Upload
hoangduong
View
231
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
Annual Report 2014
20
BAB III
APLIKASI TEKNOLOGI AIR MINUM DI RAJA AMPAT
3.1. Latar Belakang
Penyediaan air di daerah kepulauan merupakan salah satu masalah yang umum
terjadi pada sebagian besar kawasan pesisir. Hal ini dikarenakan sumber air yang ada
di kawasan pesisir biasanya berasal dari sumur air tanah yang airnya berasa asin.
Kualitas air tanahnya juga sangat bergantung dari curah hujan. Pada musim kemarau,
air tawar yang berasal dari air hujan sudah tidak tersedia lagi, sehingga air tanah
dengan mudah akan terkontaminasi oleh air laut. Kondisi ini makin memburuk pada
musim kemarau sehingga mengakibatkan timbulnya penyakit akibat waterborne
disease.
Selain itu kualitas air juga semakin menurun karena pembangunan yang
berkelanjutan tanpa memperhatikan lingkungan sehingga memperkecil daerah resapan
air hujan. Kandungan air tawar dalam tanah semakin menipis karena diambil terus
menerus sehingga semakin banyak air laut yang meresap kedalam tanah
menggantikan posisi air tawar tersebut. Kondisi tanah yang umumnya berupa tanah
karang membuat sumber-sumber air yang memadai sulit diperoleh. Kerusakan alam
akibat penebangan hutan bakau juga akan mempercepat intrusi air laut ke darat yang
menyebabkan air tawar di desa-desa pesisir pantai berubah menjadi payau. Kualitas
sumber air yang terdapat di daerah seperti ini mempunyai kandungan pengotor yang
tinggi untuk parameter-parameter seperti organik, warna, kekeruhan, besi dan mangan,
TDS dan garam khlorida. Di daerah tersebut masalah pemenuhan kebutuhan air bersih
dan air minum merupakan masalah kronis, sehingga akibatnya di daerah tersebut
seringkali berjangkit penyakit menular (epidemi) dimana air kotor merupakan media
antaranya.
Keterbatasan Pemerintah Daerah dalam hal kemampuan teknologi pengolahan air
yang tepat bagi daerah seperti tersebut di atas, merupakan kendala yang sangat berarti
dalam upaya mengatasi permasalahan pemenuhan kebutuhan air bersih tersebut.
Pada umumnya teknologi yang dimiliki oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
adalah teknologi konvensional, sehingga tidak mampu mengolah/memproses air payau
atau asin untuk menghasilkan air minum yang sesuai dengan standar Departemen
Annual Report 2014
21
Kesehatan RI. Kendala lain yang cukup berarti adalah terbatasnya kemampuan
sumberdaya manusia di daerah atau masyarakat pedesaan pada umumnya.
Air permukaan daerah pesisir sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut,
sehingga hampir sepanjang tahun sumber air tersebut berasa payau atau asin (DHL >
1500mMhos/cm). Selain mengandung garam, air sungai tersebut juga keruh karena
berada di daerah rawa dan erosi di daerah hulu sungai yang tinggi, serta mengandung
pengotor organik yang tinggi juga. Pemanfaatan air hujan, sebagai alternatif lain dalam
mengatasi masalah kurangnya air bersih, sangatlah terbatas, yaitu hanya pada saat
musim penghujan saja.
Salah satu teknologi pengolahan payau sistem osmosa balik (reverse osmosis)
banyak dipakai di beberapa negara seperti Amerika, Jepang, Jerman dan Arab.
Teknologi ini banyak dipakai untuk memasok kebutuhan air tawar bagi kota-kota tepi
pantai yang langka sumber air tawarnya. Pemakai lain adalah kapal laut, industri
farmasi, industri elektronika, dan rumah sakit. Selain itu masih banyak teknologi yang
dapat diterapkan untuk daerah yang sumber airnya mempunyai kualitasnya kurang
baik.
Kegiatan ini difokuskan di daerah kepulauan dan yang mengalami masalah
kurang air minum dan air bersih seperti di Kabupaten Raja Empat, Papua.
Pemilihan teknologi untuk pengolahan air minum/air bersih akan dipilih teknologi
yang baru, berwawasan lingkungan serta biayanya rendah. Teknologi ini diharapkan
dapat merupakan pilot plant bagi masyarakat yang sumberdaya airnya makin
berkurang.
3.2. Gambaran Umum Kabupaten Raja Ampat
3.2.1. Kondisi Daerah dan Sumber Air
Kepulauan ini berada di bagian paling Barat pulau induk Papua yang mem-
bentang di area seluas kurang lebih 46,108 Km2. Secara geografis, Kabupaten Raja
Ampat berposisi pada koordinat 00° 30,33" Lintang Utara - 01° Lintang Selatan dan
124° 30,00 - 131° 30 Bujur Timur. Secara administratif, batas wilayah Kabupaten Raja
Ampat adalah sebagai berikut:
1. Sebelah selatan berbatasan langsung dengan Kabupaten Seram Utara, Provinsi
Maluku.
Annual Report 2014
22
2. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Halmahera Tengah, Provinsi
Maluku Utara.
3. Sebelah timur berbatasan dengan Kota Sorong dan Kabupaten Sorong, Provinsi
Irian Jaya Barat.
