Perpustakaan Digital ITB
ABSTRAK
SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS AIR LIMBAH DARING
PADA INDUSTRI PULP & KERTAS DAN TEKSTIL: SENSOR
NODE DAN SINK NODE
Oleh
Muhammad Iqbal Fauzan Aulia
NIM: 13217051
(Program Studi Sarjana Teknik Elektro)
Berdasarkan National Sanitation Foundation Water Quality Index (NSF-WQI),
pada 2019, indeks kualitas air (IKA) Indonesia hanya bernilai 52,62 yang berarti
berada di perbatasan buruk-sedang. Hal ini dapat mengakibatkan hal-hal buruk bagi
keberlangsungan lingkungan dan makhluk hidup seperti matinya binatang-binatang
air, terganggunya kesuburan tanah, dan terganggunya kesehatan manusia. Sebagai
salah satu usaha pemerintah untuk meningkatkan kualitas air, diterbitkan Peraturan
Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia (Permen LHK RI)
No. P.93 Tahun 2018 dan No. P.80 Tahun 2019. Dalam peraturan tersebut,
beberapa industri diwajibkan menerapkan sistem pemantauan air limbah secara
terus-menerus dan dalam jaringan (disingkat Sparing). Menurut Pasal 14 peraturan
tersebut, industri wajib memasang Sparing paling lama dua tahun setelah peraturan
ditetapkan (Agustus 2020). Namun, hingga saat penulisan dokumen ini, banyak
industri masih belum memasang Sparing. Biaya yang cukup tinggi dan keterbatasan
teknologi masih membatasi usaha pengelolaan air limbah dengan memasang
Sparing. Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah sistem yang dapat menjawab kesulitan
yang terjadi dengan mengurangi beban keikutsertaan dan pembiayaan industri
dalam menerapkan teknologi Sparing.
Pengerjaan tugas akhir ini bertujuan untuk membuat sebuah Sparing yang dapat
membaca tiga di antara parameter-parameter yang diwajibkan oleh Permen LHK
RI No. P.80 Tahun 2019: pH, TSS, dan NH3-N. Sparing ditujukan pada industri
pulp & kertas dan tekstil, dua di antara industri-industri yang diwajibkan memasang
Sparing. Sparing perlu dapat melakukan pembacaan secara terus-menerus dengan
interval pembacaan setiap satu jam dengan minimal dua puluh data valid per hari.
Sparing juga harus dapat menampilkan hasil pembacaan pada antarmuka pengguna
dan memberikan peringatan jika hasilnya menyimpang dari standar baku mutu.
Sparing juga harus bersifat fleksibel dengan fitur konfigurasi dan kalibrasinya agar
sistem memiliki keberlanjutan yang baik. Sparing juga harus memiliki ketahanan
terhadap lingkungan yang baik.
Pada tugas akhir ini, penelitian dimulai dengan pertama-tama merumuskan masalah
dengan pembimbing. Kedua, dilakukan kajian pustaka yang relevan dengan topik
penelitian dan peninjauan kondisi lapangan ke PT. Papyrus Sakti Paper Mill sebagai
salah satu pelaku industri pulp & kertas. Ketiga, ditentukan spesifikasi teknis
ii
produk yang akan didesain untuk menyelesaikan masalah yang telah dirumuskan.
Keempat, dilakukan perancangan produk berdasarkan spesifikasi teknis yang telah
ditentukan. Kelima, rancangan produk diimplementasikan. Keenam, implementasi
produk diuji dan dianalisis.
Dari pengerjaan tugas akhir ini, berhasil dibuat sebuah Sparing yang memenuhi
tujuan yang telah disebutkan di atas. Sparing yang dihasilkan dapat terhubung ke
lima jenis sensor: pH, NH3-N, konduktivitas listrik (dikonversi ke TSS), turbiditas
(dikonversi ke TSS), dan temperatur (sebagai korektor). Sparing ini terdiri dari dua
jenis subsistem utama: Sensor Node dan Sink Node. Sensor Node, dengan ESP32
sebagai prosesornya, memperoleh data mentah dari air limbah dan mengirimkannya
ke Sink Node. Sink Node, dengan Raspberry Pi 3 sebagai prosesornya, memproses
data lebih lanjut dan menampilkan hasilnya. Sensor Node dan Sink Node terhubung
melalui modul komunikasi nirkabel, salah satunya ZigBee. Sparing ini bersifat
fleksibel dengan beberapa fiturnya yang dapat memfasilitasi konfigurasi dan
kalibrasi tanpa harus mematikan sistem secara keseluruhan, mengganti wiring, dan
mengganti source code. Sparing ini memiliki ketahanan lingkungan yang baik
dengan diimplementasikannya casing pelindung yang dapat menahan air hujan dan
probe sensor yang sebagiannya dapat digunakan secara terus-menerus (pH,
konduktivitas listrik, dan temperatur; sensor turbiditas dan NH3-N tidak bisa
digunakan secara terus-menerus). Keunggulan dari produk ini dibandingkan produk
lainnya yang tersedia di pasaran yaitu harganya yang lebih ekonomis dan
fleksibilitasnya yang memungkinkan alat ini untuk dimanfaatkan sebagai platform
untuk pemantauan selain air limbah.
Kata kunci: konduktivitas listrik, NH3-N, pH, sensor, TSS, turbiditas