Laporan Kunjungan ke PDAM di Mranggen Semarang

BAB I

PENDAHULUAN

Air pada awal mulanya merupakan sumber daya alam yang dapat diperbarui. Namun, pada masa sekarang ini banyak permasalahan yang muncul karena keterbatasan air dari segi kuantitas maupun kualitas air sebagai air bersih. Hal itu dikarenakan sumber daya alam yang jumlahnya tidak bertambah namun penggunaannya yang semakin bertambah banyak. Indonesia merupakan salah satu negara yang sedang menghadapi krisis air bersih. Sejumlah kota besar di Indonesia menghadapi krisis air baku atau air bersih dalam beberapa tahun mendatang. Kota-kota besar itu diantaranya Jakarta, Bandung, Semarang, Surabaya, Denpasar, Medan, Makassar, dan Balikpapan. Swastanisasi dan perubahan cara pandang masyarakat terhadap air, dianggap sebuah upaya untuk melestarikan air dan memperpanjang daya gunanya.

Krisis air bersih di perkotaan umumnya berbentuk tercemarnya sungai-sungai oleh limbah rumah tangga dan industri. Padahal air sungai itu dijadikan bahan baku pengolahan air kotor oleh Perusahaan Air Minum (PAM) menjadi air bersih. Dalam hal ini, peran dari PDAM sangatlah penting karena pemenuhan akan kebutuhan air bersih masyarakat sangt bergantung pada kinerja dari PDAM. Semakin tercemar air baku yang ada, semakin mahal biaya pengolahannya.

Di antara banyak hal yang harus dibiayai oleh PDAM dalam kegiatan proses produksi dan distribusi air kepada para pelanggan, proses pengolahan air paling banyak membutuhkan biaya operasional. Situasi ini memaksa masyarakat membayar lebih mahal air bersih yang mereka gunakan. Seiring kemajuan dan kemampuan mengoperasionalkan peralatan dan mesin mutakhir, PDAM dalam melakukan proses pengolahan air menggunakan teknik pengolahan lengkap yang secara garis besar terdiri dari intake, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan klorinasi. Pengolahan lengkap tersebut diberlakukan pada air baku yang berasal dari air permukaan atau sungai.

BAB II

PERMASALAHAN

2.1  TINJAUAN PUSTAKA

2.1.1    Air

Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari :

a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya.

b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya.

Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya diminimalkan.

Masalah pencemaran serta efisiensi penggunaan sumber air merupakan masalah pokok. Hal ini mengingat keadaan perairan-alami di banyak negara yang cenderung menurun, baik kualitas maupun kuantitasnya.

2.1.2  Pengertian Air Bersih

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 (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 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.

 Pengertian ini harus dibedakan dengan pengertian air minum, yakni air yang memenuhi syarat-syarat kesehatan sehingga dapat langsung diminum. Pada umumnya masyarakat mendapatkan air minum dengan cara memasak air bersih.

Pengolahan air untuk diminum dapat dikerjakan dengan 2 cara, berikut:

1. Menggodok atau mendidihkan air, sehingga semua kuman¬kuman mati. Cara ini membutuhkan waktu yang lama dan tidak dapat dilakukan secara besar-besaran.

2. Dengan menggunakan zat-zat kimia seperti gas chloor, kaporit, dan lain-lain. Cara ini dapat dilakukan secara besar-besaran, cepat dan murah.

Agar air minum tidak menyebabkan penyakit, maka air tersebut hendaknya diusahakan memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan, setidaknya diusahakan mendekati persyaratan tersebut. Air yang sehat harus mempunyai persyaratan sebagai berikut:

1.   Syarat fisik

Persyaratan fisik untuk air minum yang sehat adalah bening (tak berwarna), tidak berasa, suhu dibawah suhu udara diluarnya sehingga dalam kehidupan sehari-hari. Cara mengenal air yang memenuhi persyaratan fisik ini tidak sukar.

