Adsorpsi Karbon Aktif

Majalah Air Minum, Februari 2009.

Sungguh beruntung PDAM yang berada di Pulau Jawa dibandingkan dengan yang di Kalimantan dan Sumatera. Secara kualitas fisika, sumber air PDAM di Jawa lebih banyak mengandung padatan tersuspensi dan koloid yang relatif mudah diolah dengan teknologi koagulasi, flokulasi. Lain halnya di Kalimantan, airnya mengandung gambut yang sulit diolah lantaran kaya asam-asam humat. Banyak warga setempat terutama di desa dan pedalaman yang terpaksa minum air berwarna karena belum dipasok oleh PDAM juga belum ada bantuan pemerintah dalam penyediaan air minum. Air di daerah rawa ini logikanya tidak bisa dimanfaatkan secara langsung sebelum diolah kecuali terpaksa karena tiada lagi alternatif sumber air lainnya.

Warna Air

Air yang ada di rawa-rawa biasanya berwarna sehingga tidak layak dimanfaatkan secara langsung sebelum diolah untuk keperluan domestik dan industri. Penyebab warnanya adalah pelapukan (dekomposisi) zat organik seperti daun, kayu, binatang mati dan lain-lain. Asam humat yang berasal dari dekomposisi lignin inilah penyebab warna air, selain besi dalam wujud ferric humat. Secara umum dapat dikatakan, penyebab warna air ialah kation Ca, Mg, Fe, Mn. Oksida besi ini menyebabkan air berwarna kemerahan, oksida mangan menyebabkan air berwarna coklat kehitaman.

Berkaitan dengan warna tersebut, jenisnya dapat dibedakan menjadi dua. Yang pertama disebut warna asli (true color), disebabkan oleh materi organik berukuran koloid dan terlarut (dissolved solid). Contohnya air gambut. Dari hasil penelitian diketahui bahwa warna air gambut di Kalimantan, Sumatra, dan Sulawesi dapat dihilangkan dengan kombinasi koagulan alum sulfat, besi sulfat (ion trivalent) atau PAC dengan tanah liat setempat. Yang kedua ialah warna palsu (apparent color). Jenis ini disebabkan oleh zat tersuspensi dan zat terendapkan (coarse solid, partikel kasar) dan dapat dihilangkan dengan proses sentrifugasi, sedimentasi dan filtrasi.

Secara alamiah air permukaan selalu kelihatan berwarna walaupun sebenarnya tidak berwarna. Pada saat hujan misalnya, sungai kelihatan berwarna coklat kemerahan karena mengandung suspensi lempung (red clay). Warna air permukaan juga dapat disebabkan oleh air limbah industri seperti pada proses dyeing di pabrik tekstil dan pulping di pabrik kertas, pertambangan/mining, refining/kilang minyak, industri makanan-minuman dan kimia. Dye wastes atau dye stuff adalah penyebab warna yang sangat tinggi. Bubur kayu (pulping wood) juga menghasilkan turunan (derivative) lignin yang tahan terhadap pengolahan biologi (biological treatment seperti activated sludge).

Air yang berwarna karena pembusukan zat organik di rawa tidaklah beracun atau tidak berbahaya. Dampaknya hanya pada estetika yang tidak bisa diterima oleh masyarakat karena mereka lebih menyukai air yang tidak berwarna (colorless, non-colored water). Warna alami air ini kuning-kecoklatan (yellow-brownish) seperti air seni (urine) sehingga tidak disukai oleh pelanggan PDAM. Yang patut dikhawatirkan, karena PDAM menggunakan kaporit sebagai desinfektan maka ada potensi pembentukan senyawa CHCl3 atau chloroform atau trihalomethane penyebab kanker (carcinogenic).

