ARSINUM

BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI

PROPOSAL TEKNIS

ALAT PENGOLAHAN AIR SIAP MINUM

Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair

Pusat Pengkajian & Penerapan Teknologi Lingkungan Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

2002

PROPOSAL TEKNIS DAN PEMBIAYAAN

ALAT PENGOLAH AIR SIAP MINUM (A R S I N U M)

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Karena itu jika kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi maka dapat memberikan dampak yang besar terhadap kerawanan kesehatan maupun sosial. Pengadaan air bersih di Indonesia khususnya untuk skala yang besar masih terpusat di daerah perkotaan, dan dikelola oleh Perusahan Air Minum (PAM) kota yang bersangkutan. Namun demikian secara nasional jumlahnya masih belum mencukupi dan dapat dikatakan relatif kecil yakni 16,08 % (1995). Untuk daerah yang belum mendapatkan pelayanan air bersih dari PAM umumnya mereka menggunakan air tanah (sumur), air sungai, air hujan, air sumber (mata air) dan lainnya. Dari data ststistik 1995, prosentasi banyaknya rumah tangga dan sumber air minum yang digunakan di berbagai daerah di Indonesia sangat bervariasi tergantung dari kondisi geografisnya. Secara nasional yakni sebagai berikut : Yang menggunakan air leding 16,08 %, air tanah dengan memakai pompa 11,61 %, air sumur (perigi) 49,92 %, mata air (air sumber) 13,92 %, air sungai 4,91 %, air hujan 2,62 % dan lainnya 0,80 %.

Air yang layak diminum, mempunyai standar persyaratan tertentu yakni persyaratan fisis, kimiawi dan bakteriologis, dan syarat tersebut merupakan satu kesatuan. Jadi jika ada satu saja parameter yang tidak memenuhi syarat maka air tesebut tidak layak untuk diminum. Pemakaian air minum yang tidak memenuhi standar kualitas tersebut dapat menimbulkan gangguan kesehatan, baik secara langsung dan cepat maupun tidak langsung dan secara perlahan.

Permasalahan yang sering muncul saat ini adalah banyak kawasan pemukiman yang telah dibangun di dalam kawasan yang kualitas air tanahnya tidak dapat digunakan sebagai sumber air minum misalnya airnya mengandung zat besi atau mangan dengan konsentrasi yang cukup tinggi atau merupakan kawasan yang air tanahnya payau. Dilain pihak pelayanan air bersih atau suplai air dari PAM setempat belum ada. Akibatnya masyarakat harus memenuhi air untuk kebutuhan minum dengan cara membeli air minum kemasan dengan harga yang sangat mahal yakni sekitar Rp. 6000,- sampai Rp, 8000,- per 20 liter. Dengan demikian maka kondisi tersebut sangat memberatkan masyakarat khusunya masyarakat miskin. 1.2. Penerapan Teknologi Pengolahan Air Siap Minum

Secara umum kualitas air sumur atau air tanah mempunyai karakteristik tertentu yang berbeda dengan kualitas air permukaan/sungai. Air tanah pada umumnya jernih,namun sering mengandung mineral-mineral atau garam-garam yang cukup tinggi, sebagai akibat dari pengaruh batuan dibawah tanah yang dilalui oleh air tanah. Pada air tanah dangkal, kualitas dan kuantitasnya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di permukaanya, dalam hal kuantitas sangat dipengaruhi oleh curah hujan setempat, sementara kualitasnya dipengaruhi oleh kondisi sanitasi disekitarnya.

Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar. Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara. Disamping dapat

Proposal teknis dan pembiayaan 1

mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta menyebabkan warna kuning pada dinding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian. Oleh karena itu menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar (Fe) dalam air minum maksimum yang dibolehkan adalah 0,3 mg/lt, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum yang dibolehkan adalah 0,1 mg/lt. Untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satu alternatif yakni dengan cara mengolah air tanah atau air sumur sehingga didapatkan air dengan kualitas yang memenuhi syarat kesehatan. Sistem yang dipakai adalah menggunakan proses oksidasi, filtrasi menggunakan pasir, manganese zeolit dan penukar ion, kemudian untuk menjamin air tidak terkontaminasi oleh bakteri peralatan dilengkapi dengan sistem UV dan ozon generator. 1.3. Dampak dan Manfaat

