ANALISIS KEBUTUHAN AIR BERSIH DAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH PADA PDAM INSTALASI PENGOLAHAN AIR SUNGGAL KECAMATAN SUNGGAL LAPORAN Ditulis untuk Menyelesaikan Laporan Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Diploma III oleh : MUHAMMAD TAUFIK HIDAYAT RIZKY ALEXANDER P. NIM 1205022135 NIM 1205021069 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015
KATA PENGANTAR Puji dan syuku rpenulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat- Nya yang telah memberikan pengetahuan, pengalaman, kesehatan serta kesempatan kepada penulis, sehingga dapa tmelaksanakan dan menyelesaikan laporan Tugas Akhi rini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan yangberjudul Analisis dan Sistem Penyediaan Air Bersih Pada PDAM IPA Sunggal Kecamatan Medan Sunggal ini dibua tuntuk menyelesaikan mat akuliah Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Pendidikan Program Diploma III. Pada laporan ini membahas apa saja yang telah dilakukan oleh penulis selama melaksanakan pengambilan data guna menyelesaikan laporan Tugas Akhir di kantor PDAM Tirtanad icabang IPA Sunggal dan kantor pusat PDAM Tirtanadi Medan dengan tujuan untuk mengetahui berapa kebutuhan air bersih untuk keperluan sehari-hari yang akan digunakan oleh masyarakat di Kecamatan Medan Sunggal. Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah mendapatkan bimbingan, bantuan serta dukungan dari berbagai pihak baik itu dukungan secara spiritual, mental dan tentunya masukan informasi yang sangat berguna. Oleh seba itu selayaknya penulis menyampaikan ucapan terima kasih dalam bentuk tulisan kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan Tugas Akhir dan menyelesaikan laporan ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahruddin, S.T.,M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T. Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Ir. Sudarto,M.T. Kepala Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; iii
4. Bapak Drs. Syarifuddin H., M.T. dosen pembimbing yang telah membantu memberikan bimbingan khusus, pengarahan dan motivasi dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini; 5. Ibu Ita Khairani, S.Pd.,M.Hum. yang telah memberikan pengajaran tentang bagaimana tata cara penulisan laporan Tugas Akhir dengan baik dan benar kepada penulis; 6. Seluruh pegawai dan staf PDAM Tirtanadi Cabang IPA Sungga dan kantor pusat PDAM Tirtanadi Medan yang telah banyak membantu dengan memberikan data-data yang penulis butuhkan; 7. Orangtua tercinta dan saudara-saudara yang telah memberikan curahan kasih sayang, doa dan membantu berupa moral dan material yang tak terhingga dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penulisan serta penyusunan laporan ini; 8. Seluruh sahabat-sahabat penulis yang bersama-sama berjuang dan saling mendukung dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini. Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini mungkin masih banyak kekurangannya.untuk itu Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca, terutama di bidang Teknik Sipil. Medan,15 Agustus 2015 Hormat Penulis, MUHAMMAD TAUFIK HIDAYAT RIZKY ALEXANDER P. NIM1205022135 NIM 1205021069 iv
ABSTRAK ANALISIS KEBUTUHAN AIR BERSIH DAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH PADA PDAM INSTALASI PENGOLAHAN AIR SUNGGAL KECAMATAN SUNGGAL Air bersih adalah air yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan sehari-hari dalam kehidupan yang merupakan sumber daya berbasis air dengan mutu yang baik yang dapat dimanfaatkan oleh seluruh makhluk hidup. Pemanfaatan air bersih itu diantaranya adalah dalam melakukan aktivitas sehari-hari, kebersihan diri dan lingkungan serta untuk memenuhi kebutuhan biologis. PDAM Tirtanadi IPA Sunggal merupakan perusahaan air minum daerah yang memberikan dan memenuhi kebutuhan air bersih di KecamatanMedan Sunggal. Tujuan Tugas Akhir ini adalah memproyeksikan pertumbuhan penduduk dan menganalisa kebutuhan air bersih bagi penduduk di Kecamatan Medan Sunggal, Provinsi Sumatera Utara. Dengan