Annual Report 2014

20

BAB III

APLIKASI TEKNOLOGI AIR MINUM DI RAJA AMPAT

3.1. Latar Belakang

Penyediaan air di daerah kepulauan merupakan salah satu masalah yang umum

terjadi pada sebagian besar kawasan pesisir. Hal ini dikarenakan sumber air yang ada

di kawasan pesisir biasanya berasal dari sumur air tanah yang airnya berasa asin.

Kualitas air tanahnya juga sangat bergantung dari curah hujan. Pada musim kemarau,

air tawar yang berasal dari air hujan sudah tidak tersedia lagi, sehingga air tanah

dengan mudah akan terkontaminasi oleh air laut. Kondisi ini makin memburuk pada

musim kemarau sehingga mengakibatkan timbulnya penyakit akibat waterborne

disease.

Selain itu kualitas air juga semakin menurun karena pembangunan yang

berkelanjutan tanpa memperhatikan lingkungan sehingga memperkecil daerah resapan

air hujan. Kandungan air tawar dalam tanah semakin menipis karena diambil terus

menerus sehingga semakin banyak air laut yang meresap kedalam tanah

menggantikan posisi air tawar tersebut. Kondisi tanah yang umumnya berupa tanah

karang membuat sumber-sumber air yang memadai sulit diperoleh. Kerusakan alam

akibat penebangan hutan bakau juga akan mempercepat intrusi air laut ke darat yang

menyebabkan air tawar di desa-desa pesisir pantai berubah menjadi payau. Kualitas

sumber air yang terdapat di daerah seperti ini mempunyai kandungan pengotor yang

tinggi untuk parameter-parameter seperti organik, warna, kekeruhan, besi dan mangan,

TDS dan garam khlorida. Di daerah tersebut masalah pemenuhan kebutuhan air bersih

dan air minum merupakan masalah kronis, sehingga akibatnya di daerah tersebut

seringkali berjangkit penyakit menular (epidemi) dimana air kotor merupakan media

antaranya.

Keterbatasan Pemerintah Daerah dalam hal kemampuan teknologi pengolahan air

yang tepat bagi daerah seperti tersebut di atas, merupakan kendala yang sangat berarti

dalam upaya mengatasi permasalahan pemenuhan kebutuhan air bersih tersebut.

Pada umumnya teknologi yang dimiliki oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)

adalah teknologi konvensional, sehingga tidak mampu mengolah/memproses air payau

atau asin untuk menghasilkan air minum yang sesuai dengan standar Departemen

Annual Report 2014

21

Kesehatan RI. Kendala lain yang cukup berarti adalah terbatasnya kemampuan

sumberdaya manusia di daerah atau masyarakat pedesaan pada umumnya.

Air permukaan daerah pesisir sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut,

sehingga hampir sepanjang tahun sumber air tersebut berasa payau atau asin (DHL >

1500mMhos/cm). Selain mengandung garam, air sungai tersebut juga keruh karena

berada di daerah rawa dan erosi di daerah hulu sungai yang tinggi, serta mengandung

pengotor organik yang tinggi juga. Pemanfaatan air hujan, sebagai alternatif lain dalam

mengatasi masalah kurangnya air bersih, sangatlah terbatas, yaitu hanya pada saat

musim penghujan saja.

Salah satu teknologi pengolahan payau sistem osmosa balik (reverse osmosis)

banyak dipakai di beberapa negara seperti Amerika, Jepang, Jerman dan Arab.

Teknologi ini banyak dipakai untuk memasok kebutuhan air tawar bagi kota-kota tepi

pantai yang langka sumber air tawarnya. Pemakai lain adalah kapal laut, industri

farmasi, industri elektronika, dan rumah sakit. Selain itu masih banyak teknologi yang

dapat diterapkan untuk daerah yang sumber airnya mempunyai kualitasnya kurang

baik.

Kegiatan ini difokuskan di daerah kepulauan dan yang mengalami masalah

kurang air minum dan air bersih seperti di Kabupaten Raja Empat, Papua.

Pemilihan teknologi untuk pengolahan air minum/air bersih akan dipilih teknologi

yang baru, berwawasan lingkungan serta biayanya rendah. Teknologi ini diharapkan

dapat merupakan pilot plant bagi masyarakat yang sumberdaya airnya makin

berkurang.

3.2. Gambaran Umum Kabupaten Raja Ampat

3.2.1. Kondisi Daerah dan Sumber Air

Kepulauan ini berada di bagian paling Barat pulau induk Papua yang mem-

bentang di area seluas kurang lebih 46,108 Km2. Secara geografis, Kabupaten Raja

Ampat berposisi pada koordinat 00° 30,33" Lintang Utara - 01° Lintang Selatan dan

124° 30,00 - 131° 30 Bujur Timur. Secara administratif, batas wilayah Kabupaten Raja

Ampat adalah sebagai berikut:

1. Sebelah selatan berbatasan langsung dengan Kabupaten Seram Utara, Provinsi

Maluku.

Annual Report 2014

22

2. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Halmahera Tengah, Provinsi

Maluku Utara.

3. Sebelah timur berbatasan dengan Kota Sorong dan Kabupaten Sorong, Provinsi

Irian Jaya Barat.

