BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Air merupakan sumber daya alam yang dimiliki oleh setiap negara. Indonesia adalah salah satu negara yang sebagian besar wilayahnya terdiri dari perairan. Air bersih merupakan kebutuhan paling dasar bagi manusia dan harus selalu ada karena tanpa air manusia tidak mungkin dapat melangsungkan kehidupannya. Air digunakan hampir pada setiap aspek kehidupan manusia, mulai dari penggunaan untuk rumah tangga sampai untuk kegiatan yang lebih luas seperti bidang komersial, sosial dan perdagangan. Sumber daya alam ini memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan masyarakat. Undang-undang Dasar 1945 pasal 33 ayat 3 menyatakan bahwa bumi dan air dan kekayaan alam yang terkandung didalamnya dikuasai oleh negara dan dipergunakan sebesar-besarnya untuk kemakmuran rakyat. Sumber daya air di Indonesia dikelola oleh Perusahaan Air Minum (PAM) yang mendapatkan wewenang dari pemerintah dalam pengelolaan kebutuhan konsumsi air bersih bagi masyarakat dan yang berada di setiap pemerintahan daerah dinamakan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). PAM atau PDAM adalah salah satu bentuk sektor publik yang merupakan bagian dari perekonomian nasional yang dikendalikan oleh pemerintah, berkaitan dengan pemberian atau penyerahan jasa-jasa pemerintah kepada publik. Tingkat pelayanan PAM atau PDAM saat ini masih memiliki kendala terutama dalam hal pendistribusian pelayanan air yang tidak merata. Pendistribusian lebih banyak difokuskan untuk melayani kegiatan komersial yang mendukung pembangunan ekonomi dan hanya konsumen yang memiliki kemampuan membayar dapat memiliki akses terhadap air bersih, sehingga perhatian diberikan lebih banyak kepada masyarakat di daerah perkotaan dibandingkan dengan daerah pedesaan. 1.2. Tujuan Kunjungan lapang bertujuan mengetahui proses pengolahan air dan analisis kuantitatif dalam sebuah Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Pakuan yang terletak di kota Bogor. 1.3. Waktu dan Tempat Kegiatan kunjungan lapang Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Pakuan dilakukan pada hari selasa, tanggal 08 Oktober 2013 pukul 07.30 sampai 12.00 wib. Perusahaan tersebut terletak di Jalan Siliwangi No. 121 Bogor Selatan, Bogor.
BAB II ISI 2.1. Sejarah Perusahaan Perusahaan daerah air minum (PDAM) merupakan salah satu perusahaan air terbesar di Indonesia. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Pakuan adalah pusatnya di kota Bogor. PDAM Kabupaten Bogor didirikan pada tanggal 14 April 1983 berdasarkan Peraturan Daerah Kabupaten Bogor No. II/DPRD/Ps.012/III/1981 diubah dengan Peraturan Daerah Kabupaten Bogor No. 05 Tahun 1991 tentang pembentukan PDAM Kabupaten Bogor. PDAM Bogor masih merupakan BUMD (Badan Usaha Milik Daerah) yang dikelola sendiri dan dimiliki oleh PEMDA. Logo Perusahaan PDAM Tirta Pakuan ditunjukkan pada Gambar 1. Namun sejarah menunjukkan bahwa Kota Bogor yang dahulu dikenal dengan nama Buitenzorg, telah mempunyai sistem pelayanan air minum sejak tahun 1918 yang dibangun oleh pemerintah Belanda saat itu. Sistem pelayanan air minum tersebut memanfaatkan sumber mata air Kota Batu yang letaknya di daerah Kabupaten Bogor dan berjarak sekitar 7 km dari kota Bogor. Nama perusahaan air minum waktu itu adalah Gemeentelijhe Waterleiding te Buitenzorg. Sumber mata air Kota Batu ini merupakan cikal bakal keberadaan PDAM kota Bogor dan tahun 1918 dianggap sebagai dimulainya pelayanan air minum kota Bogor.
