LAPORAN KUNJUNGAN LAPANG PERENCANAAN BANGUNAN

PENGOLAHAN AIR MINUM

PENGAMATAN UNIT OPERASI DAN PROSES PADA

BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM DI BALAI

PELATIHAN AIR BERSIH DAN PENYEHATAN

LINGKUNGAN PERMUKIMAN DEPARTEMEN PEKERJAAN

UMUM

Kelompok 4 :

1. Riza Adelia (082.09.016)

2. Febrina Putri Arum (082.08.005)

3. Luthfi Romadhon (082.08.009)

4. Fadhli Febriawan (082.08.004)

Dosen Pembimbing :

Ir. Ratnaningsih, MT

Rositayanti Hadisoebroto, ST. MT

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS ARSITEKTUR LANSEKAP & TEKNOLOGI LINGKUNGAN

UNIVERSITAS TRISAKTI

JAKARTA

2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Adapun masalah lingkungan yang paling banyak dibicarakan yaitu

adanya pencemaran air hasil kegiatan manusia. Manusia pada dasarnya

membutuhkan air untuk keperluan sehari-hari, seperti untuk minum,

memasak, cuci, mandi dan kakus. Sehingga diperlukan adanya kegiatan proses

penyediaan air bersih/minum untuk disalurkan kepada masyrakat. Air yang

digunakan harus bebas dari kuman penyakit dan tidak mengandung bahan

beracun. Sumber air minum yang memenuhi syarat sebagai air baku air

minum jumlahnya makin lama makin berkurang sebagai akibat ulah manusia

sendiri baik sengaja maupun tidak disengaja.

Upaya pemenuhan kebutuhan air oleh manusia dapat mengambil

air dari dalam tanah, air permukaan, atau langsung dari air hujan. Dari ke tiga

sumber air tersebut, air tanah yang paling banyak digunakan karena air tanah

memiliki beberapa kelebihan di banding sumber-sumber lainnya antara lain

karena kualitas airnya yang lebih baik serta pengaruh akibat pencemaran yang

relatif kecil. Akan tetapi air yang dipergunakan tidak selalu sesuai dengan

syarat kesehatan, karena sering ditemui air tersebut mengandung bibit ataupun

zat-zat tertentu yang dapat menimbulkan penyakit yang justru membahayakan

kelangsungan hidup manusia.

Berdasarkan masalah di atas, maka perlu diketahui kualitas air

yang bisa digunakan untuk kebutuhan manusia tanpa menyebabkan akibat

buruk dari penggunaan air tersebut. Kebutuhan air bagi manusia harus

terpenuhi baik secara kualitas maupun kuantitasnya agar manusia mampu

hidup dan menjalankan segala kegiatan dalam kehidupannya.

Penyediaan air bersih di Indonesia masih menghadapi berbagai

kendala yang kompleks, mulai dari kelembagaan, teknologi, anggaran,

pencemaran maupun sikap dari masyarakat. Pengelolaan air bersih ini berpacu

dengan pertumbuhan penduduk yang meningkat pesat serta perkembangan

wilayah dan industri yang cepat.

1.2 Tujuan

Untuk memberikan pengetahuan mengenai unit-unit pengolahan air yang

umunya digunakan dilapang.

BAB II

GAMBARAN UMUM

Balai Pelatihan Air Bersih dan Penyehatan Lingkungan Permukiman

Bekasi, sebagai bagian dari Pusdiklat Departemen Pekerjaan Umum beserta

fasilitas yang dimilkinya merupakan hibah Pemerintah Jepang yang dibangun

tahun 1990 melalui grant-aid program (JTA 150). Bantuan ini bertujuan untuk

mendukung Pemerintah Indonesia dalam meningkatkan kapasitas sumber daya

manusia bidang air bersih dan penyehatan lingkungan permukiman di pusat dan

daerah.