4. Sebelah Utara berbatasan langsung dengan samudra pasifik.

Lokasi Raja Empat dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Lokasi Kabupaten Raja Empat, Papua

Geologi

Kondisi geologi Kabupaten Raja Ampat didominasi oleh formasi batuan kapur

yang terbentuk pada masa kuarter. Jenis tanah yang ada disusun oleh batuan dabas,

neogen dan batu gamping yang membentuk bukit-bukit rendah. Pada umumnya batu

gamping tersebut bersifat padat dan mengandung pasir seperti batu gamping facet,

daram, atkari, zaag, openta, sagewin, dan bogal. Sumber utama batu gamping berasal

dari terumbu gamping yang berasal dari binatang laut. Perbedaan posisi pembentukan

batuan ini menimbulkan perbedaan dalam proses sedimentasinya sehingga terbentuk

berbagai macam batu gamping tersebut.

Annual Report 2014

23

Jenis batuan lain di wilayah ini adalah batuan sedimen konglomerat yang

komposisinya terdiri dari bahan yang tahan lapuk berupa konglomerat aneka bahan.

Batuan Breksi Yeffman dengan butiran yang lebih besar, fragmen menyudut yang

umumnya terdiri dari fragmen batuan hasil rombakan, dalam massa dasar yang lebih

halus atau tersemenkan. Golongan batuan sedimen berupa pasir juga terdapat di

wilayah ini dengan jenis batu pasir daram.

Wilayah ini juga termasuk daerah rawan gempa karena dilalui sesar Sorong

yaitu yang menjulur dari daratan Papua bagian Utara menyeberangi Selat Sele dan

menuju bagian Utara Pulau Salawati. Lebarnya 10 km dan arahnya ke Barat dan Barat

Daya.

Tanah

Jenis tanah yang terdapat di Kabupaten Raja Ampat meliputi jenis dystropepts,

eutropepts, haplorthox, humitropepts, rendolls, tropaquepts, tropudalfts, dan tropudulfts.

Dystropepts merupakan jenis tanah yang paling dominan di Pulau Waigeo, Pulau

Batanta, dan Pulau Salawati. Jenis tanah lainnya yang cukup banyak terdapat di

wilayah ini adalah jenis tanah rendolls yang tersebar di Pulau Waigeo, Pulau Misool,

dan Pulau Batanta. Kedalaman efektif tanah di Kabupaten Raja Ampat secara umum

berkisar 0-100 cm, dengan rincian kedalaman efektif tanah di Distrik Misool dan di

Distrik Waigeo Selatan antara 0 – 25 cm sedangkan di Pulau Salawati, Waigeo Utara

dan Waigeo Selatan berkisar antara 50-100 cm.

Iklim

Karena posisinya berada di bawah garis katulistiwa, Kabupaten Raja Ampat

mempunyai iklim tropis yang lembab dan panas dengan suhu udara terendah 23,60C

dan suhu tertinggi 30,70C. Temperatur rata-rata sebesar 27,20C dengan kelembaban

udara rata-rata 87%. Curah hujan yang terjadi adalah 4.306 milimeter dan merata

sepanjang tahun dengan jumlah hari hujan antara 19 – 29 hari setiap bulannya. Kondisi

yang demikian menyebabkan daerah ini memiliki tipe iklim A menurut pembagian tipe

iklim yang dikembangkan oleh Oldeman. Angin Musim Tenggara yang bertiup pada Mei

hingga November berasal dari Benua Australia, dimana matahari berada di Utara garis

khatulistiwa. Antara Desember hingga April, bertiup Angin Musim Barat Laut.

Annual Report 2014

24

Sumber Air

Kondisi kualitas sumber air tanah sudah terintrusi air laut dan sulit mendapatkan

air tawar. Air tanah dangkal debitnya tergantung dari air hujan, yaitu pada musim

kemarau sumur dangkal kering. Kebanyakan lokasi sulitnya mendapatkan air bersih,

karena kandungan lumpur dalam tanah sangat banyak sehingga warga yang coba

membuat sumur bor, hanya menemukan air bercampur lumpur. Untuk membuat

sumur bor, pengeboran itu harus dibuat sumur dalam. Karena sumur hingga

kedalaman 12 meter, masih campuran lumpur. Kualitas air dari sumur dangkal kurang

baik bagi kesehatan sehingga penduduk jarang menggunakan sumber ini.

Sebagian penduduk memenuhi kebutuhan airnya dari air tanah untuk mandi

dan cuci. Untuk kebutuhan air minum, penduduk membeli air dengan botol galon.

PDAM belum menyediakan sistem penyediaan air minum yang dapat memenuhi

kebutuhan penduduk.

3.3. Tujuan

Tujuan kegiatan dari WBS Pilot Plant Teknologi Efisiensi Pemanfaatan

Sumberdaya Air Melalui Daur Ulang Limbah, meliputi:

1. Membuat desain, membangun dan mengaplikasikan teknologi Pengolahan Air

Minum di Kabupaten Raja Empat, Papua.

2. Melaksanakan sosialisasi teknologi Pengolahan Air Minum di Kabupaten Raja

Empat, Papua.