Mekanisme Adsorpsi

Adsorpsi ialah pengumpulan zat terlarut di permukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau zat cair yang kontak dengan zat lainnya. Proses ini menghasilkan akumulasi konsentrasi zat tertentu di permukaan media setelah terjadi kontak antarmuka atau bidang batas (paras, interface) cairan dengan cairan, cairan dengan gas atau cairan dengan padatan dalam waktu tertentu. Contohnya antara lain dehumidifikasi, yaitu pengeringan udara dengan desiccant (penyerap), pemisahan zat yang tidak diinginkan dari udara atau air menggunakan karbon aktif, ion exchanger untuk zat terlarut di dalam larutan dengan ion dari media exchanger. Artinya, pengolahan air minum dengan karbon aktif hanyalah salah satu dari terapan adsorpsi.

Atas dasar fenomena kejadiannya, adsorpsi juga dibedakan menjadi tiga macam. Yang pertama disebut chemisorption, terjadi karena ikatan kimia (chemical bonding) antara molekul zat terlarut (solute) dengan molekul adsorban. Adsorpsi ini bersifat sangat eksotermis dan tidak dapat berbalik (irreversible). Yang kedua, adsorpsi fisika (physical adsorption, terjadi karena gaya tarik molekul oleh gaya van der Waals dan yang ketiga disebut ion exchange (pertukaran ion), terjadi karena gaya elektrostatis.

Bagaimana terjadinya fenomena adsorpsi itu? Ahli pengolahan air membagi adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu (1) makrotransport: perpindahan zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang diadsorpsi), di dalam air menuju permukaan adsorban; (2) mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori di dalam adsorban; (3) sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau jaringan pembuluh kapiler mikroskopis.

Ada sejumlah hal yang mempengaruhi efektivitas adsorpsi, yaitu: (1) jenis adsorban, apakah berupa arang batok, batubara (antrasit), sekam, dll; (2) temperatur lingkungan (udara, air, cairan): proses adsorpsi makin baik jika temperaturnya makin rendah; (3) jenis adsorbat, bergantung pada bangun molekul zat, kelarutan zat (makin mudah larut, makin sulit diadsorpsi), taraf ionisasi (zat organik yang tidak terionisasi lebih mudah diadsorpsi). Berdasarkan jenis adsorbatnya, tingkat adsorpsi digolongkan menjadi tiga, yaitu lemah (weak), terjadi pada zat anorganik kecuali golongan halogen (salah satunya adalah klor). Adsorpsi menengah (medium), terjadi pada zat organik alifatik dan adsorpsi kuat (strong) terjadi pada senyawa aromatik (zat organik yang berbau (aroma) dengan struktur benzena, C6H6).

Karbon Aktif

Salah satu adsorban yang biasa diterapkan dalam pengolahan air minum (juga air limbah) adalah karbon aktif atau arang aktif. Arang ini digunakan untuk menghilangkan bau, warna, dan rasa air termasuk ion-ion logam berat. Karena merupakan fenomena permukaan maka semakin luas permukaan kontaknya makin tinggilah efisiensi pengolahannya. Syarat ini dapat dipenuhi oleh arang yang sudah diaktifkan sehingga menjadi porus dan kaya saluran kapiler. Yang belum aktif, ruang kapilernya masih ditutupi oleh pengotor berupa zat organik dan anorganik.

Bagaimana proses pembuatannya? Tahap pertama, buatlah arang misalnya dari tempurung kelapa (arang batok, Cocos nucifera), kayu, batubara, merang, sekam, atau serbuk gergaji. Arang ini kemudian diaktifkan dengan cara pemanasan pada kondisi sedikit oksigen agar hidrokarbonnya lepas. Hasilnya berupa arang yang sangat porus sehingga luas permukaannya besar. Setelah itu barulah digunakan untuk mengolah air minum atau air buangan, misalnya memisahkan pencemar organik dan inorganik seperti air raksa, krom, atau untuk deklorinasi (pengurangan klor di dalam air).

Relatif mudah membuat filter arang aktif ini. Penjual filter skala rumah tangga di kota dan desa sudah biasa membuatnya bahkan tanpa berlatar pendidikan teknik. Hanya perlu keterampilan dan tahu sedikit tentang fungsi arang aktif dan kapan harus diganti. Bahkan penjual filter ini bisa memiliki pelanggan setia untuk reparasi dan perawatan filter yang dibeli oleh warga. Selain menggunakan arang butir (granular) berdiameter 0,3 - 0,5 mm atau 1 – 2 mm, arang bubuk, serbuk atau tepung (powder) pun dapat diterapkan.