mengetahui berapa besar pertumbuhan penduduk yang menggunakan air PDAM maka diperoleh Proyeksi pertumbuhan penduduk yang menggunakan Air PDAM hingga tahun 2022 dan untuk mengetahui Kebutuhan Air Bersih untuk daerah kecamatan Medan Sunggal Tahapan-tahapan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu terlebih dahulu mengumpulkan data yang dibutuhkan dari PDAM Tirtanadi IPA Sunggal dengan kajian-kajian pustaka dan mengajukan pertanyaan langsung ke pihak terkait tentang data yang dibutuhkan. Kemudian dilakukan perhitungan proyeksi jumlah penduduk yang ada di wilayahkecamatanmedan Sunggal dengan menggunakan metode geometri. Tahap berikutnya adalah menghitung kebutuhan air di Kecamatan Medan Sunggal yang terbagi ke dalam kebutuhan air domestik dan kebutuhan air nondomestik yang di dalamnya terdapat kebutuhan sosial, niaga, industri, instansi pemerintah dan cuma-cuma. Berdasarkan hasil dari data yang didapat, pertumbuhan penduduk yang menggunakan air bersih padakecamatanmedan Sunggal adalah ± 4,21% per tahun dan proyeksi penduduk pada tahun 2022 adalah sebanyak 33.938jiwa dengan debit air yang dibutuhkan sebanyak 0,163m³/detik atau 163,40liter/detikpada jam puncak. Dapat disimpulkan bahwa Pertumbuhan penduduk sangat mempengaruhi tingkat kebutuhan air bersih. Semakin Besar Pertumbuhan Penduduk disuatu daerah maka semakin besar pula Kebutuhan air bersih yang dibutuhkan. Kata kunci: air bersih, pertumbuhan penduduk dan kebutuhan air. v
ABSTRACT CLEAN WATER NEEDS ANALYSIS IN PDAM TIRTANADI SUNGGAL UNIT IN MEDAN SUNGGAL DISTRICT OF NORTH SUMATRA By: Muhammad Taufik H. (1205022135) dan Rizky Alexander P. (1205021069). Clean water is water that can be used for various purposes in everyday life is water-based resources with good quality that can be utilized by all living things. Utilization of the water of which is in performing activities of daily living, personal hygiene and the environment and to meet the biological needs of the current clean water acts as drinking water after being processed first until ready to drink. PDAM Tirtanadi Sunggal is a regional water company that provide and meet the needs of clean water in Sub Sunggal. The purpose of this final project is projecting population growth and analyze the needs of clean water for residents in the District of North Sumatra Sunggal Province. By knowing how much of the population growth and water demand in the District Sunggal then expected to be able to add insight into how to project the population growth and water demand. The stages in the completion of this final project is to first collect the required data from the PDAM Tirtanadi Sunggal with literature studies and ask questions directly to the relevant parties on the required data. Then calculate the projected number of people in the Sunggal District by using geometry. The next step is to calculate the water needs in the Sunggal District is divided into the domestic water needs and the needs of the non-domestic water in which there are social needs, commercial, industrial, and government agencies free of charge. Based on the results of the data obtained, the District population growth Sunggal is ± 0,59 % per year and the projected population in 2022 was as much as 119.812 people with the required water flow as much as 0.30 m³ / sec or 305,35 liters / sec at peak hours. It can be concluded that the number of such projections PDAM Tirtanadi Sunggal should continue to improve the quality of care and quality of water to meet the water needs of the community will be healthy and well Keywords: clean water, population growth and water demand. vi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v ABSTRACT... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penulisan... 3 D. Manfaat Penulisan... 3 E. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data... 3 F. Sistematika Penulisan... 4 G. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan dan Penulisan Laporan... 5 BAB II. TINJAUAN PERUSAHAAN A. Latar Belakang Perusahaan... 6 B. Visi dan Misi Perusahaan... 7 C. Cabang-Cabang Perusahaan... 9 D. Kegiatan Usaha... 10 E. Struktur Organisasi Perusahaan... 10 vii