3.4. Hasil Kegiatan

3.4.1. Perencanaan Desain Pre-treatment

Pada sistem penyaringan unit reverse osmosis ini diperlukan perangkat

penyaringan pendahuluan atau disebut juga perangkat pre-treatment. Ini dibutuhkan

untuk mengkondisikan kualitas air baku yang akan diolah oleh unit pengolah lanjut yaitu

reverse osmosis benar–benar telah memenuhi syarat–syarat yang ditentukan agar unit

pengolah lanjut dapat bekerja maksimal. Beberapa alat yang terdapat pada unit pre-

treatment ini, mempunyai fungsi yang berbeda–beda sesuai dengan tujuan diadakannya

alat–alat tersebut. Untuk lebih jelas susunan perangkat pengolahan pendahuluan dapat

dilihat pada Gambar 3.1.

Annual Report 2014

25

Gambar 3.1. Layout Perangkat Pegolahan Pendahuluan (pre-treatment)

3.4.2. Desain dan Konstruksi Unit Desalinasi

Desain dan Konstruksi Unit Desalinasi bertujuan untuk menghasilkan Desain

dan Konstruksi Unit Desalinasi Teknologi Pengolahan Air . Secara garis besar,

metode yang diterapkan pada kegiatan ini dibagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu :

1. Perencanaan desain unit ultrafiltrasi dan desalinasi.

2. Membangun unit ultrafiltrasi dan desalinasi.

3. Uji coba pengolahan air minum.

Tahap pertama yaitu melakukan perencanaan desain unit ultrafiltrasi dan

desalinasi sesuai dengan hasil olahan air dari pre-treatment. Dalam perencanaan ini

didasarkan atas parameter desain perencanaan yang sesuai dengan teknologi

ultrafiltrasi dan desalinasi yang diterapkan di lokasi Raja Empat.

Tahap kedua merupakan pembangunan unit ultrafiltrasi dan desalinasi sesuai

dengan desain perencanaan yang telah dirancang pada tahap pertama.Tahap ketiga

melaksanakan uji coba pengolahan terhadap air baku dengan melakukan

pembubuhan bahan kimia yang optimum dan pengaturan unit reverse osmosis

sehingga didapat kualitas air yang memenuhi baku mutu air minum.

Annual Report 2014

26

3.4.3. Proses Pengolahan Air Payau Menjadi Air Minum

Di dalam proses desalinasi air laut dengan sistem osmosis balik (RO), tidak

memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lautnya, karena akan

membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali. Oleh karena itu pada kenyataanya,

untuk menghasilkan air tawar maka air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi

kedalam suatu modul membran osmosis balik yang mempunyai dua buah outlet yakni

outlet untuk air tawar yang dihasilkan dan outlet untuk air garam yang telah dipekatkan

(reject water).

Di dalam membran RO tersebut terjadi proses penyaringan dengan ukuran

molekul, yakni partikel yang molekulnya lebih besar dari pada molekul air, misalnya

molekul garam dan lainnya, akan terpisah dan akan terikut ke dalam air buangan (reject

water). Oleh karena itu air yang akan masuk kedalam membran RO harus mempunyai

persyaratan tertentu misalnya kekeruhan harus nol, kadar besi harus < 0,1 mg/l, pH

harus dikontrol agar tidak terjadi pengerakan kalsium dan lainnya.

Di dalam prakteknya, proses pengolahan air minum dengan sistem reverse

osmosis terdiri dari dua bagian yakni unit pengolahan pendahuluan dan unit RO.Salah

satu contoh diagram proses pengolahan air dengan sistem osmosis balik (RO) dapat

dilihat seperti pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Diagram Proses Pengolahah Air Payau Menjadi Air Siap Minum

dengan Proses Reverse Osmosis.

Annual Report 2014

27

Oleh karena air baku yakni air laut, terutama yang dekat dengan pantai masih

mengandung partikel padatan tersuspensi, mineral, plankton dan lainnya, maka air baku

tersebut perlu dilakukan pengolahan pendahuluan sebelum diproses di dalam unit RO.

Unit pengolahan pendahuluan tersebut terdiri dari beberapa peralatan utama yakni

pompa air baku, bak koagulasi-flokulasi, tangki reaktor (kontaktor), saringan pasir, filter

mangan zeolit, dan filter untuk penghilangan warna (color removal), dan filter cartridge

ukuran 0,5 µm. Sedangkan unit RO terdiri dari pompa tekanan tinggi dan membran RO,

serta pompa dosing untuk anti scalant, dan anti biofouling dan sterilisator ultra violet

(UV).

Air baku (air payau) dipompa ke bak koagulasi-flokulasi untuk mengendapakan zat

padat tersuspensi, selanjutnya di alirkan ke rapid sand filter, selanjutnya ditampung di

dalam bak penampung. Dari bak penampung air laut dipompa ke pressure filter sambil

diinjeksi dengan larutan kalium permanganat agar zat besi atau mangan yang larut

dalam air baku dapat dioksidasi menjadi bentuk senyawa oksida besi atau mangan yang

tak larut dalam air. Selain itu dijinjeksikan larutan anti scalant, anti biofouling yang dapat

berfungsi untuk mencegah pengkerakan serta membunuh mikroorganisme yang dapat

menyebabkan penyumbatan akibat pertumbuahan mikro-organisme (biofouling) di

dalam membrane RO.

Dari pressure filter, air dialirkan ke saringan filter multi media agar senyawa besi

atau mangan yang telah teroksidasi dan juga padatan tersuspensi (SS) yang berupa

partikel halus, plankton dan lainnya dapat disaring.