Gambar 1 Logo PDAM Tirta Pakuan 2.2. Visi dan Misi PDAM Kota Bogor dalam pelaksanaannya dilandasi oleh visi dan misi. Visi PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor adalah menjadi perusahaan terdepan di bidang pelayanan air minum. Pada tahun 2007 PDAM Tirta Pakuan memperoleh penghargaan Cipta Karya untuk penyelenggaraan air minum kategori kota besar dari Departemen Pekerjaan Umum sebagai peringkat pertama. Selain itu hasil audit tahunan buku 2005 dan 2006 menunjukkan kinerja PDAM Tirta Pakuan sesuai Kepmendagri nomor 47 tahun 1999, tentang pedoman kinerja PDAM masuk dalam kategori sehat. Berdasarkan hasil kepuasan pelanggan menunjukkan pelayanan PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor dinilai baik oleh pelanggannya. Oleh karena itu, pencapaian PDAM Tirta Pakuan sering dianggap sebagai PDAM percontohan untuk dijadikan tempat studi banding untuk PDAM-PDAM lain. Menurut PP 16 Tahun 2005 PDAM menyiapkan air siap minum (zona air minum prima).
Misinya adalah memberikan kepuasan pelayanan air minum secara berkesinambungan kepada masyarakat sesuai standar kesehatan yang ada dengan mempertimbangkan keterjangkauan masyarakat dan berperan sebagai penunjang otonomi daerah serta meningkatkan sumber daya manusia secara maksimal. Penjabaran misi tersebut diantaranya yaitu menyelenggarakan sistem pelayanan air minum yang unggul berkesinambungan memenuhi mutu yang berlaku untuk menjamin tercapainya kepuasan pelayanan kepada pelanggan. Mengembangkan bidang usaha sistem pelayanan air minum yang efisien, efektif dan tepat guna sehingga produk dan kinerja yang dihasilkan dapat dipasarkan dalam jangkauan masyarakat pelanggannya dengan memperhatikan undang-undang perlindungan konsumen. Mewujudkan penyelenggaraan perusahaan milik daerah yang dapat menunjang otonomi daerah secara maksimal. Menyelesaikan aspek teknik, aspek manajemen dan aspek kewirausahaan dalam penyelenggaraan sistem pelayanan yang berorientasi pada manfaat dan perlindungan sumber daya lingkungan. Serta Mengembangkan penelitian dan kegiatan inovatif serta peningkatan SDM yang dapat menopang tuntutan pertumbuhan. 2.2. Sumber Air Minum Sumber air minum PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor berasal dari 2 sumber utama, yaitu mata air (saat ini hanya 30%) dan air permukaan (Sungai Cisadane 70%). Mata air terdiri dari tiga wilayah yaitu mata air Kota Batu, Bantar Kambing dan Tangkil. Mata air Kota Batu dengan kapasitas terpasang 70 L/det. Mata air Bantar Kambing dengan kapasitas terpasang 170 L/det. Mata air Tangkil dengan kapasitas terpasang 170 L/det. Air permukaan terdiri dari dua WTP yaitu WTP Cipaku dan Dekeng. WTP Cipaku dengan kapasitas terpasang 240 L/det. WTP Dekeng dengan kapasitas terpasang 400L/det. 2.3. Proses Pengolahan Air Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) merupakan perusahaan yang mengolah sumber mata air menjadi air bersih yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Air bersih didapat dengan mengolah air yang harus bersih secara fisika dan kimia. Diagram alir pengolahan air bersih di pada PDAM Tirta Pakuan Bogor dapat dilihat pada Gambar 2. Bangunan intake berfungsi sebagai bangunan pertama untuk masuknya air dari sumber air. Sumber air utamanya diambil dari air sungai. Bangunan ini terdapat penyaring kasar yang berfungsi untuk menyaring benda-benda yang ikut tergenang dalam air, misalnya sampah rumah tangga, daun-daun, dan batang pohon yang ada di aliran sumber air. Bak Prasedimentasi digunakan untuk sumber air yang karakteristik turbiditasnya tinggi, fungsinya untuk pengendapan partikel-partikel diskrit dan berat seperti pasir dan kotoran lainnya. Selanjutnya air dipompa ke bangunan utama pengolahan air bersih yakni WTP. WTP (Water Treatment Plane) merupakan tempat pengolahan sumber air menjadi air bersih. Bangunan ini terdiri dari beberapa bagian, yakni koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi. Koagulasi merupakan tempat terjadinya proses kimiawi, pada proses koagulasi ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai atau air kotor berbentuk koloid dengan berbagai partikel koloid yang terkandung didalamnya. Koagulan yang