Variasi Teknologi

Teknologi sederhana dalam penerapan arang aktif dengan cara pembubuhan. Arang bubuk dimasukkan ke dalam air yang diolah setelah dibuatkan suspensinya. Proses adsorpsi terjadi cepat apabila zat yang diadsorpsi berada di dekat arang aktif. Hal ini dapat dilakukan dengan cara memperkecil diameter karbon, menjadi 50 mikron lalu diaduk. Apabila pengolahan airnya menggunakan slow sand filter (SSF), pembubuhan arang dilakukan sebelum unit filter. Menurut Nur Muhammad et.all, SSF efektif untuk menghilangkan logam berat (heavy metal) (International Conference on Water Supply and Sanitation, Durban, South Africa, 1997). Jika ada proses koagulasi – flokulasi, pembubuhan dilakukan sesudah koagulator agar serbuk arangnya bersatu dengan flok di dalam flokulator kemudian diendapkan di sedimentor.

Lain halnya pada unit filter arang butir (granular activated carbon). Unit ini berupa filter berbentuk kolom dengan variannya seperti pada Gambar 1. Penjelasannya sbb: (1) media statis tunggal (single fixed bed); media arang dipasang dalam bentuk satu tabung saja. Cara ini rendah efisiensinya. (2) media statis seri (fixed bed in series); efisiensinya sudah meningkat. Makin banyak unit yang dipasang makin besarlah efisiensinya. (3) media dinamis (moving, pulse, fluidized, dispersed bed); arang bergerak dinamis di seluruh bagian kolomnya sehingga adsorpsinya besar. (4) media statis paralel (fixed bed in parallel); cara ini ditempuh untuk menghasilkan debit yang besar dalam tempo singkat. Kualitas air olahannya tak jauh beda dengan media statis tunggal. (5) media ekspansi (upflow expanded bed); disusun secara seri dengan aliran ke atas dan waktu operasinya lebih lama.

Masalah utama yang muncul pada varian filter karbon aktif statis tersebut ialah sumbatan (clogging) akibat suspensi yang ada di dalam air. Untuk menanggulanginya biasanya unit ini dilengkapi dengan pencuci permukaan media (surface washer) dengan air dan udara. Namun tipe expanded dan fluidized bed, yaitu aliran dari bawah ke atas bisa mencegah potensi penyumbatan dengan pengaturan kecepatan aliran airnya. Variasi lainnya dengan mode operasi yang berbeda dapat saja bermunculan seiring dengan penelitian terbaru di bidang teknologi adsorpsi ini.*

ReadMore »

IPAM: SALAH KAPRAH

Kata screen, menurut kamus, ada banyak padanannya seperti kasa, layar, tabir, sekat, saring, tapis, dll. Padanan dalam bahasa Inggris pun banyak seperti ditulis di paragraf kedua di bawah ini. Juga dapat disinonimkan dengan filter kalau dilihat dari mekanisme operasinya. Kata filter, khususnya dalam teknologi pengolahan air minum dan air limbah, sebaiknya tidak diterjemahkan menjadi saringan. Rapid sand filter hendaklah tetap disebut filter pasir cepat, bukan saringan pasir cepat untuk menghindari salah tafsir (persepsi) dengan sinonim kata lainnya. Dengan tetap menghormati kaidah serapan dalam EYD, penulis mengindonesiakan kata screen menjadi skrin agar mudah membedakan fungsinya dengan kata-kata lainnya dan agar ada keserupaan ucapan dengan kata aslinya dalam bahasa Inggris sehingga tidak terjadi salah pengertian dengan kata Inggris lainnya.