Keberadaan Balai Pelatihan Air Bersih dan Penyehatan Lingkungan

Permukiman Bekasi sangat strategis dalam menunjang program peningkatan

kapasitas sumber daya manusia, khususnya dalam ikut meningkatkan

pembangunanbidang air bersih danpenyehatan lingkungan permukiman di era

otonomi daerah sekarang ini. Balai Pelatihan ini memiliki tugas pokok yaitu

mengembangkan kurikulum dan melaksanakan ujicoba pelatihan teknis

operasional bidang air bersih dan penyehatan lingkungan permukiman serta

pelatihan lainnya dan diseminasi bahan pelatihan.

Balai pelatihan ini memiliki visi yaitu Menjadikan Balai Pelatihan

bidang Air Minum dan Penyehatan Lingkungan Permukiman yang handal,

bertumbuh kembang dan diakui Nasional. Sedangkan misinya yaitu :

1. Melaksanakan dan mengembangkan pelatihan unggulan;

2. Memberikan pelayanan prima;

3. Menyediakan fasilitas Pelatihan yang bersih dan nyaman;

4. Meningkatkan kerjasama lintas sektoral;

5. Menjadi lembaga yang terakreditasi secara nasional;

6. Mengikuti perkembangan teknologi terkini dan beradaptasi dengan perubahan.

Adapun tugas pokok balia pelatihan ini yaitu

Mengembangkan kurikulum dan melaksanakan ujicoba pelatihan teknis

operasional bidang air bersih dan penyehatan lingkungan permukiman serta

pelatihan lainnya dan diseminasi bahan pelatihan. Beberapa fasilitas yang dimiliki

Balai Pelatihan air bersih dan lingkungan pemukiman yaitu :

Ruang Kuliah         

- Kapasitas 25 Orang (1 Ruangan)

- Kapasitas 15 Orang (2 Ruangan)

- Kapasitas 10 Orang (2 Ruangan)

Dua dari 5 ruang kuliah telah dilengkapi dengan peralatan audiovisual.

Ruang Seminar   

Ruang Seminar mempunyai kapasitas 70 peserta dan dilengkapi dengan

peralatan audio-visual.

Ruang Perpustakaan   Ruang Perpustakaan mempunyai kapasitas 12 peserta

dan dilengkapi dengan buku-buku tentang teknik.

Asrama   Balai Pelatihan ini memiliki Asrama dengan 26 kamar peserta dan 4

kamar instruktur.Kapasitas asrama adalah 80 peserta. Seluruh asrama telah

memiliki pendingin udara (AC).

Kantin   Pusat Pelatihan ini mempunyai kantin yang berkapasitas 50 peserta.

Olah Raga   Pusat Latihan ini memiliki beberapa macam fasilitas olah raga

antara lain : bulutangkis, bola Sodok, Tenis Meja, Bola Voli, dll.

Jasa Laboratorium   - Pemeriksaan Air Bersih : Kimia, Fisika dan Bakteriologi

- Pemeriksaan Air Buangan

- Pemeriksaan Karakteristik Sampah

Gambar 1. Peta Lokasi Balai Pelatihan Dinas Pekerjaan Umum

Gambar 2. Kantor Balai Pelatihan Dinas PU

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Unit-Unit Pengolahan Air

a. Intake

Bangunan pengambilan air baku untuk penyediaan air bersih

disebut dengan bangunan penangkap air atau intake. Kapasitas intake ini

dibuat sesuai dengan debit yang diperlukan untuk pengolahan. Menurut Al-

Layla, Water Supply Engineering Design, Michigan, (1978), beberapa hal

yang harus dipertimbangkan dalam penentuan lokasi intake yaitu :

Intake harus berlokasi pada tempat dimana tidak akan terjadi aliran deras

yang memungkinkan intake rusak sehingga berakibat pada penyediaan air

baku yang tersendat.

Tanah di daerah intake harus stabil.

Area sekitar intake harus bebas dari halangan atau rintangan.

Untuk menghindari kemungkinan kontaminasi, intake harus berlokasi

beberapa jauh dari bak.