digunakan yaitu PAC 10% (bahan pengendap). Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang terlarut didalamnya, analoginya seperti memisahkan air pada susu kedelai. Proses ini menggunakan rapid mixing (pengadukan cepat) agar koagulan dapat terlarut merata dalam waktu singkat. Bentuk alat pengaduknya dapat bervariasi, selain rapid mixing, dapat menggunakan hidrolis (hydrolic jump) atau mekanis (menggunakan batang pengaduk). Air selanjutnya masuk ke unit flokulasi. Tujuannya adalah untuk membentuk dan memperbesar flok (pengotor yang terendapkan). Di sini dibutuhkan lokasi yang alirannya tenang namun tetap ada pengadukan lambat (slow mixing) supaya flok menumpuk. Untuk meningkatkan efisiensi, biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok tersebut. Setelah itu sedimentasi digunakan untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Proses pengendapan (sedimentasi) digunakan untuk memisahkan bagian yang padat dengan memanfaatkan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada di bagian bawah bak penguras sedangkan air murni di atas. Unit ini juga menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumpur) akan lebih besar daripada berat jenis air. Saat ini telah ada unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi yang dibuat tergabung. Proses ini disebut dengan unit aselator. Proses aerasi untuk melarutkan logam yang sukar larut di dalam air dilakukan proses oksigenasi atau penangkapan O2 dari udara pada air olahan. Filtrasi bertujuan untuk menyaring air dengan media butiran. Cara ini dilakukan dengan metode gravitasi. Proses penyaringan (filtrasi) untuk mendapatkan proses pemisahan antara bahan padatan/koloid dengan cairan, sedangkan sistem pengaliran saringan umumnya penggabungan sistem aliran dari bawah ke atas (up flow filtration) dengan aliran gravitasi (gravitation filtration), sehingga bahan padatan setelah melalui proses saringan (filtrasi) umumnya dapat dilihat langsung terapung. Saringan ini biasanya terdiri dari antrasit, pasir silika dan kerikil silika dengan ketebalan berbeda. Setelah bersih dari pengotor, masih ada kemungkinan ada kuman dan bakteri yang hidup, sehingga ditambahkan senyawa kimia yang dapat mematikan kuman ini, biasanya berupa penambahan gas klor sebelum masuk ke bangunan selanjutnya, yakni reservoir. Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa-pipa secara gravitasi. Daerah bogor merupakan dataran tinggi sehingga digunakan gravitasi, maka reservoir biasanya diletakkan di tempat dengan posisi lebih tinggi daripada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi. Kemudian proses reservoir untuk mengaliri ke wilayah-wilayah tertentu yang pemakaiannya digunakan pada jam-jam puncak (jam 05.00-20.00 wib), setelah itu air dapat digunakan oleh konsumen untuk kegiatan rumah tangga.
Gambar 2 Diagram Alir PDAM Tirta Pakuan Bogor 2.4. Analisis Kualitas Air Bahan Baku Produksi Analisis kualitas air tersebut tersiri dari parameter fisik dan parameter kimia. Parameter fisik terdiri dari suhu, kekeruhan, total padatan terlarut, bau, rasa dan warna. Air dengan kualitas yang baik harus memiliki temperatur yang sama dengan temperatur udara (20-25 ⁰C). Air yang secara signifikan mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara berarti mengandung zat-zat tertentu atau sedang terjadi proses-proses tertentu yang mengeluarkan atau menyerap energi dalam air. Kenaikan suhu air akan menimbulkan beberapa akibat, misalnya penurunan jumlah oksigen terlarut dalam air, peningkatan kecepatan reaksi kimia, dan terganggunya kehidupan ikan serta hewan air. Sehingga proses analisa secara fisik mencakup temperatur air sangat penting. Suhu air bahan baku yang berasal dari Sungai Cisadane relatif lebih tinggi daripada air bahan baku yang berasal dari mata air. Hal ini disebabkan oleh terbukanya aliran air dari sungai hingga ke WTP dan kondisi sekitar lokasi pengambilan air bahan baku (intake) relatif terbuka dengan jumlah pohon yang relatif sedikit, sehingga air bahan baku terkena cahaya matahari secara langsung. Sedangkan pada mata air, air bahan baku dialirkan melalui pipa dan kondisi di sekitar mata air rindang. Mata air Tangkil, Kotabatu, dan Bantar Kambing telah ditanami oleh berbagai jenis pohon, diantaranya ialah Mahoni, Puspa, dan Jati (Putri 2004). Kekeruhan disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari bahan tanah liat. Semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh. Kekeruhan pada air juga disebabkan oleh kotoran-kotoran bahan lain yang terlarut di dalamnya.