Perihal kata screen, filter dan lain-lain pernah ditulis dalam artikel yang berjudul Riwayat Filter di MAM edisi 119, Agustus 2005. Andaikata ada yang belum membaca artikel itu, berikut ini dikutipkan satu paragrafnya. “.... berkaitan dengan filter ini, pernah ada yang menerjemahkannya menjadi saringan atau penyaring. Tak berapa lama kemudian dia bingung ketika menemukan kata screen (misalnya unit barscreen atau finescreen di bangunan sadap air baku) yang juga diterjemahkan menjadi penyaring atau saringan. Tambah bingung lagi saat membaca kata sieve (misalnya sieve analysis untuk pasir filter) yang juga berarti ayakan, saringan, tapisan. Waktu bertemu dengan kata sift (ayakan, saringan), sort-out (sortiran, saringan), refine (saring, suling), dan winnow (penampi, penyaring), makin pusinglah dia. Akhirnya, begitu membaca istilah trickling filter – sebuah unit pengolah air limbah secara biologi aerob – yang diterjemahkan menjadi penyaring percikan atau saringan tetesan, dia lantas tercenung. Lamaaa... sekali! Yang parah adalah salah kaprah mengira proses trickling filter sama dengan filter air minum... “

Artikel kali ini fokus pada materi yang berkaitan dengan screen khususnya coarse screen atau skrin kasar, bukan skrin yang dibuat pada pelat berlubang (fine screen, perforated plate). Pada pengolahan air minum, skrin ini ditempatkan di bangunan intake (sadap) air baku. Karena airnya berasal dari danau atau sungai maka biasanya banyak berisi sampah atau serpihan material yang melayang dan terapung seperti kayu, bambu, daun, plastik, kain, ranting, dll. Sampah ini tidak boleh masuk ke dalam IPAM dan/atau IPAL karena dapat merusak alat-alat mekanis dan menyumbat pipa atau lubang-lubang perforasi pipa. Oleh sebab itu, akumulasi sampah harus segera disisihkan, baik secara manual maupun mekanis. Pembersihan manual diterapkan di instalasi yang sampahnya sedikit sebaliknya cara mekanis diterapkan di instalasi yang banyak sampahnya.

Skrin, secara visual memang tampak sederhana, terutama skrin yang dibuat di instalasi kecil. Di beberapa intake milik PDAM malah seolah-olah dilalaikan, nyaris ditelantarkan. Patutlah diakui, pembuatan skrin terutama yang manual memang sederhana dan mudah, bahkan bisa dibuat oleh orang awam. Tukang bangunan pun sering memasang skrin batang di selokan dekat pekerjaannya untuk memperoleh air yang bebas sampah. Tak ada satu rumus pun yang mereka pelajari. Namun dapat diduga skrin buatan mereka boleh jadi tidak optimal karena terlalu kecil atau terlalu besar. Skrin yang memenuhi syarat dan bisa dipertanggungjawabkan secara teoretis dan praktis dibuat dengan mengikuti tatacara desain dan kalkulasi matematisnya.

Bisa dikatakan, perancangan skrin ini relatif mudah dengan mengacu pada kriteria desain. Data minimal yang dibutuhkan untuk mendesainnya diberikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Data Desain Skrin Batang (Bar Screen)
Parameter Satuan Nilai
Bukaan (b) cm 1,0 – 2,5
Headloss maksimum m 0,50
Kecepatan di celah m/d 0,3 – 0,6
Ukuran bar mm 5 – 10
Kemiringan derajat 30 – 60
Panjang bar m < 3

Sumber: Modifikasi Metcalf & Eddy (2003), Qasim (1985)

Formula yang biasa diterapkan dalam kalkulasi kehilangan tekanan (headloss) pada skrin ialah formula Kirschmer.

Berkaitan dengan aliran air di dalam bangunan intake, kecepatannya memiliki batas minimum dan maksimum. Yang biasa digunakan ialah rentang kecepatan antara 0,6 – 2 m/d. Kecepatan yang terlalu rendah dapat menyebabkan endapan pasir sedangkan kecepatan yang terlalu tinggi dapat menggerus dinding saluran. Dalam hidrolika saluran terbuka (open channel) kecepatan air dipengaruhi juga oleh kemiringan (slope) alas saluran. Untuk merancangnya, formula yang biasa digunakan ialah persamaan Manning yang merupakan pengembangan dari persamaan Chezy.

