RANCANGAN SISTEM PENGOLAHAN PRODUKSI AIR
KAPASITAS 60 LITER PER DETIK UP RATING KE 80 LITER
PER DETIK PADA WTP PDAM TIRTA KEUMUENENG KOTA
LANGSA PROVINSI ACEH
TESIS
Oleh
DEWIYANA
097025001/TI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya yang tak terhingga kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang
berjudul “Rancangan Sistem Pengolahan Produksi Air Kapasitas 60 Liter Per Detik
Up Rating Ke 80 Liter Per Detik Pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa
Provinsi Aceh.”
kepada pimpinan, seluruh staf dan karyawan PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa yang telah memberikan izin dan membantu penulis dalam melaksanakan penelitian, seluruh keluarga yang telah memberikan bantuan moril dan materil kepada penulis hingga penulis menyelesaikan studi pada Program Studi Magister Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, sahabat-sahabat penulis, terutama rekan mahasiswa Angkatan XI (2009) Program Studi Magister Teknik Industri Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan banyak semangat dan dukungan kepada penulis.
Teristimewa rasa terima kasih juga penulis haturkan kepada ayahanda H.
Abdul Manaf Amin dan ibunda Hj. Jauhari Latief tercinta, “Ya Allah lindungilah
selalu mereka dan berikanlah kebahagiaan hidup di dunia dan di akhirat.”
Penulis menyadari bahwa laporan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran ataupun kritik yang membangun untuk perbaikan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat juga bagi para pembacanya.
Medan, Januari 2012 Penulis,
RIWAYAT HIDUP
Dewiyana, dilahirkan di Lhoksukon Kabupaten Aceh Utara pada tanggal 15 Juli 1979 merupakan anak keenam dari delapan bersaudara dari pasangan Ayahanda H. Abdul Manaf Amin dan Ibunda Hj. Jauhari Latief.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada tahun 1991 di SD Negeri No. 3 Lhoksukon, menyelesaikan Sekolah Menengah Pertama pada tahun 1994 di SMP Negeri 1 Lhoksukon, dan menyelesaikan Sekolah Menengah Atas pada tahun 1997 di SMA Negeri 1 Lhoksukon.
Pada tahun 1997 penulis melanjutkan pendidikan S1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala dan menyelesaikan pendidikan pada tahun 2002. Pada tahun 2009 pemerintah memberikan beasiswa BPPS kepada penulis untuk mengikuti pendidikan di Program Studi Magister Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.
Halaman
2.1.2.4. Persyaratan Tekanan Air... 11
2.2. Filosofi Instalasi Pengolahan Air ... 12
2.3. Desain Sistem Pengolahan Produksi Air ... 16
2.4. Proyeksi Jumlah Penduduk ... 17
2.5. Kebutuhan Air Bersih ... 18
2.5.1. Kebutuhan Air Bersih Untuk Domestik... 18
2.5.2. Kebutuhan Air Bersih Untuk Non Domestik... 19
2.5.3. Kebutuhan Air Rata-Rata... 19
2.6. Kebutuhan Sistem dan Kapasitas Desain ... 20
2.7. Kehilangan Air (Unaccounted for Water) ... 21
2.8. Pengukuran Debit Aliran ... 21
2.9. Water Treatment Plant ... 22
BAB 3. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... 25
3.1. Sejarah Perusahaan ... 25
3.2. Letak Geografis Perusahaan ... 26
3.3. Visi dan Misi ... 26
3.3.1. Visi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa ... 26
3.3.2. Misi PDAM Tirta Keumueng Kota Langsa ... 27
Halaman
4.1.2.Bentuk Penelitian ... 35
4.1.3 Metode Pengumpulan Data ... 35
4.1.4.Metode Pengolahan dan Analisis Data ... 37
4.1.5.Metode Perancangan ... 38
4.2. Pengumpulan Data ... 38
4.2.1. Data Jumlah Penduduk dan Laju Penduduk ... 38
4.2.2. Data Produksi Air, Distribusi Air dan Air Yang Terjual 39 4.2.3. Data Spesifikasi Unit Pengolahan Produksi Air ... 40
4.3. Kerangka Konseptual Penelitian……….. 42
BAB 5. PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA……….. 45
5.1. Pengolahan Data ... 45
5.1.1.Sistem ExistingProduksi Air Produksi Pada WTP…… 45
5.1.2.Proyeksi Jumlah Penduduk ... 49
5.1.3. Kebutuhan Air Bersih ... 50
5.1.3.1.Kebutuhan Air Bersih untuk Keperluan Domestik (Rumah Tangga)………. 51
5.1.3.2. Kebutuhan Air Bersih untuk Keperluan Non Domestik ... 52
5.1.3.3.Kebutuhan Air Bersih Rata-Rata... 54
5.1.4.Kehilangan Air (Unaccounted for Water) ... 55
5.2. Analisis Data ... 57
5.2.1. Analisis Proyeksi Jumlah Penduduk ... 57
5.2.2. Analisis Kebutuhan Air Bersih ... 58
5.2.3. Analisis Water Treatment Plant... 59
BAB 6. PERANCANGAN... 61
6.1.Perancangan Sistem Water Treatment Plant ... 61
6.2.Perancangan Peningkatan Kapasitas Produksi ... 67
Halaman
BAB 7. KESIMPULAN SARAN……… 68
7.1 Kesimpulan ... 68
7.2.Saran ... 69
DAFTAR PUSTAKA……… 70
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1.1 Banyaknya Pelanggan dan Air Yang disalurkan oleh
PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa ... 4 2.1 Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota dan Jumlah Penduduk 19
4.1 Jumlah dan Laju Pertumbuhan Penduduk di Kota Langsa Tahun
2007 Menurut Daerah Layanan ... 39 4.2 Air Yang Diproduksi dan Distribusi Tahun 2009... 39 4.3 Air Yang Diproduksi dan Distribusi Tahun 2010... 40 4.4 Spesifikasi Unit Pengolahan Produksi Air Pada WTP PDAM
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Proses Flokulasi Partikel Koloid ... 23
2.2 Proses Sedimentasi ... 24
3.1 Struktur Organisasi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa ... 28
3.2 Sungai Krueng Langsa ... 29
3.3 Waduk Alur Gampu ... 30
4.1 Tahapan Pelaksanaan Penelitian ... 41
4.3 Kerangka Konseptual Penelitian... 44
6.1 Proses Sedimentasi ... 64
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
ABSTRAK
Salah satu sumber energi yang terpenting adalah air. Ketersediaan air yang cukup secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas sangat penting untuk kelangsungan hidup manusia. Dalam mendistribusikan air, Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Keumueneng Kota Langsa sebagai lembaga resmi yang memberikan pelayanan air bersih dihadapkan kepada persoalan yang kompleks. Kebutuhan air yang meningkat terus-menerus dari waktu ke waktu sehingga dengan kapasitas yang tersedia sekarang tidak dapat memenuhi kebutuhan air untuk beberapa tahun kedepan. Maka suatu langkah yang diambil adalah melakukan peningkatan kapasitas (up rating) dan sebisa mungkin mengurangi kehilangan air sewaktu didistribusikan.
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif dimana penelitian dilakukan secara mendalam terhadap objek yang diteliti. Metode penelitian adalah dengan wawancara dan dokumentasi. Variabel dalam penelitian adalah kapasitas meningkat sebagai variabel terikat, kapasitas air baku, kapasitas olah dan kemampuan kontrol sebagai variabel bebas. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem pengolahan produksi air kapasitas 60 liter per detik up rating ke 80 liter per detik pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
Hasil perhitungan pada akhir tahun rencana 2012 jumlah penduduk Kota Langsa sebanyak 165.035 jiwa yang menyebar di 3 (tiga ) daerah layanan yaitu Langsa Timur sebanyak 45.542 jiwa penduduk, Langsa Kota sebanyak 65.375 jiwa penduduk dan Langsa Barat sebanyak 54.118 jiwa penduduk. Dalam mendukung kelancaran pengolahan dan distribusi air PDAM Tirta Keumueneng Kota Lagsa dilakukan perancangan sistem WTP, perancangan kehandalan sistem penyediaan air bersih dan perancangan peningkatan kapasitas produksi.