2.   Syarat bakteriologis

Air untuk keperluan minum yang sehat harus bebas dari segala bakteri, terutama bakteri patogen. Cara untuk mengetahui apakah air minum terkontaminasi oleh bakteri patogen adalah dengan memeriksa sampel (contoh) air tersebut. Dan bila dari pemeriksaan 100 cc air terdapat kurang dari 4 bakteri E. coli maka air tersebut sudah memenuhi syarat kesehatan.

3.  Syarat kimia

Air minum yang sehat harus mengandung zat-zat tertentu didalam jumlah yang tertentu pula. Kekurangan atau kelebihan salah satu zat kimia didalam air akan menyebabkan gangguan fisiologis pada manusia. Sesuai dengan prinsip teknologi tepat guna di pedesaan maka air minum yang berasal dari mata air dan sumur dalam adalah dapat diterima sebagai air yang sehat dan memenuhi ketiga persyaratan tersebut diatas asalkan tidak tercemar oleh kotoran-kotoran terutama kotoran manusia dan binatang. Oleh karena itu mata air atau sumur yang ada di pedesaan harus mendapatkan pengawasan dan perlindungan agar tidak dicemari oleh penduduk yang menggunakan air tersebut.

2.2       Proses Pengolahan Air Bersih di PDAM

Tahapan proses pengolahan air bersih yang terjadi di PDAM mranggen dapat dalam dibagi dalam sepuluh tahap yakni :

1.       Tahap pengambilan air dari sumbernya (Intake)

Sumber air yang digunakan adalah air dari soketan sungai klambu, yang merupakan sungai yang memiliki debit air yang cukup besar, sehingga dapat meminimalkan resiko terhentinya proses dikarenakan tidak adanya bahan baku atau habisnya air yang mengalir. Pengambilan air baku dari sungai dilengkapi dengan Bar Screen atau jaring khusus yang bertujuan untuk menyaring benda terapung sejenis sampah agar tidak sampai masuk ke intake. Kapasitasnya berkisar 40 liter/detik. Sebab jika sampah sampai masuk instalasi pengolahan akan mengganggu kerja pompa. 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.       Tahap prasedimentasi

Untuk sumber air baku yang karakteristik turbiditasnya tinggi, butuh bangunan yang bentuknya hanya berupa bak sederhana dan fungsinya untuk pengendapan partikel2 diskrit dan berat seperti pasir dan lain-lain.

3.       Tahap koagulasi

Pada proses koagulasi, coagulan 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. Kaporit yang digunakan hádala 3kg/600 liter setiap 8 jam.

4.       Flokulator

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.

5.       Sedimentasi

Sedimentasi adalah pemisahan partikel secara gravitasi setelah endapan terbentuk dari proses koagulasi flokulasi. Pada bak sedimentasi dilengkapi tube settler yang bertujuan mempercepat proses pengendapan.

6.      Pra filter

Dari proses sedimentasi, flok yang masih terikut  dapat terpisah pada proses ini.

7.      Filtrasi

Penyaring yang digunakan adalah rapid sand filter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Air yang masuk ke filter ini telah dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas.

Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu dengan mesh tertentu. Air mengalir ke bawah melalui media tersebut.Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media, sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar melalui suatu pipa menuju reservoir.

8.      Desinfektan

Proses ini disebut juga proses klorinasi yang merupakan pembubuhan zat disenfektan (kaporit) dengan tujuan membunuh bakteri yang mungkin ada baik di reservoir, jaringan pipa distribusi hingga sampai ke pelanggan.

9.      Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan air bersih yang telah disaring melalui filter, air ini sudah menjadi airyang bersih yang siap digunakan dan harus dimasak terlebih dahulu untuk kemudian dapat dijadikan air minum.

10.  Pompa distribusi

2.3  Analisa Jar Tes

Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis optimal dari koagulan (biasanya tawas/alum) yang digunakn pada proses pengolahan air bersih. Kekeruhan air dapat dihilangkan melalui pembubuhan koagulan. Umumnya koagulan tersebut berupa Al₂(SO₄)₃, namun dapat pula berupa garam FeCl₃ atau sesuatu poly-elektrolit organis.