Pada aplikasinya, baik dalam pengolahan air minum maupun air limbah, kebanyakan skrin dibuat untuk dioperasikan secara manual agar dapat menghemat biaya operasi dan perawatannya, terutama di instalasi kecil. Pada instalasi besar dengan kuantitas sampah yang besar, memasang skrin mekanis lebih tepat daripada manual. Hanya saja, pada instalasi tertentu, kedua mode operasi skrin ini bisa saja dibuat berdampingan. Dua kanal atau salurannya dibuat berdempetan dengan inlet dan outlet yang sama. Jadi, ada pintu air (gate) yang mengarahkan air menuju selokan (kanal) di sebelahnya. Mode ini, meskipun lebih mahal, tentu lebih aman bagi operasi instalasi daripada memasang satu mode saja.

Setelah mengenal rumus di atas yang digunakan dalam menghitung atau mendesain skrin, perlu juga mengetahui wujudnya. Operator intake di PDAM sering melihat skrin, baik yang sederhana dan kecil maupun yang kompleks dan berukuran besar. Foto-foto dan gambar desainnya boleh jadi sering juga dilihat oleh operator. Namun ada juga pegawai PDAM yang belum pernah melihatnya. Untuk memberikan gambaran, khususnya secara teoretis dan ideal, tulisan ini dilengkapi dengan gambar-gambar yang diambil dari buku karya Terence J. McGhee: Water Supply and Sewerage dan buku Data Book for Civil Engineers, Design oleh Elwyn E. Seelye.

Gambar 1 dan 2 ialah skrin yang dibersihkan secara manual. Operator yang juga bertugas membersihkan skrin dapat menggunakan alat pengait untuk menarik sampah ke atas kemudian dimasukkan ke dalam bak sampah yang alasnya berlubang agar airnya menetes kembali ke saluran. Sampah yang terkumpul lantas diurug di tempat sampah yang sudah disediakan di sekitar instalasi atau dibawa ke urugan saniter (sanitary landfill), jangan dibakar, jangan pula diinsinerasi. Diurug jauh lebih bersahabat dengan lingkungan daripada dibakar, apalagi diinsinerasi.

Gambar selanjutnya ialah bentuk skrin yang pembersihan sampahnya dilakukan secara mekanis, diperlihatkan pada Gambar 3 dan 4. Karena merupakan produk yang dipatenkan maka unit ini dipasang di saluran yang bentuk dan dimensinya harus disesuaikan dengan karakteristik pabrikannya. Sudah disebut di atas, unit mekanis ini pun bisa disandingkan dengan unit manual dengan cara membuat dua selokan yang bersebelahan. Gambar 5 adalah denah skrin manual dan skrin mekanis. Gambar bagian atas yang memperlihatkan jerujinya adalah unit manual dan di bawahnya adalah skrin mekanis.

Memang, semua gambar yang ditampilkan di sini lebih merepresentasikan terapannya pada instalasi pengolahan air limbah. Yang sering diterapkan pada pengolahan air minum ialah skrin batang (bar screen) sederhana tanpa proses pencacahan (comminution) menggunakan comminutor atau barminutor. Dua alat yang disebut terakhir adalah pemotong (cutter) sampah yang dipasang setelah skrin, khususnya di instalasi pengolahan air limbah. Itu sebabnya, pengolahan air baku menjadi air minum lebih sederhana dan lebih murah per kapasitas yang sama daripada pengolahan air limbah (sewage atau domestic wastewater) khususnya di segmen preliminary treatment.*

ReadMore »

PDAM Tabanan Bali Menuju Raihan MDG's 2015

Menjadi PDAM yang lebih baik. Inilah visi PDAM yang berada di bagian Tengah Selatan Pulau Bali, yakni PDAM Kabupaten Tabanan. Kalau ke Denpasar lewat jalan darat, menyusuri Panseli (Pantai Selatan Bali) mulai dari Gilimanuk sampai Tabanan, kita akan melalui Jln. Bypass Tabanan yang berujung di Kecamatan Kediri, yaitu di prapatan yang satu cabang jalannya menuju objek wisata Tanah Lot. Dekat dari ujung jalan inilah lokasi kantor PDAM Kabupaten Tabanan, tepatnya di Jln. Wagimin No. 27. (Wagimin adalah orang Jepang yang akhirnya membantu Letkol I Gusti Ngurah Rai dalam perang sampai tetes darah penghabisan, Puputan Margarana, 1946).