Intake harus berada di bagian upstream (hulu) suatu kota.

b. Koagulasi

Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid,

suspended solid halus dengan penambahan koagulan disertai dengan

pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan kimia secara merata. Dalam

suatu suspensi, koloid tidak mengendap (bersifat stabil) dan terpelihara dalam

keadaan terdispersi, karena mempunyai gaya elektrostatis yang diperolehnya

dari ionisasi bagian permukaan serta adsorpsi ion-ion dari larutan sekitar

Koagulan yang paling banyak digunakan dalam praktek di lapangan

adalah alumunium sulfat [Al2(SO4)3], karena mudah diperoleh dan harganya

relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis koagulan lain (Tjokrokusumo,

Pengantar Enjiniring Lingkungan Jilid 2, 1999).

c. Flokulasi

Proses flokulasi dalam pengolahan air bertujuan untuk mempercepat

proses penggabungan flok-flok yang telah dibibitkan pada proses koagulasi.

Partikel-partikel yang telah distabilkan selanjutnya saling bertumbukan serta

melakukan proses tarik-menarik dan membentuk flok yang ukurannya makin

lama makin besar serta mudah mengendap. Pengadukan lambat (agitasi) pada

proses flokulasi dapat dilakukan dengan metoda yang sama dengan

pengadukan cepat pada proses koagulasi, perbedaannya terletak pada nilai

gradien kecepatan di mana pada proses flokulasi nilai gradien jauh lebih kecil

dibanding gradien kecepatan koagulasi.

d. Sedimentasi

Unit sedimentasi merupakan peralatan yang berfungsi untuk

memisahkan padatan dan air dari suspensi untuk menghasilkan air yang lebih

jernih dan konsentrasi lumpur yang lebih kental melalui pengendapan secara

gravitasi. Secara keseluruhan, fungsi unit sedimentasi dalam instalasi

pengolahan adalah :

Mengurangi beban kerja unit filtrasi dan memperpanjang umur pemakaian

unit penyaring selanjutnya.

Mengurangi biaya operasi instalasi pengolahan.

Pengendapan partikel flokulen akan lebih efisien pada ketinggian bak yang

relatif kecil. Karena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas

dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak menjadi

beberapa kompartemen, maka alternatif terbaik untuk meningkatkan

efisiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada

bagian atas bak pengendapan untuk menahan flok–flok yang terbentuk.

e. Filtrasi

Setelah proses sedimentasi, proses selanjutnya adalah filtrasi. Unit

filtrasi adalah untuk menyaring dengan media berbutir. Media berbutir ini

biasanya terdiri dari antrasit, pasir silica, dan kerikil silica dengan ketebalan

berbeda. teknik penyaringan zat tersuspensi dan partikel koloid terdiri dari dua

macam cara, yaitu :

a) Saringan Pasir Lambat

Prinsip kerjanya adalah air dialirkan melalui suatu bed tanpa penambahan

bahan kimia.

b) Saringan Pasir Cepat

Teknik ini dapat menghasilkan air bening dalam jumlah besar dan dalam

waktu yang relatif lebih singkat.

f. Desinfeksi

Pada proses ini bertujuan untuk membunuh bakteri atau

mikroorganisme pathogen yang masih dapat lolos dari proses sebelumnya

yakni proses sedimentasi dan filtrasi. Desinfeksi ini biasanya dilakukan pada

akhir proses pengolahan air sebelumnya didistribusikan ke konsumen. Adapun

bahan desinfektan yang digunakan untuk membunuh mikroorganisme

pathogen antara lain kaporit, gas klor, ozon, kalium permanganate dan lain-

lain.

g. Reservoir

Reservoir ini berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air

bersih sebelum didistribusikan melalui pipa-pipa secara grafitasi. Karena

kebanyakan distribusi di kita menggunakan gravitasi, maka reservoir ini

biasanya diletakkan di tempat dengan eleveasi lebih tinggi daripada tempat-

tempat yang menjadi sasaran distribusi.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Proses Pengolahan Air

Air dan air limbah seringkali memiliki komposisi yang sangat

komplek, oleh karena itu modifikasi dari komposisi tersebut biasanya

dilakukan untuk menyesuaikan penggunaannya. Terdapat tiga tahapan proses

pengolahan air, yaitu :

1. Proses fisis yang bergantung terutama pada sifat-sifat fisis dari impurities

air, misalnya ukuran partikel, berat jenis, viskositas, dsb. Contoh-contoh

tipikal dari proses jenis ini adalah penyaringan (screening), pengendapan

(sedimentasi), filtrasi, transfer gas.

