BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air adalah merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi manusia, terutama untuk memasak dan minum. Dengan pesatnya perkembangan penduduk maka kebutuhan khususnya air bersih untuk masyarakat juga semakin bertambah besar. Masalahnya adalah dengan semakin buruknya kualitas air baku untuk air minum, maka disamping biaya produksinya membesar, hasilnya juga sering kurang baik. Di wilayah DKI Jakarta misalnya, pencemaran sungai akibat air limbah domestik maupun industri telah menujukkan gejala yang cukup serius. Di Dki jakarta mengalir 13 (tiga belas) sistem aliran sungai yang sebagian besar berhulu di daerah Jawa Barat dan bermuara di Teluk Jakarta. Sungai sungai tersebut mempunyai banyak fungsi yang sangat penting, antara lain sebagai sumber air baku air minum, perikanan, peternakan, pertanian, dan usaha perkotaan. Salah satu sungai utama yang mengalir di wilayah DKI Jakarta adalah Sungai Ciliwung. Sungai Ciliwung mengalir dari kota Bogor menuju laut Jawa melintasi wilayah jakarta dengan panjang sungai dari hulu ke hilir sekitar 72 km. Di wilayah perbatasan Jakarta dengan Jawa Barat (Pemkot Depok) Sungai Ciliwung mengalir melalui kecamatan Srengseng sawah, Kecamatan Pasar Minggu, Kalibata, Kramat Jati, Pengadegan, Kebon Baru, Pisangan baru, Jatinegara, sampai Manggarai. Di Manggarai (Pintu Air) sungai Ciliwung pecah menjadi dua yaitu : a. Saluran Induk Ciliwung atau yang populer disebut dengan Saluran Banjir Kanal Barat mengalir ke arah barat lalu ke utara, yaitu melewati Kecamatan Kebon Melati, Karet sampai dengan Muara Karang dan akhirnya menuju teluk Jakarta. b. Saluran anak Ciliwung mengalir ke utara ke depan Masjid Istiqlal dan di sini pecah menjadi dua, yang satu menuju ke arah Pasar Baru, Gunung Sahari, Ancol dan ke Laut. Sedangkan yang satunya mengalir sejajar Jln. Gajah Mada/Hayam Wuruk selanjutnya ke pintu air Tangki mengalir ke utara dan menuju ke Laut. 1
Sungai Ciliwung di dalam perjalanannya di wilayah DKI Jakarta menerima tambahan kapasitas dari saluran/sungai dan waduk baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Salauran/sungai dan waduk tersebut yaitu : Saluran Kalibaru. Saluran tarum barat. Saluran Bali Matraman. Saluran Kalibata. Waduk Melati. Kali Cideng (Waduk Setia Budi). Outlet IPAL PD PAL jaya. Waduk Melati. Sungai Krukut. Peruntukan Sungai Ciliwung berdasarkan Keputusan Gubernur Propinsi DKI Jakarta No. 582 Tahun 1995 adalah sebagai sumber air baku air minum dengan klasifikasi Golongan B. Dengan demikian sehurusnya konsentrasi BOD air sungai Ciliwung tidak boleh melebihi 10 mg/l dan konsentrasi COD tidak boleh melebihi 20 mg/l. Selain sebagai mempunyai fungsi sebagai sumber air baku air minum untuk kota jakarta, Sungai Ciliwung mempunyai fungsi sebagai sumber air penggelontor untuk daerah-daerah yang lebih rendah, yaitu daerah Cikini/Menteng dan daerah Ciliwung Gajah Mada (Jakarta Kota). Berdasarkan data hasil pemantauan BPLHD DKI Jakarta terhadap kualitas air sungai Ciliwung di beberapa titik lokasi pemantauan (Tabel 1.1 dan Gambar 1.) di wilayah DKI Jakarta dari tahun 2005 sampai 2012 dapat dilihat kondisi kualitas air Sungai Ciliwung dari mulai masuk ke Wilayah DKI Jakarta sampai ke hulu pada saat musim hujan (rata-rata perioda oktober- Nopember-Maret) dan musim kemarau (Rata-rata perioda April-Agustus- September) menunjukan bahwa sungai Ciliwung secara umum dari hulu menuju ke hilir kualitasnya semakin buruk, baik kualitas fisik, kualitas kimia maupun kualitas biologi. Berdasarkan indeks pencemar sungai, maka sungai Ciliwung termasuk dalam kategori tercemar sedang dan tercemar berat (BPLHD DKI, 2012). Hasil analisis data kualitas air sungai Ciliwung di beberapa lokasi titik pemantauan di wilayah DKI Jakarta pada musim hujan untuk parameter DO, TSS, ph, Amonia (NH 4 ), Minyak/lemak, BOD, COD dan Organik Permanganat dapat dilihat pada Gambar 1.2 sampai dengan Gambar 1.9. 2
Tabel 1.1 : Lokasi Pengambilan Sampel Air Sungai Ciliwung. NO TITIK SUNGAI LOKASI PEMANTAUAN GOLONGAN 1 1 S. Ciliwung Kelapa Dua (Serengseng Sawah) B 2 2 S. Ciliwung Intake PAM Condet (Kp. Gedong) 3 3 S. Ciliwung Sebelum Pinta Air Manggarai B 4 3A S. Ciliwung Jl. Halimun (Guntur) B 5 4 S. Ciliwung Jl. KH. Mas Mansyur (Karet Tengsin) 6 5 S. Ciliwung Jl. Gudang PLN B 7 6 S. Ciliwung Jemb. PIK (Muara Angke) D 8 29 S. Ciliwung Jl. Kwitang D 9 30 S. Ciliwung Jl. Ancol Marina D 10 32 S. Ciliwung Pompa Pluit D B B Gambar 1.1 : Lokasi Pengambilan Sampel Air Sungai Ciliwung. 3
Gambar 1.2 : Konsentrasi DO Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. Gambar 1.3 : Konsentrasi TSS Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. 4