Jika ditarik ke masa awal sejarahnya, PDAM yang berada di kawasan lumbung padi bagi masyarakat Bali ini sudah ada sejak zaman kolonial Belanda, sekitar tahun 1927/1932. Waktu itu Belanda membuat jaringan pipa transmisi dan distribusi yang airnya berasal dari mata air Riang Gede di Kecamatan Penebel. Sebagai kecamatan yang berada di kaki Gunung Batukaru, Penebel dikenal kaya mata air, termasuk mata air panas yang juga dijadikan objek wisata. Dari mata air Riang Gede tersebut orang Belanda yang tinggal di Denpasar pada masa itu masih dapat menikmati kesegaran air gunung ini dengan debit 75 l/d. Di Penebel ini juga ada mata air Gembrong yang digunakan sebagai sumber air baku bagi warga Tabanan.

Kondisi Sekarang
Saat ini jumlah pelanggan PDAM Kabupaten Tabanan berada di kisaran 37.600 SR, tersebar di seluruh kecamatan. Dilihat dari parameter K3T (kualitas, kuantitas, kontinuitas, tekanan), keadaannya bervariasi. Secara kualitas, air yang berasal dari mata air sudah memenuhi syarat, sesuai dengan poin-poin dalam peraturan nomor 907/Menkes/SK/VII/2002. Kuantitasnya masih mencukupi untuk pelanggan eksisting namun perlu eksplorasi sumber air baru lagi karena sumber air yang ada harus dibagi juga dengan Krama Subak yang bercocok tanam padi. Mayoritas sudah dilayani selama 24 jam kecuali sebagian kecil yang lokasinya di daerah bukit dan terutama terjadi ketika jam puncak, pagi dan sore. Selain mata air, PDAM Kabupaten Tabanan juga memanfaatkan air sungai sebagai air baku dengan cara pemompaan.

Secara keseluruhan, dalam proses produksi air minumnya, PDAM Kabupaten Tabanan mengeluarkan biaya yang relatif besar dari sisi tenaga listrik. Minimal 75% dari sistem produksinya bergantung pada pompa untuk menaikkan air ke reservoir sebelum didistribusikan ke pelanggan. Biaya tenaga listrik ini (pompa) menyedot pendapatan perusahaan sehingga rugi dalam sejarah perjalanannya. Pada tahun 2005, auditan BPK menyatakan PDAM ini rugi Rp 3,9 M. Auditan BPKP tahun 2006 menyatakan PDAM rugi Rp 2 M, tetapi auditan BPKP tahun 2007 PDAM dinyatakan memperoleh laba Rp 486 juta.

Menurut Ida Bagus Oka Sedana, S.T, PDAM terus berupaya berubah menuju kondisi yang lebih baik. Itu sebabnya, sejumlah pembenahan internal terus digiatkan menyangkut sistem pelaporan dan telah pula diterapkan Sistem Benchmarking dan penyusunan Standar Operasi dan Prosedur (SOP). Pihak Perpamsi pun, dalam hal ini Ketua Umum dan Direktur Eksekutif, telah hadir dalam pelatihan Sistem Benchmarking dari tanggal 1 s.d 2 Mei 2007. Di bidang SDM, perusahaan mengirimkan pegawai ke sejumlah seminar dan pelatihan untuk menambah pengalaman dan interaksi dengan PDAM lain, baik yang diselenggarakan oleh Perpamsi, Dep. PU, maupun instansi terkait lainnya.

Berkaitan dengan SDM ini pula pihak direksi terus melaksanakan seleksi internal dalam kaitannya dengan penempatan "orang yang tepat di tempat yang tepat". Rotasi jabatan terus dicobakan, kepala bagian yang satu dipindahkan ke bagian yang lain dalam kurun waktu tertentu untuk menilai kinerja atau kemampuan pejabat bersangkutan dalam melaksanakan tugasnya (job description). Yang tidak optimal kinerjanya dan enggan berubah menjadi lebih baik diganti oleh yang lebih mampu bekerja. Peremajaan juga dilaksanakan dengan menempatkan pegawai berusia muda yang energik. Direksi yang sekarang pun termasuk berusia muda dan menjadi direksi pertama yang diseleksi lewat uji patut-layak (fit and proper test) di PDAM Kabupaten Tabanan.

