7/26/2019 Abstract 2010wwi 2

1/3

ABSTRACT

WAHYU WIDAYAT. Improvement of Quality of Raw Water for DrinkingWater Treatment Plant Using Biofiltration Process with Honeycomb Plastic

as Media. Under direction of SUPRIHATIN and ARIE HERLAMBANG

In big cities, quality of raw water (source: river water) are decreased, as

result of industrial and domestic waste water are discharged to river, without any

treatment. Existing concentrations of organic, ammonia and detergent of raw

water of PDAM TKR Tangerang respectively are 19.2 mg/l, 3.8 mg/l, and 0.9

mg/l, which are above threshold limit value of raw water for drinking water. A

biofiltration process is use as one alternative to reduce concentrations of organic,

ammonia, detergent and total suspended solid (TSS) in raw water. In this

treatment, biofilter reactor is use with plastic of Honeycomb tube type as media.Operational condition of treatment is variation of HRT (Hidrolisis Retention

Time) between 14 hours and air supply between 030 l/min. The selected

operational condition of treatment found at HRT of 2 hours and air supply of 20

l/min, with removal efficiency of concentration of organic, ammonia, detergent

and TSS are 68%, 65%, 64% and 74% respectively. From this experiment, it was

found that linear regression equations between removal efficiency and organic

loading as yo= -5.98xo+ 81.16, between removal efficiency and ammonia loading

as ya = -91.19xa+ 77,12, linear regression equation between removal efficiency

and detergent loading as yd = -301.25xd + 71.53, linear regression equation

between removal efficiency and TSS loading as yt= -0.84x

t+ 83.26.

Keywords: raw water, biofiltration, honeycomb tube, removal efficiency, loading

7/26/2019 Abstract 2010wwi 2

2/3

RINGKASAN

Kualitas air sungai yang dipakai sebagai sumber air baku perusahaan air

minum (PAM) semakin menurun seiring dengan kenaikan jumlah penduduk,sebagai akibatnya biaya produksi semakin mahal dan pada kondisi tertentu

menyebabkan PAM tidak dapat lagi memberikan pelayanan yang baik kepada

masyarakat karena kualitas air olahan buruk. PDAM Tirta Kerta Raharja (TKR)

kabupaten Tangerang melakukan pemantauan kualitas air baku pada instalasi

pangolahan air (IPA) wilayah Bojong Renged, Tangerang pada bulan September

2000. Kualitas air baku (sungai Cisadane) sudah tidak layak lagi digunakan

sebagai sumber air baku PAM karena tidak memenuhi kriteria mutu air Golongan

I untuk air baku perusahaan air minum (Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian

Pencemaran Air). Konsentrasi zat organik dalam air baku berkisar antara 10-19

mg/l, amoniak 0.06-1.09 mg/l dan deterjen (MBAS) 0.2-0.9 mg/l. Kondisitersebut dapat menjadi dua kali lipat bahkan lebih pada musim kemarau.

Pertengahan bulan Agustus 2009 konsentrasi zat organik (KMnO4) mencapai

19.02 mg/l, amoniak (NH4-N) 3.8 mg/l dan deterjen (MBAS) 0.9 mg/l, sehingga

PDAM TKR menghentikan proses pengolahan untuk sementara waktu, karena

instalasi pengolahan yang ada sudah tidak mampu lagi mengolah dengan kondisi

air baku seperti tersebut diatas.

PDAM di Indonesia menggunakan senyawa klor (gas klor atau kalsium

hipoklorit) untuk mereduksi mikroorganisma (desinfeksi). Dalam proses

desinfeksi gas klor juga bereaksi dengan senyawa organik, amoniak, logam besi

dan mangan. mangandigunakan untuk menghilangkan senyawa logam Fe, Mn,organik dan amoniak. Meningkatnya konsentrasi zat pencemar tersebut

mengakibatkan kebutuhan klor untuk proses desinfeksi semakin banyak, sebagai

akibatnya muncul hasil samping dari proses klorinasi, yaitu terbentuknya senyawa

trihalometan atau THM dan diikuti kenaikan konsentrasi senyawa halogen organik

lainnya. Peningkatan konsentrasi senyawa amoniak dalam air baku

mengakibatkan amoniak bereaksi dengan klor menjadi kloramin yang daya

desinfeksinya lebih lemah, sehingga mengakibatkan konsumsi khlor menjadi lebih

besar dan biaya operasionalnya meningkat.