4. Sebelah Utara berbatasan langsung dengan samudra pasifik.
Lokasi Raja Empat dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Lokasi Kabupaten Raja Empat, Papua
Geologi
Kondisi geologi Kabupaten Raja Ampat didominasi oleh formasi batuan kapur
yang terbentuk pada masa kuarter. Jenis tanah yang ada disusun oleh batuan dabas,
neogen dan batu gamping yang membentuk bukit-bukit rendah. Pada umumnya batu
gamping tersebut bersifat padat dan mengandung pasir seperti batu gamping facet,
daram, atkari, zaag, openta, sagewin, dan bogal. Sumber utama batu gamping berasal
dari terumbu gamping yang berasal dari binatang laut. Perbedaan posisi pembentukan
batuan ini menimbulkan perbedaan dalam proses sedimentasinya sehingga terbentuk
berbagai macam batu gamping tersebut.
Annual Report 2014
23
Jenis batuan lain di wilayah ini adalah batuan sedimen konglomerat yang
komposisinya terdiri dari bahan yang tahan lapuk berupa konglomerat aneka bahan.
Batuan Breksi Yeffman dengan butiran yang lebih besar, fragmen menyudut yang
umumnya terdiri dari fragmen batuan hasil rombakan, dalam massa dasar yang lebih
halus atau tersemenkan. Golongan batuan sedimen berupa pasir juga terdapat di
wilayah ini dengan jenis batu pasir daram.
Wilayah ini juga termasuk daerah rawan gempa karena dilalui sesar Sorong
yaitu yang menjulur dari daratan Papua bagian Utara menyeberangi Selat Sele dan
menuju bagian Utara Pulau Salawati. Lebarnya 10 km dan arahnya ke Barat dan Barat
Daya.
Tanah
Jenis tanah yang terdapat di Kabupaten Raja Ampat meliputi jenis dystropepts,
eutropepts, haplorthox, humitropepts, rendolls, tropaquepts, tropudalfts, dan tropudulfts.
Dystropepts merupakan jenis tanah yang paling dominan di Pulau Waigeo, Pulau
Batanta, dan Pulau Salawati. Jenis tanah lainnya yang cukup banyak terdapat di
wilayah ini adalah jenis tanah rendolls yang tersebar di Pulau Waigeo, Pulau Misool,
dan Pulau Batanta. Kedalaman efektif tanah di Kabupaten Raja Ampat secara umum
berkisar 0-100 cm, dengan rincian kedalaman efektif tanah di Distrik Misool dan di
Distrik Waigeo Selatan antara 0 – 25 cm sedangkan di Pulau Salawati, Waigeo Utara
dan Waigeo Selatan berkisar antara 50-100 cm.
Iklim
Karena posisinya berada di bawah garis katulistiwa, Kabupaten Raja Ampat
mempunyai iklim tropis yang lembab dan panas dengan suhu udara terendah 23,60C
dan suhu tertinggi 30,70C. Temperatur rata-rata sebesar 27,20C dengan kelembaban
udara rata-rata 87%. Curah hujan yang terjadi adalah 4.306 milimeter dan merata
sepanjang tahun dengan jumlah hari hujan antara 19 – 29 hari setiap bulannya. Kondisi
yang demikian menyebabkan daerah ini memiliki tipe iklim A menurut pembagian tipe
iklim yang dikembangkan oleh Oldeman. Angin Musim Tenggara yang bertiup pada Mei
hingga November berasal dari Benua Australia, dimana matahari berada di Utara garis
khatulistiwa. Antara Desember hingga April, bertiup Angin Musim Barat Laut.
Annual Report 2014
24
Sumber Air
Kondisi kualitas sumber air tanah sudah terintrusi air laut dan sulit mendapatkan
air tawar. Air tanah dangkal debitnya tergantung dari air hujan, yaitu pada musim
kemarau sumur dangkal kering. Kebanyakan lokasi sulitnya mendapatkan air bersih,
karena kandungan lumpur dalam tanah sangat banyak sehingga warga yang coba
membuat sumur bor, hanya menemukan air bercampur lumpur. Untuk membuat
sumur bor, pengeboran itu harus dibuat sumur dalam. Karena sumur hingga
kedalaman 12 meter, masih campuran lumpur. Kualitas air dari sumur dangkal kurang
baik bagi kesehatan sehingga penduduk jarang menggunakan sumber ini.
Sebagian penduduk memenuhi kebutuhan airnya dari air tanah untuk mandi
dan cuci. Untuk kebutuhan air minum, penduduk membeli air dengan botol galon.
PDAM belum menyediakan sistem penyediaan air minum yang dapat memenuhi
kebutuhan penduduk.
3.3. Tujuan
Tujuan kegiatan dari WBS Pilot Plant Teknologi Efisiensi Pemanfaatan
Sumberdaya Air Melalui Daur Ulang Limbah, meliputi:
1. Membuat desain, membangun dan mengaplikasikan teknologi Pengolahan Air
Minum di Kabupaten Raja Empat, Papua.
2. Melaksanakan sosialisasi teknologi Pengolahan Air Minum di Kabupaten Raja
Empat, Papua.