Dengan adanya filter multi media ini, zat besi atau mangan yang belum teroksidasi

dapat dihilangkan sampai konsentarsi <0,1 mg/l. Zat besi dan mangan ini harus

dihilangkan terlebih dahulu karena zat-zat tesebut dapat menimbulkan kerak (scale) di

dalam membran RO.

Dari filter multimedia, air dialirkan ke filter penghilangan warna. Filter ini

mempunyai fungsi untuk menghilangkan warna dalam air baku yang dapat

mempercepat penyumbatan membran RO. Setelah melalui filter penghilangan warna, air

dialirkan ke filter cartridge yang dapat menyaring partikel dengan ukuran 0,5 µm.

Setelah melalui filter cartridge, air dialirkan ke unit RO dengan menggunakan

pompa tekanan tinggi sambil diinjeksi dengan zat anti kerak dan zat anti biofouling. Air

yang keluar dari modul membran RO ada dua yakni air tawar dan air buangan garam

yang telah dipekatkan (reject water). Selanjutnya air tawarnya dipompa ke tangki

penampung air olahan, sedangkan air garamnya dibuang lagi ke laut. Untuk

Annual Report 2014

28

menghindari rekontaminasi, sebelum dimasukkan ke dalam botol galon air olahan dari

tangki penampung dipompa ke filter cartridge ukuran 1 mikron dan dialirkan melalui

sterilisator ultra violet dan selanjutnya dimasukkan ke dalam botol galon.

3.4.4. Fungsi dan Cara Kerja Peralatan

Perangkat pengolahan air payau sistem reverse osmosis terbagi menjadi dua

bagian yaitu unit pendahuluan (pre-treatment) dan unit pengolahan (treatment) dengan

RO, dalam pengolahan pendahuluan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu perangkat

utama dan perangkat penunjang.

a. Pompa Air Baku

Pompa air baku adalah pompa sentrifugal biasa dengan kapasitas yang sesuai

dengan kapasitas maksimum dari Unit Pengolah Awal. Pompa air baku minimal

mempunyai daya tarik minimal 30 meter dan daya dorong 50 meter. Pompa air baku

kedua digunakan untuk memompa air baku untuk diolah dalam unit pre-treatment.

Unit-unit yang harus dilalui oleh air baku adalah tangki pencampur (reactor tank),

saringan pasir cepat (rapid sand filter), saringan mangan-zeolit cepat dan saringan

karbon aktif. Sebagai contoh kasus dalam proses pengolahan awal (Kapasitas 10

m3/hari) kehilangan tekanan sekitar 1-2 bar. Sehingga minimal pompa air baku harus

bertekanan 4 bar, sehingga pada saat memasuki unit osmosa balik tekanan masih

tersisa sekitar 2 bar.

b. Pompa Dosing

Dalam sistem pengolahan air payau dengan sistem osmosa balik ini, dibutuhkan 1

(satu) buah pompa dosing, yakni untuk pembubuhan kalium permanganat yang

berfungsi untuk mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Pompa

dosing memerlukan energi listrik yang rendah, yaitu maksimum sebesar 30 Watt.

Kapasitas dapat divariasikan dari 0,39 sampai dengan 12,0 liter per jam dan jumlah

stroke maksimum 100 untuk setiap menit. Tekanan operasional 5 - 7 Bar.

c. Tangki Reaktor

Tangki reaktor adalah alat untuk mencampur dan mereaksikan larutan kalium

permanganat dengan zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Selain sebagai

Annual Report 2014

29

zat oksidator, kalium permanganat juga berfungsi sebagai untuk menurunkan

kandungan bahan organik, serta berfungsi untuk membunuh bakteri-bakteri pathogen,

sehingga tidak menimbulkan masalah penyumbatan di sistem penyaringan berikutnya

karena terjadinya proses biologi (terbentuknya jamur dll).

d. Filter Pasir Cepat

Air dari tangki pencampur masuk ke unit penyaringan pasir cepat dengan tekanan

maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari

air baku dan hasil oksidasi kalium permanganat atau khlorin, termasuk besi dan

mangan. Unit filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan PVC sehingga anti karat.

Unit ini dilengkapi dengan 5 valve yang dapat diatur untuk fungsi penyaringan atau

pencucian balik, sehingga untuk proses penyaringan atau pencucian balik dapat

dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya mengatur kran atau valve

tersebut sesuai dengan petunjuknya.

Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang

digunakan berupa pasir silika dan terdiri dari 4 ukuran, yaitu dari diameter terbesar 2

- 3 cm, kemudian 0,5 - 1 cm, 3 - 5 mm dan yang terkecil 1 - 2 mm.

e. Filter Mangan Zeolit

Unit ini mempunyai bentuk dan dimensi yang sama dengan unit penyaring pasir

cepat, namun mempunyai material media filter yang sangat berbeda. Media filter adalah

mangan zeolit yang berdiameter sekitar 0,3 - 0,5 mm. Dengan menggunakan unit ini,

maka kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut

dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan untuk

air minum.

f. Filter Karbon Aktif

Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-

pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini sama dengan unit penyaring

lainnya. Media penyaring yang digunakan adalah karbon aktif granular atau butiran

dengan ukuran 1 - 2,5 mm, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir

silika pada bagian dasar.

