KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Air 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 pada masyarakat. Pemilihan unit operasi dan proses pada IPA harus disesuaikan dengan kondisi air baku yang digunakan.Dan cabang ilmu yang dapat menjelaskan apa itu dan bagaimana air baku yang dapat digunakan untuk sistem penyedian air minum adalah ilmu Rekayasa Lingkungan.
Rekayasa Lingkungan adalah ilmu teknik sipil yang mempelajari tentang tata cara membangun konstruksi teknik sipil yang dapat mencegah terjadinya pencemaran lingkungan dan kerusakan alam. Ruang lingkup bidang ini adalah konservasi sumber daya air, pengelolaanlingkungan, pengelolaan kesehatan lingkungan, upaya pengendalian pencemaran, penyaluran limbah dan buangan, pengendalian pencemaran akibat limbah cair, gas dan lumpur dan pengelolaan kualitas perairan, tanah, atmosfer, serta pengendalian dan pengelolaan dampak lingkungan.
Pada program studi S1 Teknik Sipil ,Mata kuliah Rekayasa Lingkungan membahas mengenai Sistem Penyediaan Air Bersih dan Air Minum.Materi ini membahas semua seluk beluk tentang bagaimana proses awal penyediaan air bersih hingga bagaimana cara pendistribusiannya kepada masyarakat.Oleh karena itu,setelah mempelajari dan membahasnya dalam perkuliahan untuk lebih memahami tentang sistem penyediaan air maka diadakan Praktek Kerja Lapangan yang dilakukan di PT.Air Manado
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
2
1.2 TUJUAN PKL
Dalam Praktik Kerja Lapangan Mata Kuliah Rekayasa Lingkungan di PT.Air Manado mahasiswa diharapkan dapat mengetahui bagaimana sistem pengolahan air , instalasinya dan skema pengolahan air bersih pada PT.Air Manado.
1.3 Waktu Praktik Kerja Lapangan
Hari /tanggal : Kamis,1 November 2012 Jam Pelaksanaan : 10.00- Selesai
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumberdaya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia (Sunaryo, dkk, 2005).
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.
Menurut Kepmenkes RI No 907/MENKES/SK/VII/2002 ,Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan (bakteriologis, kimiawi, radioaktif, dan fisik) 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) (Hartomo, 1994;JICA, 1974; Linsley, 1989; Martin D, 2001; Sutrisno, 2002).
Standar kualitas air bersih yang ada di Indonesia saat ini menggunakan Permenkes RI No.416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat – Syarat dan Pengawasan Kualitas Air dan PP RI No.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, sedangkan standar kualitas air minum menggunakan Kepmenkes RI No.907/MENKES/SK/VII/2002 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum. Dalam 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, shore intake,intake crib, intake pipe atau conduit,infiltration gallery, sumur dangkal dan sumur dalam (Kawamura, 1991).
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
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
4 suatu oksida. Dalam keadaan teroksidasi, besi dan mangan terlarut di air. (Nur Fajri
Arifiani, Mochtar Hadiwidodo,Evaluasi Desain Instalasi Pengolahan Air PDAM Klaten,79)
3. Koagulasi
Pada proses koagulasi, koagulan dicampur dengan air baku selama beberapa saat hingga merata. setelah pencampuran ini, akan terjadi destabilisasi koloid yang ada pada air baku. Koloid yang sudah kehilangan muatannya atau terdestabilisasi mengalami saling tarik menarik sehingga cenderung untuk membentuk gumpalan yang lebih besar. Faktor yang menentukan keberhasilan suatu proses koagulasi yaitu jenis koagulan yang digunakan, dosis pembubuhan koagulan, dan pengadukan dari bahan kimia (Martin D, 2001; Sutrisno, 2002). Pengadukan cepat dapat dilakukan dengan cara: pengadukan secara hidrolis (terjunan dan pengadukan dalam pipa) dan pengadukan secara mekanik. GxTd yang disyaratkan untuk koagulasi adalah 20000- 30000 (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 solids, pH, alkalinitas, bahan koagulan yang dipakai, dan lamanya pengadukan (Sutrisno, 2002). GxTd yang disyaratkan untuk flokulasi adalah 10.000-100.000 (Martin D, 2001).
Beberapa tipe flokulator adalah channel floculator (buffle channel horizontal, buffle channel vertikal, buffle channel vertikal dengan diputar, melalui plat berlubang, dalam Cone,dan dengan pulsator), pengadukan secara mekanik, pengadukan melalui media, pengadukan secara pneumatic (dengan udara).
