pelayanan air
minum perpipaan nasional sebesar 25,56% dengan komposisi 43,96% pelayanan di
perkotaan dan 11,54% pelayanan di perdesaan (Ditjen Cipta Karya, 2011). Mengacu
kepada target Millenium Development Goals (MDGs), diharapkan pada tahun 2015
tingkat akses terhadap air minum aman dapat mencapai 68,87% dengan komposisi
8
yang terdiri dari sistem perpipaan di perkotaan sebesar 68,32% dan perpipaan di
perdesaan sebesar 19,76%.
Isu dan permasalahan di bidang air minum berdasarkan PerMen PU Nomor :
20/PRT/M/2006 tentang Kebijakan dan Strategi Nasional Pengembangan Sistem
Penyediaan Air Minum (KSNP-SPAM), meliputi :
Peningkatan cakupan dan kualitas
Pendanaan
Kelembagaan dan perundang-undangan
Air Baku
Peran Masyarakat
Dilihat dari sisi lain, masalah-masalah yang dihadapi oleh pengelola air minum,
dalam hal ini Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) terdiri dari 3 (tiga) komponen
utama, yaitu : masalah kinerja manajemen, masalah kinerja keuangan, dan masalah
kinerja teknis, seperti yang tertera pada Gambar 1.1. Masalah kinerja teknis terdiri
dari 4 (empat) komponen, yaitu : masalah air baku, kebocoran jaringan, illegal
connection, dan masalah infrastruktur yang minim (Perpamsi, 2010).
Permasalahan aspek teknis yang berkaitan dengan air baku terdiri dari beberapa
permasalahan utama, yaitu (Perpamsi, 2010) :
1. Sumber air baku, meliputi aspek :
Tidak ada lagi sumber air yang dapat dieksplorasi di wilayah administrasi
Konflik antarwilayah dalam pemanfaatan air baku lintas wilayah
Konflik dengan pengguna Sumber Daya Air (SDA) lainnya (petani,
pengusaha)
2. Debit sumber air yang tidak mencukupi, meliputi aspek :
Konflik dengan pengguna SDA lainnya (petani, pengusaha)
Perubahan musim, khususnya musim kemarau
Kerusakan lingkungan/ gangguan pada catchment area dan Daerah Aliran
Sungai (DAS).
9
3. Kualitas air baku, meliputi aspek :
Pencemaran limbah industri dan rumah tangga
Sedimentasi akibat erosi/ kerusakan lingkungan di hulu
Gambar 1. 1 Permasalahan yang dihadapi PDAM
Laju pertumbuhan perkotaan di Indonesia selama dekade terakhir jauh lebih cepat
dibandingkan investasi yang masih terbatas dalam infrastruktur air minum. Populasi
perkotaan yang dilayani oleh jaringan air perpipaan telah menurun dari 39 persen
menjadi 31 persen selama sepuluh tahun terakhir. Rendahnya tingkat investasi ini
disebabkan oleh beberapa faktor, termasuk desentralisasi yang cepat dengan
kecepatan transfer fungsi yang lebih tinggi daripada peningkatan kapasitas
kelembagaan dan kondisi keuangan PDAM yang memburuk sejak terjadinya krisis
keuangan tahun 1997.
Saat ini PDAM Kota Bandung baru mampu melayani ± 72.19 % dari jumlah
penduduk kota Bandung, yaitu sebanyak 1.789.836 jiwa (website PDAM Kota
Bandung, diunduh 17 Juli 2013), sedangkan target nasional pelayanan air bersih
untuk skala kota besar pada tahun 2020 sebesar 85% (Ditjen Cipta Karya, 2011). Hal
ini disebabkan semakin meningkatnya kebutuhan air bersih dari tahun ke tahun yang
dikarenakan adanya pertambahan penduduk, kemajuan teknologi serta peningkatan
ekonomi masyarakat, sementara debit air baku yang diolah PDAM sampai dengan
bulan Juli 2011, hanya sebesar 2.546,14 l/detik dengan besaran yang relatif tetap,
PERMASALAHAN TEKNIS PERMASALAHAN KEUANGAN PERMASALAHAN MANAJEMEN
10
bahkan dengan air baku yang bersumber dari air tanah dan mata air yang semakin
menurun (Corporate Plan, PDAM Tirtawening Kota Bandung 2007-2011).
Hasil kajian Dinas Perumahan dan Permukiman menunjukkan bahwa apabila
seluruh pembangunan waduk di Cekungan Bandung terealisasi, maka akan
menghasilkan ketersediaan air baku sebesar 3400 l/detik. Namun penambahan
jumlah ketersediaan air baku tersebut hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan
sampai tahun 2015. Untuk penambahan pengambilan air baku selanjutnya perlu
mencari alternatif sumber air baku lainnya. Salah satu alternatif yang memberikan
peluang cukup besar adalah Waduk Saguling. Sebagai sumber air baku, Waduk
Saguling dengan status tercemar sedang mengalami hambatan dari aspek kualitas
sehingga pengendalian air, baik di DAS (watershed) maupun di badan air mutlak
dilakukan agar proses recovery air Waduk Saguling dapat memenuhi laju
permintaan air bersih di Kawasan Strategis Nasional (KSN) Cekungan Bandung
(Marganingrum, 2013).
Permasalahan air baku akan menjadi sorotan utama dalam penelitian ini dikaitkan
dengan optimasi potensi air baku di seluruh kawasan Cekungan Bandung terhadap
SPAM di Kota Bandung. Pada instalasi pengolahan air PDAM Kota Bandung
eksisting masih terdapat idle capacity antara kapasitas produksi IPAM eksisting
dibandingkan dengan kapasitas disain, sehingga membutuhkan tambahan pasokan
air baku.
Permasalahan lain adalah semakin tingginya pemakaian air tanah baik sebagai air
baku PDAM maupun sumber air bagi industri. Air tanah merupakan sumber air yang
tidak terbarukan sehingga perlu dilindungi keberadaannya. Pemakaian air tanah yang
tinggi mengakibatkan terjadinya penurunan muka air tanah, dan lambat laun
mengakibatkan turunnya permukaan tanah sebagai dampak lanjutan.
Optimasi seluruh potensi sumber air di kawasan Cekungan Bandung terhadap SPAM
Kota Bandung diharapkan dapat mengurangi pemakaian air tanah di Kota Bandung
yang semakin meningkat.