Untuk menguatkan semangat kerja, direksi mewajibkan pegawainya apel pagi dan memberikan motivasi agar selalu meningkatkan koordinasi antarbagian sehingga menjadi seperti jaringan jala yang kuat. Tidak ada satu bagian yang lebih penting daripada bagian lainnya, semuanya berperan penting di bidang masing-masing. Direksi pun menekankan bahwa menjadi tukang ledeng adalah pekerjaan mulia karena dapat melayani masyarakat dengan cara mendekatkan air yang jauh di gunung dan sungai ke rumah pelanggan. Hal ini, menurut direksi, diharapkan dapat dijadikan landasan untuk melaksanakan program pemerintah daerah seperti Bali Sehat 2010 dan program skala besar semisal MDGs 2015. Oleh sebab itu, masih menurut direksi, semua formasi jabatan di PDAM Kabupaten Tabanan didekati dari uji kompetensi. Pegawai yang dinyatakan layak lantas diwajibkan mengikuti pelatihan manajemen.

Di bidang kehumasan, PDAM Kabupaten Tabanan memberikan akses kepada warga Tabanan dan pelanggannya untuk melaporkan hal-hal seperti lonjakan rekening air, kebocoran pipa, sambungan liar, dll. lewat SMS. Pelanggan yang loyal dan aktif menyampaikan informasi kepada PDAM diberi hadiah (reward). Apabila petugas pencatat meter air tidak bisa masuk ke rumah pelanggan karena dikunci, maka pelanggan diberi kartu rekening agar mudah membayar tagihan airnya. Pelanggan ini diminta segera menghubungi PDAM atau menelepon atau mengirimkan SMS untuk memberitahukan posisi meter airnya agar rutin dicatat setiap bulan sehingga tidak "main tebak". Bayar rekening pun bisa lewat Bank Pemerintah Daerah Bali, Lembaga Perkreditan Desa dan sekaa truna-truni (perkumpulan muda-mudi) yang mencari dana dari jasa pungutan rekening air. *

ReadMore »

Thompson, Triangular Weir

Thompson, Triangular Weir, V-notch, Takik-V

Thompson adalah nama yang terkenal di PDAM, khususnya di kalangan operator yang bertanggung jawab atas kelancaran pasokan air, mulai dari sumber air baku (intake, broncaptering), transmisi (unit bak pelepas tekanan, BPT), dan instalasi pengolahan air (sedimentasi, kanal). Sebagai alat ukur, ia luas digunakan di PDAM untuk mengetahui perkiraan debit air yang akan dan sudah diolahnya, terutama kurang dari 200 l/d. Selain Thompson, ada juga Cipoletti dan Romyn (untuk debit antara 200 dan 2.000 l/d), dan untuk debit di atas 2.000 l/d digunakan Bendulan/Crump de Gruyter. Dua alat yang disebut terakhir biasanya dikenal dengan nama pintu ukur karena selain untuk mengukur debit juga untuk membuka-tutup aliran.

Alat ukur debit air pada saluran terbuka tersebut memiliki konsep yang sederhana, yaitu hubungan antara kedalaman air dan lajunya dipengaruhi oleh bentuk dan dimensi alatnya. Perhitungan debitnya menggunakan persamaan yang menggunakan tinggi air atau head. Adapun pertimbangan yang biasa digunakan dalam pemilihan alat ukur tersebut antara lain biaya pembuatan dan pemasangannya, biaya perawatan, dimensi kanal, debit, dan karakteristik airnya (kejernihan, berlumpur, sampah). Biasanya pemilihan alat ukur ini didasarkan pada besar-kecilnya debit air yang akan diukur.

