Kata kunci: Pengembangan sistem distribusi, prediksi kebutuhan, efisiensi

Transkripsi

1 ANALISA PENGEMBANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM KOTA JOMBANG Iwan D. Winarto 1, Retno Indriyani 2 1 Mahasiswa Program Studi MMT-ITS 2 Dosen Program Studi MMT-ITS ABSTRAK Dewasa ini banyak Perusahaan Daerah Air Minum sedang menghadapi masalah yang sangat serius yaitu tingginya biaya distribusi terutama biaya operasional pompa yang telah menghabiskan kurang lebih 50 % dari seluruh biaya tahunan. Hal ini yang membuat Perusahaan Daerah Air Minum menderita kerugian yang cukup banyak. Oleh karena itu diperlukan usaha untuk menekan besarnya biaya operasional pompa. Salah satu usaha untuk menekan besarnya biaya operasional pompa adalah dengan membuat reservoir yang bisa mengurangi kebutuhan pompa Pengembangan sistem distribusi ini membutuhkan reservoir untuk menyimpan kebutuhan air, dalam tesis ini akan dilakukan analisa untuk mengetahui apakah system distribusi dengan reservoir lebih ekonomis dari system distribusi tanpa reservoir. Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan proyeksi kebutuhan air bersih, membuat perencanaan sistem distribusi dan membandingkan kedua sistem ini dari aspek finansial. Untuk sistem distribusi lama biaya yang diperhitungkan adalah biaya operasional dan pengadaan pompa baru. Untuk sistem distribusi baru selain biaya operasional dan pemeliharaan diperhitungkan juga investasi awal dan nilai sisa dari investasi tersebut. Dari hasil analisa diperoleh kebutuhan air pada tahun 2014 mencapai m 3 /hr atau meningkat 52.5% dari m 3 /hr pada tahun Sementara recana pengembangan yang dilakukan dengan penambahan fasilitas elevated reservoir untuk menggantikan fungsi pompa distribusi memiliki senergi yang baik. Hal ini ditunjukan dari perbandingan nilai present value aliran kas keluar dari kedua sistem distribusi. Pada sistem yang direncanakan nilai PV= lebih rendah jika dibandingkan dengan sistem distribusi yang telah ada dengan nilai PV= Kata kunci: Pengembangan sistem distribusi, prediksi kebutuhan, efisiensi PENDAHULUAN PDAM kota Jombang sebagai pengelola fasilitas air bersih mempunyai tujuan utama yaitu memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat. Sedangkan untuk menyedikan air bersih secara berkesinambungan diperlukan sistem distribusi air bersih yang baik. Saat ini PDAM kota Jombang masih menggunakan sistem pompa dalam mendistribusikan air bersih kepada pelangganya. Oleh karena itu setelah melalui proses penjernihan pada instalasi pengolahan air bersih, air langsung didistribusikan kepada pelanggan dengan cara dipompa menggunakan pompa sentrifugal. Ini dilakukan karena kondisi topografi yang datar sehinga diperlukan pompa sentrifugal yang memberikan tekanan untuk bisa mengalirkan air bersih kepada konsumen. Permasalahan yang timbul dari sistem distribusi ini adalah besarnya biaya operasional terutama pada biaya pompa distribusi.