11
1.2 Perumusan Masalah
Dari uraian pada latar belakang di atas maka dapat dirumuskan permasalahan yang
hendak diteliti adalah sebagai berikut :
• Pasokan alternatif sumber air baku diperlukan untuk meningkatkan cakupan
pelayanan PDAM Kota Bandung
• Masih terdapat idle capacity pada IPAM eksisting PDAM Kota Bandung.
• Pemakaian air tanah yang semakin tinggi membutuhkan alternatif sumber air
baku yang lain
• Terdapat potensi air limbah terolah dan air hujan sebagai air baku alternatif yang
belum dimanfaatkan
• Perlu dilakukan identifikasi dan optimasi potensi sumber air di Kota Bandung
melalui konsep SPAM terintegrasi dengan mempertimbangkan kebutuhan air
baku yang semakin tinggi, pemakaian air tanah yang semakin meningkat, air
limbah terolah dan air hujan yg belum dimanfaatkan
1.3 Maksud dan Tujuan
Dilihat dari perumusan masalah, maka maksud dari penelitian ini adalah : Mencari
berbagai potensi sumber air baku air minum di Kota Bandung melalui konsep SPAM
terintegrasi dan melakukan optimasi sumber air sehingga dapat meminimasi
pemakaian air dari luar kota Bandung dan air tanah sebagai sumber air yang tidak
terbaharui
Sedangkan tujuan yang ingin dicapai dengan dilakukannya studi ini adalah optimasi
potensi sumber air minum di Kota Bandung melalui konsep SPAM terintegrasi
untuk meminimasi pemakaian sumber air dari luar Kota Bandung dan air tanah
sebagai sumber air yang tidak terbaharui
1.4 Hipotesis
Optimasi potensi sumber air minum melalui penerapan konsep SPAM terintegrasi
di Kota Bandung dengan mempertimbangkan faktor-faktor kualitas, kuantitas,
kontinuitas, akan meminimasi pemanfaatan sumber air dari luar Kota Bandung.
12
SPAM terintegrasi yang optimal akan menghasilkan biaya operasi dan
pemeliharaan sistem yang optimal, serta mereduksi dampak lingkungan.
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
Kajian seluruh potensi sumber air dan kinerja instalasi pengolahan air minum
eksisting PDAM Kota Bandung baik kuantitas, kualitas, kontinuitas
Pemetaan kondisi eksisting SPAM Kota Bandung ke dalam konsep
Superstructure Model
Mengembangkan Superstructure Model untuk melakukan optimasi potensi
sumber air dengan konsep SPAM terintegrasi
Melakukan estimasi biaya dan reduksi dampak lingkungan terhadap skenario
SPAM terintegrasi yang paling optimal
Laporan ini akan membahas ruang lingkup penelitian, khususnya tahap ke-2 dari
keseluruhan penelitian, yaitu
Pengembangan Superstructure Model untuk melakukan optimasi potensi sumber air
dengan konsep SPAM terintegrasi
1.6 Urgensi dan Kebaruan Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan memiliki aspek urgensi dan kebaruan yaitu :
optimasi kuantitas, kualitas, dan kontinuitas potensi sumber air minum dengan
menerapkan konsep SPAM terintegrasi di Kota Bandung menggunakan
superstructure model
1.7 Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini adalah dengan melakukan optimasi
potensi sumber air di Kota Bandung melalui konsep SPAM terintegrasi akan
membantu menemukan solusi permasalahan kekurangan air baku, meminimasi
penggunaan air tanah, dan mereduksi biaya SPAM di Kota Bandung.
13
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Millenium Development Goals (MDGs)
MDGs merupakan paradigma pembangunan global yang disepakati secara
internasional oleh 189 negara anggota Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) dalam
Konferensi Tingkat Tinggi (KTT) Millenium PBB pada Bulan September 2000.
Majelis Umum PBB kemudian melegalkannya ke dalam Resolusi Majelis Umum
Perserikatan Bangsa-Bangsa Nomor 55/2 tanggal 18 September 2000 Tentang
Deklarasi Millenium Perserikatan Bangsa-Bangsa (A/RES/55/2. United Nations
Millenium Declaration)
Lahirnya Deklarasi Millenium merupakan buah perjuangan panjang negara-negara
berkembang dan sebagian negara maju. Deklarasi ini menghimpun komitmen para
pemimpin dunia, yang belum pernah terjadi sebelumnya, untuk menangani isu
perdamaian, keamanan, pembangunan, hak asasi, dan kebebasan fundamental dalam
satu paket. Negara-negara anggota PBB kemudian mengadopsi MDGs. Setiap tujuan
MDGs memiliki satu atau beberapa target berikut indikatornya. MDGs
menempatkan pembangunan manusia sebagai fokus utama pembangunan serta
memiliki tenggat waktu dan kemajuan yang terukur. MDGs didasarkan atas
konsensus dan kemitraan global, sambil menekankan tanggungjawab negara
berkembang untuk melaksanakan pekerjaan rumah mereka, sedangkan negara maju
berkewajiban mendukung upaya tersebut (Laporan Perkembangan Pencapaian
Millennium Development Goals Indonesia, 2007).
Menurut (Slamet 2010), MDGs dapat diartikan sebagai komitmen para pemimpin
dunia untuk dapat mewujudkan perdamaian, keamanan, perkembangan, hak asasi
manusia, dan kebebasan sebagai dasar strategi global yang koheren dengan waktu
dan indikator yang ditentukan.
Berdasarkan komitmen tersebut, ditetapkan 8 tujuan MDGs yang harus
diperjuangkan, yaitu :
14
Pengentasan kemiskinan dan kesenjangan sosial
Peningkatan pendidikan
Kesetaraan gender dan penguatan peran perempuan
Mengurangi angka kematian anak
Perbaikan kesehatan ibu hamil dan menekan kematian ibu melahirkan
Memerangi HIV/AIDS, malaria dan penyakit lain
Menjamin kelestarian lingkungan
Mengembangkan kerjasama global untuk kemajuan
Masing-masing tujuan tersebut selanjutnya diejawantahkan dalam target dan sasaran
terukur yang harus dicapai sebelum tahun 2015, yaitu antara lain :
Mengintegrasikan prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan di dalam
kebijakan dan program pemerintahan
Mengurangi setengah dari proporsi penduduk yang tidak memiliki akses
terhadap keamanan, keberlanjutan sumber-sumber air minum dan fasilitas
sanitasi dasar pada tahun 2015
Mencapai kemajuan hidup yang signifikan bagi penduduk miskin yang
tinggal di daerah kumuh pada tahun 2020.