3.4. Hasil Kegiatan
3.4.1. Perencanaan Desain Pre-treatment
Pada sistem penyaringan unit reverse osmosis ini diperlukan perangkat
penyaringan pendahuluan atau disebut juga perangkat pre-treatment. Ini dibutuhkan
untuk mengkondisikan kualitas air baku yang akan diolah oleh unit pengolah lanjut yaitu
reverse osmosis benar–benar telah memenuhi syarat–syarat yang ditentukan agar unit
pengolah lanjut dapat bekerja maksimal. Beberapa alat yang terdapat pada unit pre-
treatment ini, mempunyai fungsi yang berbeda–beda sesuai dengan tujuan diadakannya
alat–alat tersebut. Untuk lebih jelas susunan perangkat pengolahan pendahuluan dapat
dilihat pada Gambar 3.1.
Annual Report 2014
25
Gambar 3.1. Layout Perangkat Pegolahan Pendahuluan (pre-treatment)
3.4.2. Desain dan Konstruksi Unit Desalinasi
Desain dan Konstruksi Unit Desalinasi bertujuan untuk menghasilkan Desain
dan Konstruksi Unit Desalinasi Teknologi Pengolahan Air . Secara garis besar,
metode yang diterapkan pada kegiatan ini dibagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu :
1. Perencanaan desain unit ultrafiltrasi dan desalinasi.
2. Membangun unit ultrafiltrasi dan desalinasi.
3. Uji coba pengolahan air minum.
Tahap pertama yaitu melakukan perencanaan desain unit ultrafiltrasi dan
desalinasi sesuai dengan hasil olahan air dari pre-treatment. Dalam perencanaan ini
didasarkan atas parameter desain perencanaan yang sesuai dengan teknologi
ultrafiltrasi dan desalinasi yang diterapkan di lokasi Raja Empat.
Tahap kedua merupakan pembangunan unit ultrafiltrasi dan desalinasi sesuai
dengan desain perencanaan yang telah dirancang pada tahap pertama.Tahap ketiga
melaksanakan uji coba pengolahan terhadap air baku dengan melakukan
pembubuhan bahan kimia yang optimum dan pengaturan unit reverse osmosis
sehingga didapat kualitas air yang memenuhi baku mutu air minum.
Annual Report 2014
26
3.4.3. Proses Pengolahan Air Payau Menjadi Air Minum
Di dalam proses desalinasi air laut dengan sistem osmosis balik (RO), tidak
memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lautnya, karena akan
membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali. Oleh karena itu pada kenyataanya,
untuk menghasilkan air tawar maka air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi
kedalam suatu modul membran osmosis balik yang mempunyai dua buah outlet yakni
outlet untuk air tawar yang dihasilkan dan outlet untuk air garam yang telah dipekatkan
(reject water).
Di dalam membran RO tersebut terjadi proses penyaringan dengan ukuran
molekul, yakni partikel yang molekulnya lebih besar dari pada molekul air, misalnya
molekul garam dan lainnya, akan terpisah dan akan terikut ke dalam air buangan (reject
water). Oleh karena itu air yang akan masuk kedalam membran RO harus mempunyai
persyaratan tertentu misalnya kekeruhan harus nol, kadar besi harus < 0,1 mg/l, pH
harus dikontrol agar tidak terjadi pengerakan kalsium dan lainnya.
Di dalam prakteknya, proses pengolahan air minum dengan sistem reverse
osmosis terdiri dari dua bagian yakni unit pengolahan pendahuluan dan unit RO.Salah
satu contoh diagram proses pengolahan air dengan sistem osmosis balik (RO) dapat
dilihat seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Diagram Proses Pengolahah Air Payau Menjadi Air Siap Minum
dengan Proses Reverse Osmosis.
Annual Report 2014
27
Oleh karena air baku yakni air laut, terutama yang dekat dengan pantai masih
mengandung partikel padatan tersuspensi, mineral, plankton dan lainnya, maka air baku
tersebut perlu dilakukan pengolahan pendahuluan sebelum diproses di dalam unit RO.
Unit pengolahan pendahuluan tersebut terdiri dari beberapa peralatan utama yakni
pompa air baku, bak koagulasi-flokulasi, tangki reaktor (kontaktor), saringan pasir, filter
mangan zeolit, dan filter untuk penghilangan warna (color removal), dan filter cartridge
ukuran 0,5 µm. Sedangkan unit RO terdiri dari pompa tekanan tinggi dan membran RO,
serta pompa dosing untuk anti scalant, dan anti biofouling dan sterilisator ultra violet
(UV).
Air baku (air payau) dipompa ke bak koagulasi-flokulasi untuk mengendapakan zat
padat tersuspensi, selanjutnya di alirkan ke rapid sand filter, selanjutnya ditampung di
dalam bak penampung. Dari bak penampung air laut dipompa ke pressure filter sambil
diinjeksi dengan larutan kalium permanganat agar zat besi atau mangan yang larut
dalam air baku dapat dioksidasi menjadi bentuk senyawa oksida besi atau mangan yang
tak larut dalam air. Selain itu dijinjeksikan larutan anti scalant, anti biofouling yang dapat
berfungsi untuk mencegah pengkerakan serta membunuh mikroorganisme yang dapat
menyebabkan penyumbatan akibat pertumbuahan mikro-organisme (biofouling) di
dalam membrane RO.