Selain pembubuhan koagulan diperlukan pengadukan sampai terbentuk flok. Flok-flok ini mengumpulkan partikel-partikel kecil dan koloid yang tumbuh dan akhirnya bersama-sama mengendap.

Cara kerja :

1. Diambil sampel air baku kira-kira 4 liter

2. Dicek dan dicatat turbidity serta pH awal dari air sampel

3. Disediakan 6 buah beaker glass dan masing-masing diisi dengan 500 ml air sampel

4. Ke dalam masing-masing beaker glass tersebut diinjeksikan alum dengan konsentrasi 1 % dan dengan dosis tawas tertentu untuk tiap beaker glass. Penentuan dosis yang ditambahkan diambil dari tabel estimasi alum untuk turbidity tertentu (range atas dan range bawah)

5. Meletakkan beaker glass pada alat flokulator

6. Diaduk dengan kecepatan 140 rpm selama 5 menit

7. Kemudian pengadukan dilakukan dengan kecepatan 40 rpm selama 10 menit

8. Didiamkan selama 15 menit sampai 30 menit

9. Dicek dan dicatat turbidity untuk masing-masing beaker glass

Perhitungan Penambahan Alum :

2.4  Permasalahan yang Muncul

-     Kebutuhan air untuk masyarakat Mranggen saat ini telah dipenuhi oleh Perusahaan Daerah Air Minum Mranggen (PDAM). Akan tetapi secara kualitas air yang sampai pada pelanggan (sambungan rumah) tersebut belum dapat memenuhi standar air minum yang telah ditetapkan dalam KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 tanggal 29 Juli 2002. Untuk meningkatkan kualitas dari air PDAM tersebut maka diperlukan suatu bentuk pengolahan skala kecil yang nantinya tidak hanya dapat meningkatkan kualitas air PDAM untuk beberapa parameter saja. Melainkan dapat memenuhi semua parameter air minum yang telah ditetapkan.

-          Para karyawan kurang memiliki tanggung jawab kinerja dalam mengolah air bersih PDAM. Analisa air bersih hanya dilakukan secara visual (jernih/belum jernih) dan tidak dilakukan analisa terhadap air baku ataupun analisa lanjutan terhadap air hasil olahan. Hal ini sangat membahayakan konsumen apabila air bersih tersebut digunakan sebagai air minum (meskipun ada proses pemasakan oleh masyarakat), ditakutkan air bersih terkandung senyawa besi ataupun mangan dimana seperti pada kasus-kasus PDAM kota lain dimana kandungan senyawa tersebut melebihi baku mutu air.

BAB III

PEMBAHASAN MASALAH

3.1 Tahapan Aerasi ( Penghilangan ion Fe dan Mn )

Pada proses pengolahan air sungai menjadi air bersih, untuk meminimalisasi adanya kandungan Fe maupun Mn yang membahayakan kesehatan manusia, dilakukan penambahan tahapan proses untuk penjernihannya yaitu proses aerasi.

Di alam, ion Fe berbentuk Fe²⁺ yang terlarut dalam air seperti FeCl₂, Fe(HCO3)₂, atau anion FeSO4. Fe²⁺ dapat bersifat korosif pada pH rendah. Sehingga perlu dioksidasi menjadi Fe⁺³ supaya mengendap. 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 air. Bentuk senyawa dengan larutan ion, keduanya terlarut pada bilangan oksidasi +2, yaitu Fe⁺² dan Mn⁺². Ketika kontak dengan oksigen atau 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, mangan dan besi dihilangkan dengan pengendapan setelah aerasi. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut (Peavy, 1985):

Ada empat tipe aerator yang sering digunakan, yaitu gravity aerator, spray aerator, air diffuser, dan mechanical aerator. Fungsi dari proses aerasi adalah menyisihkan methana (CH₄), menyisihkan karbon dioksida (CO₂), menyisihkan H₂S, menyisihkan bau dan rasa, menyisihkan gas-gas lain. Pertimbangan pemilihan tray aerator multiple tray adalah tidak memerlukan lahan yang luas dan sesuai untuk kapasitas pengolahan kecil sampai sedang. Pada proses aerasi ini diharapkan terjadi kontak antara air yang mengandung besi (Fe⁺²) dan Mangan (Mn⁺²) dengan udara (O₂). Efisiensi unit aerasi dalam penyisihan Fe adalah 40%. Nilai ini merupakan besarnya Fe(OH)₃ yang mengendap pada media kontak. Penambahan  kapur adalah untuk menaikkan pH agar menjadi netral (pH 7). Hal ini disebabkan oksidasi Fe lebih efektif dilakukan pada pH netral. Pada pH tinggi, Fe⁺² yang teroksidasi menjadi Fe⁺³ akan menjadi senyawa kompleks. 