2 Pengembangan sistem distribusi perlu dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan pelayaan kepada pelanggan sekaligus memberikan efisiensi pada PDAM selaku penyedia air bersih. Untuk itu direncanakan sistem distribusi pompa dengan penyimpanan sebagai alternatif pengembangan. Karena kondisi topografi yang datar maka sebelum didistribusikan, air akan ditampung dalam fasilitas penyimpan berupa elevated reservoir untuk memberikan perbedaan ketinggian. Pada prinsipnya sistem ini memanfaatkan perbedaan ketinggian yang menghasilkan tekanan sehingga dapat mengalirkan air bersih kepada pelanggan Diharapkan sistem pompa dengan penyimpanan mampu menekan biaya operasional PDAM kota Jombang. Dari uraian diatas maka penelitian yang akan dibahas adalah bagaimana sistem distribusi air besih PDAM kota Jombang yang lebih efisien. Sedangkan tujuannya adalah untuk mengetahui sistem distribusi air bersih tersebut yang akan dilakukan dengan: 1. Membuat prediksi kebutuhan air bersih 2. Merencanakan pengembangan sistem distribusi pompa dengan penyimpanan. 3. Membuat perbandingan biaya distribusi antara sistem pompa dengan sistem pompa dengan penyimpanan Penggunaan elevated reservoir dimaksudkan untuk penyeimbang kebutuhan air bersih yang berfluktuasi sekaligus juga sarana pendistribusian air supaya sampai kepada pelanggan. Untuk merencanakan elevated reservoir diperlukan langkah-langkah perhitungan sebagai berikut: 1. Melakukan proyeksi jumlah penduduk. Proyeksi jumlah penduduk dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain Aritmatik, Least Square dan Geometrik. 2. Perhitungan kebutuhan air Adapun komponen-komponen perhitungan kebutuhan air antara lain: 1. Kebutuhan Domestik 2. Kebutuhan Non Domestik 3. Kebocoran / kehilangan 4. Kebutuhan hari maksimum 5. Kebutuhan jam maksimum 6. Kebutuhan pemadam kebakaran. I n p u t j u m l a h p e n d u d u k P r o y e k s i j u m l a h p e n d u d u k ( P n ) - K e b u t u h a n A B l t / o r g / h r - R a s i o j m l S R : H U - R a s i o K e b. D o m e s t i k ( d %) : N o n D o m e s t i k ( n %) d - P e r s e n t a s e k e b o c o r a n ( b % 0 - F a k t o r h a r i m a k s i m u m ( f h m ) - F a k t o r j m m a k s i m u m ( f j m ) T i n g k a t p e l a y a n a n ( n % ) - P e n d u d u k t e r l a y a n i ( P t) = P n x n % - K e b. D o m e s t i k ( Q d o m ) = ( P t) x A B l t / o r g / h r - P e n e n t u a n j u m l a h S R d a n H U - K e b. A B r a t a - r a t a ( Q r) = {(( Q / d %) x n d o m %) + Q d d o m - K e b. S u m b e r ( Q h m ) = f h m x Q r - K e b. D i s t r i b u s i ( Q j m ) = Q h m x f j m ) } x( 1 + b %) t i d a k Q h m < Q a i r b a k u y a K a p a s i t a s p e n g o l a h a n K a p a s i t a s D i s t r i b u s i K a p a s i t a s P r o d u k s i Gambar 1. Diagram perhitungan kebutuhan air bersih. B-2-2

3 3. Melakukan perencanaan elevated reservoir. Kapasitas atau volume reservoar dapat ditentukan berdasarkan analisa fluktuasi pemakain air dan pemakaian yang terjadi dalam satu hari. Kapasitas reservoir dapat dibagi % sebagai elevated reservoir dan sisanya sebanyak % sebagai ground reservoir. Untuk elevated reservoir biasanya berbentuk tabung yang terbuat dari logam (baja) atau beton dengan bak penyimpan air berbentuk tabung yang dimensinya dapat ditentukan menggunakan rumus: Volume (m 3 V ) D Volume (m 3 V ) D Tinggi tabung elevated reservoir dapat ditentukan dengan rumus: V h x xd Debit pemompaan untuk pengisian elevated reservoir dapat ditentukan dengan rumus V t elev. reserv Q pemompaan Biaya pemompaan untuk pengisian elevated reservoir dapat ditentukan dengan rumus: C dimana: D g Q H ep p DgQHp e p watt = density = grafitasi = debit air = tinggi = effisiensi pompa 04s/d 0.85 (pompa sentrifugal) = tarif listrik Dalam proyek pengembangan sistem distribusi ini tentunya membutuhkan analisa dalam bidang ekonomi. Evaluasi aspek ekonomi rencana investasi proyek mencakup hal hal berikut: ( Sutojo, 2002): a. Penyusunan biaya investasi, b. Perencanaan sumber pembiayaan proyek. c. Evaluasi kemampuan proyek menghasilkan keuntungan Metode konvensional terdiri dari 1. Payback period. 2. Average rate of return. Metode discounted cash flow terdiri dari: 1. Net Present Value (NPV). 2. Internal rate of return (IRR). 3. Profitability index (PI). B-2-3

