Implementasi Fuzzy Logic Controller Untuk Mengaturan ph Cairan Pada Air Limbah

Transkripsi

1 SEMINAR MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2017 Implementasi Fuzzy Logic Controller Untuk Mengaturan ph Cairan Pada Air Limbah Firdaus Ridwan, Agus Maman Abadi Program Studi Matematika, FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta T - 10 Abstrak Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tak lepas dengan air. Air merupakan kebutuhan dasar manusia. Dengan bertambahnya jumlah populasi manusia, banyak air yang tercemar oleh berbagai hal, misalnya saja air limbah. Air limbah adalah hasil dari sebuah produksi barang yang mana air tersebut mengandung unsur-unsur berbahaya. Penelitian ini menggunakan air limbah dan digunakan sistem Fuzzy Controller untuk mengolah kandungan air limbah tahu yaitu BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) yang memiliki kandungan dalam jumlah tertentu yakni tinggi, sedang dan rendah sehingga diketahui ph cairan pada air limbah tahu tersebut agar diketahui berbahaya atau tidak air limbah itu terhadap kehidupan manusia dan lingkungan lain disekitar tempat pembuangan air limbah. Variabel input yang dipakai disini adalah BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand). Sedangkan untuk variabel outputnya adalah ph. Kata kunci: air limbah tahu, fuzzy controller, ph I. PENDAHULUAN Air merupakan kebutuhan dasar bagi kebutuhan dasar bagi kehidupan baik itu manusia, tumbuhan, dan hewan semua memerlukan air. Hal ini dapat terlihatsemakin naik jumlah kependudukan maka semakin meningkat pula kebutuhanakan sumber daya air. Beban pengotoran air juga bertambah cepat sesuai dengan cepatnya pertumbuhan. Limbah adalah cairan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis [3]. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah. Dewasa ini, air limbah tahu banyak kita temui di berbagai tempat, salah satunya adalah sungai. Dengan banyaknya pencemaran air limbah di sungai perlu dilakukan pengaturan air limbah agar tidak mebahayakan ekosistem yang ada pada sungai. Salah satu caranya adalah mengolah kandungan air limbah tahu yaitu BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) yang memiliki kandungan dalam jumlah tertentu yakni tinggi, sedang dan rendah sehingga diketahui ph cairan [6] pada air limbah tahu tersebut agar diketahui berbahaya atau tidak air limbah itu terhadap kehidupan manusia dan lingkungan lain disekitar tempat pembuangan air limbah. Kandungan air limbah yakni BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) yang memiliki kandungan dalam jumlah bervariasi sehingga perlunya digunakan fuzzy system [1] untuk pengelompokannya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui hasil dari pengaturan air limbah tahu di daerah Jakarta menggunakan Fuzzy Controller [4] untuk menentukan ph [2] limbah tahu tersebut. Berdasarkan latar belakang yang ada tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui cara penentuan ph cairan pada air limbah tahu. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi kepada pembaca dan memberikan referensi. PT-61

2 ISBN (Cetak) (On-line) II. PEMBAHASAN Pada penelitian ini, digunakan beberapa unsur pada air limbah tahu sebagai variabel untuk penentuan ph cairan yang berbahaya dan aman pada air limbah yaitu BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) serta ph. Data yang digunakan adalah data limbah tahu didaerah Jakarta [5] yang ditunjukkan pada Tabel 1. TABEL 1. DATA KANDUNGAN LIMBAH CAIRAN INDUSTRI TAHU Lokasi BOD (mg/l) COD (mg/l) Cipinang Kebon Pala Utan Kayu Setia Budi Tebet Kemayoran Lama Kuningan Barat Mampang Cilandak Pasar Minggu Tegal Parang Selanjutnya akan diteliti menggunakan metode Mamdani. 1. Fuzzyfikasi Untuk variabel input BOD (Biochemical Oxygen Demand) memiliki tiga kriteria fuzzy : rendah (10 mg/l - 25 mg/l), normal (24 mg/l - 55 mg/l), dan tinggi (51-80 mg/l). Dengan fungsi keanggotaan : PT-62

3 SEMINAR MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2017 GAMBAR 1. FUNGSI KEANGGOTAAN HIMPUNAN FUZZY RENDAH, NORMAL, TINGGI Untuk variabel input COD (Chimecal Oxygen Demand) memiliki tiga kriteria fuzzy : rendah (10 mg/l - 51 mg/l), normal (50 mg/l mg/l), dan tinggi ( mg/l). Dengan fungsi keanggotaan : PT-63