2.2 Air Minum
Sebelum diterapkannya Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
(Permenkes RI) nomor 492/Menkes/PER/IV/2010, terminologi air minum yang
dipakai dalam kaitannya dengan air layak minum, belum merupakan istilah resmi
bagi Pemerintah Indonesia. Pemerintah Indonesia saat ini masih menggunakan
terminologi air bersih sebagai pengganti terminologi air minum, walaupun standar
teknis dan standar kesehatan hanya mengenal standar air minum dan tidak mengenal
standar air bersih.
Pengertian air minum tercantum dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia
(PPRI) nomor 16 Tahun 2005 pasal 1 ayat 2, dimana disebutkan air minum adalah
air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses
pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.
Sedangkan air bersih (clean water) adalah air yang digunakan untuk keperluan
15
sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila
telah dimasak. Pengertian air minum tercantum pula dalam Permenkes RI nomor
492/Menkes/PER/IV/2010, dimana air minum (drinking water) didefinisikan sebagai
air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi
syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.
Permenkes
RI
nomor
492/Menkes/PER/IV/2010
mengharuskan
setiap
penyelenggara air minum untuk menjamin air minum yang diproduksinya aman bagi
kesehatan. Air minum dikatakan aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan
fisik, mikrobiologis, kimiawi dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan
parameter tambahan. Demikian juga segala bentuk Sistem Penyediaan Air Minum di
negara ini wajib memproduksi air minum yang memenuhi standar dan parameter
dimaksud.
2.3 Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM)
Tujuan utama sistem penyediaan air adalah untuk menyediakan air yang cukup, ke
tempat-tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup. Tetapi pada masa kini
ada pembatasan dalam jumlah air yang dapat diperoleh karena pertimbangan
penghematan dan adanya keterbatasan sumber air (Noerbambang dkk., 1993). Pada
kondisi ideal, sumber air dengan kualitas air yang baik dialokasikan untuk sumber
air minum dengan tujuan untuk meningkatkan kesehatan manusia, sedangkan
sumber air yang memiliki kualitas relatif rendah dapat dialokasikan untuk kebutuhan
industri dan pertanian (Lim dkk., 2010).
Dilihat dari sudut bentuk dan tekniknya, sistem penyediaan air bersih dapat
dibedakan atas 2 macam sistem, yaitu : (Chatib 1996).
Sistem penyediaan air bersih individual, yaitu merupakan sistem penyediaan
air bersih untuk penggunaan individual dan untuk pelayanan terbatas.
Sumber air yang digunakan dalam sistem ini umumnya berasal dari air tanah.
Sistem penyediaan air bersih komunitas/perkotaan, yaitu merupakan sistem
penyediaan air bersih untuk masyarakat umum atau skala kota, dan untuk
pelayanan yang menyeluruh, termasuk untuk keperluan rumahtangga
(domestik), sosial, maupun industri.
16
Kebutuhan air minum di perkotaan saat ini dapat dipenuhi melalui dua sistem yaitu
sistem perpipaan dan sistem non-perpipaan. Sistem perpipaan adalah sistem dimana
penyediaan air minum dilakukan melalui pengelolaan air dari sumbernya sampai ke
wilayah pelayanan (pelanggan) yang biasanya dilakukan oleh PDAM. Sedangkan
sistem non-perpipaan adalah sistem penyediaan air minum yang dapat diperoleh
secara alamiah baik langsung maupun tidak langsung seperti air sumur, air danau, air
sungai, air hujan ataupun sumber-sumber air permukaan lainnya atau bahkan
membeli air dari pedagang air keliling.
SPAM perkotaan konvensional terdiri atas sumber air, sistem pengolahan air sesuai
dengan peruntukannya, dan instalasi pengolahan air buangan, yang selanjutnya air
olahan dari sistem pengolahan air buangan ini dibuang begitu saja ke badan air.
SPAM perkotaan yang terintegrasi menggabungkan seluruh komponen infrastruktur
air minum yang berkaitan dengan penyediaan air, saluran air hujan, dan sistem air
buangan ke dalam suatu sistem untuk efisiensi dan efektivitas pengelolaan air
(Anderson dan Iyaduri, 2003). Sistem air minum perkotaan yang terintegrasi dapat
mereduksi pemakaian sumber air, mengurangi pembuangan air buangan terolah ke
badan air, dan mengembalikan nutrien di dalam air buangan (Otterpohl dkk., 1997;
Terpstra, 1999; Maher dan Lustig, 2003; Rosemarin, 2005; Speers dkk., 2005;
Brown dkk., 2006; Wan Alwi dkk., 2008). Pemanfaatan kembali air buangan dalam
rangkaian sistem air minum perkotaan menjadi suatu sistem yang terintegrasi akan
mendukung menjadi suatu sistem pengelolaan air yang berkelanjutan (Lim dkk.,
2010). SPAM perkotaan baik yang konvensional maupun terintegrasi dapat dilihat
pada Gambar 2.1.
Gambar 2. 1 SPAM Perkotaan :
a. SPAM perkotaan yang linier (konvensional),
b. SPAM perkotaan yang terintegrasi (Lim dkk., 2010)
17
Berdasarkan Gambar 2.1, perbedaan antara SPAM konvensional dan SPAM
terintegrasi adalah adanya pemanfaatan kembali air hasil olahan air buangan pada
SPAM terintegrasi sebagai salah satu alternatif air baku, sedangkan pada SPAM
konvensional air hasil olahan air buangan langsung dibuang ke badan air.
Pemanfaatan kembali air hasil olahan air buangan pada sistem air minum perkotaan
yang terintegrasi akan menyebabkan adanya parameter-parameter lain yang perlu
dikaji yang bersifat tidak terukur (intangible), seperti persepsi, pola pemakaian air,
dan kepuasan pelanggan terhadap sistem ini.