4 METODOLOGI Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian adalah meliputi hal-hal sebagai berikut: Sistem Distribusi Baru 1. Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Perhitungan kebutuhan air dilakukan berdasarkan pada jumlah penduduk suatu wilayah layanan, oleh sebab itu langkah pertama dalam perhitungan kebutuhan air adalah penentuan jumlah penduduk. Karena dalam proyek ini sekaligus direncanakan untuk mengatasi kebutuhan air 10 tahun mendatang, maka diperlukan proyeksi jumlah penduduk. Sedangkan untuk memproyeksikan jumlah penduduk dilakukan perhitungan berdasarkan beberapa metode, yaitu: Metode Aritmatik, metode Geometrik, metode Least Square. Langkah kedua adalah melakukan perhitungan kebutuhan air domestik. Yang dimaksud kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air untuk rumah tangga misalnya mandi, minum, masak dan lain sebagainya. Langkah ketiga adalah melakukan perhitungan kebutuhan air non domestik yang meliputi perkantoran, sarana pendidikan, tempat ibadah, industri, niaga. Langkah keempat melakukan perhitungan kebutuhan rata-rata harian yang diperoleh dari jumlah kebutuhan domestik, non domestik dan kehilangan air. Yang dimaksud dengan kehilangan air adalah selisih antara air yang disediakan dengan air yang dikonsumsi. Selanjutnya dari kebutuhan air rata-rata harian akan didapatkan kebutuhan hari maksimum, kebutuhan pemadam kebakaran dan kebutuhan jam maksimum. Langkah terakhir dari perhitungan kebutuhan air adalah perhitungan kebutuhan air total yang didapat dari jumlah kebutuhan jam maksimum dan kebutuhan pemadam kebakaran. 2. Perencanaan Sistem Perencanaan pengembangan sistem distribusi air bersih yang dimaksudkan adalah dengan penambahan fasilitas infrastrukrus berupa elevated reservoir sehingga sistem distribusi yang telah ada (sistem pemompaan) dapat diubah menjadi sistem distribusi pompa dengan penyimpanan. Sedangkan perencanaan kapasitas dan disain elevated reservoir dihitung berdasarkan hasil analisa kebutuhan hari maksimum 3. Evaluasi Keuangan dan Ekonomi. Setelah melaksanakan perencanaan desain elevated reservoir maka selanjutnya dapat dihitung rencana anggaran biaya pembangunan reservoir. Evaluasi aspek keuangan rencana investasi proyek yang akan dilakukan mencakup hal hal berikut: a. Penyusunan biaya investasi, yaitu jumlah dana yang dibutuhkan pada pelaksanaan pembangunan sampai pada operasional. b. Perencanaan sumber pembiayaan proyek. c. Penyusunan angsuran pengembalian modal 4. Biaya Sistem Distribusi baru. Melakukan perhitungan biaya tahunan sistem distribusi baru (pompa dengan penyimpanan), biaya tersebut antara lain: a. Biaya pemompaan. b. Biaya adminitrasi umum. c. Biaya operasional dan pemeliharaan. d. Angsuran pengembalian modal investasi. B-2-4