BAB III. TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Air Bersih... 20 B. Fungsi Air dan Peran Air Bagi Kehidupan... 21 C. Sumber Air Bersih... 23 1. Air Atmosfer... 24 2. Air Permukaan... 24 3. Air Tanah... 26 4. Mata Air... 27 D. Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih... 28 1. Persyaratan Kualitatif... 28 2. Persyaratan Kuantitatif... 30 3. Persyaratan Kontinuitas... 32 4. Persyaratan Tekanan Air... 32 E. Standar Air Bersih... 33 F. Standar Air Minum... 35 G. Proses Pengolahan Air Bersih... 43 1. Proses Pengolahan Air secara Fisik-Kimia... 43 2. Proses Sedimentasi... 46 3. Proses Filtrasi... 47 4. Proses Desinfeksi... 49 H. Proyeksi Jumlah Penduduk... 57 I. Kebutuhan Air Bersih... 58 1. Kebutuhan Domestik... 58 2. Kebutuhan non-domestik... 59 3. Kebutuhan Air Rata-Rata... 60 4. Fluktuasi Kebutuhan... 60 x
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Proses Pengolahan Air Baku Menjadi Air Bersih... 61 1. Bendung... 62 2. Intake... 63 3. RWT (Raw Water Tank)... 64 4. RWP (Raw Water Pump)... 65 5. Clearator... 66 6. Filter... 67 7. Reservoir... 68 8. Finish Water Pump... 69 9. Sludge Lagoon... 70 10. Bahan Bahan Kimia... 71 11. Monitoring System SCADA... 71 12. Pemeriksaan Kualitas Air... 72 B. Analisis Kebutuhan Air... 72 1. Analisis Proyeksi Penduduk... 72 2. Perhitungan Proyeksi Penduduk... 73 3. Kebutuhan Air Domestik... 74 4.Kebutuhan Air non-domestik... 75 a. Kebutuhan Air untuk Fasilitas Sosial... 76 b. Kebutuhan Air untuk Fasilitas Instansi Pemerintah... 78 c. Kebutuhan Air untuk Fasilitas Niaga... 89 d. Kebutuhan Air untuk Fasilitas Industri... 81 e. Kebutuhan Air Cuma-Cuma... 83 5. Total Kebutuhan Air di Kecamatan Sunggal... 86 6. Proyeksi Kebutuhan Air pada Jam Puncak di Kecamatan Sunggal... 87 BAB V. PENUTUP 1. Kesimpulan... 89 2. Saran... 89 ix
DAFTAR TABEL Tabel III.1 Keuntungan dan Kerugian Masing-Masing Sumber Air...27 Tabel III.2 Standar Air Bersih...33 Tabel III.3 Standar Kualitas Air Minum...37 Tabel III.4 Standar Kualitas Air Minum menurut WHO...40 Tabel III.5 Organic Compounds WHO...41 Tabel III.6 Disinfectants and Disinfectants by Product WHO...42 Tabel III.7 Perbedaan Slow Sand Filter dengan Rapid Sand Filter...51 Tabel III.8 Karateristik Media Filter...52 Tabel III.9 Keuntungan dan Kerugian Klor Dioksida Sebagai Disinfektan...54 Tabel III.10 Keuntungan dan Kerugian Radiasi Ultra Violet Sebagai Disinfektan...55 Tabel III.11 Keuntungan dan Kerugian Ozon Sebagai Disinfektan...56 Tabel III.12 Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota dan Jumlah Penduduk...59 Tabel III.13 Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Sarana...59 Tabel IV.1 Data pertumbuhan Penduduk kecamatan Medan Sunggal Tahun 2008-2012...73 Tabel IV.2 Proyeksi Perhitungan jumlah Penduduk Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2012-2022...74 Tabel IV.3 Proyeksi Jumlah kebutuhan air untuk Domestik Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2012-2022...75 Tabel IV.4 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Sosial kecematan Medan Sunggal Tahun 2014-2022......76 xi
Tabel IV.5 Kebutuhan Air untuk Fasilitas Instansi Pemerintah Kecamatan Sunggal Tahun 2014-2022...77 Tabel IV.6 Jumlah Fasilitas Instansi Pemerintah Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2013...78 Tabel IV.7 Kebutuhan Air untuk Fasilitas Instansi Pemerintah Kecamatan Sunggal Tahun 2014-2022...79 Tabel IV.8 Jumlah Fasilitas Niaga Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2013...80 Tabel IV.9 Kebutuhan Air untuk Fasilitas Niaga Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2014-2022...81 Tabel IV.10 Jumlah Fasilitas Industri Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2013...82 Tabel IV.11 Kebutuhan Air untuk Fasilitas Industri Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2014-2022...83 Tabel IV.12 Jumlah Fasilitas Air Cuma-cuma Kecamatan Medan Sunggal Tahun 2013...84 Tabel IV.13 Kecamatan Air Cuma-cuma Kecamatan Sunggal tahun 2014-2022...85 Tabel IV.14 Total Kebutuhan Air non-domestik dalam sehari di Kecamatan Sunggal Tahun 2014-2022...86 Tabel IV.15 Total Kebutuhan Air dalam Sehari di Kecamatan Sunggal tahun 2014-2022...87 Tabel IV.16 Proyeksi Kebutuhan Air pada Jam puncak di Kecamatan Sunggal...87 xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar IV.1 Bendungan IPA Sunggal...... 