Annual Report 2014

30

g. Filter Cartridge

Penyaring ini merupakan penyaring pelengkap untuk menjamin bahwa air yang

akan masuk ke proses penyaringan osmosa balik benar-benar memenuhi syarat air

baku bagi sistem osmosa balik. Alat ini mempunyai media penyaring dari bahan sintetis

selulosa. Alat ini juga berbentuk silinder dengan tinggi sekitar 25 cm dan diameter

sebesar 12 cm. Kemampuan filtrasi filter ada dua macam, yaitu 5 m dan 1 m. Unit ini

dipasang sebelum pompa tekanan tinggi dan membran osmosa balik.

h. Pompa Tekanan Tinggi

Pompa Tekanan Tinggi digunakan untuk mengalirkan air dari sistem penyaringan

konvensional ke sistem penyaringan skala molekuler (membrane polymer). Untuk

menembus membran osmosa balik membutuhkan tekanan besar. Jika air baku payau

(TDS < 12.000 ppm) maka tekanan yang dibutuhkan berkisar 20 - 30 bar, sedangkan

untuk air laut dibutuhkan tekanan antara 30 - 60 bar. Tegangan listrik yang dibutuhkan

oleh pompa ini adalah 380 Volt (tiga phasa).

i. Pompa Dosing

Dalam sistem pengolahan air payau dengan sistem osmosa balik ini, dibutuhkan 2

(dua) buah pompa dosing, yakni untuk kalium permanganat bahan anti pengerakkan

(anti scalant). Pompa dosing memerlukan energi listrik yang rendah, yaitu maksimum

sebesar 30 Watt. Kapasitas dapat divariasikan dari 0,39 sampai dengan 12,0 liter per

jam dan jumlah stroke maksimum 100 untuk setiap menit. Berat pompa masing-masing

sekitar 2,6 kg. Tekanan 5 - 7 Bar.

j. Unit Osmosa balik

Unit Osmosa balik merupakan jantung dari sistem pengolahan air secara

keseluruhan. Unit ini terdiri dari selaput membran yang digulung secara spiral dengan

pelindung kerangka luar (vessel) yang tahan terhadap tekanan tinggi. Kapasitas tiap unit

bermacam-macam tergantung desain yang diinginkan. Daya tahan membran ini sangat

tergantung pada proses pengolahan awal. Jika pengolahan awalnya baik, maka

membran ini dapat tahan lama.

Annual Report 2014

31

k. Panel Kontrol

Seluruh rangkaian listrik dalam sistem osmosa balik ini berada dan berpusat dalam

satu unit yang disebut panel kontrol. Panel ini dilengkapi dengan indikator-indikator

tekanan dan sistem otomatis. Apabila tekanan pada membran telah mencapai nilai

maksimum, maka dengan sendirinya switch aliran listrik menghentikan suplainya dan

seluruh sistem juga berhenti. Dalam keadaan seperti ini kondisi membran harus diamati

secara khusus dan apakah sudah saatnya harus diganti.

l. Tangki Penampung Air Olahan

Air hasil pengolahan sistem osmosa balik ini ditampung pada tangki penampung

air olahan. Jumlah tangki penampung disesuaikan dengan kebutuhan. Setiap tangki

penampung ini bervolume 1.000 liter. Tangki ini terbuat dari bahan fiberglass. Tangki

penampung ini diletakkan ditempat yang agak tinggi (1 m atau lebih) agar supaya air

hasil olahan tersebut dapat dialirkan secara gravitasi.

m. Tangki Bahan-Bahan Kimia

Tangki bahan kimia terdiri dari lima buah tangki fiberglass dengan volume masing-

masing 30 liter. Bahan-bahan kimia utama adalah klorin, kalium permanganat, soda ash,

anti penyumbatan dan anti pengerakkan. Sebuah tangki lagi dipersiapkan dan

digunakan sebagai cadangan.

n. Sistem Jaringan Perpipaan

Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk),

jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan

pipa pembuangan air pencucian. Sistem jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran

sesuai dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 3/4 “,

sebagian lagi 1” dan 1/2”. Bahan pipa PVC tahan tekan, seperti rucika. Sedangkan

keran yang dipakai adalah keran tahan karat terbuat dari plastik.

Annual Report 2014

32

Tabel 3.1. Spesifikasi Teknis Peralatan Arsinum dengan Proses Reverse Osmosis

Pompa Air Baku Spesifikasi

Tipe : Centrifugal

Kapasitas : 40 - 65 liter/menit

Daya : 250 - 500 Watt/220 V

Tekanan max. : 5 bar

Daya hisap/dorong : 30m/60m

Pompa Dosing Spesifikasi

Tipe : Chemtech 100/030

Tekanan : 7 Bars

Kapasitas : 4.7 lt/hour

Pump head : SAN

Diaphragm : Hypalon

Tangki Kimia Spesifikasi

Model : Drum

Volume : 100 liter

Dimension : ø 60 cm, H 80 cm

Material : Polyethylene (PE)

Annual Report 2014

33

Filter Spesifikasi

Filter Pasir Bertekanan

(Pressure Sand Filter)