5 5. Perhitungan NPV Perhitungan Net Present Value dilakukan untuk mencari nilai saat ini seluruh Net Cash Flow tahunan, sehingga nantinya dapat dibandingkan dengan nilai NPV sistem distribusi lama (Pemompaan). Sistem Distribusi Lama 1. Proyeksi Biaya Sistem Distribusi Lama Memproyeksikan biaya tahunan sistem distribusi pemompaan sesuai dengan waktu yang direncanakan yaitu 10 tahun kedepan. Proyeksi ini dilakukan berdasarkan data laporan keuangan PDAM kota Jombang tahun sebelumnya. 2. Perhitungan NPV Perhitungan Net Present Value dilakukan untuk mencari nilai saat ini seluruh Net Cash Flow tahunan, sehingga nantinya dapat dibandingkan dengan nilai NPV sistem distribusi baru (Pemompaan dengan penyimpanan). HASIL DAN PEMBAHASAN Dari langkah-langkah perhitungan yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut: 1. Proyeksi jumlah penduduk Hasil perhitungan proyeksi jumlah penduduk akan digunakan sebagai dasar perhitungan kebutuhan air. Tabel 1. Hasil proyeksi jumlah penduduk No Tahun Jumlah Penduduk , , , , , , , , , , ,057 Jumlah penduduk Tahun 2. Perhitungan kebutuhan air Berikut ini disajikan hasil rekapitulasi perhitungan kebutuhan air Jenis Persen Q Domesik m3/hr 13,505 13,785 14,071 14,362 14,659 Q Non Domestik m3/hr 1,783 1,783 1,783 1,783 1,783 Q Total m3/hr 15,289 15,568 15,854 16,145 16,442 Q Kebocoran 0.20 m3/hr 3,058 3,114 3,171 3,229 3,288 Q Rata2 Harian m3/hr 18,346 18,682 19,024 19,374 19,731 Q Hari max m3/hr 22,016 22,418 22,829 23,249 23,677 Q Jam max m3/hr 36,693 37,364 38,049 38,748 39,462 Q Hidrant 0.10 m3/hr 2,202 2,242 2,283 2,325 2,368 Q TOTAL m3/hr 38,894 39,606 40,332 41,073 41,829 Q TOTAL lt/dt B-2-5

6 Jenis Persen Q Domesik m3/hr 9,018 9,143 9,332 9,525 9,722 9,924 Q Non Domestik m3/hr 1,760 1,783 1,783 1,783 1,783 1,783 Q Total m3/hr 10,777 10,926 11,115 11,308 11,505 11,707 Q Kebocoran 0.20 m3/hr 2,155 2,185 2,223 2,262 2,301 2,341 Q Rata2 Harian m3/hr 12,933 13,111 13,338 13,570 13,807 14,048 Q Hari max m3/hr 15,519 15,733 16,006 16,284 16,568 16,858 Q Jam max m3/hr 25,865 26,222 26,676 27,140 27,613 28,096 Q Hidrant 0.10 m3/hr 1,552 1,573 1,601 1,628 1,657 1,686 Q TOTAL m3/hr 27,417 27,795 28,276 28,768 29,270 29,782 Q TOTAL lt/dt Perencanaan reservoir Pengembangan sistem distribusi air bersih dilakukan dengan penambahan fasilitas elevated reservoir Perhitungan kapasitas dan dimensi reservoir dapat dilihat pada table dibawah ini. Perhitungan volume elevated reservoir: Jam Pemakaian (%) Suplai Pompa Selisih Debit Volume Reservoir Jumlah Kebutuhan hari Maks. 23,677 Kap. Reservoir 9.25% Volume reservoir 2,190 Volume elev reservoir Kap. Elev. Reserv 33.33% Diameter bak penampung Tinggi bak penampung 7.80 B-2-6