61 Gambar IV.2 Bendungan IPA Sunggal...... 62 Gambar IV.3 Bangunan Intake...... 63 Gambar IV.4 RWT (Raw Water Tank)... 64 Gambar IV.5 RWP (Raw Water Pump)... 65 Gambar IV.6 Bangunan Clearator... 66 Gambar IV.7 Air Mengalir ke Filter setelah dari Clearator... 67 Gambar IV.8 Potongan Bak Filter... 78 Gambar IV.9 FWP (Finish Water Pump)...... 79 Gambar IV.10 Sludge Lagoon...... 70 xiii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pemilihan Judul Air bersih merupakan kebutuhan pokok manusia, dimana kebutuhannya dari hari kehari dirasakan semakin meningkat sejalan dengan pertumbuhan jumlah penduduk dan ketergantungan masyarakat dan juga pola hidup masyarakat terhadap air. Maka dari itu air bersih pun menjadi salah satu dari sekian banyak kebutuhan yang sangat diprioritaskan bagi seluruh makhluk hidup. Bagi manusia, air bersih berperan penting dalam berbagai macam bentuk kegiatan sehari-hari. Seperti keperluan rumah tangga, air bersih digunakan untuk keperluan mencuci, memasak makanan dan minuman serta keperluan keperluan mandi cuci kakus dan lain sebagainya. Selain keperluan rumah tangga, air bersih juga sangat berperan dalam keperluan-keperluan umum lainnya seperti kegunaannya dalam bidang industri kecil hingga industri besar, perdagangan, peternakan dan pertanian, pelayanan masyarakat, rumah ibadah hingga keperluan umum untuk keindahan taman kota. Berdasarkan berbagai kebutuhan itulah maka dilakukan usaha-usaha guna memenuhi kebutuhan air bersih yang dapat digunakan oleh masyarakat luas. Dalam Perpres Nomor 33 tahun 2011 tentang Kebijakan Nasional Pengelolaan Sumber Daya Air disebutkan bahwa dalam pemenuhan air tersebut manusia melakukan berbagai upaya untuk mendapatkannya. Dan dalam usaha pemenuhan kebutuhan air bersih untuk masyarakat ini tidak akan terlepas dari proses penyediaan/produksi air bersih, analisis dari kebutuhan tiap-tiap daerah yang akan disalurkan air bersih hingga perhitungan dimensi pipa penyalur serta jaringan pipa distribusi yang menjadi media pendistribusian air bersih ke masyarakat. Penyediaan air bersih sendiri adalah merupakan suatu kegiatan menyediakan air bersih untuk memenuhi kebutuhan masyarakat agar mendapatkan kehidupan yang sehat dan bersih. UU RI Nomor 11 tahun 1974 tentang 1
Pengairan menjelaskan bahwa pendistribusian air bersih merupakan penyaluran atau pembagian air bersih melalui sistem perpipaan dari bangunan bagi. Seiring perkembangan zaman yang semakin maju dan semakin bertambahnya jumlah penduduk di dunia secara khususnya di daerah Kota Medan dan Provinsi Sumatera Utara, maka ketersediaan air bersih merupakan salah satu objek kepentingan yang harus diutamakan. Dalam hal ini Kecamatan Medan Sunggal sebagai sebuah kecamatan yang terletak di kota Madya Medan yang merupakan wilayah penunjang ekonomi Provinsi Sumatera Utara membutuhkan pasokan air bersih yang cukup untuk semua masyarakatnya. Karena itulah maka PDAM Tirtanadi Sunggal Sumatera Utara bersiap untuk menyediakan dan mendistribusikan air bersih yang dapat digunakan untuk kehidupan sehari-hari dalam jumlah yang cukup besar di wilayah Kecamatan Medan Sunggal. Sesuai dengan hal diatas, maka dalam Tugas Akhir ini membahas dan menganalisis tentang kebutuhan air bersih di Kecamatan Sunggal hingga tahun 2022 terhitung dari tahun 2014 serta proyeksi pertumbuhan jumlah penduduk dan proyeksi pertambahan jumlah pelanggan air PDAM. Atas dasar pemikiran itulah maka judul laporan Tugas Akhir ini berjudul Analisis Kebutuhanan Air Bersih dan Sistem Penyediaan di PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal di Kecamatan Medan Sunggal, Sumatera Utara. B. Rumusan Masalah Topik bahasan atau permasalahan yang akan dibahas dalam laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Berapakah proyeksi pertumbuhan jumlah penduduk dan proyeksi pertambahan jumlah pelanggan air PDAM di Kecamatan Medan Sunggal pada tahun 2022? 2. Bagaimanakah proses pengolahan air bersih di Instalasi Pengolahan Air Sunggal atau IPA Sunggal sehingga siap digunakan oleh masyarakat Kecamatan Medan Sunggal? 2