Kapasitas : 4-5 m3 per jam

Bahan : PVC

Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm

Tekanan Maksimal : 5 Bar

Media : Pasir slika, mangan zeolit dan

karbon aktif

Inlet/outlet : 1 "

Filter Mangan Zeolit (Manganese Green

Sand Filter)

Kapasitas : 4-5 m3 per jam

Bahan : PVC

Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm

Tekanan Maks: 5 Bar

Media : mangan zeolit

Inlet/outlet : 1 "

Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)

Kapasitas : 4-5 m3 per jam

Bahan : PVC

Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm

Tekanan Maks : 5 Bar

Media : Karbon aktif

nlet/outlet : 1 "

Annual Report 2014

34

Unit Reverse Osmosis (RO) Spesifikasi

Model : CF 20T

Kapasitas : 20 m3 / hari

Tipe Membran : Filmtec BW 4040

Jumlah membran : 3 buah

Raw Water : Air Payau

Total Dissolved Solid : < 6.000 ppm

Tekanan air masuk : Minimum 1 bar

Tekanan Operasi : 10 – 20 bars

Temperatur Operasi : Maximum 40 0C

Toleransi Kadar besi :Maximum 0.01 ppm

Toleransi Kadar mangan: Maximum 0.01 ppm

Toleransi kadar Khlorin: Maximum 0.01 ppm

Type elemen : Thin Film Composite

Kelengkapan :

Product Flow meter

Reject flow meter

Inlet presure gauge

Operating presure gauge

Pre filter pressure gauge

Reject pressure regulator

Solenoid valve

Tangki Reaktor

Kapasitas : 4-5 m3 per jam

Bahan : PVC

Dimensi Dia. 16 " , Tinggi : 120 cm

Tekanan Maksimal : 5 Bar

Inlet/outlet : 1 "

Annual Report 2014

35

Cartridge Filter dan Bag Filter Spesifikasi

Kapasitas : 6 m3 / jam

Ukuran : 8” x 120 cm

Material : Stainless Stell

Media Filter : Composite

Diameter Pori : 10 mikron

Pipa Inlet / outlet : 2 inch

System : Drain

Tekanan : 4 Bar max

Jumlah : 1 unit

Brand : Pro Clean

Inlet/outlet : 1 “

Kapasitas : 4 - 5 m3 per jam

Fitration Degree : 1 micron

Tekanan : 4 Bar max

Jumlah : 2 unit

Pompa Tekanan Tinggi

(High Pressure Pump)

Spesifikasi

Brand : Flint & Walling F&W or Equal

Kapasitas : 4 - 5 m3 per jam

Bahan : Stainless steel

Tekanan maks : 15 BAR

Motor : 2 KW ; 220 Volt ; 50 Hz ;

2900 RPM

Ultraviolet Sterilizer Spesifikasi

Material : Stainless steel

Max flowrate : 4.5 GPD

Diamater : 2.5 inci

Panjang : 22 inci

Tipe Lampu : Sterilume EX

Konsumsi Daya : 30 Watts

Daya lampu : 24 Watts

Annual Report 2014

36

Tangki Penampung Spesifikasi

Bahan : Stainless Steel

Volume : 500 liter

Jumlah : 1 unit

Pompa Pengisian Spesifikasi

Kapasitas : 20 liter per menit

Daya : 100 W, 220 volt

Material : Stainless Steel

Jumlah : 1 Unit

Generator Set Spesifikasi

Power Output : 6500 Watt, 1 Phase

Tipe : mobile, open generator

ahan bakar : Premium

Jumlah : 1 unit

Pilot Plant Teknologi Air Minum Raja Ampat tahun 2014 ini dirancang dan

dibangun berdasarkan spesifikasi yang tertuang pada tabel dan gambar diatas.

Annual Report 2014

37

Gambar 3.3. Pengolahan Air Siap Minum (Arsinum) Tampak Muka

Gambar 3.4. Pengolahan Air Siap Minum (Arsinum) Tampak Belakang

3.4.5. Sosialisasi Teknologi Pengolahan Air Minum

Metode yang diterapkan pada kegiatan sosialisasi ini dibagi menjadi dua tahapan

utama, yaitu :

1. Mengumpulkan data

2. Mempersiapkan bahan-bahan sosialisasi.

3. Sosialisasi ke pengelola dan masyarakat.

Tahap pertama yaitu mengumpulkan data kondisi sekitar dan kemampuan

masyarakat. Tahap kedua mengolah data yang terkumpul sesuai dengan teknologi

pengolahan air yang diterapkan dan mempersiapkan sehingga mudah dimengerti oleh

operator atau masyarakat sekitar sebagai bahan yang akan disosialisasikan ke

pengelola dan masyarakat. Tahap ketiga melakukan sosialisasi yaitu merupakan

Annual Report 2014

38

kegiatan pemberian informasi dan pembelajaran tentang teknologi unit pengolahan air

siap minum dengan proses reverse osmosis di lokasi Raja Empat, Papua.

Kegiatan sosialisasi ini di satukan dengan peresmian yang dihadiri oleh pejabat

daerah dari Pemda Sorong, SKPD Lingkungan Hidup, SKPD Kesehatan dan SKPD PU

serta pihak yang berkaitan dengan kegiatan ini seperti pengurus, pengelola dan camat

serta lurah Raja Empat. Kegiatan ini dapat dilihat pada gambar 3.5 sampai dengan 3.8.

berikut di bawah ini.