ABSTRACT
One of the most important energy resources is water. The availability of water which is enough in terms of quantity, quality and continuity is very important for the continuity of human life. In distributing water, PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa, as an official institution to provide clean-water service is facing a complex problem. The continuously increasing need of water has made the current capacity unable to meet the need of water for several years to come. Therefore, a step taken by the water company was to increase the capacity (up rating) and to do its best to minimize the water loss during its distribution process.
This is a descriptive study doing a deep research on the object studied. The research method used was interviews and documentation study. Dependent variable for this study was increasing capacity, and the independent variables were capacity of raw water, processing capacity and control ability. The purpose of this descriptive study was to design a water-product processing system from the rating capacity of 60 liter per second up to 80 liter per second and the WTP of PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa.
The result of calculation at the end of 2012 Plan, the population of Langsa will be 165,035 persons spread in 3 (three) service areas such as Langsa Timur (45,542 persons), Langsa Kota (65,375 persons) and Langsa Barat (54,118 persons). To support the smoothness of processing and distributing water from PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa, a WTP system, superior clean-water supply system was designed, and the increase of production capacity were designed.
ABSTRAK
Salah satu sumber energi yang terpenting adalah air. Ketersediaan air yang cukup secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas sangat penting untuk kelangsungan hidup manusia. Dalam mendistribusikan air, Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Keumueneng Kota Langsa sebagai lembaga resmi yang memberikan pelayanan air bersih dihadapkan kepada persoalan yang kompleks. Kebutuhan air yang meningkat terus-menerus dari waktu ke waktu sehingga dengan kapasitas yang tersedia sekarang tidak dapat memenuhi kebutuhan air untuk beberapa tahun kedepan. Maka suatu langkah yang diambil adalah melakukan peningkatan kapasitas (up rating) dan sebisa mungkin mengurangi kehilangan air sewaktu didistribusikan.
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif dimana penelitian dilakukan secara mendalam terhadap objek yang diteliti. Metode penelitian adalah dengan wawancara dan dokumentasi. Variabel dalam penelitian adalah kapasitas meningkat sebagai variabel terikat, kapasitas air baku, kapasitas olah dan kemampuan kontrol sebagai variabel bebas. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem pengolahan produksi air kapasitas 60 liter per detik up rating ke 80 liter per detik pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
Hasil perhitungan pada akhir tahun rencana 2012 jumlah penduduk Kota Langsa sebanyak 165.035 jiwa yang menyebar di 3 (tiga ) daerah layanan yaitu Langsa Timur sebanyak 45.542 jiwa penduduk, Langsa Kota sebanyak 65.375 jiwa penduduk dan Langsa Barat sebanyak 54.118 jiwa penduduk. Dalam mendukung kelancaran pengolahan dan distribusi air PDAM Tirta Keumueneng Kota Lagsa dilakukan perancangan sistem WTP, perancangan kehandalan sistem penyediaan air bersih dan perancangan peningkatan kapasitas produksi.
ABSTRACT
One of the most important energy resources is water. The availability of water which is enough in terms of quantity, quality and continuity is very important for the continuity of human life. In distributing water, PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa, as an official institution to provide clean-water service is facing a complex problem. The continuously increasing need of water has made the current capacity unable to meet the need of water for several years to come. Therefore, a step taken by the water company was to increase the capacity (up rating) and to do its best to minimize the water loss during its distribution process.
This is a descriptive study doing a deep research on the object studied. The research method used was interviews and documentation study. Dependent variable for this study was increasing capacity, and the independent variables were capacity of raw water, processing capacity and control ability. The purpose of this descriptive study was to design a water-product processing system from the rating capacity of 60 liter per second up to 80 liter per second and the WTP of PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa.
The result of calculation at the end of 2012 Plan, the population of Langsa will be 165,035 persons spread in 3 (three) service areas such as Langsa Timur (45,542 persons), Langsa Kota (65,375 persons) and Langsa Barat (54,118 persons). To support the smoothness of processing and distributing water from PDAM (Water Company) Tirta Keumueneng, Langsa, a WTP system, superior clean-water supply system was designed, and the increase of production capacity were designed.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Salah satu sumber energi yang terpenting di dunia ini adalah air. Ketersediaan air yang cukup secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas sangat penting untuk kelangsungan hidup manusia. Untuk itu diperlukan suatu instalasi pengolahan air (IPA) guna menunjang kelancaran distribusi air kepada masyarakat.
Pengolahan air merupakan cara untuk mendapatkan air bersih dan sehat sesuai dengan standar mutu air untuk kesehatan. Pengertian air bersih menurut Permenkes RI No 416/Menkes/PER/IX/1990 adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan dapat diminum setelah dimasak. Sedangkan pengertian air minum menurut Kepmenkes RI No 907/MENKES/SK/VII/2002 adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan seperti tidak berbau dan berasa, pH antara 6,5-8,5, suhu udara ± 30C, tidak mengandung bakteri E. Coli dan dapat langsung diminum.
Air baku adalah air yang digunakan sebagai sumber/bahan baku dalam penyediaan air bersih. Sumber air baku yang dapat digunakan untuk penyediaan air bersih yaitu, air hujan, air permukaan (air sungai, air danau/rawa), air tanah (air tanah dangkal, air tanah dalam, mata air) (Sutrisno, 2010).
Belanda pada tahun 1928 dengan memanfaatkan air Waduk Alur Gampu kapasitas terpasang 20-40 liter per detik dengan sistem pengolahan Slow Sand Filter (SSF) yang dipompakan dari ground reservoir 150 m3 melalui jaringan perpipaan ke toren air bersih kapasitas 250 m3 dengan ketinggian menara 17 m.
Pada tahun 1980 dibangun WTP Konvensional kapasitas 60 liter per detik melalui dana IGGI dan memanfaatkan air baku Sungai Krueng Langsa yang dipompakan dari intake ke prasedimentasi kapasitas 450 m3 serta Water Treatment Plant kapasitas 60 liter per detik. Melalui boster pump air bersih dialirkan ke upper ground reservoir kapasitas 1000 m3 dengan elevasi 47,2 m air bersih didistribusikan ke pelanggan secara gravitasi.
Instalasi Pengolahan Air (IPA) PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa terdiri dari beberapa bangunan/tempat seperti intake, prasedimentasi, bangunan WTP yang berfungsi sebagai tempat proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan bangunan reservoir.
Persyaratan kuantitas (debit) dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang akan dilayani. Kontinuitas aliran sangat penting karena ketika setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Konsumen memerlukan sambungan air dengan tekanan yang cukup, dalam arti dapat dilayani dengan jumlah air yang diinginkan setiap saat.
pelayanan. Peningkatan kebutuhan ini disebabkan oleh peningkatan jumlah penduduk, peningkatan kegiatan ataupun hal-hal yang berhubungan dengan kondisi social ekonomi warga yang dibarengi dengan peningkatan jumlah kebutuhan air per kapita. Peningkatan kebutuhan air tersebut jika tidak diimbangi dengan peningkatan kapasitas produksi air bersih akan menimbulkan masalah dimana air bersih yang tersedia tidak akan cukup untuk memenuhi kebutuhan masyarakat pada wilayah tersebut.
PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa dalam kegiatan supply air bersih kepada konsumen sangat dipengaruhi oleh demand. Faktor-faktor penting yang sangat mempengaruhi demand air antara lain, tingkat pertumbuhan penduduk, jumlah penduduk, wilayah/zona pelanggan, tingkat penggunaan air. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi supply air adalah kapasitas sumber air, kualitas air, proses pengolahan yang ada pada WTP. Supply air pada PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa adalah Continuous System.
PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa telah mengupayakan memberikan pelayanan untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih namun pada kenyataannya PDAM ini sering mendapatkan keluhan dari masyarakat atau pelanggan. Keluhan masyarakat tentang semakin sulitnya untuk mendapatkan air bersih tampaknya masih menjadi kendala yang belum dapat diatasi sepenuhnya oleh pemerintah kota dalam hal ini PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
Tabel 1.1 Banyaknya Pelanggan dan Air yang disalurkan oleh PDAM Kota Langsa Klasifikasi Banyak Pelanggan Air yang Disalurkan (m3)
(1) (2) (3)
Dengan meningkatnya taraf kehidupan masyarakat tuntutan terhadap kualitas pelayanan yang diberikan oleh PDAM juga meningkat, oleh sebab itu PDAM harus dapat meningkatkan kapasitas pengolahan produksi air (up rating) dan meningkatkan kinerja dengan indikator-indikator yang rasional untuk mengukur apakah misi dan tujuannya terpenuhi.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang, rumusan masalah pada PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa adalah sebagai berikut:
dikarenakan pelayanan jasa yang diberikan dan air yang disalurkan belum dapat memenuhi harapan konsumen.
2. Kemampuan Water Treatment Plant kapasitas 60 liter per detik yang ada pada PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa untuk memproduksi air masih kurang sehingga supply air tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan rancangan sistem pengolahan produksi air kapasitas 80 liter per detik pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
1.4. Manfaat Penelitian
1. Bagi Perusahaan
Manfaat bagi perusahaan adalah sebagai bahan pertimbangan dan masukan serta sebagai bahan informasi dan rekomendasi untuk selanjutnya menjadi referensi bagi perusahaan dalam mengambil keputusan yang berkaitan dengan sistem WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
2. Bagi Institusi
3. Bagi Mahasiswa
Manfaat bagi mahasiswa adalah sebagai pengalaman dibidang akademis dalam pemecahan masalah yang dihadapi perusahaan dan sebagai bahan wacana keilmuan dalam penerapan teori yang ada.
1.5. Batasan Penelitian
Batasan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Penelitian hanya dilakukan di PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa pada sistem WTP dengan tidak melibatkan konsumen yang dalam hal ini adalah masyarakat atau pelanggan.
2. Tidak melakukan perhitungan biaya.
1.6. Asumsi-asumsi
Agar penyelesaian masalah dapat dilakukan sesuai dengan teori yang ada maka perlu diadakan asumsi-asumsi sebagai berikut:
1. Pihak karyawan dan manajemen PDAM dianggap mampu dan konsisten dalam memberikan keterangan pada penelitian ini.
1.7. Sistematika Penulisan Laporan
Bab 1 (Pendahuluan) menguraikan latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, asumsi yang digunakan, dan sistematika penulisan laporan.
Bab 2 (Tinjauan Pustaka) memaparkan tinjauan-tinjauan kepustakaan yang berisi teori ilmiah yang digunakan untuk menjelaskan metode dan teknik yang digunakan dalam memecahkan permasalahan yang diteliti dan landasan dalam pembahasan.
Bab 3 (Gambaran Umum Perusahaan) menjelaskan secara singkat berbagai atribut perusahaan yang menjadi tempat penelitian.
Bab 4 (Metodologi Penelitian) mengemukakan tahapan-tahapan yang harus dilakukan pada penelitian yang berupa rancangan penelitian, pengumpulan data, dan kerangka konseptual/fikir.
Bab 5 (Pengolahan dan Analisis Data) mengidentifikasi data penelitian yang diperoleh dari hasil pengamatan dan dokumen perusahaan sebagai bahan untuk melakukan pengolahan dan analisis data. Hasil pengolahan dan analisis data tersebut digunakan sebagai dasar dalam perancangan solusi.
Bab 6 (Perancangan) menguraikan tentang rancangan sistem yang digunakan sebagai pemecahan masalah berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan, kemudian melakukan pembahasan terhadap sistem yang telah dirancang.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
1.1. Definisi dan Persyaratan Air Bersih
1.1.1. Definisi Air Bersih
Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum. Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek samping (Ketentuan Umum Permenkes No. 416/Menkes/PER/IX/1990) dan penyediaan air bersih yang layak untuk dikonsumsi harus memenuhi Permenkes No. 173/Menkes/Per/VII/1977.
Sistem adalah seperangkat elemen atau komponen yang saling bergantung atau berinteraksi satu dengan lain menurut pola tertentu dan membentuk satu kesatuan untuk mencapai tujuan tertentu (Sinulingga Sukaria, 2008).
1.1.2. Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih
1.1.2.1. Persyaratan Kualitas
1. Persyaratan Fisik
Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25oC, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25oC ± 3oC.
2. Persyaratan kimiawi
Air bersih tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah yang melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah: pH yang diperbolehkan berkisar antara 6,5-8,5, total solid, zat organik, CO2
agresif, kesadahan, kalsium (Ca), besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), chloride (Cl), nitrit, flourida (F), serta logam berat.
3. Persyaratan bakteriologis
Air bersih tidak boleh mengandung kuman pathogen dan parasitik yang mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan tidak adanya bakteri E. Coli atau fecal coli dalam air.
4. Persyaratan radioaktifitas
1.1.2.2. Persyaratan Kuantitas (Debit)
Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang akan dilayani.
Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih. Kebutuhan air bersih masyarakat bervariasi, tergantung pada letak geografis, kebudayaan, tingkat ekonomi, dan skala perkotaan tempat tinggalnya.
1.1.2.3. Persyaratan Kontinuitas
Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan. Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari, atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal tersebut tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 – 18.00.
yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat.
Sistem jaringan perpipaan didesain untuk membawa suatu kecepatan aliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6-1,2 m/dt. Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem harus tercukupi. Dengan analisis jaringan distribusi, dapat ditentukan dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.
1.1.2.4. Persyaratan Tekanan Air
Konsumen memerlukan sambungan air dengan tekanan yang cukup, dalam arti dapat dilayani dengan jumlah air yang diinginkan setiap saat. Untuk menjaga tekanan air akhir pipa di seluruh daerah layanan, pada titik awal distribusi diperlukan tekanan yang lebih tinggi untuk mengatasi kehilangan tekanan karena gesekan, yang tergantung pada kecepatan aliran, jenis pipa, diameter pipa, dan jarak jalur pipa tersebut.
Menurut standar dari Departemen Pekerjaan Umum, air yang dialirkan ke konsumen melalui pipa transmisi dan pipa distribusi, dirancang untuk dapat melayani konsumen hingga yang terjauh, dengan tekanan air minimum sebesar 10 mka atau 1 atm. Angka tekanan ini harus dijaga, idealnya merata pada setiap pipa distribusi. Jika tekanan terlalu tinggi akan menyebabkan pecahnya pipa, serta merusak alat-alat plambing (kloset, urinoir, faucet, lavatory, dll). Tekanan juga dijaga agar tidak terlalu rendah, karena jika tekanan terlalu rendah maka akan menyebabkan terjadinya kontaminasi air selama aliran dalam pipa distribusi
1.2. Filosofi Instalasi Pengolahan Air
Suatu Instalasi Pengolahan Air (IPA) dirancang untuk mengolah air dalam jumlah tertentu. IPA mengolah air untuk suatu flow rate (debit pengaliran) tertentu.
Dalam Instalasi Pengolahan Air (IPA) untuk pengolahan air bersih diperlukan unit sebagai berikut:
1. Intake
Beberapa lokasi intake pada sumber air yaitu intake sungai, intake danau dan waduk, dan intake air tanah. Jenis-jenis intake, yaitu intake tower,
2. Aerasi
Aerasi digunakan untuk menyisihkan gas yang terlarut di air permukaan atau untuk menambah oksigen ke air untuk mengubah substansi yang di permukaan menjadi suatu oksida. Dalam keadaan teroksidasi, besi dan mangan terlarut di dalam air. Bentuk senyawa dengan larutan ion, keduanya terlarut dalam bilangan oksidasi +2, yaitu Fe+2 dan Mn+2. Ketika kontak dengan oksigen dan oksidator lain, besi dan mangan akan teroksidasi menjadi valensi yang lebih tinggi, bentuk ion kompleks baru yang tidak larut ke tingkat yang cukup besar. Oleh karena itu, besi dan mangan dihilangkan dengan pengendapan setelah aerasi. Ada empat tipe aerator yang sering digunakan, yaitu gravity aerator, spray aerator, air diffuser, dan mechanical aerator. Fungsi dari proses aerasi adalah menyisihkan metana (CH4), menyisihkan karbon dioksida (CO2),
menyisihkan H2S, menyisihkan bau dan rasa, menyisihkan gas-gas lain.