2.4 Optimasi Sistem Penyediaan Air Minum
Terdapat beberapa penelitian mengenai optimasi SPAM perkotaan yang sudah
dilakukan dengan berbagai metode. Optimasi kehandalan sistem air minum
perkotaan dilakukan dengan metode valuasi dan kontingensi (Howe 1994).
Kehandalan merupakan unsur yang penting dari suatu sistem air perkotaan. Dengan
biaya yang kecil, pelanggan berharap mendapatkan kehandalan yang tinggi.
Tuntutan terhadap kehandalan dapat diukur dengan metode valuasi kontingensi,
sedangkan biaya pemenuhan berbagai tingkat kehandalan dapat diperkirakan melalui
simulasi hidrologi. SPAM perkotaan kini mulai mempertimbangkan tingkat resiko
untuk setiap jenis penggunaan air yang berbeda, misalnya kehandalan SPAM yang
tinggi untuk penggunaan-penggunaan yang esensial yang berkaitan dengan
kesehatan masyarakat, dan tingkat yang lebih rendah untuk pemenuhan kebutuhan
penyiraman taman. Pada kota dengan tingkat kehandalan yang rendah, nilai WTP
(Willingness to Pay) diperkirakan tidak dapat mencukupi biaya untuk meningkatkan
kehandalan, sementara di kota dengan kehandalan sangat tinggi, penghematan biaya
untuk menurunkan kehandalan lebih dari cukup untuk membayar nilai WTA
(Willingness to Accept) melalui pengurangan tagihan air.
Sistem penyediaan air minum yang terdesentralisasi lebih ekonomis dibandingkan
dengan sistem yang terpusat (Chung 2008, Lim 2010). Penelitian optimasi juga
dilakukan terhadap kriteria kualitas air sebagai panduan perencanaan dan
pengelolaan SPAM (Rygaard 2011). Penelitian ini memperkenalkan suatu metode
untuk menilai potensi dalam merencanakan komposisi kualitas air minum yang
optimal dengan menggunakan desalinasi membran dan remineralisasi. Metode ini
18
meliputi pemodelan dari pencampuran berbagai kualitas air dari sumber air yang
berbeda-beda.
2.4.1. Optimasi dengan Superstructure Model
Superstructrure model dibangun untuk mewujudkan konsep sistem air minum
perkotaan yang terintegrasi. Model ini mengkombinasikan seluruh komponen
infrastruktur air minum perkotaan, yang meliputi komponen sumber-sumber air,
sistem kebutuhan air, dan instalasi pengolahan air buangan (Lim dkk., 2010).
Sumber air meliputi sungai, danau, bendungan, air tanah, dan air hujan (diasumsikan
bahwa beberapa sumber daya air berasal dari daerah lain). Sistem pelayanan air
bersih meliputi lahan pertanian dan rekreasi, serta instalasi pengolahan air minum
dan industri yang terhubung ke konsumen di perumahan, komersial, dan industri.
Sistem pengolahan air buangan meliputi buangan domestik perkotaan dan industri.
Model Superstruktur ini bertujuan untuk memanfaatkan semua peluang sumber air
dan juga menerapkan konsep daur ulang limbah.
Model optimasi ini meliputi:
Fungsi tujuan, yaitu meminimisasi pemakaian air yang berasal dari luar kota
Mass Balance untuk memperlihatkan interkoneksi yang dtunjukkan dalam
superstructure model
Faktor pembatas yang dibutuhkan dalam merepresentasikan kondisi real,
misalnya faktor pembatas dalam menjaga adanya interkoneksi dari Wastewater
Treatment Plant (WWTP) ke Water Demand System (WDS) yang digunakan
untuk air minum, dan membatasi pemakaian air tanah sebagai non renewable
source.
Ilustrasi dari penggunaan superstructure model terhadap sistem penyediaan air
minum perkotaan seperti pada Gambar 2.2 (Lim dkk., 2010)
19
Gambar 2. 2 Superstructure model yang digunakan untuk menyatukan dan
mengintegrasi sistem air minum perkotaan.
Keterangan :
wr = water resources
wds = water demand system
wwtp = wastewater treatment plant
tww = treated wastewater
dis = discharge
Pada penelitian Lim dkk.(2010), sistem penyaluran air buangan tidak diformulasikan
ke dalam neraca massa karena menyatukan sistem penyediaan air minum dan sistem
penyaluran air buangan pada kenyataannya sangat kompleks. Model matematis juga
tidak mempertimbangkan variabilitas dan ketidaktentuan ketersediaan sumber air
dan kualitasnya, karena penelitian ini menekankan kepada pengelolaan kebijakan
dan perencanaan sistem air bersih perkotaan secara umum.
Rumusan model optimasi superstructure model seperti berikut:
Sebagai fungsi tujuan adalah meminimumkan penggunaan sumber air yang
diambil dari luar wilayah perkotaan.
20
Minimumkan
∑
∑
(2. 1)
= Debit dari sumber air yang berasal dari luar wilayah perkotaan (imported)
= debit yang mengalir ke wds dari sumber di luar kota
wr = water resources ke-r, dengan r = 1,2,3,dst.
WR = water resources ke-R, dengan R = nilai terakhir dari r
wds = water demand system ke-ds , dengan ds = 1,2,3,dst.
WDS = water demand system ke-DS, dengan DS = nilai terakhir dari ds
Fungsi tujuan ini merupakan persamaan yang melibatkan seluruh sumber air yang
berasal dari luar wilayah perkotaan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan
kota. Penjabaran dari fungsi tujuan adalah sebagai berikut :
Neraca Massa pada inlet sistem kebutuhan air
Neraca massa pada inlet sistem kebutuhan air ini terdiri dari 2 (dua) persamaan,
persamaan pertama merupakan neraca massa debit (kuantitas) dari seluruh sumber
air baik yang berada di dalam wilayah perkotaan maupun di luar wilayah perkotaan,
termasuk air hasil olahan WWTP sebagai alternatif air baku dan seluruh sistem
kebutuhan air. Persamaan kedua melibatkan debit (kuantitas) dan kualitas dari
seluruh sumber air dan seluruh sistem kebutuhan air. Persamaan (2) dan (3) ini dapat
diartikan bahwa parameter debit atau pun parameter debit dan konsentrasi kualitas
air dari seluruh sumber air yang akan memenuhi seluruh sistem kebutuhan, sama
dengan debit atau pun debit dan konsentrasi parameter kualitas air yang diperlukan
oleh seluruh sistem kebutuhan.