2. Proses kimiawi yang bergantung pada sifat-sifat kimia atau yang

memanfaatkan sifat-sifat kimia dari reagen yang ditambahkan ke dalam

air. Contoh proses kimia adalah koagulasi, presipitasi, penukar ion.

3. Proses biologi yang memanfaatkan reaksi-reaksi biokimia untuk

memisahkan impurities-impurities terlarut atau koloidal biasanya zat-zat

organik. Proses-proses biologi secara aerobik mencakup filtrasi biologi

(biological filtration) dan Lumpur aktif (activated sludge).

Pengolahan air ini dilakukan dengan menggunakan beberapa unit

pengolahan air. Adapun komposisi dari unit-unit pengolahan yang diperlukan

berbeda-beda tergantung dari jenis air bakunya, dan parameter utama yang

dihilangkan. Unit-unit pengolahan ini disebut juga sebagai Instalasi

Pengolahan Air Bersih (IPA). Berikut adalah tahapan pengolahan IPA :

Gambar 3. unit-unit pengolahan air minum

Intake Bak prasedimentasi

Filtrasi

Bak koagulasi & Flokulasi

ReservoarBak

SedimentasiBak

Desinfeksi

Pada proses pengolahan air tersebut lokasi intake dan sumber air

yang digunakan perlu diperhatikan. Pada balai pelatihan ini, dimana pelatihan

pengolahan air bersih mengambil sampel air dari sungai kalimalang.

Berikut adalah alat-alat instalasi pengolahan air yang ada di balai

pelatihan.

Gambar 4. Akselerator Gambar 5. Bak Desinfeksi

Gambar 6. Bak penampungan hasil backwah Gambar 7. Ca(OCl2)- Tank

Gambar 8. mixing tank Gambar 9. reservoir

Gambar 10. Pompa Alum Gambar 11.thickener untuk membuang

lumpur backwash keluar

4.2 Penentuan Dosis Koagulan menggunakan metode Jar Tes.

Pada unit koagulasi terdapat berbagai jenis koagulasi seperti

mekanis, hidrolis, dan pneumatik. Di balai pelatihan ini, koagulasi yang

digunakan yaitu secara mekanis. Pada proses ini juga dilakukan penambahan

koagulan, dimana koagu;an yang sering digunakan yaitu alum sulfat

(Al2(SO4)3). Koagulan merupakan bahan kimia yang digunakan untuk

mengikat partikel-partikel yang terdapat di air sehingga mudah diendapkan.

Penentuan dosis koagulan yang digunakan yaitu menggunakan

metode jartes yang berfungsi untuk menentukan dosis optimal dari koagulan

(biasanya tawas/alum) yang digunakn pada proses pengolahan air bersih.

Alat yang dipergunakan untuk percobaan Yar Test adalah floc tester yang

dilengkapi dengan alat-alat gelas dan pengadukan yang sempurna. Pada

penentuan ini, digunakan alum sulfat (Al2(SO4)3) 1% ( 1 ml = 10 mg) sebagai

koagulan yang akan ditentukan dosisnya. Langkah kerja dalam penentuan

dosis koagulan adalah sebagai berikut :

a. Disiapkan air baku yang akan diolah. Pada percobaan ini menggunakan air

baku dari sungai kalimalang.

Gambar 12. Air Baku dari Sungai Kalimalang

b. Dilakukan pengujian terhadap parameter fisika kimia yaitu pengukuran

pH, dan kekeruhan sumber air baku yang digunakan.

Gambar 13. Turbidimeter Digital untuk mnegukur kekeruhan

Gambar 14. pH meter untuk mengukur parameter pH

c. Disiapkan 6 buah gelas piala berukuran 1000 ml. Dimana pada masing-

masing gelas ditambahkan air sampel sebanyak 1000 ml kemudian diberi

alum sulfat 1% masing-masing yaitu 1 ml, 1,5 ml, 2 ml, 2,5 ml, 3 ml dan

3,5 ml.