4 ISBN (Cetak) (On-line) GAMBAR 2. FUNGSI KEANGGOTAAN HIMPUNAN FUZZY RENDAH, NORMAL, TINGGI Untuk variabel output harga kualitas memiliki dua kriteria fuzzy : berbahaya dengan ph (ph 0 ph 6 dan ph 8,5 ph 14), dan aman (ph 6 ph 9). Dengan fungsi keanggotaan : PT-64

5 SEMINAR MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2017 GAMBAR 3. FUNGSI KEANGGOTAAN HIMPUNAN FUZZY AMAN, BERBAHAYA 1, BERBAHAYA 2 Untuk variabel output harga kualitas memiliki dua kriteria fuzzy : berbahaya dengan ph (ph 0 ph 6 dan ph 8,5 ph 14), dan aman (ph 6,5 ph 8). Dengan fungsi keanggotaan : PT-65

6 ISBN (Cetak) (On-line) GAMBAR 4. FUNGSI KEANGGOTAAN HIMPUNAN FUZZY AMAN, BERBAHAYA 1, BERBAHAYA 2 2. Fuzzy Rules Selanjutnya dilakukan fuzzy rules dengan operator IF-THEN, dan AND, maka dapat dibentuk aturan aturan sebagai berikut : 1. If (BOD is Rendah) and (COD is Rendah) then (ph is Aman) 2. If (BOD is Rendah) and (COD is Normal) then (ph is Aman) 3. If (BOD is Rendah) and (COD is Tinggi) then (ph is Berbahaya) 4. If (BOD is Normal) and (COD is Rendah) then (ph is Aman) 5. If (BOD is Normal) and (COD is Normal) then (ph is Aman) 6. If (BOD is Normal) and (COD is Tinggi) then (ph is Berbahaya) 7. If (BOD is Tinggi) and (COD is Normal) then (ph is Berbahaya) 8. If (BOD is Tinggi) and (COD is Normal) then (ph is Berbahaya) 9. If (BOD is Tinggi) and (COD is Normal) then (ph is Berbahaya) PT-66

7 SEMINAR MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2017 GAMBAR 5. RULE VIEWER UNTUK PH CAIRAN 3. Defuzzyfikasi Input dari proses defuzzyfikasi adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan outpunya adalah suatu bilangan pada domain fuzzy tersebut, sehingga jika diberi range tertentu, maka harus dapat diambil suatu nilai tertentu yang dapat dilihat pada Tabel 2. TABEL 2. DAFTAR KEADAAN CAIRAN LIMBAH AIR TAHU MENURUT PH Lokasi BOD (mg/l) COD (mg/l) ph Keterangan Cipinang Berbahaya Kebon Pala Berbahaya Utan Kayu Berbahaya Setia Budi Berbahaya Tebet Berbahaya Kemayoran Lama Berbahaya Kuningan Barat Berbahaya Mampang Berbahaya Cilandak Berbahaya Pasar Minggu Berbahaya Tegal Parang Berbahaya III. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan bahwa pengaturan ph cairan pada air limbah tahu dapat memudahkan penulis dalam mengklasifikasikan air limbah tahu yang berbahaya, sehingga kita perlu berhati-hati jika mendapati air limbah tahu tersebut. DAFTAR PUSTAKA [1] Klir, Goerge J.,Ute St. Clair & Bo Yuan, "Fuzzy Set Theory Foundations and Application," Upper Saddle River New Jersey : Prentice Hall inc, 1997 PT-67

8 ISBN (Cetak) (On-line) [2] D. Pancani, A. Yulianto. Implementasi Fuzzy Logic Controller untuk Mengatur ph Nutrisi pada Sistem Hidroponik Nutrient Film Technique. Diambil dari : da_sistem_hidroponik_nutrient_film_technique_nft. (7Juni 2017) [3] Ti. Natasha, Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit ddengan Metode Constructed Wetland, Di akses dari : Rumah_Sakit_dengan_Motode_Constructed_Wetland pada tanggal 7 Juni 2017 [4] Wang, Li-Xin, A Course in Fuzzy System and Control, Hongkong : Prentice Hall International inc, 1997 [5] N. I. Said, H. Indriatmoko, N. Raharjo, A. Herlambang, "Teknologi Pengolahan Limbah Tahu-Tempe Dengan Proses Biofilter Anaerob dan Aero", Diakses dari : pada 13 Juni 2017 [6] Thakur, A. Singh, H. Singh and S. Wadhani, 2015, "Designing of Fuzzy Logic Controller for Liquid Level Controlling" : Gwalior. International Journal of u- and e- Service. Science and Technology. PT-68