3. Koagulasi
(Sutrisno, 2010). Pengadukan cepat dapat dilakukan dengan cara: pengadukan secara hidrolis (terjunan dan pengadukan dalam pipa) dan pengadukan secara mekanik (Martin D, 2001).
4. Flokulasi
Flok-flok kecil yang sudah terbentuk di koagulator diperbesar disini. Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk flok yaitu kekeruhan pada air baku, tipe dari suspended solid, pH, alkalinitas, bahan koagulan yang dipakai, dan lamanya pengadukan (Sutrisno, 2010). Beberapa tipe flokulator adalah channel floculator (buffle channel horizontal, buffle channel vertical, buffle channel vertical dengan diputar, melalui plat berlubang, dalam cone, dan dengan pulsator), pengadukan secara mekanik, pengadukan melalui media, pengadukan secara pneumatik (dengan udara). 5. Sedimentasi
bilangan Reynold harus memenuhi kriteria yaitu: bilangan Fraude Fr > 10-5 dan bilangan Reynold Re < 500.
6. Filtrasi
Proses filtrasi adalah mengalirkan air hasil sedimentasi atau air baku melalui media pasir. Proses yang terjadi selama penyaringan adalah pengayakan (straining), flokulasi antar butir, sedimentasi antar butir, dan proses biologis. Dilihat dari desain kecepatan, filtrasi dapat digolongkan menjadi saringan pasir cepat (filter bertekanan dan filter terbuka) dan saringan pasir lambat (Martin D, 2001). Setelah filter digunakan beberapa saat, filter akan mengalami penyumbatan. Untuk itu perlu pembersihan, yang dapat dilakukan dengan pencucian dengan udara dan pencucian dengan air (pencucian permukaan filter dengan penyemprotan dan pencucian dengan backwash). Sedangkan tenaga untuk pencucian dapat dilakukan dengan cara pompa (memompa air yang ada di reservoir
penampung ke dasar filter), mengalirkan air yang ada di reservoir atas (elevated tank) secara gravitasi ke dasar filter, dan mengalirkan air yang ada di filter sebelahnya ke filter yang sudah jenuh (interfilter). Hal yang dipertimbangkan dalam mendesain proses filtrasi adalah media filter dan hidrolika filtrasi.
7. Desinfeksi
pemanasan, penyinaran antara lain dengan sinar ultra violet, ion-ion logam antara lain dengan copper dan silver, asam atau basa, senyawa-senyawa kimia, dan klorinasi (Sutrisno, 2010). Proses desinfeksi dengan klorinasi diawali dengan penyiapan larutan kaporit dengan konsentrasi tertentu serta penerapan dosis klor yang tepat. Metode pembubuhan dengan kaporit yang dapat diterapkan sederhana dan tidak membutuhkan tenaga listrik tetapi cukup tepat pembubuhannya secara kontinu adalah: metoda gravitasi dan metoda dosing proporsional (Martin D, 2001).
8. Reservoir
Reservoir digunakan pada sistem distribusi untuk meratakan aliran, untuk mengatur tekanan, dan untuk keadaan darurat. Jenis pompa penyediaan air yang banyak digunakan adalah: jenis putar (pompa sentrifugal, pompa
diffuser atau pompa turbin meliputi pompa turbin untuk sumur dan pompa submersibel untuk sumur dalam), pompa jenis langkah positif (pompa torak, pompa tangan, pompa khusus meliputi pompa vortex atau pompa kaskade, pompa gelembung udara atau air lift pump, pompa jet, dan pompa bilah). Efisiensi pompa umumnya antara 60 sampai 85% (Noerbambang, 2000).
1.3. Desain Sistem Pengolahan Produksi Air Bersih
penjernihan (clarification fulsator), bangunan penyaringan (filtration) dan bangunan penampungan air (reservoir) serta rumah pompa distribusi (boster pump).
Sedangkan bangunan operasional adalah tempat penempatan atau pengecekan panel-panel distribusi dan panel-panel elektrikal, yang berfungsi sebagai pusat instalasi secara menyeluruh. Disini juga diletakkan panel-panel laboratorium yang mengatur percampuran bahan-bahan kimia, seperti tawas dan kaporit. Percampuran dan pengadukan dilakukan secara mekanikal dengan proses laboratorium.
1.4. Proyeksi Jumlah Penduduk
Menurut Anonimus (1990), dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, proyeksi jumlah penduduk di masa yang akan datang dapat diprediksikan berdasarkan laju pertumbuhan penduduk yang direncanakan relatif naik setiap tahunnya. Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih member rumusan untuk menghitung proyeksi jumlah penduduk dengan metode Geometrik yaitu:
Pn = Po ( 1 + r )n ………..(2.1)
Keterangan:
Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa) Po = Jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa) r = Ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%)
1.5. Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang diperlukan untuk melayani penduduk yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik. Target pelayanan harus mengacu pada
Millenium Development Goals (MDGs) Kota Langsa di mana daerah perkotaan harus sudah terlayani 70% - 80% dari jumlah penduduk. Dalam melayani jumlah cakupan pelayanan penduduk akan air bersih sesuai target, maka direncanakan kapasitas sistem penyediaan air bersih yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik.
1.5.1. Kebutuhan Air Bersih Untuk Domestik (Rumah Tangga)
Kebutuhan Domestik dimaksudkan adalah untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi keperluan rumah tangga yang dilakukan melalui sambungan ke rumah (SR) dan kebutuhan umum yang disediakan melalui fasilitas hidran umum (HU). Besar debit domestik yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan domestik diperhitungkan terhadap beberapa faktor, (Anonimus, 1990):
a. Jumlah penduduk yang akan dilayani menurut target tahapan perencanaan sesuai dengan rencana cakupan pelayanan.
Tabel 2.1 Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota dan Jumlah Penduduk
No Katagori Jumlah Penduduk
(Jiwa)
1.5.2. Kebutuhan Air Bersih Untuk Non Domestik
Menurut Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih (1990), kebutuhan air bersih non domestik dialokasikan pada pelayanan untuk memenuhi kebutuhan air bersih berbagai fasilitas sosial dan komersial yaitu fasilitas pendidikan, peribadatan, pusat pelayanan kesehatan, instansi pemerintahan dan perniagaan. Besarnya pemakaian air untuk kebutuhan non domestik diperhitungkan 20% dari kebutuhan domestik.
1.5.3. Kebutuhan Air Rata-Rata
Menurut Anonimus (1990), dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih menyatakan bahwa kebutuhan rata-rata distribusi air bersih perharinya adalah jumlah kebutuhan air untuk keperluan domestik (rumah tangga) ditambahkan dengan kebutuhan air untuk keperluan non domestik.
Keterangan:
Qr = Kebutuhan air rata-rata (ltr/dt)
Qd = Kebutuhan air untuk keperluan domestik (ltr/dt) Qnd = Kebutuhan air untuk keperluan non domestik (ltr/dt)
Berdasarkan Anonimus (1990) dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, kebutuhan air pada hari maksimum (Qm) adalah pemakaian air harian rata-rata tertinggi dalam satu tahun yang diasumsikan sebesar 110% dari kebutuhan rata-rata.
1.6. Kebutuhan Sistem dan Kapasitas Desain
Menurut Anonimus (1990) dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, kapasitas desain adalah kapasitas produksi yang dibutuhkan oleh sistem penyediaan air yang direncanakan terhadap kebutuhan air di daerah perencanaan.
Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, memberikan rumusan untuk menghitung kapasitas produksi yaitu:
Qprod = Qm + Qh ………...(2.3) Keterangan:
Qprod = Kapasitas produksi (ltr/dt)
1.7. Kehilangan Air (Unaccounted for Water)
Menurut Anonimus (1990) dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, kehilangan air adalah tidak sampainya air yang diproduksi kepada pelanggan atau konsumen.