7 N o. K a p a sita s R e se rv o ir E le v e te d R e se rv T a h u n K e b u tu h a n H a ri M a x. V o lu m e R e se rv , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m , m 3 /h r m 3 Debit air yang dibutuhkan untuk pengisian elevated reservoir: Waktu pompa 16 jam No. Tahun Volume Reserv. Waktu ( dt ) 57,600 detik m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt m 3 57, m 3 /dt 4. Biaya investasi Rencana proyek pengembangan sistem distribusi ini diestimasikan akan menelan biaya investasi sebesar Rp ,00 yang didapatkan dari pinjaman APBD. Adapun rekapitulasi rencana anggaran biaya adalah sebagai berikut: No. Uraian Jumlah Biaya Perencanaan Rp 20,000, Biaya pengawasan Rp 30,000, Konstruksi Rp 1,250,000, Peralatan pipa Rp 200,000, Jumlah investasi Rp 1,500,000, Sedangkan pengembalian invesatasi direncanakan sebagai berikut: Thn Pokok Angsuran Bebab Bunga Jumlah Angsuran Sisa Pinjanman Rp - Rp - Rp - Rp 1,500,000, Rp 300,000, Rp 180,000, Rp 480,000, Rp 1,200,000, Rp 300,000, Rp 144,000, Rp 444,000, Rp 900,000, Rp 300,000, Rp 108,000, Rp 408,000, Rp 600,000, Rp 300,000, Rp 72,000, Rp 372,000, Rp 300,000, Rp 300,000, Rp 36,000, Rp 336,000, Rp - Q B-2-7

8 5. Biaya operasional pompa Sistem distribusi pompa dengan penyimpanan. Dari hasil perhitungan kebutuhan debit untuk pengisian elevated reservoir selanjutnya dapat diketahui biaya operasional pompa setiap tahunnya. Biaya Energi (kwh) 440 Effisiensi pompa (e p ) 0.60 grafitasi 9.8 Beban tetap 164 KVA No. Q H t P Cost Cost Cost Tahun 5,330, (m3/dt) (m) (jam/hari) (kilowatt) (Rp/hari) (Rp/bulan) (Rp/tahun) (Rp/tahun) , , ,515, ,845, , , ,660, ,990, , , ,844, ,174, , , ,033, ,363, , , ,225, ,555, , , ,422, ,752, , ,226, ,917, ,247, , ,248, ,190, ,520, , ,271, ,468, ,798, , ,294, ,752, ,082, , ,318, ,042, ,372, Sistem distribusi pompa langsung. Dalam sistem distribusi ini debit pemompaan berdasarkan pada kebutuhan air hari maksimum No. Tahun 1 2 Waktu pemompaan 57,600 dt Kebutuhan Hari Max. Debit , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt , m 3 /hr m 3 /dt Biaya Energi (kwh) 440 Effisiensi pompa (e p ) 0.60 grafitasi 9.8 Beban tetap 164 KVA No. Q H t P Cost Cost Cost 5,330, Tahun (m3/dt) (m) (jam/hari) (kilowatt) (Rp/hari) (Rp/bulan) (Rp/tahun) (Rp/tahun) , , ,729, ,543, ,873, , , ,960, ,348, ,678, , , ,253, ,923, ,253, , , ,553, ,572, ,902, , , ,860, ,297, ,627, , , ,172, ,099, ,429, , , ,732, ,748, ,078, , , ,166, ,030, ,360, , , ,609, ,421, ,751, , , ,062, ,923, ,253, , , ,523, ,540, ,870, B-2-8