Gambar 3.5. Persiapan Peresmian Arsinum di Raja Empat, Papua

Annual Report 2014

39

Gambar 3.6. Peresmian Arsinum di Raja Empat, Papua

Gambar 3.7. Uji Coba hasil Pengolahan Arsinum

Annual Report 2014

40

Gambar 3.8. Serah Terima Pengelolaan Arsinum BPPT ke Pemda Sorong

Sosialisasi teknologi pengolahan air minum yang telah dilaksanakan di Raja

Empat dihadiri oleh instansi terkait, pengelola dan masyarakat sekitar. Masyarakat

sangat senang dengan unit pengolahan ini karena sulitnya mendapatkan air minum di

lokasi tersebut dan banyak biaya yang telah dikeluarkan masyarakat untuk keperluan

air bersih dan air minum.

Masyarakat mengharapkan pemerintah lebih memperhatikan untuk menyediakan

sistem penyediaan air bersih dengan teknologi tepat guna untuk lokasi ini.

3.4.6. Hasil Aplikasi Teknologi Pengolahan Air Minum

Dalam kegiatan ini telah dibangun unit pengolahan air siap minum dengan proses

Reverse Osmosis di Kabupaten Raja Empat, Papua Barat sesuai dengan target yang

telah ditetapkan dengan dibiayai dengan dana APBN 2014.

Pembangunan Pilot Plant Pengolahan Air Siap Minum dengan proses reverse

osmosis terdiri atas pengadaan instalasi sumber air baku, pembuatan bangunan

pelindung, pompa air baku, pompa pembubuh kimia, static mixer, multimedia filter,

tangki garam cation exhange, catridge filter, reverse osmosis, post catridge filter dan

ultraviolet sterilsasi yang dapat dilihat pada gambar 3.9.

Annual Report 2014

41

Proses pengolahan air asin menjadi air bersih siap minum, terdiri dari empat

tahapan yakni pengambilan air laut melalui pipa yang telah dipasang, selanjutnya

masuk tahapan filtrasi awal mengingat air laut kadang kala tidak bersih. Setelah itu,

disaring melalui membrane reverse osmosis sehingga garam bisa terpisahkan. Yang

terakhir yaitu sterilisasi dengan sinar ultra violet, Pengolahan dari segi kesehatan sudah

diuji dan hasilnya memenuhi standar air minum. Teknologi ini mengolah air laut

dengan kadar garam 44.000 miligram perliter menjadi 380 milligram perliter,”

Gambar 3.9. Perakitan Arsinum di Raja Empat

Hasil pembangunan telah menghasilkan air siap minum yang dapat digunakan

oleh masyarakat di daerah pesisir. Air olahan Arsinum telah dicoba diminum oleh pihak

Annual Report 2014

42

Pemda Sorong. Berdasarkan hasil pengolahan Arsinum dengan proses reverse osmosis

yang telah dianalisa terahadap air olahan di Raja Empat menunjukkan bahwa kualitas

air hasil olahan telah memenuhi standar baku mutu air kemasan SNI - 01- 3553 -2006.

(Lampiran 2).

3.5. Kesimpulan dan Saran

Kegiatan Aplikasi Teknologi Pengolahan Air Minum Raja Ampat ini telah berhasil

dilakukan sebagai upaya kepedulian BPPT dalam mendukung program pemerintah pemenuhan

kebutuhan air untuk masyarakat. Kegiatan ini pun dilakukan bersamaan dengan acara besar

Republik Indonesia yakni “ Sail Raja Ampat ”.

Pilot Plant Air Minum ini ditempatkan di Pelabuhan dimana banyak warga yang lalu lalang,

sehingga pemanfaatannya lebih maksimal. Alat ini mempunyai kapasitas 10.000 liter perhari,

dapat mencukupi kebutuhan air minum warga sampai dengan 5.000 orang per harinya.

Dengan terbangunnya Pilot Plant Instalasi Pengolahan Air Siap Minum ini, diharapkan

dapat menjadi pemicu dan percontohan bagi pemerintah Kabupaten Raja Ampat untuk

menduplikasikan di tempat-tempat lain di daerahnya. Harapannya pemenuhan kebutuhan air

minum masyarakat dapat meningkat.

Daftar Pustaka

1. Tatsumi Iwao, " Water Work Engineering (JOSUI KOGAKU) ", Japanese Edition, Tokyo,

1971.

2. Viessman W,JR., “Water Supply And Pollution Control “, fourth edition, Harper and Ror

Publisher, New york, 1985.

3. Arie, H, 1989, Teknologi Pengolah Air Asin Reverse Osmosis dan prospeknya di

Indonesia, Proceeding Seminar Teknologi Pengolahan Air, Krakatau Steel, Cilegon.

4. Benefiled, L.D., Judkins, J.F., and Weand, B.L., "Process Chemistry For Water And

Waste Treatment", Prentice-Hall, Inc., Englewood, 1982

5. Bunce, N.J., 1993, Introduction to Environmental Chemistry, Wuerz Publishing Ltd,

Winnipeg, Canada.

6. Hamer, M. J., "Water And Waste water Technology ", Second Edition, John Wiley

And Sons, New York, 1986.