Dari pressure filter, air dialirkan ke saringan filter multi media agar senyawa besi
atau mangan yang telah teroksidasi dan juga padatan tersuspensi (SS) yang berupa
partikel halus, plankton dan lainnya dapat disaring.
Dengan adanya filter multi media ini, zat besi atau mangan yang belum teroksidasi
dapat dihilangkan sampai konsentarsi <0,1 mg/l. Zat besi dan mangan ini harus
dihilangkan terlebih dahulu karena zat-zat tesebut dapat menimbulkan kerak (scale) di
dalam membran RO.
Dari filter multimedia, air dialirkan ke filter penghilangan warna. Filter ini
mempunyai fungsi untuk menghilangkan warna dalam air baku yang dapat
mempercepat penyumbatan membran RO. Setelah melalui filter penghilangan warna, air
dialirkan ke filter cartridge yang dapat menyaring partikel dengan ukuran 0,5 µm.
Setelah melalui filter cartridge, air dialirkan ke unit RO dengan menggunakan
pompa tekanan tinggi sambil diinjeksi dengan zat anti kerak dan zat anti biofouling. Air
yang keluar dari modul membran RO ada dua yakni air tawar dan air buangan garam
yang telah dipekatkan (reject water). Selanjutnya air tawarnya dipompa ke tangki
penampung air olahan, sedangkan air garamnya dibuang lagi ke laut. Untuk
Annual Report 2014
28
menghindari rekontaminasi, sebelum dimasukkan ke dalam botol galon air olahan dari
tangki penampung dipompa ke filter cartridge ukuran 1 mikron dan dialirkan melalui
sterilisator ultra violet dan selanjutnya dimasukkan ke dalam botol galon.
3.4.4. Fungsi dan Cara Kerja Peralatan
Perangkat pengolahan air payau sistem reverse osmosis terbagi menjadi dua
bagian yaitu unit pendahuluan (pre-treatment) dan unit pengolahan (treatment) dengan
RO, dalam pengolahan pendahuluan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu perangkat
utama dan perangkat penunjang.
a. Pompa Air Baku
Pompa air baku adalah pompa sentrifugal biasa dengan kapasitas yang sesuai
dengan kapasitas maksimum dari Unit Pengolah Awal. Pompa air baku minimal
mempunyai daya tarik minimal 30 meter dan daya dorong 50 meter. Pompa air baku
kedua digunakan untuk memompa air baku untuk diolah dalam unit pre-treatment.
Unit-unit yang harus dilalui oleh air baku adalah tangki pencampur (reactor tank),
saringan pasir cepat (rapid sand filter), saringan mangan-zeolit cepat dan saringan
karbon aktif. Sebagai contoh kasus dalam proses pengolahan awal (Kapasitas 10
m3/hari) kehilangan tekanan sekitar 1-2 bar. Sehingga minimal pompa air baku harus
bertekanan 4 bar, sehingga pada saat memasuki unit osmosa balik tekanan masih
tersisa sekitar 2 bar.
b. Pompa Dosing
Dalam sistem pengolahan air payau dengan sistem osmosa balik ini, dibutuhkan 1
(satu) buah pompa dosing, yakni untuk pembubuhan kalium permanganat yang
berfungsi untuk mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Pompa
dosing memerlukan energi listrik yang rendah, yaitu maksimum sebesar 30 Watt.
Kapasitas dapat divariasikan dari 0,39 sampai dengan 12,0 liter per jam dan jumlah
stroke maksimum 100 untuk setiap menit. Tekanan operasional 5 - 7 Bar.
c. Tangki Reaktor
Tangki reaktor adalah alat untuk mencampur dan mereaksikan larutan kalium
permanganat dengan zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Selain sebagai
Annual Report 2014
29
zat oksidator, kalium permanganat juga berfungsi sebagai untuk menurunkan
kandungan bahan organik, serta berfungsi untuk membunuh bakteri-bakteri pathogen,
sehingga tidak menimbulkan masalah penyumbatan di sistem penyaringan berikutnya
karena terjadinya proses biologi (terbentuknya jamur dll).
d. Filter Pasir Cepat
Air dari tangki pencampur masuk ke unit penyaringan pasir cepat dengan tekanan
maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari
air baku dan hasil oksidasi kalium permanganat atau khlorin, termasuk besi dan
mangan. Unit filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan PVC sehingga anti karat.
Unit ini dilengkapi dengan 5 valve yang dapat diatur untuk fungsi penyaringan atau
pencucian balik, sehingga untuk proses penyaringan atau pencucian balik dapat
dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya mengatur kran atau valve
tersebut sesuai dengan petunjuknya.
Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang
digunakan berupa pasir silika dan terdiri dari 4 ukuran, yaitu dari diameter terbesar 2
- 3 cm, kemudian 0,5 - 1 cm, 3 - 5 mm dan yang terkecil 1 - 2 mm.
e. Filter Mangan Zeolit
Unit ini mempunyai bentuk dan dimensi yang sama dengan unit penyaring pasir
cepat, namun mempunyai material media filter yang sangat berbeda. Media filter adalah
mangan zeolit yang berdiameter sekitar 0,3 - 0,5 mm. Dengan menggunakan unit ini,
maka kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut
dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan untuk
air minum.
f. Filter Karbon Aktif
Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-
pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini sama dengan unit penyaring
lainnya. Media penyaring yang digunakan adalah karbon aktif granular atau butiran
dengan ukuran 1 - 2,5 mm, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir
silika pada bagian dasar.