Kehilangan air terjadi disebabkan oleh beberapa faktor, baik yang disebabkan oleh faktor teknis mau pun non teknis, misalnya kehilangan air yang disebabkan oleh faktor teknis seperti kebocoran pada sistem distribusi dan kehilangan air pada sistem pengolahan seperti pada proses backwash. Sedangkan kehilangan yang disebabkan oleh faktor non teknis yang disebabkan pada kekeliruan dalam pencatatan meteran oleh para petugas dan adanya sambungan liar di lapangan.
Untuk menghindari kehilangan air bersih agar tidak melebihi angka toleransi yang diperbolehkan, maka perlu dikaji lebih mendalam terhadap sistem yang direncanakan baik terhadap sistem pengolahan dan jaringan distribusi air serta operasionalnya. Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih memberikan batasan faktor kehilangan air yang diperbolehkan tidak melebihi angka toleransi sebesar 20% dari kapasitas debit produksi.
1.8. Pengukuran Debit Aliran
Menurut Joko, Tri (2010), pengukuran debit aliran dapat dilakukan dengan berbagai cara/metode, yaitu:
Dengan formula:
�= ,�� × �²× � x 3...(2.4) 3. Metode Injeksi Garam
4. Metode Sederhana.
2.9. Water Treatment Plant
Water Treatment Plant atau lebih popular dengan akronim WTP adalah bangunan utama pengolahan air bersih. Biasanya bangunan ini terdiri dari 4 bagian, yaitu:
a. Koagulasi
Dari bangunan intake, air akan dipompa ke bak koagulasi ini. Pada proses koagulasi ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai atau air-air kotor biasanya berbentuk koloid dengan berbagai partikel koloid yang terkandung di dalamnya. Destabilisasi partikel koloid ini bisa dengan penambahan bahan kimia berupa tawas, ataupun dilakukan secara fisik dengan rapid mixing (pengadukan cepat), hidrolis (terjunan atau hydrolic jump), maupun secara mekanis (menggunakan batang pengaduk).
b. Flokulasi
Setelah dari unit koagulasi, selanjutnya air akan masuk ke dalam unit flokulasi. Unit ini ditujukan untuk membentuk dan memperbesar flok. Teknisnya adalah dengan dilakukan pengadukan lambat (slow mixing). Proses flokulasi partikel koloid dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Proses Flokulasi Partikel Koloid
c. Sedimentasi
besar daripada berat jenis air. Dalam bak sedimentasi akan terpisah antara air dan lumpur. Proses sedimentasi dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Proses Sedimentasi
d. Filtrasi
BAB 3
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
3.1. Sejarah Perusahaan
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Keumueneng Kota Langsa dibentuk berdsarkan Qanun Nomor 6 Tahun 2005 tentang Pendirian dan Pembentukan Susunan Organisasi dan Tata Kerja PDAM Tirta Keumueneng. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Keumueneng Kota Langsa merupakan pemekaran Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Peusada Kabupaten Aceh Timur berdasarkan Berita Acara Serah Terima No. 028/13532/2003 tanggal 27 Desember 2003.
Instalasi Pengolahan Air Bersih Keumueneng pada awalnya dibangun oleh Pemerintah Kolonial Belanda tahun 1928 berupa Waduk Alur Gampu dengan kapasitas 20-40 liter per detik, Sand Filter, jaringan perpipaan ACP dan GIP serta Water Toren air bersih kapasitas 250 m3 di pusat Kota Langsa untuk melayani pelanggan Kota Langsa pada saat itu.
3.2. Letak Geografis Perusahaan
Kota Langsa yang memiliki ibu kota Langsa terletak di bagian timur dari Provinsi Aceh. Sebelum menjadi daerah tingkat II pada tahun 2002, Kota Langsa merupakan ibu kota Kabupaten Aceh Timur. Letak geografisnya berada pada 4024’35,68” – 4033’47,03” Lintang Utara (LU) dan 97053’14,59” – 9804’42,16” Bujur Timur (BT) dengan luas daerahnya 262,41 km2 atau 26, 241 Ha terletak pada ketinggian 0 – 29 meter di atas permukaan air laut.
Secara administratif Kota Langsa berbatasan dengan wilayah sebagai berikut: a. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Birem Bayeun Kabupaten Aceh
Timur dan Selat Malaka.
b. Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Manyak Payed Kabupaten Aceh Tamiang.
c. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Birem Bayeun Kabupaten Aceh Timur dan Kecamatan Manyak Payed Kabupaten Aceh Tamiang.
d. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Birem Bayeun Kabupaten Aceh Timur.
3.3. Visi dan Misi
3.3.1. Visi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa
perusahaan. Visi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa adalah terciptanya kebutuhan air bersih masyarakat Kota Langsa yang memenuhi standar kesehatan masyarakat.
3.3.2. Misi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa
Misi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa untuk mendukung tercapainya visi adalah mengutamakan pelayanan prima guna memenuhi kepuasan pelanggan dengan memperhatikan aspek kualitas, kuantitas dan kontinuitas.
3.4. Struktur Organisasi
Struktur organisasi PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa dapat dilihat pada Gambar 3.1.
3.5. Instalasi Pengolahan Air
Instalasi Pengolahan Air (IPA) PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa merupakan suatu daerah strategis yang berada di Keumueneng , jarak yang ditempuh 7 km dari Kota Langsa. Penentuan Instalasi Pengolahan Air ini berdasarkan beberapa pertimbangan yaitu:
a. Dekat dengan sumber air sungai, yang berasal dari Sungai Krueng Langsa yang berjarak 200 meter dengan pengolahan.
b. Dekat dengan sumber air waduk.
c. Dekat dengan pegunungan sehingga dapat memudahkan sistem gravitasi. Sumber air baku dapat dilihat pada Gambar 3.2 dan 3.3.
Gambar 3.3 Waduk Alur Gampu
Pada awalnya PDAM Tirta Keumueneng bernama PDAM Tirta Peusada Kabupaten Aceh Timur, setelah dilakukan pemekaran menjadi 3 (tiga) kabupaten/kota pada tahun 2001 maka didirikanlah PDAM Kota Langsa melalui Qanun (Perda) Nomor 6 Tahun 2005 tentang pendirian dan pembentukan susunan organisasi dan tata kerja PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
Pelayanan air bersih untuk pelanggan dalam wilayah Kota Langsa dilayani melalui house connection, hidran umum dan mobil tangki air.
3.6. Proses Produksi
1. Bangunan Penangkap Air (Intake)
Intake ini merupakan suatu bangunan untuk menangkap/mengumpulkan air dari sungai untuk dapat dimanfaatkan. Fungsi dari bangunan penangkap air ini sangat penting artinya untuk menjaga kontinuitas aliran. Sedangkan penanganan bangunan penangkap air ini ditujukan untuk:
a. Kuantitas
Dalam hal ini yang diperhatikan adalah:
1. Pencatatan tingkah laku (keadaan) dari sumber asal air.
2. Pencatatan debit air pada setiap saat, sehingga dengan demikian dapat diketahui fluktuasi dari kuantitas air yang masuk.
b. Kualitas
Hal ini penting, terutama terhadap kemungkinan pencemaran sumber asal air yang diambil. Oleh karena itu perlu dilakukan pemeriksaan kualitas air pada sumber air secara periodik sehingga dapat diketahui ada tidaknya pencemaran.
2. Bangunan Pengendap Pertama (Bak Prasedimentasi)
3. Bangunan Pembubuhan Koagulan
Koagulan adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu proses pengendapan partikel-partikel kecil sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Sesuai dengan nama dari bangunan ini, maka bangunan ini berfungsi untuk membubuhkan koagulan secara teratur sesuai dengan kebutuhan (dengan dosis yang tepat). Alat pembubuh koagulan yang banyak dikenal sekarang, dapat dibedakan dari cara pembubuhannya:
a.Secara gravitasi, dimana zat/bahan kimia (dalam bentuk larutan) mengalir dengan sendirinya karena gravitasi.
b.Memakai pompa (dosering pump), pembubuhan zat/bahan kimia dengan bantuan pemompaan. Dalam hal ini yang harus diperhatikan pada pembubuhan koagulan adalah perpipaan yang mengalirkan zat/bahan kimia supaya tidak tersumbat.