∑
∑
= 0
(2. 2)
21
∑
∑
(2. 3)
Penjabaran dari persamaan di atas adalah :
wwtp = waste water treatment plant ke-1,2,3,dst.
WWTP = waste water treatment plant yang terakhir
C = konsentrasi parameter kualitas air
Neraca Massa pada outlet wastewater treatment plant
Neraca massa ini menjelaskan bahwa seluruh air yang keluar dari WWTP
merupakan jumlah air dari WWTP yang disalurkan ke seluruh sistem kebutuhan
ditambah dengan air yang dibuang ke badan air.
∑
(2. 4)
dis = discharge
Sebagai pembatas debit maksimum di sumber air :
∑
(2. 5)
Debit maksimum di sumber air dibatasi oleh jumlah air yang memang dialokasikan
untuk memenuhi sistem kebutuhan (berdasarkan Surat Ijin Pengambilan dan
Pemanfaatan Air)
Sebagai pembatas debit dan konsentrasi sistem kebutuhan air.
Debit minimum pemenuhan kebutuhan merupakan faktor pembatas sistem
kebutuhan, sedangkan konsentrasi maksimum yang menjadi batasan disesuaikan
dengan baku mutu yang berlaku untuk setiap sistem kebutuhan.
22
(2. 6)
(2. 7)
Sebagai pembatas debit maksimum di wastewater treatment plant :
∑
(2. 8)
Debit maksimum dari WWTP yang dapat dimanfaatkan sebanyak lebih besar atau
sama dengan seluruh debit dari WWTP yang digunakan untuk melayani seluruh
sistem kebutuhan ditambah dengan debit yang dibuang ke badan air.
Sebagai pembatas pencegahan interkoneksi dari WWTP ke dalam sistem air
minum
(2. 9)
Wds
D= water demand system for drinking water
Pengertian persamaan di atas adalah tidak boleh ada interkoneksi antara sistem
WWTP dan sistem kebutuhan air yang diperuntukkan sebagai air minum.
Sebagai pembatas pencegahan pemakaian air tanah yang tidak terbaharui,
(2. 10)
Pengertian persamaan di atas adalah tidak ada lagi pemanfaatan air tanah.
Sebagai pembatas rata-rata minimum konsentrasi kontaminan pada influen sistem
air minum,
∑
(2. 11)
= konsentrasi kontaminan dari sistem air minum
23
Pengertian persamaan di atas adalah konsentrasi kontaminan yang masuk ke dalam
sistem kebutuhan air minum dibatasi oleh rata-rata minumum konsentrasi
kontaminan pada influen sistem air minum
Kelebihan model optimasi superstructure model :
1. Dapat dipergunakan dengan berbagai data debit dan konsentrasi kontaminan
sumber air baku, baik air baku alami maupun air baku alternatif, seperti air
limbah terolah
2. Menerapkan faktor-faktor pembatas yang cukup banyak dan detail.
Kekurangan model optimasi superstructure model :
Persamaan–persamaan yang dibentuk hanya melibatkan parameter kuantitas dan
kualitas air, baik pada sumber air maupun pada sistem kebutuhannya, sehingga
faktor-faktor lain yang mungkin berpengaruh terhadap model optimasi tidak
diperhitungkan.
2.4.2. Valuasi Lingkungan
Valuasi lingkungan merupakan bagian dari ekonomi lingkungan, yang bertujuan
untuk melakukan valuasi terhadap sumberdaya alam dan lingkungan. Valuasi
ini bertujuan untuk memberikan penilaian moneter terhadap sumberdaya
lingkungan. Terdapat beberapa metode valuasi komoditas lingkungan, misalnya
travel cost method, preference method, contingent valuation method, dll. Namun
yang memiliki penerapan lebih luas adalah contingent valuation method. (Tresnadi,
H., 2000). Metode valuasi lingkungan ini merupakan metode penelitian terhadap
komoditas lingkungan yang akan memberikan masukan-masukan kepada pembuat
kebijakan dalam mengelola lingkungan berdasarkan partisipasi masyarakat, berupa
pajak yang mereka bayar, karena eksternalitas negatif yang mereka lakukan.
Walaupun demikian ternyata metode ini dapat menimbulkan berbagai bias yang
timbul dari desain kuesioner, elisitasi yang dilakukan, proses penyampaian
kuesioner, agregasi respon kuesioner, dan sebagainya. Hal yang dapat dilakukan
untuk mengurangi bias yang timbul dalam penelitian ini adalah dengan melakukan
eksperimental desain terhadap sampel populasi yang akan diambil responnya.
24
2.5 Studi Terdahulu dan State of the Art
Pada sub bab ini dikaji mengenai studi yang pernah dilakukan sebelumnya. Kajian
terhadap studi terdahulu sangat penting untuk mengetahui posisi dari penelitian yang
akan dilakukan terhadap penelitian-penelitian terdahulu.
2.5.1. Penelitian-Penelitian Mengenai SPAM Perkotaan Terintegrasi
Penelitian Anderson dan Iyaduri, 2003, menerangkan mengenai SPAM perkotaan
yang terintegrasi dengan konsep menggabungkan seluruh komponen infrastruktur
yang berkaitan dengan penyediaan air minum, sistem penyaluran air hujan, dan
sistem air buangan ke dalam suatu sistem yang bertujuan untuk efisiensi sumber air
baku dan efektivitas pengelolaan air. Pada sistem ini terdapat suatu tahapan
pemanfaatan kembali hasil olahan air buangan sebagai salah satu alternatif sumber
air baku untuk SPAM. Penelitian yang lain menerangkan bahwa sistem air minum
perkotaan yang terintegrasi dapat mereduksi pemakaian sumber air, mengurangi
pembuangan air buangan terolah ke badan air, dan mengembalikan nutrien di dalam
air buangan (Otterpohl dkk., 1997; Terpstra, 1999; Maher dan Lustig, 2003;
Rosemarin, 2005; Speers dkk., 2005; Brown dkk., 2006; Wan Alwi dkk., 2008).