5. Sedimentasi
Sedimentasi adalah pemisahan partikel secara gravitasi. Pengendapan kandungan zat padat di dalam air dapat digolongkan menjadi pengendapan diskrit (kelas 1), pengendapan flokulen (kelas 2), pengendapan zone, pengendapan kompresi/tertekan (Martin D, 2001; Peavy, 1985; Reynolds, 1977). Jenis bak pengendap adalah bak pengendap aliran batch dan bak pengendap dengan aliran kontinu. Uniformitas dan turbulensi aliran pada bidang pengendap sangat berpengaruh. Oleh sebab itu, bilangan Fraude yang menggambarkan tingkat uniformitas aliran dan turbulensi aliran yang digambarkan oleh bilangan Reynold harus memenuhi kriteria yaitu: bilangan Fraude Fr>10-5 dan bilangan Reynold Re < 500.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
5 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 segi 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 mengalamipenyumbatan. 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), menggelontor air yang ada di reservoir atas (elevated tank) secara gravitasi ke dasar filter, dan menggelontor 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.(Jurnal PRESIPITASI Vol. 3 No.2 September 2007, ISSN 1907-187X80)
7. Desinfeksi
Desinfeksi air minum bertujuan membunuh bakteri patogen yang ada dalam air. Desinfektan air dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu:pemanasan, penyinaran antara lain dengan sinar UV, ion-ion logam antara lain dengan copper dan silver, asam atau basa, senyawa-senyawa kimia, dan chlorinasi (Sutrisno, 2002). Proses desinfeksi dengan klorinasi diawali dengan penyiapan larutan kaporit dengan konsentrasi tertentu serta penetapan 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 metode dosing proporsional (Martin D, 2001).
8. Reservoir
Reservoir digunakan pada system distribusi untuk meratakan aliran, untuk mengatur tekanan, dan untuk keadaan darurat.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
6
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. Namun, mengingat bahwa tidak semua kawasan mendapatkan air bersih, maka perlu adanya pemerataan distribusi air bersih bagi masyarakat.
Untuk itu diperlukan suatu Instalasi Pengolahan Air (IPA) guna menunjang kelancaran distribusi air pada masyarakat. Pemilihan unit operasi dan proses pada IPA harus disesuaikan dengan kondisi air baku yang digunakan.
Pengertian Air
Air ialah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air memiliki dua atom hidrogen kovalen terikat pada atom oksigen tunggal. Air muncul di alam dalam berbagai bentuk di Bumi: uap air dan awan di langit; air laut dan gunung es di lautan kutub, gletser dan sungai-sungai di pegunungan, dan cairan pada akuifer dalam tanah.
Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumberdaya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia.
Salah satu faktor penting penggunaan air dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk kebutuhan air minum. Air bersih merupakan air yang harus bebas dari mikroorganisme penyebab penyakit dan bahan-bahan kimia yang dapat merugikan kesehatan manusia maupun makhluk hidup lainnya. Air merupakan zat kehidupan, di mana tidak ada satupun makhluk hidup di bumi ini yang tidak membutuhkan air.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
7
Definisi air ini di terapkan pada hasil penelitian yang menunjukkan bahwa 65-75% dari berat manusia terdiri dari air. Menurut ilmu kesehatan setiap orang memerlukan air minum sebanyak 2,5 . 3 liter setiap hari termasuk air yang berada dalam makanan. Manusia bisa bertahan hidup 2 sampai 3 minggu tanpa makan, tetapi hanya 2 . 3 hari tanpa minum.
Siklus Hidrologi
Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
8
jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.
Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:
Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
Air Permukaan - Air bergerak di atas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.
Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.Tempat terbesar tejadi di laut.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
9
BAB III
PEMBAHASAN
Dari hasil Praktek kerja lapangan di PT.Air Manado ,sumber air baku untuk air bersih adalah air permukaan yang berasal dari air sungai.Pemilihan air sungai Tondano sebagai air baku.
III.1 Analisis Potensi Air Baku
Air baku memiliki 3 kriteria yaitu : Kuantitas,kontinuitas dan kualitas.Pada sistem penyediaan air bersih di PT.Air manado,Air sungai telah memenuhi 2 kriteria tersebut,yaitu kuantitas dan kontinuitas .Air sungai dipakai memiliki kuantitas debit air yang baik dalam memenuhi permintaan air bersih dan kontinuitas debit air yang berlangsung lama.Sedangkan untuk kualitas air ,air sungai sudah tercemar akibat limbah industry,sampah rumah tangga dan pencemaran CO2 yang mencemari air.Oleh
karena itu air sungai tersebut harus melalui beberapa proses pengolahan melalui instalasi pengolahan air (IPA) sehingga layak di distribusikan kepada masyarakat sebagai air bersih.
Kualitas Air
Air Bersih yaitu air yang dipergunakan untuk keperluan sehari-hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan air bersih sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku dan dapat diminum apabila dimasak.