Upaya PAM untuk meningkatkan kualitas air olahan adalah dengan

menerapkan pengolahan lanjutan (advanced treatment), yaitu menggunakan

karbon aktif bubuk pada bak pengendap akhir atau granular memakai filter karbonaktif. Cara ini mampu meningkatkan kualitas air olahan, namun membutuhkan

biaya yang tidak sedikit dan karbon aktif yang telah dipakai tidak dapat digunakan

lagi (limbah padat). PAM sampai saat ini belum memungkinkan membuat

instalasi baru yang menyesuaikan kualitas air baku, salah satu cara yang perlu

dipertimbangkan saat ini adalah dengan melakukan pengolahan awal

(pretreatment) secara proses biologis (biological process) untuk meningkatkan

kualitas air baku dengan penerapan proses biofiltrasi menggunakan media plastik

tipe sarang tawon. Zat organik, amoniak dan detergen dapat direduksi dengan

proses biologi (grady dan Lim, 1980).

Tujuan penelitian ini adalah mengkaji karakteristik dan membuat

rekomendasi disain reaktor biofiltrer dengan media plastik tipe sarang tawon

7/26/2019 Abstract 2010wwi 2

3/3

terhadap penyisihan konsentrasi senyawa organik, amoniak, deterjen dan padatan

tersuspensi (TSS) dalam air baku PAM. Penelitian dilakukan dengan metode

eksperimen, dengan lingkup kegiatan penelitian mencakup kegiatan lapang dan

laboratorium. Kegiatan lapang adalah kegiatan pengambilan sampel, pengukuran

oksigen terlarut (DO), pH dan suhu yang dilakukan setiap hari pada jam 08.00-09.00 WIB (disesuaikan dengan WTH) baik air umpan (masuk) maupun air hasil

olahan (keluar). Kegiatan laboratorium adalah kegiatan yang dilakukan di

laboratorium untuk melakukan analisa sampel terhadap konentrasi zat organik,

amonia, deterjen dan parameter terkait lainnya seperti nitrat, nitrit, kekeruhan dan

TSS. Air umpan sebagai bahan penelitian diambil dari air baku PDAM TKR

wilayah IPA Bojong Renget dan mikroba yang sudah ada di dalam air baku

ditumbuhkan secara alami pada media penyangga plastik tipe sarang tawon dalam

reaktor biofilter. Reaktor biofilter dibuat dari bahan FRP (fiberglass reinforce

plastic)dengan dimensi panjang 180 cm, lebar 100 cm dan tinggi 160 cm. Total

volume reaktor 2880 liter, sedangkan volume kerja yang digunakan 2520 liter.

Penelitian dilakukan pada suhu kamar dengan variasi waktu tinggalhidrolis (WTH) 1 sampai 4 jam dan suplai udara 0 sampai 30 liter/menit, untuk

mendapatkan WTH dan suplai udara terbaik. Pengukuran WTH diatur dengan

cara menentukan laju alir air baku (debit), dimana untuk mendapatkanWTH 4 jam

debit diatur 10.5 lpm, WTH 3 jam debit diatur 14 lpm, WTH 2 jam debit diatur

21 lpm dan WTh 1 jam debit diatur 42 lpm. Kinerja reaktor biofilter diukur

dengan tingkat penyisihan organik, amoniak, detergen dan TSS. Berdasarkan hasil

analisa data penelitian dipilih WTH 2 jam dan suplai udara 20 liter/menit dengan

pertimbangan kelayakan aplikasi sekala industri yaitu dipilih WTH dan suplai

udara terendah tetapi efisiensi penyisihan senyawa organik, amoniak, deterjen dan

TSS tertinggi. Pengoperasian reaktor biofilter untuk mengolah air baku PAMdengan WTH 2 jam dan suplai udara 20 iter/menit mampu menyisihkan senyawa

organik, amoniak, detergen dan TSS dengan efisiensi 68 %, 65 %, 64 % dan 74

%. Peningkatan efisiensi penyisihan polutan berbanding lurus dengan peningkatan

kualitas air olahan. WTH semakin pendek laju pembebanan semakin besar dan

efisiensi penyisihan organik, amoniak, detergen dan TSS semakin kecil. Proses

biofiltrasi dengan menggunakan media plastik tipe sarang tawon mampu

meningkatkan kualitas air baku perusahaan air minum (memenuhi kriteria mutu

air golongan I, PPRI 82 tahun 2001). Rekomendasi disain reaktor biofilter

dinyatakan dalam laju pembebanan sepesifik (Specific loading rate). Laju

pembebanan organik, amoniak, detergen, dan total padatan tersuspensi (TSS)

adalah 2.7, 0.2, 0.04 dan 15 g/m

2

.media.hari. Persamaan regresi yang diperolehdari hubungan laju pembebanan dan efisiensi penyisihan senyawa organik adalah

yo = -5.98xo + 81.16 (R2 = 0.91), amoniak adalah ya = -91.19xa + 77,12

(R2= 0.92), deterjen adalah yd= -301,25xd+ 71,53 (R2= 0.70) dan TSS adalah

yt= -0.84xt+ 83.26 (R2= 0.92).

Kata kunci : air baku, biofiltrasi, sarang tawon, efisiensi, laju pembebanan