Annual Report 2014
30
g. Filter Cartridge
Penyaring ini merupakan penyaring pelengkap untuk menjamin bahwa air yang
akan masuk ke proses penyaringan osmosa balik benar-benar memenuhi syarat air
baku bagi sistem osmosa balik. Alat ini mempunyai media penyaring dari bahan sintetis
selulosa. Alat ini juga berbentuk silinder dengan tinggi sekitar 25 cm dan diameter
sebesar 12 cm. Kemampuan filtrasi filter ada dua macam, yaitu 5 m dan 1 m. Unit ini
dipasang sebelum pompa tekanan tinggi dan membran osmosa balik.
h. Pompa Tekanan Tinggi
Pompa Tekanan Tinggi digunakan untuk mengalirkan air dari sistem penyaringan
konvensional ke sistem penyaringan skala molekuler (membrane polymer). Untuk
menembus membran osmosa balik membutuhkan tekanan besar. Jika air baku payau
(TDS < 12.000 ppm) maka tekanan yang dibutuhkan berkisar 20 - 30 bar, sedangkan
untuk air laut dibutuhkan tekanan antara 30 - 60 bar. Tegangan listrik yang dibutuhkan
oleh pompa ini adalah 380 Volt (tiga phasa).
i. Pompa Dosing
Dalam sistem pengolahan air payau dengan sistem osmosa balik ini, dibutuhkan 2
(dua) buah pompa dosing, yakni untuk kalium permanganat bahan anti pengerakkan
(anti scalant). Pompa dosing memerlukan energi listrik yang rendah, yaitu maksimum
sebesar 30 Watt. Kapasitas dapat divariasikan dari 0,39 sampai dengan 12,0 liter per
jam dan jumlah stroke maksimum 100 untuk setiap menit. Berat pompa masing-masing
sekitar 2,6 kg. Tekanan 5 - 7 Bar.
j. Unit Osmosa balik
Unit Osmosa balik merupakan jantung dari sistem pengolahan air secara
keseluruhan. Unit ini terdiri dari selaput membran yang digulung secara spiral dengan
pelindung kerangka luar (vessel) yang tahan terhadap tekanan tinggi. Kapasitas tiap unit
bermacam-macam tergantung desain yang diinginkan. Daya tahan membran ini sangat
tergantung pada proses pengolahan awal. Jika pengolahan awalnya baik, maka
membran ini dapat tahan lama.
Annual Report 2014
31
k. Panel Kontrol
Seluruh rangkaian listrik dalam sistem osmosa balik ini berada dan berpusat dalam
satu unit yang disebut panel kontrol. Panel ini dilengkapi dengan indikator-indikator
tekanan dan sistem otomatis. Apabila tekanan pada membran telah mencapai nilai
maksimum, maka dengan sendirinya switch aliran listrik menghentikan suplainya dan
seluruh sistem juga berhenti. Dalam keadaan seperti ini kondisi membran harus diamati
secara khusus dan apakah sudah saatnya harus diganti.
l. Tangki Penampung Air Olahan
Air hasil pengolahan sistem osmosa balik ini ditampung pada tangki penampung
air olahan. Jumlah tangki penampung disesuaikan dengan kebutuhan. Setiap tangki
penampung ini bervolume 1.000 liter. Tangki ini terbuat dari bahan fiberglass. Tangki
penampung ini diletakkan ditempat yang agak tinggi (1 m atau lebih) agar supaya air
hasil olahan tersebut dapat dialirkan secara gravitasi.
m. Tangki Bahan-Bahan Kimia
Tangki bahan kimia terdiri dari lima buah tangki fiberglass dengan volume masing-
masing 30 liter. Bahan-bahan kimia utama adalah klorin, kalium permanganat, soda ash,
anti penyumbatan dan anti pengerakkan. Sebuah tangki lagi dipersiapkan dan
digunakan sebagai cadangan.
n. Sistem Jaringan Perpipaan
Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk),
jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan
pipa pembuangan air pencucian. Sistem jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran
sesuai dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 3/4 “,
sebagian lagi 1” dan 1/2”. Bahan pipa PVC tahan tekan, seperti rucika. Sedangkan
keran yang dipakai adalah keran tahan karat terbuat dari plastik.