Bahan/zat kimia yang digunakan sebagai koagulan adalah aluminium sulfat atau biasa disebut tawas. Bahan ini banyak dipakai karena efektif untuk menurunkan kadar karbonat. Bahan ini paling ekonomis (murah) dan mudah didapat serta mudah disimpan. Bentuk tawas terdiri dari serbuk, kristal dan koral.
4. Bangunan Pengaduk Cepat
pengadukannya, supaya mendapat pengadukan yang sempurna dan sesuai dengan yang diinginkan.
5. Bangunan Pembentuk Flok
Bangunan ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil dengan bahan/zat koagulan yang dibubuhkan. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk flok adalah:
a.Kekeruhan pada air baku b.Tipe dari suspended solid c.pH
d.Alkalinitas
e.Bahan koagulan yang dipakai f. Lamanya pengadukan
6. Bangunan Pengendap Kedua
Banguan ini berfungsi untuk mengendapkan flok yang terbentuk pada unit bak pembentuk flok. Pengendapan di sini dengan gaya berat flok sendiri (gravitasi). Penanganan bak pengendap kedua sama dengan pada unit bak pengendap pertama (bak prasedimentasi).
7. Filter (Saringan)
Dalam proses penjernihan air bersih diketahui 2 (dua) macam filter yaitu: a.Saringan pasir lambat (Slow Sand Filter)
8. Reservoir
Reservoir adalah bangunan beton yang berfungsi untuk menampung air minum/air olahan setelah melewati media filter dengan kapasitas 1000 m3.
3.7. Peralatan Mekanikal dan Elektrikal
Peralatan mekanikal yang terpasang saat ini pada IPA Keumueneng Kota Langsa sebagai berikut:
a. Submersible Non Clogging
Pompa Submersible Non Clogging ini adalah jenis pompa produksi yang memiliki beban 41 Ampere.
b. Centrifugal Pump Waduk
Pompa ini memiliki beban 57 Ampere. b. Centrifugal Pump Boster
Pompa ini berfungsi untuk pendistribusian air bersih pada reservoir yang memiliki beban 57 Ampere dan 62 Ampere.
Pompa difungsikan secara bergantian untuk menghindari kerusakan, sedangkan peralatan elektrikal yang berupa panel-panel berfungsi dan membutuhkan perawatan yang maksimal.
BAB 4
METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Rancangan Penelitian
4.1.1. Lokasi Penelitian
Adapun lokasi penelitian dilakukan di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Keumueneng Kota Langsa yang terletak di desa Keumueneng Kotamadya Langsa.
4.1.2. Bentuk Penelitian
Berdasarkan sifatnya, jenis penelitian ini tergolong ke dalam description research, yaitu jenis penelitian yang mendeskripsikan pemecahan terhadap masalah yang dihadapi. Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat memberikan solusi yang tepat dalam memecahkan permasalahan yang sedang dihadapi.
4.1.3. Metode Pengumpulan Data
1. Data Primer
Data primer yaitu data yang diperoleh melalui pengamatan langsung, pengukuran terhadap objek fisik secara langsung. Data primer yang dikumpulkan adalah:
a. Data sistem pengolahan air existing pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa diperoleh melalui pengamatan langsung di lapangan.
b. Pengukuran kualitas air dengan menggunakan instrument (alat) yaitu pH meter dan Jar Test.
c. Pengukuran debit air dengan menggunakan alat yaitu alat ukur bertakik V (V Notch).
2. Data Sekunder
Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari catatan-catatan, laporan, buku dan bagian/instansi yang terkait. Data sekunder yang dikumpulkan adalah:
a. Data jumlah penduduk Kota Langsa pada tahun 2007.
b. Data banyaknya pelanggan dan air yang disalurkan menurut kecamatan di Kota Langsa.
c. Data produksi air, distribusi air, dan air yang terjual.
4.1.4. Metode Pengolahan dan Analisis Data
Pada pengolahan data akan dibahas sistem pengolahan produksi air pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa yang digunakan perusahaan pada saat ini. Dalam hal ini dikaji hal-hal yang berhubungan dengan sistem pengolahan produksi air saat ini yang mencakup masalah-masalah yang menyebabkan terjadinya kekurangan kapasitas produksi air.
Kemudian dihitung proyeksi pertumbuhan jumlah konsumen air bersih yang terus meningkat seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk. Perhitungan proyeksi pertumbuhan penduduk dilakukan dengan menggunakan metode Geometrik.
Proyeksi jumlah penduduk Kota Langsa dari tahun 2008 sebagai awal rencana sampai akhir perencanaan tahun 2012 dapat diprediksi berdasarkan jumlah penduduk dan laju pertumbuhan penduduk pada tahun 2007 dengan menggunakan metode Geometrik pada persamaan (2.1) halaman 17. Proyeksi tersebut dilakukan pada tiap-tiap daerah bagian layanan.
4.1.5. Metode Perancangan
Analisis awal yang dilakukan adalah berdasarkan sistem pengolahan produksi air pada WTP yang berlangsung selama ini (existing) sehingga dapat diketahui faktor-faktor yang berpengaruh dalam proses pengolahan produksi air yang pada akhirnya bertujuan untuk meningkatkan pelayanan dan pendistribusian air bersih kepada pelanggan. Dengan metode proses pengolahan produksi air yang tepat dapat meningkatkan kualitas pelayanan terhadap pelanggan. Berdasarkan hasil proyeksi yang diperoleh maka kapasitas yang akan dinaikkan pada WTP PDAM Tirta Keumueneng dapat diperhitungkan. Hal ini dapat diukur dari banyaknya jumlah penduduk terlayani/mendapat suplai air bersih. Dengan berdasarkan hasil analisa tersebut kemudian dibuat suatu rancangan sistem proses pengolahan produksi air pada WTP agar mendukung terjadinya peningkatan produktivitas PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
4.2. Pengumpulan Data
4.2.1. Data Jumlah Penduduk dan Laju Pertumbuhan Penduduk
Data jumlah penduduk dan laju pertumbuhan penduduk Kota Langsa tahun 2007 menurut daerah layanan dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Jumlah dan Laju Pertumbuhan Penduduk di Kota Langsa Tahun 2007 menurut Daerah Layanan
No Daerah Bagian Jumlah Penduduk
(Jiwa)
4.2.2. Data Produksi Air, Distribusi Air dan Air Yang Terjual
Banyaknya air yang diproduksi, air yang terjual dan air yang didistribusikan di Kota Langsa pada tahun 2009 dan 2010 dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan 4.3.
Tabel 4.3 Air Yang Diproduksi dan Distribusi Tahun 2010 Sumber: PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa
4.2.3. Data Spesifikasi Unit Pengolahan Produksi Air
Spesifikasi unit pengolahan produksi air pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Blok diagram langkah-langkah penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tahapan Pelaksanaan Penelitian
LATAR BELAKANG PERMASALAHAN
1. Belum adanya sistem kualitas pelayanan yang baik yang dirasakan oleh konsumen. 2. Ketersediaan air yang cukup secara kuantitas, kualitas dan kontinuitas belum dapat
terpenuhi bagi konsumen.
RUMUSAN PERMASALAHAN
1. Kualitas pelayanan dan distribusi air yang diberikan kepada masyarakat belum memadai.
2. KemampuanWTP kapasitas 60 liter per detik pada PDAM Tirta Keumueneng untuk memproduksi air masih kurang sehingga supply air tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih.
TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan rancangan peningkatan kapasitas pada sistem pengolahan produksi air pada WTP PDAM Tirta Keumueneng
PENGUMPULAN DATA
PENGOLAHAN DATA
Sistem Pengolahan Produksi Air
Existing
Proyeksi Pertumbuhan
Kebutuhan Air Domestik dan Non Domestik
Total Kebutuhan Air
Analisis Kebutuhan dan sistem pengolahan produksi air existing
Perancangan Sistem Pengolahan Produksi Air Kapasitas 80 liter per detik
4.3. Kerangka Konseptual Penelitian
Kerangka konseptual merupakan kerangka fikir mengenai hubungan antar variabel-variabel yang terlibat dalam penelitian atau hubungan antara konsep dengan konsep lainnya dari masalah yang diteliti sesuai dengan apa yang telah diuraikan pada studi kepustakaan atau dengan kata lain kerangka konseptual adalah cara berfikir yang logis dan sistematis dengan melihat hubungan setiap variabel yang membentuk suatu pola sehingga pemaparan dari konsep penelitian lebih mudah dipahami.