Kualitas air tergantung dari karakteristik fisik, kimia dan biologinya. Adapun syarat-syarat kualitas air secara fisik, kimia dan biologi adalah sebagai berikut :
Persyaratan fisik, meliputi warna, bau, rasa, kekeruhan, temperatur, dan daya hantar listrik.
Persyaratan kimia, meliputi pH, kesadahan, besi, mangan, seng, krom cadmium, nitrat, chlor, sulfat, klorida, dan lain-lain.
Persyaratan mikroorganisme, meliputi total koliform dan koli tinja. Air bersih yang diproduksi harus memenuhi standar kualitas atau ketentuan air bersih/minum yang ditentukan oleh lembaga-lembaga yang bertanggung jawab (WHO) atau peraturan perundang-undangan yang ada pada suatu negara.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
10
III.2 Sistem Pengolahan Air Bersih
Pengolahan air adalah usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat suatu zat sesuai standar air minum yang diinginkan. Proses pengolahan air pada dasarnya dapat digolongkan menjadi tiga bagian pengolahan, yaitu :
Pengolahan fisik, yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air yang akan diubah.
Pengolahan kimia, yaitu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk menghilangkan kandungan logam berat atau zat berbahaya lainnya dalam air.
Pengolahan bakteriologis, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuh atau memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung di dalam air.
Hampir semua PDAM di Indonesia melakukan pengolahan air Bersih dengan cara kimiawi dan fisika dan pada PT.Air Manado pengolahan air dilakukan melalui cara kimiawi .
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
11
Intake
Intake merupakan pengambilan air dari suatu sumber sehingga air tersebut dapat dikumpulkan dalam suatu wadah untuk selanjutnya diolah. Sumber air yang digunakan dalam proses pengolahan air bersih pada PT. Air Manado adalah Sungai Tondano.
Koagulasi
Pada proses koagulasi, koagulan dicampur dengan air baku selama beberapa saat sehingga merata. Setelah pencampuran ini, akan terjadi destabilisasi koloid yang ada pada air baku. Koloid yang sudah kehilangan muatannya atau terdestabilisasi mengalami saling tarik menarik sehingga cenderung untuk membentuk gumpalan yang lebih besar. Bangunan pengaduk cepat berfungsi sebagai tempat pencampuran koagulan dengan air baku sehingga terjadi proses koagulasi.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
12
Zat koagulan yang digunakan adalah Aluminium Sulfat ( atau yang kita kenal dengan tawas. Secara umum koagulasi merupakan proses kimia dimana ion-ion yang muatannya berlawanan dengan muatan koloid dimasukkan ke dalam air, sehingga meniadakan kestabilan koloid. Jadi koagulasi adalah proses pembentukkan koloid yang stabil menjadi koloid yang tidak stabil dan membentuk flok-flok dari gabungan koloid yang berbeda muatan.
Flokulasi
Flokulasi merupakan unit pengadukan lambat setelah koagulasi, yang berfungsi untuk mempercepat penggabungan partikel-partikel koloid sehingga terbentuk partikel-partikel berukuran besar yang dengan mudah dan cepat mengendap.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
13
Sedimentasi
Sedimentasi adalah proses pengolahan yang digunakan untuk mengendapkan flok-flok yang terbentuk pada proses flokulasi. Tujuan dari sedimentasi yaitu untuk menghilangkan pasir atau kerikil halus, particulate-matter, biological-floc, chemical-floc serta untuk pemekatan padatan dalam tangki pemekat lumpur.
Filtrasi
Proses filtrasi merupakan proses pengolahan dengan cara mengalirkan air limbah melewati suatu media filter yang disusun dari bahan-bahan butiran dengan diameter dan tebal tertentu.
Proses ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang masih terkandung dalam air dan bertujuan untuk meningkatkan kualitas air agar air yang dihasilkan tidak mengandung bakteri (sterile) dan rasa serta aroma air.
KELOMPOK I
2012
l |
LAPORAN PKL REKAYASA LINGKUNGAN
14
Reservoir
Reservoir adalah tempat penampungan air yang telah melalui proses pengolahan. Air tersebut sudah siap untuk didistribusikan kepada pengguna/konsumen. Pada reservoir ini juga dibubuhan bahan kimia (kaporit) yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen. Air banyak mengandung mikroorganisme, dimana ada sebagian mikroorganisme di dalam air yang dapat menyebabkan penyakit.
Secara biologis air minum harus bebas dari mikroorganisme penyebab penyakit, karena mikroorganisme ini dapat menyebabkan kematian pada balita dan terganggunya kesehatan manusia. Proses pengolahan air telah 99% menghilangkan mikroorganisme, tetapi ada kemungkinan masuknya beberapa mikroorganisme berbahaya ke dalam air setelah proses pengolahan dilakukan.