Pada penelitian Lim, dkk., 2010, dkatakan bahwa pemanfaatan kembali air buangan
dalam rangkaian sistem air minum perkotaan menjadi suatu sistem yang terintegrasi
akan mendukung menjadi suatu sistem pengelolaan air yang berkelanjutan. Pada
penelitian-penelitian yang sudah dilakukan, konsep SPAM terintegrasi lebih
difokuskan kepada pemanfaatan ulang air buangan perkotaan sebagai alternatif
sumber air alami, tetapi tidak menganalisis mengenai potensi-potensi sumber air
lainnya, seperti pemanfaatan air hujan dan pemanfaatan ulang dari air limbah
industri. Konsep SPAM terintegrasi yang akan diterapkan di lokasi studi selain
mempertimbangkan pemanfaatan ulang air buangan perkotaan, juga menganalisis
kemungkinan pemanfaatan potensi air buangan industri dan potensi pemanfaatan air
hujan sebagai alternatif sumber air baku. Penerapan konsep SPAM terintegrasi di
Kota Bandung erat kaitannya dengan permasalahan kelangkaan air baku yang timbul
di Kota Bandung.
25
2.5.2. Penelitian-Penelitian Mengenai Optimasi SPAM Perkotaan
Penelitian-penelitian yang berkaitan dengan optimasi di bidang SPAM perkotaan
telah banyak dilakukan, seperti pada penelitian mengenai optimasi kehandalan
sistem air minum perkotaan yang dilakukan dengan metode valuasi dan kontingensi
(Howe 1994). Penelitian optimasi juga dilakukan terhadap kriteria kualitas air
sebagai panduan perencanaan dan pengelolaan SPAM (Rygaard 2011). Penelitian
ini memperkenalkan suatu metode untuk menilai potensi dalam merencanakan
komposisi air minum yang optimal dengan menggunakan desalinasi membran dan
remineralisasi. Metode ini meliputi pemodelan dari pencampuran berbagai kualitas
air dari sumber air yang berbeda-beda. Penelitian-penelitian optimasi ini akan
menguatkan penelitian yang dilakukan dalam melakukan optimasi kualitas dan
kuantitas pada SPAM di Kota Bandung, karena pada SPAM di Kota Bandung
terdapat beberapa instalasi pengolahan air minum yang memanfaatkan berbagai
sumber air baku.
Penelitian mengenai optimasi SPAM perkotaan juga dilakukan oleh Lim, dkk., 2010
dengan melakukan optimasi SPAM menggunakan Superstructrure model yang
dibangun untuk mewujudkan konsep sistem air minum perkotaan yang terintegrasi.
Model ini mengkombinasikan seluruh komponen infrastruktur air minum perkotaan,
yang meliputi sumber-sumber air, sistem kebutuhan air, dan instalasi pengolahan air
buangan (Lim dkk., 2010). Penelitian ini menerapkan konsep SPAM terintegrasi,
tetapi tidak menganalisis lebih jauh potensi sumber air lainnya seperti pemanfaatan
air hujan dan hanya melakukan 1 (satu) skenario optimasi yang digunakan untuk
keseluruhan sistem perkotaan. Gap yang akan diisi pada penelitian ini adalah bahwa
pada penelitian ini dilakukan pengembangan terhadap superstructure model yang
disesuaikan dengan kondisi yang ada pada SPAM di Kota Bandung, yaitu dengan
memasukkan komponen instalasi pengolahan air baku ke dalam sistem persamaan.
Kemudian gap lainnya yang akan diisi adalah dengan memasukkan komposen
potensi air hujan sebagai salah satu potensi air baku, kemudian dibuat beberapa
skenario SPAM perkotaan terintegrasi dan pada skenario yang optimal dilakukan
kajian estimasi biaya dan reduksi dampak lingkungan. Beberapa studi terdahulu
yang pernah dilakukan dan berkaitan dengan penelitian digambarkan pada Gambar
2.3.
26
Gambar 2. 3 State of the Art Penelitian
• SPAM perkotaan yang terintegrasi memiliki
konsep
menggabungkan
seluruh
komponen
infrastruktur air minum yang berkaitan dengan
penyediaan air, sistem penyaluran air hujan, dan
sistem air buangan ke dalam suatu sistem yang
bertujuan untuk efisiensi sumber air baku dan
efektivitas pengelolaan air
Anderson dan
Iyaduri, 2005
• Sistem air minum perkotaan yang terintegrasi
dapat
mereduksi
pemakaian
sumber
air,
mengurangi pembuangan air buangan terolah ke
badan air, dan mengembalikan nutrien di dalam
air buangan
(Speers dkk., 2005;
Brown dkk., 2006;
Wan Alwi dkk.,
2008).
• Optimasi kehandalan sistem air minum perkotaan
dilakukan
dengan
metode
valuasi
dan
kontingensi , melalui parameter WTP dan WTA
Howe, 1994
• Penelitian optimasi juga dilakukan terhadap
kriteria
kualitas
air
sebagai
panduan
perencanaan
dan
pengelolaan
SPAM,
pemodelan dilakukan terhadap pencampuran
berbagai kualitas air dari sumber air yang
berbeda-beda
(Rygaard, 2011)
• Superstructure model dibangun untuk
mewujudkan
konsep
sistem
air
minum
perkotaan
yang
terintegrasi.
Persamaan
dibangun dengan komponen sumber air,
kebutuhan air, wwtp, air hasil olahan, dan
discharge
Lim, dkk., 2010
Penelitian yang dilakukan : optimasi SPAM melalui konsep SPAM
terintegrasi dengan melakukan pengembangan model optimasi superstructure
model, yaitu memasukkan komponen IPAM dan pemanfaatan potensi air hujan,
menggunakan parameter kuantitas, dan parameter kualitas air yang spesifik
yaitu kekeruhan.
27
Dari rangkaian penelitian-penelitian yang sudah dilakukan, penelitian ini mencoba
menggali lebih dalam permasalahan optimasi di dalam SPAM perkotaan, dengan
lebih memfokuskan penelitian kepada berbagai potensi sumber air, instalasi
pengolahan air minum eksisting, jenis pengguna air, dan IPAL perkotaan. Kajian
dilakukan terhadap berbagai aspek, yaitu aspek kualitas air baku dan kualitas air
produksi, kuantitas, kontinuitas, dan keterjangkauan baik dari potensi sumber air
maupun dari instalasi pengolahan air minum eksisting.
Berdasarkan Gambar 2.3 dapat dilihat bahwa terdapat kesenjangan dalam rangkaian
penelitian yang sudah dilakukan, sehingga memungkinkan diisi oleh suatu penelitian
baru, sbb :
1 Konsep SPAM perkotaan terintegrasi merupakan suatu solusi yang dapat
diterapkan dalam SPAM Kota Bandung dengan memanfaatkan berbagai
potensi sumber air termasuk pemanfaatan ulang air limbah industri, air
limbah perkotaan, dan air hujan dengan tujuan untuk mengurangi
pemanfaatan sumber air baku alami terutama air tanah.
2 Pengembangan superstructure model yang disesuaikan dengan kondisi
eksisting SPAM Kota Bandung dengan berbagai skenario belum pernah
dilakukan dan sesuai dengan konsep SPAM terintegrasi.
Dari kesenjangan yang ditemukan, dapat dinyatakan bahwa kebaruan dari penelitian
ini adalah : optimasi kuantitas, kualitas, dan kontinuitas potensi sumber air minum
dengan menerapkan konsep SPAM terintegrasi di Kota Bandung menggunakan
superstructure model
28
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian
Keseluruhan penelitian dilakukan pada Bulan Juni 2013 sampai dengan Bulan Juni
2015. Penelitian ini merupakan penelitian lapangan yang dilakukan di kawasan
Cekungan Bandung dan Kota Bandung. Pemilihan Kota Bandung sebagai lokasi
studi karena permasalahan SPAM yang berkaitan dengan kondisi ketersediaan air
baku dan kinerja IPAM juga terjadi di Kota Bandung. Diharapkan Kota Bandung
dapat mewakili karakteristik kota di negara tropis dan berkembang yang memiliki
parameter-parameter spesifik dalam SPAM.
3.2. Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian digambarkan dalam diagram alir seperti yang tertera pada
Gambar 3.1, meliputi sbb :
29
30
Tahap I
Tahap I merupakan identifikasi terhadap potensi sumber air baku di kawasan
Cekungan Bandung dan kinerja IPAM eksisting PDAM Kota Bandung.
Identifikasi sumber air di kawasan Cekungan Bandung dilakukan terhadap sumber
air eksisting PDAM Kota Bandung dan berbagai potensi air baku yang ada di
seluruh kawasan Cekungan Bandung baik berupa sungai, waduk, air tanah, dan mata
air. Data-data yang diperlukan berupa data sekunder yang meliputi antara lain
kuantitas (debit minimum, debit maksimum, dan debit andal), kualitas air baku,
lokasi sumber air, dan peruntukan masing-masing sumber air. Berdasarkan data-data
tersebut akan didapatkan neraca air, jumlah air yang dapat dimanfaatkan, dan jumlah
air yang dapat dialokasikan untuk sistem SPAM Kota Bandung. Data-data tersebut
dapat diperoleh dari PDAM, Pusat Sumber Daya Air (PSDA) Provinsi Jawa Barat,
Puslitbang Air, Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Citarum, BPLH Kota
Bandung, BPLHD Propinsi Jawa Barat.
Identifikasi terhadap kinerja IPAM PDAM Kota Bandung, dilakukan dengan
menganalisis data sekunder seluruh IPAM yang dikelola PDAM Kota Bandung.
Kinerja IPAM dapat ditentukan melalui data-data kapasitas disain, kapasitas
produksi, hasil pemantauan kualitas air baku dan kualitas air produksi, teknologi
pengolahan yang digunakan, efisiensi pengolahan, daya listrik yang digunakan.
Berdasarkan identifikasi terhadap potensi air baku dan kinerja IPAM eksisting Kota
Bandung, dilakukan analisis deskriptif sehingga dapat menggambarkan secara detail
kondisi eksisting SPAM di Kota Bandung, termasuk dalam pemilihan potensi
sumber air yang masih memungkinkan untuk dimanfaatkan. Hasil analisis ini
kemudian digambarkan sehingga menghasilkan sebuah pemetaan kondisi eksisting
SPAM Kota Bandung yang akan menjadi dasar dalam pembuatan skenario-skenario
pengembangan SPAM Kota Bandung.
Tahap II
Tahap II merupakan tahapan pengembangan model optimasi. Model optimasi yang
digunakan adalah superstructure model. Tahapan ini diawali dengan menyusun
31
skema SPAM terintegrasi Kota Bandung berdasarkan hasil pemetaan kondisi
eksisting. Kemudian disusun persamaan-persamaan superstructure model yang
sesuai dengan skenario yang dibuat dengan melakukan pengembangan persamaan
dari persamaan yang sudah pernah dibuat berdasarkan literatur. Tahap II ini
merupakan penelitian yang dilakukan juga untuk penelitian hibah disertasi.
Tahap III
Berdasarkan persamaan yang telah dikembangkan pada Tahap II, dilakukan input
data-data yang diperlukan seperti data debit pada sumber air, debit pada
masing-masing IPAM, debit yang dibutuhkan, debit waste water treatment plant, dan
data-data kualitas air baku maupun air hasil produksi IPAM. Penyelesaian model
optimasi akan dibantu dengan sebuah software, yaitu GAMS/MINOS/LINGO. Hasil
dari tahapan ini adalah didapatkan SPAM terintegrasi yang optimal yang akan dikaji
lebih jauh estimasi biaya dan reduksi dampak lingkungannya.
Tahap IV
Tahap IV merupakan tahapan estimasi terhadap biaya dan reduksi dampak
lingkungan dari SPAM eksisting dan SPAM terintegrasi.
Berdasarkan skenario-skenario yang dihasilkan pada tahapan II, akan dilakukan
kajian estimasi terhadap biaya yang diperlukan untuk setiap skenario dan dampak
lingkungan yang ditimbulkannya. Perhitungan biaya dilakukan dengan metode
Present Value sedangkan estimasi terhadap dampak lingkungan yang ditimbulkan
masing-masing skenario dilakukan dengan metode valuasi. Hasil dari tahapan ini
akan didapatkan SPAM terintegrasi optimal dengan kajian estimasi biaya yang
dibutuhkan dan dampak lingkungan yang ditimbulkan.