Konsep dalam hal ini adalah suatu abstraksi atau gambaran yang dibangun dengan mengeneralisasikan suatu penelitian. Oleh karena itu, konsep tidak dapat diamati dan diukur secara langsung. Agar konsep tersebut dapat diamati dan diukur, maka konsep tersebut harus dijabarkan terlebih dahulu menjadi variabel-variabel.
Dengan adanya kerangka konseptual akan bermanfaat bagi:
a. Minat penelitian akan lebih terfokus ke dalam bentuk yang layak diuji dan akan memudahkan penyusunan hipotesis.
b. Memudahkan identifikasi fungsi variabel penelitian, baik sebagai variabel
independent (variabel bebas), dependent (variabel terikat), moderator,
intervening, dan variabel lainnya.
a. Variabel dependen/terikat (dependent variable) adalah variabel yang nilainya dipengaruhi atau ditentukan oleh nilai variabel lain. Dalam penelitian ini adalah kapasitas meningkat (up rating) . Kapasitas meningkat ini dipengaruhi oleh demand, supply.
Definisi operasional demand dan supply adalah sebagai berikut: 1. Demand adalah permintaan pelanggan/masyarakat akan air bersih.
2. Supply adalah kemampuan untuk dapat mendistribusikan air dari sumber air baku menuju ke proses pengolahan hingga pendistribusian ke pelanggan.
b. Variabel independen/bebas (independent variable) adalah variabel yang mempengaruhi variabel dependen baik secara positif maupun negatif, yang dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kapasitas air baku.
Kapasitas air baku adalah keluaran air secara minimal sampai maksimal yang dihasilkan selama periode/selang waktu tertentu.
2. Kapasitas olah.
Kapasitas olah adalah ketersediaan sumber dalam hal ini adalah kualitas air baku dan kontinuitas air baku.
3. Kemampuan kontrol.
Secara umum kebutuhan air bersih dipengaruhi oleh demand dan supply.
Demand merupakan permintaan pelanggan/masyarakat yang dipengaruhi oleh pertumbuhan penduduk dan standar kesehatan atau peraturan perundangan yang berlaku. Sedangkan supply dipengaruhi oleh kapasitas sumber air, kualitas air baku, kontinuitas air baku dan proses pengolahan yang ada pada WTP yaitu koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan filtrasi. Demand dan supply yang dihasilkan mempengarugi kualitas pelayanan yang ada pada PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa. Kerangka konseptual penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.2.
BAB 5
PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA
Dalam bab ini akan disajikan pengolahan dan analisis data yang berkenaan dengan perancangan pengolahan produksi air pada WTP PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa.
5.1. Pengolahan Data
5.1.1. Sistem Existing Pengolahan Produksi Air Pada WTP PDAM Tirta
Keumueneng Kota Langsa
Water Treatment Plant (WTP) adalah bangunan utama pengolahan air bersih. Bangunan ini terdiri dari 4 (empat) bagian, yaitu: bak koagulasi, bak flokulasi, bak sedimentasi, dan bak filtrasi. Kriteria air bersih meliputi 3 aspek yaitu, kualitas, kuantitas, dan kontinuitas.
Air dari Sungai Langsa dialirkan ke bak penyadap (Intake), kemudian dialirkan melalui pompa Centrifugal ke bak lepas tekanan, kemudian dialirkan kembali ke bak prasedimentasi. Setelah itu dialirkan ke Water Treatment Plant
(WTP), disini air diinjeksi dengan tawas melalui pipa yang konsentrasinya telah diperhitungkan di laboratorium.
1. Koagulasi
Koagulasi adalah suatu mekanisme dimana partikel koloid yang dinetralkan sehingga muatan yang netral tersebut dapat saling mendekat dan menempel satu sama lainnya sehingga membentuk mikro flok. Fungsi dari koagulasi tersebut untuk menetralkan muatan koloid dengan menggunakan koagulan.
2. Flokulasi
Proses koagulasi belum cukup, setelah proses koagulasi berlangsung dengan sempurna, proses berikutnya adalah flokulasi yang bertujuan untuk memperbesar partikel-partikel halus yang terdapat dalam air, sehingga lebih mudah mengendap secara gravitasi didalam waktu yang cepat. Proses ini harus diikuti dengan pengadukan secara perlahan–lahan (slow mixing) guna memberi kesempatan bagi partikel-partikel saling berhubungan (gumpalan padatan) didalam proses ini, flok akan menjadi lebih besar dengan cara penambahan bahan kimia yang mempunyai bobot molekul tinggi. Molekul-molekul berantai panjang menyerap permukaan partikel dan secara fisik mempertemukan partikel yang satu dengan partikel yang lainnya, sehingga terbentuk massa yang lebih berat dan pengendapan akan lebih cepat.Flokulan bekerja menggabungkan padatan stabil hasil proses flokulasi yang membentuk gumpalan flok dengan menggunakan rantai panjang pada polimer, hasil flokulasi umumnya menjadi lebih besar sehingga lebih cepat mengendap. Flokulasi biasanya mempunyai ukuran 100-1000 mikron. Selain tumbukan antara partikel, adsorpsi merupakan mekanisme flokulasi diantaranya dilakukan oleh Al(OH)₃, Aluminium hidroksida yaitu bentuk Al, hasil reaksi hidrolisa Al dengan air. 3. Sedimentasi
(gravitasi). Penanganan bak pengendap kedua sama dengan pada unit bak pengendapan pertama (bak Prasedimentasi).
4. Filtrasi
Air yang telah diproses di unit sedimentasi selanjutnya dialirkan ke unit penyaringan (filtrasi). Proses filtrasi dilakukan terhadap air hasil sedimentasi, dimana partikel– partikel flok halus dari unit sedimentasi akan bertahan pada media penyaringan selama air melewati media tersebut. Proses filtrasi dilakukan dengan menggunakan Saringan Pasir Secara Gravitasi (Gravity Sand Filter). Unit filtrasi memiliki 6 buah bak. Masing-masing bak menggunakan pasir sebagai media filternya.
Susunan utama dari Gravity Sand Filter adalah: a. Pasir Kuarsa
b. Batu Mangga c. Kerikil Kacang d. Nozzle
e. Valve Backwash
Untuk membuang partikel-partikel yang tersaring pada pasir, media filter harus dibersihkan dengan cara Backwash yaitu mengalirkan air dan udara dengan arah berlawanan dengan arah proses penyaringan.
Keumueneng Kota Langsa masih belum mampu dalam memenuhi kebutuhan air bersih. Beberapa kendala yang dihadapi oleh PDAM Tirta Keumueneng Kota Langsa antara lain:
a. Besarnya persentase air yang hilang sewaktu didistribusikan yang disebabkan oleh kebocoran air dan pencurian air.
b. Kapasitas air yang diproduksi tidak seimbang dengan demand yang disebabkan kebutuhan penduduk yang lebih tinggi daripada pengembangan sarana distribusi air.
5.1.2. Proyeksi Jumlah Penduduk
Berdasarkan jumlah dan laju pertumbuhan penduduk Kota Langsa tahun 2007 yang dibagi dalam 3 (tiga) daerah layanan maka diprediksikan jumlah penduduk di masa depan yaitu untuk periode tahun rencana (2008-2012). Perhitungan proyeksi jumlah penduduk ini menggunakan persamaan (2.1) pada halaman 17 yaitu metode Geometrik.