Permasalahan lain yang timbul pada aerator di lapangan adalah besarnya diameter butiran air tiap tray dan tidak meratanya distribusi air pada media kontak yang menyebabkan kurang optimalnya kontak antara udara dengan Fe dan Mn. Keadaan ini disebabkan tersumbatnya media kontak oleh endapan Fe⁺³ dan Mn⁺⁴. Sehingga diperlukan pembersihan media kontak secara rutin. Pada pengolahan PDAM di kota lain, penurunan Fe dan Mn dengan proses telah menunjukkan penurunan yang cukup signifikan.

3.2  Analisa Terhadap Air Bersih

Air bersih setelah diolah harusnya dilakukan analisa terhadap parameter yang dianggap penting sehingga air yang didistribusikan pada masyarakat memenuhi baku mutu. Analisa-analisa yang dilakukan pada air bersih, adalah :

a)      Jar test

b)      Comperator

- Comperator pH

1. Sampel dimasukkan dalam tabung reaksi sebanyak 10 ml

2. Sampel ditetesi dengan indikator Bromthymol Blue (BTB) sebanyak 4-6tetes, lalau diaduk

3. Kemudian dinasukkan di sebelah kiri bagian dalam comperator

4. Dibandingkan warna sampel dengan warna standart pada comperator dengan memutar roda standart comperator, apabila warna tersebut telah sama lalu dibaca nilainya.

- Comperator Klor

1. Dimasukkan sampel ke dalam tabung sebanyak 10 ml

2. Ditetesi dengan indikator otolidine reagent sebanyak 4-6 tetes, lalu diaduk

3. Tempatkan sampel pada sebelah kanan bagian dalam comperator

4. Nilai sisa klor dihitung dengan membandingkan warna sampel dengan warna standart yang sama

c)      Turbidity

d)     Pemeriksaan zat-zat organik

e)      Analisa kesadahan (ion Ca dan Mg)

f)       Analisa alkalinity

BAB IV

PENUTUP

4.1  KESIMPULAN

-          PDAM Mranggen sebagai penyuplai kebutuhan air masyarakat Mranggen pada umumnya.

-          Tahapan pengolahan IPA di PDAM Mranggen adalah : intake, praset, koagulasi, flokulasi,     sedimentasi, pra filter, filtrsi, desinfectan, reservoir dan pendistribusian.

4.2  SARAN

Saran yang dapat penulis berikan antara lain :

a)      Untuk menilai kualitas dari air PDAM tersebut sudah baik atau tidak tidak dapat dilihat secara visual saja, namun harus dilakukan analisa terhadap air bersih sehingga air bersih layak dikonsumsi masyarakat.

b)      Tahapan aerasi perlu dilakukan untuk minimalisasi kandungan senyawa Fe dan Mn.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Peraturan perundang-undangan RI, 1982-1992

Cheremisinoff N.Paul, Handbook of Water and Wastewater Treatment Technology, Marcel Dekker Inc, New Jersey, 1995 Inc, New Jersey, 1995

Haller J.Edward, Simplified Wastewater Treatment Plant Operations, Technomic Publishing Company, Inc, New York, 1995

Parker W. Homer, Wastewater System Engineering, Prentice-Hall Inc, New Jersey, 1975

Suriawiria C.T, Teknologi penyediaan Air Bersih, P.T. Rineka Cipta, Jakarta, 1991

Sutrisno, 2002, Teknologi Penyediaan Air Bersih, Jakarta: PT Rineka Cipta