Gambar 1.4 : ph Air Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. Gambar 1.5 : Konsentrasi Amonia (NH 4 ) Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. 5
Gambar 1.6 : Konsentrasi Minyak/Lemak Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. Gambar 1.7 : Konsentrasi BOD Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. 6
Gambar 1.8 : Konsentrasi COD Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. Gambar 1.9 : Konsentrasi KmnO4 Sungai Ciliwung Di beberapa Titik Pemantauan di DKI Jakarta Pada Musim Hujan dari Tahun 2005 2012. 7
Salah satu permasalahan yang dihadapi oleh PAM di DKI Jakarta khususnya yang dihadapi oleh PT. PALYJA adalah masalah kualitas air baku, terutama untuk Instalasi Taman Kota, dimana dari hasil pemantauan yang dilakukan terhadap air baku (intake water) di instalasi PAM Taman Kota pada bulan September 2007 (Tody Ferdica, 2007) menunjukkan bahwa konsentrasi amoniak bervariasi antara 2,44 mg/l hingga mencapai 5,24 mg/l, dimana nilai konsentrasi tersebut telah melampaui ambang batas peruntukkan air baku air minum yakni sebesar 1 mg/l menurut Kep. Gub. KDKI Jakarta No. 582 th 1995. Dilihat dari konsentrasi zat pencemar amoniak dalam air baku cukup tinggi, maka PAM di Indonesia khususnya PAM di DKI Jakarta menggunakan senyawa khlor (gas khlor atau kalsium hipoklorit) yang selain untuk proses desinfeksi juga digunakan untuk menghilangkan senyawa logam Fe, Mn, serta amoniak. Dengan semakin besarnya konsentrasi senyawa amoniak dalam air baku, maka amoniak akan bereaksi dengan khlor menjadi khloramine yang daya desinfeksinya lebih lemah. Hal ini akan mengakibatkan konsumsi khlor akan menjadi lebih besar sehingga biaya operasi menjadi lebih tinggi. Selain itu dengan semakin besarnya konsentrasi senyawa khlor yang digunakan, maka hasil samping yang dihasilkan seperti terbentuknya senyawa trihalometan dan khlorophenol juga semakin besar. Senyawasenyawa tersebut dapat mengakibatkan penyakit kanker (carcinogen). Oleh karena itu zat pencemar amoniak harus dihilangkan. Saat ini, untuk menghilangkan polutan organik, amoniak, deterjen, bau dan polutan mikro lainnya di dalam air minum, PAM biasanya menggunakan proses pengolahan dengan proses adsorbsi dengan menggunakan karbon aktif bubuk, dilanjutkan dengan pengolahan secara fisika kimia yaitu dengan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi serta desinfeksi dengan khlorine. Dengan semakin mahalnya harga karbon aktif bubuk serta bahan kimia untuk koagulan dan flokulan, maka biaya pengolahan air minum menjadi semakin meningkat. Untuk menanggulagi masalah tersebut di atas, salah satu pemecahannya adalah dengan mengembangkan teknologi pengolahan air bersih menggunakan kombinasi proses biolfiltrasi dan proses kimia fisika atau dengan kombinasi menggunakan teknologi membran.. Untuk mengurangi konsentrasi senyawa organik, deterjen dan amoniak di dalam air baku air minum maka air baku tersebut harus diolah terlebih dahulu melalui suatu pengolahan pendahuluan sebelum masuk ke unit pengolahan. Salah satu alternatif yakni menggunakan proses biologis 8
dengan sistem biofilter tercelup yang diisi dengan media penyangga dari bahan plastik tipe sarang tawon. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian adalah meningkatan kualitas air baku air minum dengan proses biologis menggunakan proses biofiltrasi serta mengkaji kinerja reaktor biofilter dengan media plastik tipe sarang tawon terhadap penurunan konsentrasi zat organik, amoniak, deterjen (MBAS), besi, mangan serta padatan tersuspensi agar memenuhi syarat peruntukan air baku air minum (Air Golongan B). 1.3 Lokasi Penelitian Ujicoba pilot plant unit pengolahan air minum dari air baku yang tercemar dengan menggunakan proses biofiltrasi dengan kapasitas pengolahan 50 200 m 3 per hari untuk mendapatkan kriteria perencanaan yang optimal. 1.4 Lingkup Kegiatan Lingkup pekerjaan yang akan dilaksanakan dalam kegiatan penelitian: Merancang proses pengolahan pendahuluan (pretreatment) untuk meningkatkan kualitas air baku dengan proses biofilter aerobik menggunakan media plastik sarang tawon. Pemasangan pilot plant biofilter aerobik kapasitas 50 200 m 3 per hari (Waktu Tinggal 6 s/d 0,5 jam). Uji Kinerja reaktor biofilter. Analisa data dan Rekomendasi. Penyusunan Laporan 1.5 Hasil Kegiatan Hasil kegiatan penelitian adalah : 9
Data uji coba pilot plant Reaktor Biofilter Aerobik terhadap penurunan konsentrasi padatan tersuspensi atau Total Suspended Solid (TSS), Turbidity, Zat organik, amonia nitrogen, deterjen (MBAS), besi, mangan serta nitrat dan nitrit. Menentukan Kriteria Perencanaan Reaktor Biofilter yang akan digunakan untuk perbaikan proses Instalasi Pengolahan Air Minum. 10