Weir Segitiga

Terjemahan yang biasa digunakan untuk weir ialah ambang, yaitu sekat penghalang yang dikalibrasi, dibuat melintang (tegak lurus arah aliran) di saluran (kanal). Alat ukur primer ini sederhana, murah dan dapat dibuat dari beragam bahan, seperti aluminum, fiberglass, pelat logam, plastik, kayu. Jenis ambang atau sekat ini dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk takiknya (notch), yaitu segiempat panjang, tapezium (Cipoletti), dan segitiga (misalnya Thompson). Dapat juga dibedakan atas bentuk puncaknya, yaitu ambang tajam (sharp crested weir), ambang bulat (ogee weir), ambang lebar (broad crested weir), dan ambang sempit (narrow crested weir). Selain itu, ambang bisa juga dibagi menjadi dua: ambang kontraksi (contracted weir) dan ambang tanpa kontraksi (suppressed weir).

Bagaimana dengan alat ukur yang disebut V-notch? Alat ini terdiri atas takik segitiga yang dipotong di dalam kanal, puncaknya terletak di bagian dasar. Sudut V-notch yang umum dipakai ialah 900, 600 dan 450. Dalam pemakaian khusus sudutnya ada juga yang 1200, 300, dan 22 ½0. Persamaan umum untuk menghitung debitnya adalah:

Q = K H(pangkat 2,5)

Q : Debit

H : Head di atas weir

K : Konstanta atau koefisien, fungsi terhadap sudut weir dan unit pengukuran. Nilai K ini berkisar antara 0,570 dan 0,611, bergantung pada H dan Q.

Selain formula dasar di atas, ada bentuk lainnya, yaitu:

Q = 1,39 H(pangkat 2,5).tg (theta/2), Q dalam m3/d. theta adalah sudut takik.

H = tinggi air di ambang, diukur di hulu, (2 – 3)H (m).

Formula lainnya, setelah melalui perhitungan integral, dan untuk takik siku-siku serta koefisien debitnya 0,6 maka dapat ditulis sbb:

Q = 1,418 H(pangkat 2,5)

Bagaimana dengan akurasinya? Agar akurasi pengukurannya terjamin, ada beberapa syarat yang harus dipatuhi: (1) weir harus halus dan tegak lurus terhadap sumbu kanal, (2) panjang weir atau sudut notch ditentukan dengan akurat, (3) Upayakan tinggi kanal dari dasar dua kali dari maksimum head air di atas dasar takik, (4) bahannya dari lempeng tipis 3-5 mm, (5) alat ukur dipasang pada jarak minimal tiga kali head maksimumnya.

Berkaitan dengan akurasinya, formula alat ukur tersebut relatif kurang akurat apabila dibandingkan dengan formula V-notch yang dibuat oleh Kindsvater- Shen. Rumus atau persamaan weir V-notch yang dibuat oleh Kindsvater- Shen diberikan di bawah ini. 

Pada Tabel 1 diberikan perkiraan debit yang melewati weir segitiga yang dihubungkan dengan ketinggian airnya (head). Tinggi air dalam centimeter dan debitnya dalam liter per detik, mulai dari sekitar 10 l/d sampai dengan 200 l/d. Perlu ditambahkan bahwa alat ukur ini yang dipasang di unit BPT di jalur pipa transmisi air baku PDAM sering kurang optimal fungsinya karena gejolak alirannya terlampau besar (sangat turbulen) dan jarak dari ambang ke saluran di hulunya tidak memenuhi syarat.

Oleh sebab itu, pengukuran tinggi head-nya menjadi kurang teliti sehingga dugaan debit pun menjadi kurang tepat. Agar mendekati debit riilnya, alat ukur sebaiknya dipasang di bagian hilir broncaptering dan memenuhi syarat-syarat seperti ditulis di atas, kemudian dibuat di BPT terakhir sebelum masuk ke reservoir distribusi. Juga dapat dipasang sebelum unit prasedimentasi kalau airnya dari sungai. Hanya saja, perlu didahului oleh bar screen dan fine screen di unit intake-nya agar takiknya tidak tertutupi oleh serpihan sampah. *

Sumber: Gede H. Cahyana, Majalah Air Minum, Desember 2008.

ReadMore »