Annual Report 2014
32
Tabel 3.1. Spesifikasi Teknis Peralatan Arsinum dengan Proses Reverse Osmosis
Pompa Air Baku Spesifikasi
Tipe : Centrifugal
Kapasitas : 40 - 65 liter/menit
Daya : 250 - 500 Watt/220 V
Tekanan max. : 5 bar
Daya hisap/dorong : 30m/60m
Pompa Dosing Spesifikasi
Tipe : Chemtech 100/030
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Tangki Kimia Spesifikasi
Model : Drum
Volume : 100 liter
Dimension : ø 60 cm, H 80 cm
Material : Polyethylene (PE)
Annual Report 2014
33
Filter Spesifikasi
Filter Pasir Bertekanan
(Pressure Sand Filter)
Kapasitas : 4-5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maksimal : 5 Bar
Media : Pasir slika, mangan zeolit dan
karbon aktif
Inlet/outlet : 1 "
Filter Mangan Zeolit (Manganese Green
Sand Filter)
Kapasitas : 4-5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maks: 5 Bar
Media : mangan zeolit
Inlet/outlet : 1 "
Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Kapasitas : 4-5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maks : 5 Bar
Media : Karbon aktif
nlet/outlet : 1 "
Annual Report 2014
34
Unit Reverse Osmosis (RO) Spesifikasi
Model : CF 20T
Kapasitas : 20 m3 / hari
Tipe Membran : Filmtec BW 4040
Jumlah membran : 3 buah
Raw Water : Air Payau
Total Dissolved Solid : < 6.000 ppm
Tekanan air masuk : Minimum 1 bar
Tekanan Operasi : 10 – 20 bars
Temperatur Operasi : Maximum 40 0C
Toleransi Kadar besi :Maximum 0.01 ppm
Toleransi Kadar mangan: Maximum 0.01 ppm
Toleransi kadar Khlorin: Maximum 0.01 ppm
Type elemen : Thin Film Composite
Kelengkapan :
Product Flow meter
Reject flow meter
Inlet presure gauge
Operating presure gauge
Pre filter pressure gauge
Reject pressure regulator
Solenoid valve
Tangki Reaktor
Kapasitas : 4-5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi Dia. 16 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maksimal : 5 Bar
Inlet/outlet : 1 "
Annual Report 2014
35
Cartridge Filter dan Bag Filter Spesifikasi
Kapasitas : 6 m3 / jam
Ukuran : 8” x 120 cm
Material : Stainless Stell
Media Filter : Composite
Diameter Pori : 10 mikron
Pipa Inlet / outlet : 2 inch
System : Drain
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 1 unit
Brand : Pro Clean
Inlet/outlet : 1 “
Kapasitas : 4 - 5 m3 per jam
Fitration Degree : 1 micron
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 2 unit
Pompa Tekanan Tinggi
(High Pressure Pump)
Spesifikasi
Brand : Flint & Walling F&W or Equal
Kapasitas : 4 - 5 m3 per jam
Bahan : Stainless steel
Tekanan maks : 15 BAR
Motor : 2 KW ; 220 Volt ; 50 Hz ;
2900 RPM
Ultraviolet Sterilizer Spesifikasi
Material : Stainless steel
Max flowrate : 4.5 GPD
Diamater : 2.5 inci
Panjang : 22 inci
Tipe Lampu : Sterilume EX
Konsumsi Daya : 30 Watts
Daya lampu : 24 Watts
Annual Report 2014
36
Tangki Penampung Spesifikasi
Bahan : Stainless Steel
Volume : 500 liter
Jumlah : 1 unit
Pompa Pengisian Spesifikasi
Kapasitas : 20 liter per menit
Daya : 100 W, 220 volt
Material : Stainless Steel
Jumlah : 1 Unit
Generator Set Spesifikasi
Power Output : 6500 Watt, 1 Phase
Tipe : mobile, open generator
ahan bakar : Premium
Jumlah : 1 unit
Pilot Plant Teknologi Air Minum Raja Ampat tahun 2014 ini dirancang dan
dibangun berdasarkan spesifikasi yang tertuang pada tabel dan gambar diatas.
Annual Report 2014
37
Gambar 3.3. Pengolahan Air Siap Minum (Arsinum) Tampak Muka
Gambar 3.4. Pengolahan Air Siap Minum (Arsinum) Tampak Belakang
3.4.5. Sosialisasi Teknologi Pengolahan Air Minum
Metode yang diterapkan pada kegiatan sosialisasi ini dibagi menjadi dua tahapan
utama, yaitu :
1. Mengumpulkan data
2. Mempersiapkan bahan-bahan sosialisasi.
3. Sosialisasi ke pengelola dan masyarakat.
Tahap pertama yaitu mengumpulkan data kondisi sekitar dan kemampuan
masyarakat. Tahap kedua mengolah data yang terkumpul sesuai dengan teknologi
pengolahan air yang diterapkan dan mempersiapkan sehingga mudah dimengerti oleh
operator atau masyarakat sekitar sebagai bahan yang akan disosialisasikan ke
pengelola dan masyarakat. Tahap ketiga melakukan sosialisasi yaitu merupakan
Annual Report 2014
38
kegiatan pemberian informasi dan pembelajaran tentang teknologi unit pengolahan air
siap minum dengan proses reverse osmosis di lokasi Raja Empat, Papua.
Kegiatan sosialisasi ini di satukan dengan peresmian yang dihadiri oleh pejabat
daerah dari Pemda Sorong, SKPD Lingkungan Hidup, SKPD Kesehatan dan SKPD PU
serta pihak yang berkaitan dengan kegiatan ini seperti pengurus, pengelola dan camat
serta lurah Raja Empat. Kegiatan ini dapat dilihat pada gambar 3.5 sampai dengan 3.8.
berikut di bawah ini.