3.3. Variabel dan Parameter yang Digunakan Dalam Penelitian
Setelah mengkaji teori-teori tentang Sistem Penyediaan Air Miinum, maka
variabel-variabel yang akan digunakan dalam studi ini, dan akan dianalisis sehingga dapat
memberikan masukan dalam membangun suatu model matematis dalam melakukan
optimasi potensi sumber air terhadap instalasi air minum eksisting di kota Bandung
dapat dillihat pada Tabel 3.1 di bawah ini.
32
Tabel 3. 1 Variabel dan Parameter yang digunakan dalam studi
Parameter untuk Superstructure Model
No Variabel Sub Variabel Parameter
1. SUMBER AIR
Kualitas Kekeruhan (parameter spesifik), BOD, TSS, DHL (Lim., dkk., 2010)
Kuantitas Debit
Kontinuitas Debit minimum, Debit maksimum, Debit andal
2.
Kapasitas Instalasi Pengolahan Air Minum
(IPAM)
Kualitas Kekeruhan, E Coli Kuantitas Debit produksi
Kontinuitas Debit produksi minimum Debit produksi maksimum
3. Sistem Penyediaan Air Minum
Kualitas Kekeruhan (parameter spesifik) BOD, TSS, DHL (Lim., dkk., 2010)
Kuantitas Debit ptoduksi
Kontinuitas Debit minimum dan maksimum
4.
IPAL
Kualitas Kekeruhan, E.Coli Kuantitas Debit produksi
Kontinuitas Debit produksi minimum dan maksimum Parameter untuk analisis estimasi biaya dan reduksi dampak lingkungan
No Variabel Sub Variabel Parameter
1.
SUMBER AIR Keterjangkauan
Lokasi, jarak, elevasi
Daya listrik (Stokes and Horvath, 2006; Lim and Park, 2007, 2008)
2.
Kapasitas Instalasi Pengolahan Air Minum
(IPAM)
Kinerja IPAM
Reduksi kontaminan Teknologi Pengolahan
Daya listrik (Stokes and Horvath, 2006; Lim and Park, 2007, 2008)
3. Sistem Penyediaan Air
Minum Keterjangkauan
Jarak, elevasi
Daya listrik (Stokes and Horvath, 2006; Lim and Park, 2007, 2008)
4. IPAL Kinerja IPAL
Reduksi kontaminan Teknologi pengolahan
Daya listrik (Stokes and Horvath, 2006; Lim and Park, 2007, 2008)
33
Jenis dan Sumber Data
Menurut jenis data yang dibutuhkan, penelitian ini dirancang dengan menggunakan
Data Kuantitatif dan Data Kualitatif. Berdasarkan sumber data, mencakup data
primer dan data sekunder.
Data primer, yaitu data yang diperoleh dari hasil penelitian lapangan berupa
observasi langsung.
Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari instansi/lembaga yang terkait
dengan tema penelitian dan memiliki dokumentasi yang dibutuhkan. Data
sekunder dapat diperoleh misalnya dari PDAM Kota Bandung, Dinas
Pengelolaan Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat, BPLHD Provinsi Jawa
Barat, maupun sumber-sumber data lain.
Metode Pengolahan Data
Metode pengolahan data dilakukan dengan menggunakan 3 alat uji, yaitu analisis
statistik deskriptif, yang digunakan untuk mengetahui kondisi eksisting SPAM di
Kota Bandung dan potensi sumber air baku di kawasan cekungan Bandung. Model
optimasi, yaitu dengan superstructure model digunakan untuk melakukan optimasi
terhadap parameter-parameter yang sudah ditentukan pada tahap sebelumnya dengan
menggunaan bantuan software. Metode Cost Benefit Analysis dan valuasi
lingkungan yang digunakan untuk menganalisis SPAM terintegrasi yang optimal
hasil pemodelan optimasi melalui estimasi terhadap biaya dan dampak terhadap
lingkungan sehingga didapatkan skenario terpilih.
34
BAB IV
IDENTIFIKASI POTENSI SUMBER AIR DAN KINERJA IPAM
4.1 Kebutuhan Air Kota Bandung
Kebutuhan air di Kota Bandung dihitung berdasarkan proyeksi pertambahan
penduduk Kota Bandung sampai dengan 20 tahun yang akan datang. Kebutuhan air
per orang per hari adalah 150 L/o/hari (PDAM, 2013). Proyeksi pertambahan
penduduk dihitung dengan menggunakan metode aritmatika, dan didapatkan jumlah
penduduk Kota Bandung pada Tahun 2033 adalah
2.985.765 jiwa.
Hasil perhitungan kebutuhan air di Kota Bandung pada 20 tahun yang akan datang,
yaitu pada Tahun 2033, dengan mempertimbangkan kenaikan kebutuhan air per
orang per hari adalah 7018 L/detik. Proyeksi kebutuhan air sampai dengan 20 tahun
mendatang dan supply air dari PDAM dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4. 1 Proyeksi kebutuhan air dan supply air dari PDAM
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 2012 2017 2022 2027 2032 203735
4.2 Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting Kota Bandung
4.2.1. Daerah Pelayanan dan Cakupan Pelayanan PDAM Kota Bandung
Sistem pelayanan pendistribusian kepada pelanggan dibagi ke dalam 4 Wilayah
Pelayanan seperti pada Gambar 4.2, yaitu :
- Wilayah Bandung Utara
- Wilayah Bandung Tengah Selatan
- Wilayah Bandung Barat
- Wilayah Bandung Timur
Adapun pendistribusiannya melalui sistem :
1. Jaringan pipa adalah sistem pendistribusian air melalui jaringan pipa dengan
cara gravitasi ke daerah pelayanan.
2. Pelayanan air tangki adalah armada tangki siap beroperasi melayani
kebutuhan masyarakat secara langsung selama 24 Jam.
3. Kran Umum dan Terminal Air adalah merupakan sarana pelayanan air bersih
untuk daerah pemukiman tertentu yang dinilai cukup padat dan sebagian
penduduknya belum mampu menjadi pelanggan air minum melalui
sambungan rumah, tarif yang digunakan adalah tarif sosial.
Gambar 4. 2 Peta daerah pelayanan PDAM Kota Bandung
Sumber : Business Plan 2008-2012 PDAM Kota Bandung
PETA DAERAH PELAYANAN PDAM KOTA BANDUNG
PETA DAERAH PELAYANAN PDAM KOTA BANDUNG
Cipanjalu Cisurupan