Gambar 15. Proses penambahan koagulan Gambar 16. Koagulan alum sulfat

d. Atur kecepatan pengadukan berdasarkan kriteria :

- Untuk koagulasi menggunakan pengadukan cepat dengan range 100-

110 rpm. Dimana lamanya pengadukan selama 30 menit.

- Untuk flokulasi dengan pengadukan lambat pada range 35-45 rpm

selama 15 menit.

- Untuk pengendapan dilakukan selama 20 menit.

e. Dilakukan pengukuran besarnya flok yang terbentuk sesuai lembaran kerja

yang diberikan.

Gambar 17. Dosis 1 ml pada 5 menit Gambar 18. Dosis 2 ml pada 5 menit

Gambar 19. Dosis 25 ml pada 5 menit Gambar 20. Dosis 25 ml pada 10 menit

Gambar 21. Dosis 30 ml pada 10 menit Gambar 22. Dosis 35 ml pada 10 menit

f. Untuk menentukan kecepatan pengendapan, dilakukan pengukuran tinggi

gelas dari permukaan ke dasar gelas. Sehingga dapat diketahui tinggi

pengendapan setelah 20 menit.

Dari percobaan yang dilakukan diperoleh hasil yaitu :

- Tanggal Percobaan : 27 Juli 2011

- Konsentrasi Alum Sulfat : 1 % (1 ml = 10 mg)

- Air Baku : Sungai Kalimalang

- pH : 7,57

- Turbidity : 52 NTU

Berikut adalah tabel hasil pengamatan proses terbentuknya flok-

flok :

Parameter Dosis Alum (mg/lt)

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

Saat mulai terbentuk flok

Ukuran Flok :

- 5 menit

- 10 menit

- 15 menit

D1

D2

D2

D1

D1

D1

D2

D3

D4

D3

D3

D4

D4

D5

D6

D4

D5

D6

Waktu pengendapan

(menit) 10 cm

pH 7,22 7,23 7,14 7,05 7,02 6,90

Kekeruhan Air (NTU) 13,08 16,27 5,93 8,16 3,07 4,50

Keterangan :

- D1 = 0.3 - 0.5mm

- D2 = 0.5 - 0.75 mm

- D3 = 0.75 -1.0 mm

- D4 = 1.00 -1.5 mm

- D5 = 1.5 – 2.25 mm

- D6 = 2.25 - 3.00 mm

- D7 = 3.00 - 4.5 mm

- D8 = 4.5 - 6.0 mm

- D9 = 6.00 - 10.0mm

Dari tabel pengamatan diatas, terlihat pada dosis koagulan 1,5 ml

tidak terjadi pembentukan flok. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengujian

kembali untuk hasil yang maksimal. Dari hasil pengamatan diatas, dibuat

grafik penentuan dosis koagulan antara dosis koagulan dengan nilai kekeruhan

yang diukur setelah pengadukan.

Dari grafik penentuan dosisi koagulan diperoleh bahwa

pembentukan flok yang maksimal terjadi pada dosis koagulan 20 ml. Sehingga

dapat ditentukan debit pembubuhan koagulan.

Untuk mencari debit pembubuhan koagulan digunakan rumus sebagai

berikut :

Ket : qp = debit pembubuhan

Q = debit instalasi (m3/detik) = 1 m3/jam = 0,27 l/detik

D = Dosis Koagulan

qp =

C = Konsentrasi Koagulan

Penyelesaian :

qp =

=

= 6,48 ml/menit

Dari perhitungan diatas diketahui bahwa, dilakukan pembubuhan

koagulan sebanyak 6,48 ml setiap 1 menit agar proses koagulasi, flokulasi dan

pengendapan dapat berjalan baik sehingga air yang dihasilkna memenuhi baku

mutu yang ditetapkan.

