1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi kehidupan manusia serta untuk memajukan kesejahteraan umum. Sumber air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari pada umumnya didapat dari sungai dan air pegunungan. Air sungai yang sering digunakan oleh masyarakat untuk minum, memasak, mandi dan lain-lain haruslah tetap terjaga kualitas kebersihannya. Namun tidak jarang kita lihat air yang keruh dan berbau pada beberapa sumber air. Setiap sumber air memiliki baku mutu yang telah ditentukan standarnya. Dewasa ini terdapat banyak industri besar maupun kecil yang dibangun oleh pemerintah maupun perorangan. Setiap industri menghasilkan berbagai produk yang berbeda dan juga menghasilkan limbah yang berbeda. Limbah yang mengandung berbagai zat kimia yang tidak berbahaya maupun berbahaya pada umumnya haruslah diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke perairan atau sungai. Menurut ketentuan yang ada bahwa setiap pemrakarsa usaha wajib melaporkan hasil instalasi pengolahan air limbah. Namun pada kenyataannya limbah yang dibuang ke sungai masih mengandung zat-zat kimia dengan kadar yang dapat merusak lingkungan dan Badan Lingkungan Hidup (BLH) terkadang kesulitan dalam melakukan pengawasan terhadap pengelolaan limbah industri yang dikarenakan terdapat beberapa industri tidak melaporkan hasil instalasi pengolahan air limbah. Pencemaran yang dihasilkan dari pembuangan limbah dapat berdampak buruk bagi kesehatan manusia dan kehidupan makhluk hidup yang berada di air. Hal-hal yang kerap diperhatikan untuk menilai kualitas air yang baik yaitu ph, kadar oksigen terlarut, konduktivitas, suhu air, salinitas, ion tembaga, nitrat, zat besi, seng dan lain sebagainya. Pengujian air limbah yang masih dilakukan secara manual, tidak real-time
2 dan biaya uji laboratorium yang cenderung mahal menjadi salah satu kendala dalam pengawasan air limbah. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan melakukan pemantauan secara real-time terhadap kualitas air limbah. Dengan adanya sistem pendeteksi dan pemantauan terhadap kualitas air limbah maka setiap industri maupun badan usaha lain dapat mengetahui tingkat zat berbahaya yang ada pada limbah mereka. Setiap badan usaha juga dapat lebih mudah memberikan laporan dari hasil instalasi pengelolaan air limbah mereka ke Badan Lingkungan Hidup (BLH) dan Badan Lingkungan Hidup (BLH) juga dapat lebih mudah untuk mengontrol status sungai atau perairan. Penelitian mengenai pemantauan kualitas air dengan teknologi Wireless Sensor Network ini sudah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Penelitian yang membahas tentang pemantauan kualitas air secara real-time dilingkungan Internet of Things (IoT) dengan menggunakan raspberry PI B+ sebagai inti pemrosesannya dan menggunakan sensor temperature, PH, turbidity, conductivity dan dissolve oxygen sebagai penentuan kualitas air (Vijayakumar, R. & Ramya, R., 2013). Penelitian lainnya yaitu menggunakan teknologi wireless sensor network untuk sistem pemantauan kualitas air secara real-time dengan menggunakan sensor PH, turbidity dan conductivity yang dimana ketika kualitas air diketahui sangat berbahaya maka sistem akan mengirimkan pesan kepada pengguna yang memiliki akses terhadap sistem (Barabde, M. & Danve, S., 2015). Penelitian lainnya yaitu menggunakan mikrokontroler untuk memantau limbah cair dengan parameter suhu, PH, kekeruhan dan emisi gas CO, pemantauan dilakukan secara lokal pada website yang telah dibuat (Mahendra, S. & Heriyanto, 2014). Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem yang dapat mendeteksi memantau kualitas air limbah sesuai dengan baku mutu dimana pendeteksian dan pemantauan dapat dilakukan secara real-time. Untuk itu, dirancang suatu Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu Air Limbah Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network.