Perhitungan proyeksi jumlah penduduk Kota Langsa pada tahun 2008 dan tahun 2012 sebagai berikut:
Po = Jumlah penduduk Kota Langsa pada tahun 2007 sebesar 147.292 jiwa. r = Rasio laju pertumbuhan penduduk Kota Langsa sebesar 2,3% pertahun. n = Periode tahun perencanaan untuk tahun 2008 (n=1), untuk tahun 2012 (n=5). Maka jumlah penduduk untuk tahun 2008 (P2008) dan tahun 2012 (P2012) adalah:
(P2008) = Po (1 + r)n
= 147.298 (1 + 0,023)1 = 150.686 jiwa
(P2012) = Po (1 + r)n
= 147.298 (1 + 0,023)5 = 165.035 jiwa
Selengkapnya hasil perhitungan proyeksi jumlah penduduk di Kota Langsa dan di bagian daerah layanan dapat dilihat pada Lampiran 1 halaman 72.
5.1.3 Kebutuhan Air Bersih
pusat pelayanan kesehatan, fasilitas pendidikan, sarana instansi pemerintahan dan sarana perniagaan.
5.1.3.1. Kebutuhan Air Bersih untuk Keperluan Domestik (Rumah Tangga)
Berdasarkan jumlah penduduk maka Kota Langsa dikatagorikan sebagai Kota Sedang dengan pemakaian air bersihnya 100 ltr/hr/org, sedangkan satu keluarga rata-rata beranggotakan 5 orang.
Sistem pelayanannya adalah dengan Sambungan Rumah (SR) sebanyak 80% dan Hidran Umum (HU) 20%, dimana pada awal tahun rencana 2008 jumlah pelanggan yang terlayani masih 50% dari jumlah penduduk, sedangkan untuk akhir tahun rencana 2012 diharapkan dapat memenuhi target pelayanan yang mengacu pada
Millenium Development Goals (MDGs) Kota Langsa yaitu untuk daerah perkotaan harus sudah terlayani sebesar 70% dari jumlah penduduk. Sebagai acuan kebutuhan air Sambungan Rumah (SR) diambil sesuai dengan katagori jenis kota, sedangkan kebutuhan untuk Hidran Umum (HU) diambil 30 ltr/hr/org.
Perhitungan besarnya kebutuhan air bersih untuk rumah tangga di Kota Langsa pada tahun 2008 sebagai berikut:
a. Jumlah penduduk tahun 2008 sebesar 150.686 jiwa.
b. Jumlah penduduk terlayani sebesar 50% x 150.686 = 75.343 jiwa. c. Sistem pelayanan untuk SR = (80% x 75.343) = 60.274 jiwa.
e. Sistem pelayanan untuk HU = (20% x 75.343) = 15.069 jiwa.
f. Kebutuhan air bersih untuk HU = 15.069 x 30 ltr/hr/org = 452.070 ltr/hr. Jadi total kebutuhan air bersih untuk rumah tangga di Kota Langsa pada tahun 2008 adalah 6.027.400 ltr/hr + 452.070 ltr/hr = 6.479.470 ltr/hr.
Sedangkan perhitungan besarnya kebutuhan air bersih untuk rumah tangga di Kota Langsa pada tahun 2012 sebagai berikut:
a. Jumlah penduduk tahun 2012 sebesar 165.035 jiwa.
b. Jumlah penduduk terlayani sebesar 70% x 165.035 = 115.525 jiwa. c. Sistem pelayanan untuk SR = (80% x 115.525) = 92.420 jiwa.
d. Kebutuhan air bersih untuk SR = 92.420 x 100 ltr/hr/org = 9.242.000 ltr/hr.
e. Sistem pelayanan untuk HU = (20% x 115.525) = 23.105 jiwa.
f. Kebutuhan air bersih untuk HU = 23.105 x 30 ltr/hr/org = 693.150 ltr/hr. Jadi total kebutuhan air bersih untuk rumah tangga di Kota Langsa pada tahun 2012 adalah 9.242.000 ltr/hr + 693.150 ltr/hr = 9.935.150 ltr/hr.
Selengkapnya hasil perhitungan besarnya kebutuhan air bersih untuk rumah tangga di Kota Langsa dan daerah bagian layanannya yaitu Langsa Timur, Langsa Kota dan Langsa Barat, dalam periode tahun (2008-2012) dapat dilihat pada Lampiran halaman 73-77.
5.1.3.2. Kebutuhan Air Bersih Untuk Keperluan Non Domestik
peribadatan, pusat pelayanan kesehatan, instansi pemerintahan dan perniagaan. Karena keterbatasan data sarana dan prasarana kota langsa, maka berdasarkan kriteria desan sistem penyediaan air bersih besarnya pemakaian air untuk kebutuhan non domestik diperhitungkan sebesar 20% dari kebutuhan domestik.
Perhitungan besarnya kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa pada tahun 2008 sebagai berikut:
a. Kebutuhan air bersih untuk keperluan domestik (rumah tangga) di Kota Langsa pada tahun 2008 adalah 6.479.470 ltr/hr.
b. Jadi kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa tahun 2008 sebesar 20% x 6.479.470 ltr/hr = 1.295.894 ltr/hr.
Sedangkan perhitungan besarnya kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa pada tahun 2012 sebagai berikut:
a. Kebutuhan air bersih untuk keperluan domestik (rumah tangga) di Kota Langsa pada tahun 2012 adalah 9.935.150 ltr/hr.
b. Jadi kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa pada tahun 2012 sebesar 20% x 9.935.150 ltr/hr.
5.1.3.3. Kebutuhan Air Bersih Rata-Rata
Kebutuhan air bersih rata-rata yang didistribusikan ke pelanggan adalah jumlah kebutuhan air bersih untuk keperluan domestik (rumah tangga) ditambahkan dengan kebutuhan air untuk keperluan non domestik.
Perhitungan besarnya kebutuhan air bersih rata-rata di Kota Langsa pada tahun 2008 sebagai berikut:
a. Kebutuhan air bersih untuk keperluan domestik (rumah tangga) di Kota Langsa pada tahun 2008 adalah 6.479.470 ltr/hr.
b. Kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa pada tahun 2008 sebesar 1.295.894 ltr/hr.
Jadi kebutuhan air bersih rata-rata untuk Kota Langsa pada tahun 2008 adalah 6.479.470 ltr/hr + 1.295.894 ltr/hr = 7.775.364 ltr/hr.
Sedangkan perhitungan besarnya kebutuhan air bersih rata-rata di Kota Langsa pada tahun 2012 sebagai berikut:
a. Kebutuhan air bersih untuk keperluan domestik (rumah tangga) di Kota Langsa pada tahun 2012 adalah 9.935.150 ltr/hr.
b. Kebutuhan air bersih untuk keperluan non domestik di Kota Langsa pada tahun 2012 sebesar 1.987.030 ltr/hr.
Selengkapnya hasil perhitungan banyaknya kebutuhan air bersih rata-rata untuk Kota Langsa dan daerah bagian layanannya yaitu Langsa Timur, Langsa Kota dan Langsa Barat, dalam periode rencana (2008-2012) dapat dilihat pada Lampiran halaman 81-84.
5.1.4. Kehilangan Air (Unacounted for Water)
Kehilangan air terutama oleh pemakaian air untuk instalasi dan kebocoran pada jaringan pipa distribusi. Berdasarkan hasil analisis sebelumnya bahwa untuk tahun 2007 besarnya kehilangan air adalah 47,00% dari kapasitas air yang diproduksi PDAM Tirta Keumueneng (60 ltr/dtk), berdasarkan informasi bahwa kehilangan air terus meningkat setiap tahunnya, maka diperkirakan kehilangan air akan mencapai 52% pada tahun 2012, mengingat kehilangan air tersebut terlalu besar, maka perlu adanya evaluasi dan perbaikan/penggantian jaringan pipa-pipa distribusi existing yang bocor, maupun penggantian meteran air pelanggan yang rusak. Hal ini dimaksudkan guna memperkecil kehilangan air yang terjadi nanti. Setelah penggantian jaringan pipa-pipa bocor diperkirakan kehilangan air hingga akhir tahun rencana 2012 hanya mencapai 20% saja, dimana kehilangan air tersebut berdasarkan kriteria desain sistem penyediaan air bersih masih dianggap pantas.