4.3 Penentuan pembubuhan desinfektan.

Desinfeksi merupaka suatu proses pembubuhan desinfektan yang

bertujuan untuk membunuh bakteri pathogen yang dapat menimbulkan

penyakit pada makhluk hidup. Desinfektan yang digunakan yaitu kaporit, gas

chlor dan O3. Desinfeksi dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:

- Chlorinasi

- Dengan penyinaran sinar UV (Ultra Violet)

- Pemanasan

- Dengan asam atau basa

- Senyawa-senyawa kimia

Desinfeksi dengan menggunakan chlorinasi yang paling sering

dilakukan. Ada 2 langkah proses chlorinasi yaitu pada tahap awal yaitu pre

chlorinasi denagn cara break poin dan pada tahap akhir yaitu past chlorinasi

dengan cara daya pengikat chlor. Proses chlorinasi dibutuhkan diawal proses

dikarenakan jika air baku mengandung zat organik yang tinggi sehingga

jumlah mikroorganisme juga akan tinggi. Oleh karena itu, diperlukan

pemberian desinfektan untuk membunuh mikroorganisme tersebut untuk

memudahkan proses pengolahan. Selain itu, pemberian desinfektan baik

berupa kaporit maunpun gas chlor jika dalam batas yang tinggi juga akan

memebahayakan kesehatan manusia dan juga akan berbau dan berasa. Oleh

karena itu, sebelum air yang telah diolah didistribusikan maka perlu dilakukan

pengecekan sisa chlor.

a. Pengecekan sisa chlor dengan metode daya pangkat chlor.

Diambil air 1 L dari air proses filtrasi kemudian ditambahkan 3 mg/l

kaporit dengan kadar clhlor aktif 60% lalu diaduk.

Setelah itu didiamkan di tempat yang terlindungi dari cahaya selama

30 menit. Kurang dari 30 menit maka bakteri tidak akan mati.

Setelah itu dilakukan pengujian sisa chlor. Dengan menggunakan chlor

card dengan menggunkan indikator bahan kimia.

Gambar 23. Chlor Card

Gambar 24. Indikator chlor

Selain itu, juga dilakukan pengeceka sisa chlor, turbidity dan pH pada

contoh air baku, air setelah flokulasi, setelah pengendapan dan air pada

reservoir.

Dari pengamatan diatas diperoleh hasil yaitu :

Contoh air pH Turbidity (NTU) Sisa chlor (mg/l)

Air baku 6,7 41,6 -

Setelah Flokulasi 6,62 48.6 -

Setelah pengendapan 6,60 6,28 -

Setelah filtrasi 6,85 1,00 0,1

Air reservoir 6,95 0,69 -

Setelah dilakukan pengamatan diperoleh nilai

sisa chlor setelah 30 menit = 0,1 mg/l Cl2-

Dosis pangkat chlor = 1,7 mg/l Cl2-

Misal dosi yang diharapkan 0,9 mg/l maka :

= DPC + sisa chlor yang diharapkan

= 1,7 mg/l + 0,8 mg/l

= 2,5 mg/l Cl2-

Sehingga pembubuhan kaporit menjadi

= 2,5 mg/l x

= 4,167 mg/l Ca(OCl2)-

Jadi, 4,2 mg/l merupakan dosis optimum pembubuhan kaporit. Jika

pembubuhan melebih dosis yang optimum maka air yang diolah tidak layak

digunakan karena akan menimbulkan gangguan seperti bau dan rasa.

BAB V

PENUTUP

Pelatihan yang diberikan pada balai pelatihan air bersih dan penyehatan

lingkungan pemukiman dinas pekerjaan umum bertujuan memberikan

pengalaman dan pengetahuan mengenai proses pengolahan air meliputi penjelasan

mengenai jenis-jenis unit yang digunakan, keuntungan menggunkana unit tersebut

sampai permasalah yang mungkin timbul dilapang akibat penggunaan unit

tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Al Layla, 1977, Water Supply Engineering Design, Michigan: Ann Arbor

Science Publishers, Inc

Noerbambang, S & Morimura, T 2005. Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem

Plambing. Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

Tjokrokusomo, KRT.1999.Pengantar Enjiniring Lingkungan Jilid 2. Yogyakarta :

Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan YLH.

Winarni,2005.Perencanaan Sistem Jaringan Perpipaan Air Minum. Jakarta :

Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Arsitektur lansekap dan Teknologi

Lingkungan Universitas Trisakti.