Dalam penerapan teknologi baru di suatu daerah tertentu dibutuhkan suatu langkah pengkondisian masyarakatnya terlebih dahulu. Artinya, dalam pelaksanaan kegiatan penerapan teknologi tersebut haruslah sesuai dengan tingkat sosial, ekonomi dan budaya masyarakat setempat. Diharapkan dengan adanya unit percontohan teknologi pengolahan air siap minum ini dapat membantu meningkatkan taraf kehidupan dasar penduduk di desa-desa di bekasi utara Alat Pengolah air siap minum dengan kapasitas 10.000-sampai 20.000 liter/ hari ini mampu menurunkan kandungan beberapa parameter yang berbahaya, sehingga memenuhi standar kualitas air siap minum, dengan biaya produksi hanya Rp. 5,5,-/ liter. Alat pengolah air siap minum ini dapat dioperasikan terus menerus dengan kapasitas maksimum 20.000 liter/hari. Air hasil olahan sudah bebas dari bakteri dan memenuhi peryaratan air langsung minum tanpa dimasak terlebih dahulu. Kapasitas alat ini mampu untuk memproduksi 1.000 botol (galon), yang mampu untuk memenuhi 2.000 KK, dengan asumsi 1(satu) KK terdiri dari 4 (empat) orang dan kebutuhan air minum per KK 1 gallon/ dua hari. II. ANALISA EKONOMI Asumsi:

• Alat beroperasi 360 hari/tahun • Tidak memperhitungkan harga tanah dan penyusutan peralatan dan

bangunan • Air terjual 50 % • Harga Jual = Rp. 2.500,- per 20 Liter

2.1. Biaya Tetap

No Jenis Pengeluaran Total Pengeluaran (Rp)

1 INVESTASI ALAT PROSES 100.000.0002 INVESTASI MESIN PENCUCI BOTOL 5.000.0003 INVESTASI SUPLAY POWER, ELECTRICAL DLL 3.750.0004 INVESTASI BOTOL DAN ACESORIES 20.500.0005 BANGUNAN PABRIK & GUDANG 55.000.000 184.250.000


2.1. Biaya Produksi Biaya Produksi per tahun adalah seperti pada tabel berikut :

No Jenis Pengeluaran Total Pengeluaran (Rp)

1 LISTRIK 600.0002 BAHAN KIMIA 180.0003 MEDIA FILTER 1.000.0004 KARTRIDGE FILTER 300.0005 LAMPU UV 300.0006 LAMPU OZON 750.0007 OPERATOR 2 ORANG 7.200.0008 TRANSPORTASI 12.000.0009 PEMASARAN 27.670.000

Total biaya produksi per tahun 50.000.000

2.2. Pendapatan Total Produksi maksimum /th (360 hari) = 10.000 Lt/hari X 360 Hari = 3.600.000 Liter SKENARIO TERJUAL 50 % DARI KAPASITAS PRODUKSI No Uraian Kapasitas Hari/th Harga jual Total

1 TAHUN PERTAMA ASUMSI TERJUAL 50% 250 360 2.500 225.000.000 OPERASIONAL 0 NET 225.000.000

2 TAHUN KEDUA ASUMSI TERJUAL 50% 250 360 2.500 225.000.000 OPERASIONAL 50.000.000 NET 175.000.000

3 TAHUN KETIGA ASUMSI TERJUAL 50% 250 360 2.500 225.000.000 OPERASIONAL 50.000.000 NET 175.000.000

4 TAHUN KEEMPAT ASUMSI TERJUAL 50% 250 360 2.500 225.000.000 OPERASIONAL 50.000.000 NET 175.000.000

5 TAHUN KELIMA ASUMSI TERJUAL 50% 250 360 2.500 225.000.000 OPERASIONAL 50.000.000 NET 175.000.000 TOTAL 925.000.000 Proposal teknis dan pembiayaan 3

III. PENGOLAHAN AIR SIAP MINUM 3.1. Proses Pengolahan Untuk mengolah air sumur menjadi air yang siap minum, proses pengolahannya adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Air dari sumur atau air yang berasal dari PAM dipompa dengan menggunakan pompa jet, sambil diinjeksi dengan larutan kaporit atau kalium permanganat, dialirkan ke tangki reaktor.

Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat teroksidasi oleh khlorine atau kaporit. Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol, logam berat dan lain-lain. Setelah melalui filter karbon aktif air dialirkan ke filter cartrige ukuran 0,5 mikron untuk menghilangkan sisa partikel padatan yang ada di dalam air, sehingga air menjadi benar-benar jernih. Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri atau mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Unutk lebih aman lagi bisa dilengkapai dengan ozon generator yang diinjeksikan setelah filter cartridge. Air yang keluar dari sterilsator ozon dan ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung diminum.

Gambar 1 : Diagram proses pengolahan air sumur siap minum. 3.1.1. Pembubuhan klorine

Fungsi pembubuhan kaporit adalah untuk mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air, serta untuk membunuh kuman atau bakteri coli. Reaksi oksidasi besi atau mangan oleh khlorine atau kaporit adalah sebagai berikut :


2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+ Mn

2+ + Cl2 + 2 H2O ==> MnO2 + 2 Cl- + 4 H+

Khlorine, Cl2 dan ion hipokhlorit, (OCl)- adalah merupakan bahan oksidator yang kuat sehingga meskipun pada kondisi Ph rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,64 mg/l khlorine dan setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya. 3.1.2. Saringan Pasir dan Manganese Zeolite

Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat teroksidasi oleh khlorine atau kaporit. Mangan Zeolit berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan besi dan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida dan mangandioksida yang tak larut dalam air.

Reaksinya adalah sebagai berikut : K2Z.MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 ==> K2Z + 3 MnO2 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 ==> K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeoilte tidak sama dengan proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+ dan Mn2+ dengan oksida mangan tinggi (higher mangan oxide). Filtrat yang terjadi mengandung ferri-oksida dan mangan-dioksida yang tak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan pengendapan dan penyaringan. Selama proses berlangsung kemampunan reaksinya makin lama makin berkurang dan akhirnya menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan larutan Kaliumpermanganat ke dalam mangan zeolite yang telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk lagi mangan zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7). 3.1.3. Saringan Karbon Aktif

Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif. Filter karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol serta untuk menyerap logam berat dan lain-lain.

Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat-zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan berhenti, dan pada saat ini arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru.

3.1.4. Saringan Penukar Ion

Media penukar ion biasanya ditempatkan dalam bejana berbentuk silinder, umumnya bejana ini disebut saringan atau filter, selanjutnya air yang diolah setelah melewati saringan karbon aktif dialirkan ke dalam filter tersebut. Ukuran filter tergantung dari laju aliran air yang akan dilunakkan. Pada saat proses pelunakkan aliran air adalah dari atas ke bawah, demikian pula pada saat regenerasi air garam dialirkan dari atas ke bawah. Larutan garam untuk regenerasi dibuat dari garam dapur biasa namun garam ini harus bebas dari polutan. Proses pelunakkan tidak bisa diterapkan pada air keruh atau air yang mengandung kadar besi tinggi, Proposal teknis dan pembiayaan 5

sehingga untuk air keruh dengan kadar Mn dan Fe tinggi diperlukan pretreatmen sebelum masuk sistem ion exchange

3.1.5. Strerilisator Ultra Violet dan Ozon Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet dan injeksi ozon agar seluruh bakteri atau mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Air yang keluar dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung diminum. IV. PERALATAN YANG DIGUNAKAN A. POMPA AIR BAKU

Type : Centrifugal Pressure : 7 Bars (max) Jumlah : 2 unit

B. STATIC MIXER

Type : Tubular/ Cross Flow Pressure : 7 Bars (max) Bahan : PVC Jumlah : 2 unit

C. REAKTOR TANK Material : Fiber Reinforced Plastic (FRP) Tekanan Operasi : 7 bar Jumlah : 1 unit

D. TANGKI BAHAN KIMIA Material : Fiber Reinforced Plastic (FRP) Tekanan Operasi : 7 bar Jumlah : 1 unit

E. TANGKI GARAM Material of Contraction : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP) Jumlah : 1 unit

F. MULTI MEDIA FILTER

Tekanan : 7 Bars System : Semi automatic backwash Media Filter : Pasir Silika, Manganese Zeolite Media Penahan : Gravel Number : 1 unit

G. CARBON AKTIV FILTER

Tekanan : 7 Bars System : Semi automatic backwash Media Filter : Mangan Zeolit & Karbon Aktif Media Penahan : Gravel Number : 1 unit


H. Filter Penukar Ion Tekanan : 7 Bars System : Semi automatic backwash Media Filter : Ion Exchange Media Penahan : Gravel Number : 1 unit