9 6. Present Value Untuk mengetahui sistem distribusi yang lebih efisien akan dilakukan perhitungan present value aliran kas keluar sebagai tolak ukurnya. Uraian Investasi (1,500,000,000.00) Pinjaman bank 1,500,000, Pengembalian (300,000,000.00) (300,000,000.00) (300,000,000.00) (300,000,000.00) (300,000,000.00) Pembelian pompa Biaya Pemompaan (15,990,258.02) (16,174,965.64) (16,363,497.82) (16,555,933.77) (16,752,354.32) Pem.reservoir (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) Bunga 12 % (180,000,000.00) (144,000,000.00) (108,000,000.00) (72,000,000.00) (36,000,000.00) Jumlah (517,740,258.02) (481,924,965.64) (446,113,497.82) (410,305,933.77) (374,502,354.32) Nilai sisa Cash Flow - (517,740,258.02) (481,924,965.64) (446,113,497.82) (410,305,933.77) (374,502,354.32) DCF 12% PV Present value out cash flow sistem distribusi pompa dengan penyimpanan (461,824,310.16) (384,094,197.61) (317,186,696.95) (260,544,267.94) (212,342,834.90) Uraian Investasi Pinjaman bank Pengembalian Pembelian pompa Biaya Pemompaan (20,247,186.16) (20,520,038.11) (20,798,539.76) (21,082,808.09) (21,372,962.50) Pem. reservoir (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) (21,750,000.00) Bunga 12 % Jumlah (41,997,186.16) (42,270,038.11) (42,548,539.76) (42,832,808.09) (43,122,962.50) Nilai sisa ,000, Cash Flow (41,997,186.16) (42,270,038.11) (42,548,539.76) (42,832,808.09) 456,877, DCF 12% PV TOTAL PV (21,250,576.20) (19,106,057.23) (17,147,061.52) (15,419,810.91) 147,114, (1,561,801,407.34) Uraian Investasi - Pinjaman bank - Pengembalian Pembelian pompa (250,000,000.00) (402,750,000.00) Biaya Pemompaan (211,678,209.45) (215,253,553.03) (218,902,928.01) (222,627,867.27) (226,429,935.46) Pem. reservoir Bunga 12 % Jumlah (461,678,209.45) (215,253,553.03) (218,902,928.01) (222,627,867.27) (629,179,935.46) Nilai sisa sh Flow - (461,678,209.45) (215,253,553.03) (218,902,928.01) (222,627,867.27) (629,179,935.46) DCF 12% PV Present value out cash flow sistem distribusi pemompaan langsung (411,816,962.83) (171,557,081.77) (155,639,981.81) (141,368,695.72) (356,745,023.41) B-2-9

10 Uraian Pinjaman bank - Pengembalian Pembelian pompa Biaya Pemompaan (294,078,607.05) (299,360,140.69) (304,751,034.24) (310,253,552.11) (315,870,005.62) Pem. reservoir Bunga 12 % Jumlah (294,078,607.05) (299,360,140.69) (304,751,034.24) (310,253,552.11) (315,870,005.62) Nilai sisa Cash Flow (294,078,607.05) (299,360,140.69) (304,751,034.24) (310,253,552.11) (315,870,005.62) DCF 12% PV TOTAL PV (148,803,775.17) (135,310,783.59) (122,814,666.80) (111,691,278.76) (101,710,141.81) (1,857,458,391.66) KESIMPULAN 1. Kebutuhan air maksimum pada tahun 2014 meningkat 52.5% menjadi m3/hr dari m3/hr yang merupakan kebutuhan air maksimum pada tahun Perencanaan pengembangan sistem distribusi dilakukan dengan penambahan fasilitas elevated reservoir. 3. Nilai pv sistem distribusi baru = lebih rendah dari sistem distribusi pemompaan langsung yang mempunyai nilai pv = , sehingga terdapat sinergi yang baik dalam rencana pengembangan sistem distribusi pemompaan dengan reservoir. DAFTAR PUSTAKA Halim, A (2003) Analisis Investasi, Edisi pertama, Salemba Empat, Jakarta. Kodoatie, R.J(1995) Analisa Ekonomi Teknik, Edisi pertama, Andi, Yogyakarta. Sutojo, S. (2002) Studi Kelayakan Proyek. Edisi baru, Damar Mulia, Yogyakarta. Al-Layla, M.A (1978) Water Supply Engineering Design, Secon Edition, Ann Arbor Science, Michigan. Water Distribution System, Haestad Methods. Pujawan, I (2004) Ekonomi Teknik, Edisi ketiga, Guna Widya, Surabaya. B-2-10