7. Nusa, I.D., Arie, H., Nugro, R., dan Haryoto, I., 1996, Studi Kelayakan Teknis dan

Ekonomis Unit Pengolah Air Sistem Reverse Osmosis Kapasitas 500 m3/hari Untuk

perusahaan minyak lepas pantai, P.T. Paramita Binasarana, Jakarta.

Annual Report 2014

43

LAMPIRAN 1 :

PERAWATAN RUTIN SISTEM PENGOLAHAN PENDAHULUAN & POMPA DOSING

A. Tangki Bahan Kimia

Perhatikan jumlah bahan-bahan kimia yang terdapat dalam tangki untuk dosing.

Tambahkan dengan jenis larutan dan konsentrasi yang sama, bila jumlah bahan kimia

dalam tangki sudah hampir tak terjangkau oleh mulut pipa inlet pompa dosingnya.

B. Perawatan pompa Dosing

Pompa dosing bahan kimia bila ada yang bocor dapat diperbaiki dengan cara yang

sederhana. Bila selang kotor (telah terdapat kerak/lumut) sebaiknya dibersihkan. Jika

terjadi penyumbatan pada injektor (umumnya karena kerak atau lumut/jamur), maka

injektor harus dibuka kemudian dibersihkan.

C. Pencucian Balik Unit Penyaringan

Penyaring pasir cepat dan penyaring besi-mangan harus dicuci balik (backwash)

minimal tiga hari sekali. Apabila air baku yang diolah agak keruh, maka pencucian

harus dilakukan setiap hari sekali. Air hasil pencucian harus dibuang dengan membuka

penuh kran aliran air buangan dan jangan lupa menutup kran aliran air yang menuju ke

saringan berikutnya.

D. Proses Penyaringan Dan Pencucian, Serta Susunan Media Filter Pasir, Filter

Mangan Zeolit Dan Filter Karbon Aktif.

Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Pasir

Annual Report 2014

44

Susunan Media Filter Pasir

Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Mangan Zeolit

Annual Report 2014

45

Susunan Media Filter Mangan Zeolit

Proses Penyaringan dan Pencucian Filter Karbon Aktif

Annual Report 2014

46

Susunan Media Filter Karbon Aktif

E. Pencucian Elemen Membran

Jika produk air telah menurun hingga 15 %, elemen harus dibersihkan. Jika ini tidak

dilakukan dapat menyebabkan kesulitan untuk mengembalikan sistem pada laju alir

(debit) normal dan garansi tidak berlaku lagi. Pencucian dapat dilakukan dengan

mengatur kran (lihat gambar skema pencucian RO).

F. Pemeliharaan Unit RO

Sebagian besar penyebab utama dari kegagalan sistem RO adalah tersumbatnya

membran (membrane fouling) yang disebabkan karena akumulasi bahan pengotor

pada permukaan membran semipermeabel. Pengaruh penyumbatan terhadap sistem

RO ialah membran menjadi cepat rusak (harus diganti), menurunnya produksi air

olahan dan menurunnya kualitas air hasil olahan.

Untuk keperluan pemeliharaan elemen membran RO dibutuhkan bahan-bahan kimia

secara khusus, yaitu :

a) Pembersih Bahan Anorganik

Jika terjadi pengendapan sedimen pada permukaan membran, terutama untuk sedimen

garam anorganik seperti CaCO3, CaSO4, dan BaSO4 , maka gunakan NASCO R/O-1.

Bahan ini aman dan tidak merusak membran RO. Dosis yang digunakan adalah 200

gram untuk tiap 100 liter air.

Annual Report 2014

47

b) Pembersih Biofilm

Untuk membersihkan terhadap silika dan biofilm gunakan NASCO R/O-2. Bahan ini

aman dan tidak merusak membran dalam prosedur pembersihan normal. Dosis yang

digunakan adalah 2 liter untuk tiap 100 liter air.

c) Pembersih Oksida Logam

Jika terjadi pengendapan oksida logam pada membran gunakan NASCO R/O-3.

Pembersih ini aman dan tidak merusak membran. Dosis yang digunakan adalah 2

kilogram untuk tiap 100 liter air.

d) Pembersih Bahan Organik

NASCO R/O-4 memang disintesa untuk pembersih bahan organik.Bahan ini aman dan

tidak merusak membran. Dosis yang digunakan adalah 2 liter untuk tiap 100 liter air.

e) Pembersih Bahan Koloid

NASCO R/O-S adalah pembersih membran yang ampuh untuk membran. R/O-S di-

gunakan untuk membran R/O yang terbuat dari selulosa dan polyamid. Pembersih ini

efektif untuk besi koloid, organik, silikat atau kalsium sulfat. Untuk penyumbatan bahan

organik berat, R/O-4 dapat juga digunakan. Dosis yang digunakan adalah 2,5 kilogram

untuk tiap 100 liter air.

f) Pencegahan Pengerakan

NASCO 904 R adalah polimer sintetis yang khusus didesain untuk mengendalikan

penyumbatan bahan anorganik, seperti garam kalsium dan sedimen garam lain.

NASCO 904 R harus dimasukkan dengan laju 5 – 25 ppm didasarkan pada air baku

yang masuk. NASCO 904 R sebaiknya dimasukkan dalam larutan 2 – 25%

proporsional dengan laju pemompaan.

Annual Report 2014

48