I. FILTER CARTRIDGE

Tekanan mak : 7 Bar Diameter pore : 0,5 mikron

J. STERILISATOR ULTRAVIOLET

Kapasitas : 10-20 ton/day Power : 20 watt Jumlah : 1 unit

k. OZON GENERATOR

Kapasitas : 10-20 ton/day Power : 120 watt Jumlah : 1 unit

l. INJECTOR BRINE Type : Ventury Tekanan : 7 Bars Jumlah : 1 unit

m. DOSING PUMP Type : C 100/030 Tekanan : 7 Bars Jumlah : 1 unit

n. STERILIZED TANK

Type : STC 1000 Bahan : Stainless Steel Jumlah : 1 unit

KONTAK

DR. Ir. Arie Herlambang, MS/ Ir. Nusa Idaman Said, M Eng/ Ir. Wahyu Widayat,Ir, P. Nugro Rahardjo, MSc

Drs. Haryoto Indriatmoko/Drs. Satmoko Yudo, M.Eng/ Heru Dwi Wahjono, B.Eng, M.Kom

Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair

Direktorat Teknologi Lingkungan Debuti Bidang Teknologi Informasi, Energei, Material dan Lingkungan

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Tel. 3169769, 3169770

Fax. 3169760 Email : [email protected]

Homepage: http://www.enviro.bppt.go.id/ Proposal teknis dan pembiayaan 7

BIAYA INSTALASI PENGOLAHAN AIR SIAP MINUM (ARSINUM) No Peralatan satuan Harsat Hartot

I PERALATAN 100.000.0001 Pompa Air Baku 1 unit 2.500.000 2.500.0002 Static Mixer 1 unit 3.900.000 3.900.0003 Reaktor Tank 1 unit 9.700.000 9.700.0004 Chemical Tank 1 unit 800.000 800.0005 Brine Tank 1 unit 800.000 800.0006 Multi media filter 1 unit 8.650.000 8.650.0007 Activated Carbon Filter 1 unit 6.500.000 6.500.0008 Ion Exchange Filter 1 unit 12.500.000 12.500.0009 Cartridge Filter 2 unit 1.000.000 2.000.000

10 UV Sterilisator 1 unit 12.500.000 12.500.00011 Ozon Generator 1 unit 16.000.000 16.000.00012 Injector brine 1 unit 1.150.000 1.150.00013 Dosing Pump + perlengkapan pulsa

feeder-automatic 1 unit 4.500.000 4.500.000

14 Perpipaan, fitting dan kran 1 paket 3.500.000 3.500.00015 Pemasangan, uji coba dan pelatihan

operator 1 paket 6.000.000 6.000.000

16 Sterilized Tank (Stainless Steel) kapasitas 1 M3

1 unit 9.000.000 9.000.000

II PEMBILAS 5.000.000

1 Mesin pencuci botol 1 unit 5.000.000 5.000.000

III POWER 3.750.0001 Pemasangan SDL PLN ,

ELECTRICAL, instalasi listrik, Panel, lampu serta fitting dll

1 paket 3.750.000 3.750.000

IV BOTOL 20.500.000

1 Botol gallon 500 buah 40.000 20.000.0002 Tutup/ segel botol 2.000 buah 250 500.000

V BANGUNAN PELINDUNG 55.000.0001 Bangunan Pelindung alat dan ruang

pengisian 4x5 m

1 unit 25.000.000 25.000.000

2 Bangunan gudang (5x6) m 1 paket 30.000.000 30.000.000 184.250.000

Harga franco Jakarta, belum termasuk pajak-pajak dan lahan (tanah)

Proposal teknis dan pembiayaan arsinum 9

Gambar-1 Bangunan Pelindung Pengolahan Air Siap Minum


Gambar-2 Persiapan Pengisntalan Peralatan


Gambar-3 Instalasi Pengolahan Air siap Minum (Pompa Air Baku, Dosing Pump, Static Mixer, Reaktor dan filter)


Gambar-4 Instalasi Pengolahan Air siap Minum (Filter Multi Media, Mangane Zeolite, Ion Exchange, Uv dan Ozon generotor)


Gambar--5 Instalasi Pengolahan Air siap Minum (Control Panel, Tangki Air product dan unit pengisian)


ARSINUM

Documents

Transcript of ARSINUM