Umumnya kekeruhan yang tinggi terjadi pada saat terjadi hujan. Kekeruhan akan mencapai lebih besar dari 50 NTU, sedangkan kekeruhan normal yaitu berkisar antara 30-50 NTU. Kekeruhan yang diperoleh sampai akhir proses pengolahan yaitu berkisar 0,2-0,6 NTU. Padatan terlarut adalah padatan-padatan yang mempunyai ukuran lebih kecil daripada tersuspensi. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang larut air, mineral, dan garamgaramnya. Air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan. Namun pencemaran air tidak mutlak harus tergantung pada warna air, karena bahan buangan industri yang memberikan warna belum tentu lebih berbahaya dari buangan industri yang tidak memberikan warna. Parameter kimia terdiri dari derajat keasaman (pH), bikarbonat, kalsium, magnesium, kesadahan, karbondioksida bebas (CO2 bebas), klorida, nitrat, sulfat, fosfat, zat organik, oksigen terlarut dan BOD (Biochemical Oxygen Demand). Derajat keasaman merupakan salah satu parameter penting yang dipertimbangkan dalam proses pengolahan air. Parameter ini juga menjadi salah satu penentu dalam penetapan nilai indeks mutu kualitas air. Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6.5-7.5. Berdasarkan permenkes No. 173/Menkes/Per/VII/1977, standar nilai pH untuk air bahan baku adalah 6,58,5. Keberadaan bikarbonat, kalsium, dan magnesium saling berhubungan satu sama lain terutama dalam penentuan kesadahan. Bikarbonat merupakan salah satu ion yang terdeteksi dalam air bahan baku, baik yang berasal dari Sungai Cisadane maupun yang berasal dari mata air. Nilai bikarbonat yang berasal dari kalsium dan magnesium merupakan salah satu penentu dalam kesadahan air bahan baku. Keberadaan ion bikarbonat dapat menyebabkan air memiliki sifat kesadahan sementara. Sifat inilah yang lebih berpengaruh terhadap kualitas air. Kalsium dalam air merupakan penyebab sifat kesadahan air. Keberadaannya dapat menyebabkan kesadahan sementara ataupun tetap, tergantung pada garam yang dihasilkan. Magnesium juga dapat menyebabkan terjadinya kesadahan sementara ataupun kesadahan tetap. Kesadahan ditentukan oleh kandungan bikarbonat, kalsium, dan magnesium. Tingkat kesadahan dalam air berhubungan dengan garam-garam yang terlarut dalam air terutama garam Ca dan Mg. Kehadiran Ca2+ dan Mg2+ diakibatkan oleh kontak dengan bantuan geologi yang mengandung unsur kalsium dan magnesium selama perjalanan air di dalam tanah. Kepekatan karbondioksida yang ada, mempengaruhi kepekatan oksigen terlarut dalam air. Karbondioksida dari udara selalu bertukar dengan karbondioksida yang ada di air jika air dan udara bersentuhan. Karbondioksida dapat juga terbentuk sebagai hasil metabolisme. Proses fotosintesis menggunakan CO2 dan menghasilkan O2. Hal ini mempengaruhi konsentrasi CO2 dalam air yang bergantung pada kedalaman air. Respirasi akan menghasilkan CO2 dari hewan ataupun tanaman. Peristiwa ini akan mempengaruhi kadar CO2 dalam air. Klorida merupakan salah satu komponen dalam air atau terdapat dalam air buangan, dalam konsentrasi berlebihan akan mengganggu cita rasa air, dalam hal ini air akan terasa asin dan amis. Air buangan industri dan kotoran manusia khususnya urin banyak mengandung klorida. Nitrat merupakan senyawa anorganik yang menjadi salah satu sumber nitrogen di alam. Nitrat di dalam tanah dan air terbanyak dibuat oleh mikroorganisme dengan cara biologis. Nitrat merupakan salah satu indikator terjadinya pencemaran. Nilai batas maksimum nitrat yang ditetapkan oleh Permenkes No.173/Menkes/Per/VIII/1997 yaitu sebesar 10 mg/L.