Gambar 3.5. Persiapan Peresmian Arsinum di Raja Empat, Papua
Annual Report 2014
39
Gambar 3.6. Peresmian Arsinum di Raja Empat, Papua
Gambar 3.7. Uji Coba hasil Pengolahan Arsinum
Annual Report 2014
40
Gambar 3.8. Serah Terima Pengelolaan Arsinum BPPT ke Pemda Sorong
Sosialisasi teknologi pengolahan air minum yang telah dilaksanakan di Raja
Empat dihadiri oleh instansi terkait, pengelola dan masyarakat sekitar. Masyarakat
sangat senang dengan unit pengolahan ini karena sulitnya mendapatkan air minum di
lokasi tersebut dan banyak biaya yang telah dikeluarkan masyarakat untuk keperluan
air bersih dan air minum.
Masyarakat mengharapkan pemerintah lebih memperhatikan untuk menyediakan
sistem penyediaan air bersih dengan teknologi tepat guna untuk lokasi ini.
3.4.6. Hasil Aplikasi Teknologi Pengolahan Air Minum
Dalam kegiatan ini telah dibangun unit pengolahan air siap minum dengan proses
Reverse Osmosis di Kabupaten Raja Empat, Papua Barat sesuai dengan target yang
telah ditetapkan dengan dibiayai dengan dana APBN 2014.
Pembangunan Pilot Plant Pengolahan Air Siap Minum dengan proses reverse
osmosis terdiri atas pengadaan instalasi sumber air baku, pembuatan bangunan
pelindung, pompa air baku, pompa pembubuh kimia, static mixer, multimedia filter,
tangki garam cation exhange, catridge filter, reverse osmosis, post catridge filter dan
ultraviolet sterilsasi yang dapat dilihat pada gambar 3.9.
Annual Report 2014
41
Proses pengolahan air asin menjadi air bersih siap minum, terdiri dari empat
tahapan yakni pengambilan air laut melalui pipa yang telah dipasang, selanjutnya
masuk tahapan filtrasi awal mengingat air laut kadang kala tidak bersih. Setelah itu,
disaring melalui membrane reverse osmosis sehingga garam bisa terpisahkan. Yang
terakhir yaitu sterilisasi dengan sinar ultra violet, Pengolahan dari segi kesehatan sudah
diuji dan hasilnya memenuhi standar air minum. Teknologi ini mengolah air laut
dengan kadar garam 44.000 miligram perliter menjadi 380 milligram perliter,”
Gambar 3.9. Perakitan Arsinum di Raja Empat
Hasil pembangunan telah menghasilkan air siap minum yang dapat digunakan
oleh masyarakat di daerah pesisir. Air olahan Arsinum telah dicoba diminum oleh pihak
Annual Report 2014
42
Pemda Sorong. Berdasarkan hasil pengolahan Arsinum dengan proses reverse osmosis
yang telah dianalisa terahadap air olahan di Raja Empat menunjukkan bahwa kualitas
air hasil olahan telah memenuhi standar baku mutu air kemasan SNI - 01- 3553 -2006.
(Lampiran 2).
3.5. Kesimpulan dan Saran
Kegiatan Aplikasi Teknologi Pengolahan Air Minum Raja Ampat ini telah berhasil
dilakukan sebagai upaya kepedulian BPPT dalam mendukung program pemerintah pemenuhan
kebutuhan air untuk masyarakat. Kegiatan ini pun dilakukan bersamaan dengan acara besar
Republik Indonesia yakni “ Sail Raja Ampat ”.
Pilot Plant Air Minum ini ditempatkan di Pelabuhan dimana banyak warga yang lalu lalang,
sehingga pemanfaatannya lebih maksimal. Alat ini mempunyai kapasitas 10.000 liter perhari,
dapat mencukupi kebutuhan air minum warga sampai dengan 5.000 orang per harinya.
Dengan terbangunnya Pilot Plant Instalasi Pengolahan Air Siap Minum ini, diharapkan
dapat menjadi pemicu dan percontohan bagi pemerintah Kabupaten Raja Ampat untuk
menduplikasikan di tempat-tempat lain di daerahnya. Harapannya pemenuhan kebutuhan air
minum masyarakat dapat meningkat.
Daftar Pustaka
1. Tatsumi Iwao, " Water Work Engineering (JOSUI KOGAKU) ", Japanese Edition, Tokyo,
1971.
2. Viessman W,JR., “Water Supply And Pollution Control “, fourth edition, Harper and Ror
Publisher, New york, 1985.
3. Arie, H, 1989, Teknologi Pengolah Air Asin Reverse Osmosis dan prospeknya di
Indonesia, Proceeding Seminar Teknologi Pengolahan Air, Krakatau Steel, Cilegon.
4. Benefiled, L.D., Judkins, J.F., and Weand, B.L., "Process Chemistry For Water And
Waste Treatment", Prentice-Hall, Inc., Englewood, 1982
5. Bunce, N.J., 1993, Introduction to Environmental Chemistry, Wuerz Publishing Ltd,
Winnipeg, Canada.
6. Hamer, M. J., "Water And Waste water Technology ", Second Edition, John Wiley
And Sons, New York, 1986.