3 1.2. Rumusan Masalah Banyaknya pabrik atau industri rumah tangga yang ada disuatu wilayah membawa beberapa dampak negatif dan positif terhadap lingkungan hidup. Salah satu dampak negatif dari adanya pabrik atau industri rumah tangga adalah pencemaran terhadap air disekitar lingkungan tempat tinggal masyarakat yang diakibatkan oleh pembuangan limbah. Kesulitan yang dihadapi Badan Lingkungan Hidup (BLH) dalam melakukan pengawasan terhadap pengolahan limbah dikarenakan terdapat beberapa pihak tidak melaporkan hasil instalasi pengolahan air limbah. Pengujian air limbah yang masih dilakukan secara manual, tidak real-time dan biaya uji laboratorium yang relatif mahal menjadi salah satu kendala dalam pengawasan air limbah. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem yang dapat mendeteksi kandungan zat kimia pada air limbah secara realtime. 1.3. Batasan Masalah Dengan melihat masalah masalah yang telah diidentifikasi, maka penulisan ini dibatasi pada hal hal sebagai berikut : 1. Pemantauan difokuskan pada limbah cair. 2. Parameter yang diukur adalah derajat keasaman (ph), konduktivitas, kadar oksigen terlarut, dan suhu air. 3. Sistem yang dibangun tidak berupa sistem pengambil keputusan. 4. Pengujian dilakukan dengan menggunakan sampel air limbah kelapa sawit 1.4. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeteksi derajat keasaman (ph), konduktivitas, kadar oksigen terlarut dan suhu yang terdapat pada air limbah dan juga membangun sistem peringatan (warning) terhadap air limbah yang dipantau. 1.5. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Untuk meminimalisir biaya operasioal pengelolaan air limbah 2. Membantu memantau kondisi air limbah secara efektif dan efisien.
4 3. Sebagai referensi bagi penelitian selanjutnya dibidang air limbah. 1.6. Metodologi Beberapa tahapan yang akan dilakukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang berkaitan dengan kualitas air, baku mutu suatu air, pencemaran air oleh air limbah, sensor ph, Conductivity sensor, Dissolved Oxygen sensor, sensor suhu air, Waspmote Smart Water Sensor dan 3G/gprs Module dari berbagai jurnal, tesis dan beberapa sumber lainnya. 2. Analisis Permasalahan Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap berbagai referensi yang telah dikumpulkan untuk dapat memahami baku mutu suatu air dan memahami proses pengumpulan dan pengiriman data dengan teknologi Wireless Sensor Network. 3. Perancangan Pada tahap ini dilakukan perancangan perangkat lunak dan perangkat keras seperti perancangan antar muka pengguna, arsitektur, sensor, papan utama sensor dan modul 3G/gprs. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil analisis terhadap studi literatur yang telah didapatkan dan dipahami. 4. Implementasi Pada tahap ini dilakukan implementasi dari hasil analisis dan perancangan yang telah dilakukan ke dalam pembangunan kode program. 5. Pengujian Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi yang digunakan untuk mendeteksi nilai-nilai sensor dan aplikasi yang digunakan untuk memantau baku mutu air limbah, serta memastikan sistem notifikasi berfungsi sesuai dengan apa yang diharapkan. 6. Penyusunan Laporan Pada tahap ini dilakukan penyusunan laporan mengenai penelitian baku mutu air limbah yang telah dilakukan.
5 1.7. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut: Bab 1: Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi dan sistematikan penulisan dari penelitian ini. Bab 2: Landasan Teori Bab ini berisi teori-teori yang berhubungan dan digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas pada penelitian ini. Pada bab ini akan dijelaskan tentang air, limbah, baku mutu, sensor derajat keasaman (ph), sensor konduktivitas, sensor kadar oksigen terlarut, sensor suhu air, Waspmote Smart Water Sensor Board, Waspmote Events Sensor Board, Waspmote 3G/gprs Board, Wireless Sensor Network, Internet of Things (IoT) serta komunikasi perangkat keras ke jaringan. Bab 3: Analisis dan Perancangan Bab ini berisi tentang tahap-tahap kalibrasi sensor, analisis dari baku mutu air limbah yang digunakan sebagai parameter notifikasi tentang air limbah yang diuji, serta perancangan sistem dan alur proses kerja sistem ke dalam flowchart dan use case diagram. Bab 4: Implementasi dan Pengujian Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dan analisis dari perancangan yang telah disusun pada Bab 3. Selain itu, pada bab ini juga dipaparkan hasil dari pengujian sistem yang telah dibangun. Bab 5: Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dari seluruh pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan saran-saran yang disampaikan untuk pengembangan pada penelitian selanjutnya.