3. Berapakah jumlah kebutuhan air dalam skala debit yang dibutuhkan di Kecamatan Medan Sunggal pada tahun 2022? C. Tujuan Penulisan Tujuan penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui proses pengolahan air bersih di PDAM Instalasi Pengolahan Air Sunggal; 2. Mengetahui jumlah kebutuhan air bersih yang dibutuhkan masyarakat di Kecamatan Medan Sunggal; D. Manfaat Penulisan Penulis mengharapkan laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk halhal sebagai berikut: 1. Memperoleh pengetahuan tentang pengolahan air bersih bagi masyarakat; 2. Memperluas dan menambah wawasan tentang kebutuhan air yang diperlukan masyarakat; 3. Mendapatkan pengetahuan tentang bagaimana cara memprediksi kebutuhan air masyarakat di masa depan; 4. Menambah pengetahuan tentang bagaimana cara kerja PDAM di Provinsi Sumatera Utara khususnya PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal dan kantor pusat PDAM Tirtanadi Medan; 5. Menjadikan laporan ini sebagai bagian dari kepustakaan di Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. E. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data Penulisan laporan Tugas Akhir ini membutuhkan teknik pengumpulan dan pengolahan data sebagai berikut agar proses penulisan laporan ini menjadi efektif dan efisien. 1. Teknik Pengumpulan Data 3
Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini penulis mempunyai beberapa cara yang digunakan sebagai alat untuk mengumpulkan data yang diperlukan, diantaranya sebagai berikut: a. Melakukan observasi kelapangan; b. Mengambil data dari BPS dan PDAM; c. Melakukan metode wawancara. 2. Teknik Pengolahan Data Sementara itu teknik pengolahan data yang dilakukan agar menjadi isi dari laporan yang dapat dipertanggungjawabkan ini adalah sebagai berikut: a. Dengan menggunakan cara manual dan Ms. Excel; b. Menggunakan analisis statistik (data kuantatif) dengan menggunakan rumus; c. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dalam hal kelengkapan data dan penulisan isi laporan Tugas Akhir. F. Sistematika Penulisan BAB I: Pendahuluan. Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan laporan Tugas Akhir dan sistematika penulisan; BAB II: Tinjauan perusahaan. Berisi latar belakang perusahaan, visi dan misi perusahaan, cabang-cabang perusahaan dan struktur organisasi perusahaan; BAB III: Tinjauan pustaka. Berisi teori dari beberapa sumber yang berhubungan dengan permasalahan dan tujuan pembahasan; BAB IV: Hasil dan pembahasan. Berisi analisis dan pembahasan masalah; BAB V : Penutup. Berisi kesimpulan dan saran. 4
G. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan dan Penulisan Laporan Tugas Akhir No. A 1. KEGIATAN Persiapan Memilih jenis TA (Perencanaan, atau Riset) dan Mengajukan Judul 2. Bimbingan Tahap Awal (Untuk Proposal atau Penetapan Judul dan Topik Bahasan) 3. Mendapatkan Persetujuan Proposal/Judul TA 4. Bimbingan untuk Pelaksanaan TA Mei BULAN Juni Juli Agust B Pelaksanaan 5. Bimbingan untuk Pengumpulan Data 6. Pengumpulan Data 7. Bimbingan untuk Pengolahan Data 8. Pengolahan Data C Pelaporan 9. Bimbingan untuk Penulisan BAB I 10. Penulisan BAB I (Pendahuluan) 11. Bimbingan untuk Penulisan BAB II dan BAB III 12. Penulisan BAB II dan III (Tinjauan Perusahaan dan Tinjauan Kepustakaan) 13. Bimbingan untuk Penulisan BAB IV dan BAB V 14. Penulisan BAB IV ( Hasil Pengumpulan Data dan Pengolahan Data) 15. Penulisan BAB V atau (Pembahasan) 16. Bimbingan untuk Penulisan BAB VI 17. Penulisan BAB VI (Simpulan dan Saran) 18. Bimbingan Tahap Akhir (Penyempurnaan LTA) 19. Penyempurnaan Laporan Tugas Akhir 5