Sulfat merupakan sejenis ion garam yang tidak beracun dan secara alamiah terdapat di semua air sungai. Pada beberapa sungai terdapat kepekatan yang lebih tinggi. Garam sebagai pencemar lainnya yaitu pada umumnya diturunkan langsung dari sumber di dalam lingkungan alamiah. Garam terdapat di dalam tanah dan tercuci oleh air serta memasuki sungai oleh aliran di atas tanah maupun oleh perairan di antara permukaan. Fosfat yang terlarut di perairan alami biasanya terdapat dalam jumlah yang rendah. Hal ini dibuktikan oleh hasil pengukuran parameter fosfat pada air bahan baku PDAM. Bahkan ada yang menunjukkan kosentrasi fospat nol atau tidak terdeteksi. Kondisi ini akan mempengaruhi nilai IMKA (Indeks Mutu Kualitas Air) air bahan baku. Zat Organik memungkinkan terjadinya peningkatan atau penurunan kandungan parameter tertentu. Salah satu parameter penting yang dpengaruhi nilai zat organik adalah jumlah bakteri patogen di dalam air. Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme. Bahan buangan ini akan meningkatkan populasi mikroorganisme dalam air. Seiring dengan bertambahnya populasi mikroorganisme maka tidak tertutup kemungkinan bakteri pathogen yang berbahaya bagi manusia ikut berkembang. Menurut Sastrawijaya (1991), oksigen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan hanya sedikit larut dalam air. Semakin tinggi nilai DO, maka semakin baik kondisi air. Kepekatan oksigen terlarut bergantung kepada suhu, kehadiran tanaman yang mampu berfotosintesis, tingkat penetrasi cahaya yang tergantung pada kedalaman dan kekeruhan air, tingkat kederasan aliran air dan jumlah bahan organik yang diuraikan dalam air, misalnya sampah, ganggang mati atau limbah. BOD (Biochemical Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan buangan dalam air. Jika nilai BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organic yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relative jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan tersebut. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan engan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahan-bahan buangan membutuhkan oksigen dalam jumlah yang tinggi. Peristiwa penguraian bahan buangan organic melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air adalah proses alamiah yan mudah terjadi apabila air mengandung oksigen yang cukup. Jumlah mikroorganisme di dalam air tergantung pada kebersihan air. Air yang bersih biasanya mengandung mikroorganisme yang lebih sedikit dibandingkan dengan air yang tercemar oleh bahan buangan (Wardhana 1995). 2.5. Alat-Alat Instrumen Turbidimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kekeruhan dari suatu larutan. Turbidimeter adalah pengukuran spesies hamburan cahaya dalam larutan dengan memanfaatkan intensitas cahaya berkas masuk setelah dilewatkan melalui larutan. Untuk uji turbidimetri, perubahan cahaya yang diserap (kebalikan dari jumlah yang ditransmisikan) bisa dikaitkan dengan jumlah aglutimasi yang terjadi. Dengan demikian, jumlah analit (spesies yang menyebabkan aglutimasi) dalam sampel bisa ditentukan dengan mudah.
Gambar 3 Turbidimeter Prinsip Kerja turbidimeter adalah alat akan memancarkan cahaya pada media atau sampel, cahaya tersebut akan diserap dan ada yang diteruskan, dipantulkan atau menembus media tersebut. Cahaya yang menembus diserap media akan diukur dan ditransfer kedalam bentuk angka yang merupakan tingkat kekeruhan, semakin banyak cahaya yang diserap maka semakin keruh. Jar Test merupakan alat instrumen yang digunakan untuk menentukan kadar PAC yang ditambahkan pada air setelah diukur kekeruhannya. Jar Test adalah suatu percobaan skala laboratorium untuk menentukan kondisi operasi optimum pada proses pengolahan air dan air limbah. Metode ini dapat menentukan nilai pH, variasi dalam penambahan dosis koagulan (seperti PAC) atau polimer, kecepatan putar, variasi jenis koagulan atau jenis polimer, pada skala laboratorium untuk memprediksi kebutuhan pengolahan air yang sebenarnya. Metode Jar Test mensimulasikan proses koagulasi dan flokulasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi (suspended solid) dan zat–zat organik yang dapat menyebabkan masalah kekeruhan, bau, dan rasa. Metode Jar Test, terdapat dua tahap proses yaitu koagulasi dan flokulasi. Jar Test dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut dengan Flocculator. Pada metode Jar Test, terdapat dua tahap proses yaitu koagulasi dan flokulasi. Jar Test dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut dengan Flocculator (dapat dilihat pada gambar 4).
Gambar 4 Flokulator
BAB III PENUTUP Simpulan Berdasarkan hasil kunjungan yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa mahasiswa Diploma IPB program keahlian analisis kimia kelas B mengetahui dan memperoleh informasi dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Pakuan Bogor tentang proses pengolahan air bersih dan analisisnya.
Daftar Pustaka
Putri WU. 2004. Evaluasi Kondisi Air Sungai dan Mata Air PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan. Sastrawijaya AT. 1991. Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Rineka Cipta. Wardhana WA. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset.