7. Nusa, I.D., Arie, H., Nugro, R., dan Haryoto, I., 1996, Studi Kelayakan Teknis dan
Ekonomis Unit Pengolah Air Sistem Reverse Osmosis Kapasitas 500 m3/hari Untuk
perusahaan minyak lepas pantai, P.T. Paramita Binasarana, Jakarta.
Annual Report 2014
43
LAMPIRAN 1 :
PERAWATAN RUTIN SISTEM PENGOLAHAN PENDAHULUAN & POMPA DOSING
A. Tangki Bahan Kimia
Perhatikan jumlah bahan-bahan kimia yang terdapat dalam tangki untuk dosing.
Tambahkan dengan jenis larutan dan konsentrasi yang sama, bila jumlah bahan kimia
dalam tangki sudah hampir tak terjangkau oleh mulut pipa inlet pompa dosingnya.
B. Perawatan pompa Dosing
Pompa dosing bahan kimia bila ada yang bocor dapat diperbaiki dengan cara yang
sederhana. Bila selang kotor (telah terdapat kerak/lumut) sebaiknya dibersihkan. Jika
terjadi penyumbatan pada injektor (umumnya karena kerak atau lumut/jamur), maka
injektor harus dibuka kemudian dibersihkan.
C. Pencucian Balik Unit Penyaringan
Penyaring pasir cepat dan penyaring besi-mangan harus dicuci balik (backwash)
minimal tiga hari sekali. Apabila air baku yang diolah agak keruh, maka pencucian
harus dilakukan setiap hari sekali. Air hasil pencucian harus dibuang dengan membuka
penuh kran aliran air buangan dan jangan lupa menutup kran aliran air yang menuju ke
saringan berikutnya.
D. Proses Penyaringan Dan Pencucian, Serta Susunan Media Filter Pasir, Filter
Mangan Zeolit Dan Filter Karbon Aktif.
Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Pasir
Annual Report 2014
44
Susunan Media Filter Pasir
Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Mangan Zeolit
Annual Report 2014
45
Susunan Media Filter Mangan Zeolit
Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Karbon Aktif
Annual Report 2014
46
Susunan Media Filter Karbon Aktif
E. Pencucian Elemen Membran
Jika produk air telah menurun hingga 15 %, elemen harus dibersihkan. Jika ini tidak
dilakukan dapat menyebabkan kesulitan untuk mengembalikan sistem pada laju alir
(debit) normal dan garansi tidak berlaku lagi. Pencucian dapat dilakukan dengan
mengatur kran (lihat gambar skema pencucian RO).
F. Pemeliharaan Unit RO
Sebagian besar penyebab utama dari kegagalan sistem RO adalah tersumbatnya
membran (membrane fouling) yang disebabkan karena akumulasi bahan pengotor
pada permukaan membran semipermeabel. Pengaruh penyumbatan terhadap sistem
RO ialah membran menjadi cepat rusak (harus diganti), menurunnya produksi air
olahan dan menurunnya kualitas air hasil olahan.
Untuk keperluan pemeliharaan elemen membran RO dibutuhkan bahan-bahan kimia
secara khusus, yaitu :
a) Pembersih Bahan Anorganik
Jika terjadi pengendapan sedimen pada permukaan membran, terutama untuk sedimen
garam anorganik seperti CaCO3, CaSO4, dan BaSO4 , maka gunakan NASCO R/O-1.
Bahan ini aman dan tidak merusak membran RO. Dosis yang digunakan adalah 200
gram untuk tiap 100 liter air.
Annual Report 2014
47
b) Pembersih Biofilm
Untuk membersihkan terhadap silika dan biofilm gunakan NASCO R/O-2. Bahan ini
aman dan tidak merusak membran dalam prosedur pembersihan normal. Dosis yang
digunakan adalah 2 liter untuk tiap 100 liter air.
c) Pembersih Oksida Logam
Jika terjadi pengendapan oksida logam pada membran gunakan NASCO R/O-3.
Pembersih ini aman dan tidak merusak membran. Dosis yang digunakan adalah 2
kilogram untuk tiap 100 liter air.
d) Pembersih Bahan Organik
NASCO R/O-4 memang disintesa untuk pembersih bahan organik.Bahan ini aman dan
tidak merusak membran. Dosis yang digunakan adalah 2 liter untuk tiap 100 liter air.
e) Pembersih Bahan Koloid
NASCO R/O-S adalah pembersih membran yang ampuh untuk membran. R/O-S di-
gunakan untuk membran R/O yang terbuat dari selulosa dan polyamid. Pembersih ini
efektif untuk besi koloid, organik, silikat atau kalsium sulfat. Untuk penyumbatan bahan
organik berat, R/O-4 dapat juga digunakan. Dosis yang digunakan adalah 2,5 kilogram
untuk tiap 100 liter air.
f) Pencegahan Pengerakan
NASCO 904 R adalah polimer sintetis yang khusus didesain untuk mengendalikan
penyumbatan bahan anorganik, seperti garam kalsium dan sedimen garam lain.
NASCO 904 R harus dimasukkan dengan laju 5 – 25 ppm didasarkan pada air baku
yang masuk. NASCO 904 R sebaiknya dimasukkan dalam larutan 2 – 25%
proporsional dengan laju pemompaan.
Annual Report 2014
48