Perencanaan pengolahan air limbah dan air bersih menentukan apakah sebuah instalasi akan mudah dioperasikan atau menjadi sumber masalah selama puluhan tahun. Perencanaan yang baik berjalan berurutan: mengumpulkan data debit dan mutu, menetapkan target keluaran, memilih teknologi, menghitung dimensi, lalu mengurus persetujuan teknis. Artikel ini merangkum urutan itu untuk instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dan instalasi pengolahan air (IPA).

Langkah pertama: data dasar

Untuk air limbah:

  • sumber dan jadwal pembuangan tiap unit produksi;
  • debit rata-rata, debit puncak, dan fluktuasinya;
  • karakteristik: BOD, COD, padatan tersuspensi, minyak dan lemak, pH, suhu, nutrien, logam, dan senyawa khusus industri;
  • rencana penambahan kapasitas produksi;
  • badan air penerima dan baku mutu yang berlaku.

Untuk air bersih:

  • sumber air baku: sungai, air tanah, danau, atau air hujan;
  • mutu air baku pada musim hujan dan kemarau, terutama kekeruhan, warna, besi, mangan, zat organik, dan bakteri;
  • kebutuhan air per hari dan mutu yang dituju, apakah air minum, air higiene dan sanitasi, atau air proses.

Kesalahan paling mahal dalam perencanaan adalah memakai angka tipikal dari buku sebagai pengganti pengukuran.

Menetapkan target mutu keluaran

Target IPAL adalah baku mutu air limbah untuk jenis kegiatan, atau angka lebih ketat dalam persetujuan teknis bila daya tampung badan air penerima terbatas. Target IPA mengikuti peruntukan: air minum dan air untuk keperluan higiene dan sanitasi mengacu pada standar baku mutu kesehatan lingkungan dari Kementerian Kesehatan, sedangkan air proses mengikuti kebutuhan mesin atau produk.

Memilih rangkaian proses

Masalah utama Pilihan proses yang umum
Padatan kasar, pasir, minyak Saringan, penangkap pasir, penangkap minyak
Fluktuasi debit dan beban Bak ekualisasi
Padatan halus, warna, logam Koagulasi-flokulasi, sedimentasi, flotasi, pengendapan kimia
Bahan organik terurai Proses biologi aerob atau anaerob
Nutrien Nitrifikasi-denitrifikasi, penyisihan fosfor
Kekeruhan air baku Koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi pasir
Besi dan mangan air tanah Aerasi atau oksidasi, lalu filtrasi
Bakteri Desinfeksi klor, ultraviolet, atau ozon
Garam terlarut, pakai ulang Membran

Pertimbangan pemilihan bukan hanya efisiensi penyisihan, tetapi juga luas lahan, biaya listrik dan bahan kimia, jumlah lumpur, kemudahan operasi, dan ketersediaan suku cadang. Uji skala laboratorium seperti jar test dan uji keterolahan sangat membantu sebelum angka desain dikunci.

Kriteria desain yang perlu dihitung

  • Waktu tinggal tiap bak dan beban permukaan bak pengendap.
  • Beban organik, kebutuhan oksigen, dan kapasitas blower.
  • Produksi lumpur harian serta kapasitas pengental dan pengering.
  • Dosis bahan kimia dan volume tangki penyimpanannya, lengkap dengan tanggul penampung.
  • Profil hidrolis agar aliran berjalan tanpa pompa yang tidak perlu.
  • Unit cadangan untuk peralatan kritis dan bak darurat.
  • Titik pengambilan sampel, alat ukur debit, dan akses pemeliharaan yang aman.

Lumpur dan kemasan bahan kimia harus direncanakan tempat simpannya sejak awal. Lumpur IPAL dari industri tertentu termasuk limbah B3, sehingga rancangan perlu memuat tempat penyimpanan yang memenuhi syarat TPS limbah B3.

Persetujuan teknis dan kelayakan operasional

PP No. 22 Tahun 2021 dan Permen LHK No. 5 Tahun 2021 mengatur bahwa rencana pembuangan atau pemanfaatan air limbah dilengkapi kajian teknis atau pemenuhan standar teknis untuk memperoleh persetujuan teknis. Setelah instalasi dibangun dan diuji, diajukan surat kelayakan operasional. Untuk pengambilan air baku dari sumber air, perizinan penggunaan sumber daya air mengikuti UU No. 17 Tahun 2019 dan peraturan pelaksananya. Susun jadwal proyek dengan memperhitungkan waktu pengurusan dokumen tersebut.

Kesalahan desain yang sering terjadi

  • Tidak ada bak ekualisasi, sehingga proses biologi terguncang tiap kali produksi membuang larutan pekat.
  • Kapasitas dihitung dari debit rata-rata, bukan debit puncak.
  • Penanganan lumpur dilupakan sampai bak pengendap penuh.
  • Air hujan masuk ke IPAL.
  • Tidak ada jalur balik untuk keluaran yang gagal memenuhi baku mutu.
  • Instalasi terlalu rumit bagi jumlah dan kemampuan operator yang tersedia.

Melibatkan operator sejak tahap desain

Operator yang akan menjalankan instalasi sebaiknya ikut meninjau rancangan dan uji coba. Pembekalan operasinya dapat ditempuh lewat pelatihan POPAL, sedangkan strategi operasi harian dibahas di artikel strategi pengelolaan air limbah di WWTP.

Referensi

  • PP No. 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup
  • Permen LHK No. 5 Tahun 2021 tentang Tata Cara Penerbitan Persetujuan Teknis dan Surat Kelayakan Operasional Bidang Pengendalian Pencemaran Lingkungan
  • Permen LH No. 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah
  • UU No. 17 Tahun 2019 tentang Sumber Daya Air
  • PP No. 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum