Perpustakaan Digital ITB

Instalasi Pengolahan Air (IPA) III Krikilan milik PT Adaro Tirta Gresik dirancang berkapasitas 100 L/s, tetapi pada saat evaluasi beroperasi rata-rata sekitar 73 L/s. Air hasil pengolahan dari kompleks IPA Krikilan disalurkan melalui jaringan distribusi utama kepada offtaker, sehingga keandalan reservoir, penanganan lumpur, dan kondisi hidraulik jaringan secara langsung memengaruhi kontinuitas pelayanan serta volume air curah yang dapat diserahkan. Evaluasi dilakukan melalui observasi lapangan, analisis data sekunder dan pengujian, perbandingan terhadap standar serta literatur, perhitungan teknis, dan pemodelan hidraulik menggunakan EPANET 2.2. Kondisi eksisting menunjukkan tiga persoalan utama: 1) Reservoir berkapasitas 1.400 m³ telah mencukupi kebutuhan volume efektif, tetapi konfigurasi penyekatannya belum menghasilkan pola aliran yang baik sebagai bak kontak disinfeksi. Rasio panjang terhadap lebar saluran belum memenuhi kriteria, faktor penyekatan belum mencapai kondisi superior, dan alat ukur muka air otomatis belum tersedia; kondisi tersebut dapat memicu aliran pintas, zona mati, serta distribusi waktu kontak yang tidak merata (U.S. Environmental Protection Agency, 1991; Kawamura, 2000). 2) Pada sistem pengolahan lumpur, dua bak sludge drying bed (SDB) eksisting belum mampu menangani seluruh volume lumpur, beberapa parameter media dan dimensi tidak memenuhi SNI 7510:2011, dan kecepatan pada jalur lumpur eksisting terlalu rendah untuk mencegah pengendapan. 3) Pada jaringan distribusi utama, simulasi eksisting menghasilkan kecepatan minimum sekitar 0,01 m/s dan tekanan minimum sekitar 1,47 m. Pressure Driven Analysis ii (PDA) menunjukkan pemenuhan kebutuhan hanya sekitar 97,0% pada jam minimum dan 96,2% pada jam maksimum, dengan defisit terbesar pada node J49. Alternatif optimalisasi disusun untuk setiap unit dan dipilih menggunakan metode Simple Additive Weighting (SAW) berdasarkan enam parameter, yaitu CAPEX, OPEX, kebutuhan lahan, kemudahan operasional, efektivitas desain, dan kemudahan pelaksanaan. Alternatif terpilih adalah redesain reservoir menjadi dua kompartemen seri dengan sekat serpentine longitudinal; penambahan tahap gravity thickening yang diikuti pemanfaatan dua bak SDB eksisting serta perubahan satu bak filtrat menjadi SDB tambahan; dan penyesuaian diameter pada ruas jaringan yang mengalami oversizing maupun undersizing. Nilai akhir pemilihan masingmasing alternatif adalah 0,310 untuk reservoir, 0,234 untuk pengolahan lumpur, dan 0,290 untuk jaringan distribusi utama. Reservoir tetap mempertahankan volume total 1.400 m³ dan dibagi menjadi dua kompartemen masing-masing 700 m³. Setiap kompartemen dirancang memiliki waktu tinggal hidraulis sekitar 58,33 menit dan waktu kontak efektif T10 sekitar 40,83 menit dengan faktor penyekatan 0,7, sehingga melampaui waktu kontak minimum 30 menit. Dua sekat longitudinal dengan panjang sekitar 17,15 m, inlet perforasi, pintu air, serta modifikasi pipa inlet dan outlet memungkinkan pengoperasian dan pengurasan per kompartemen tanpa menghentikan seluruh fungsi reservoir. Pendekatan ini meningkatkan redundansi serta memanfaatkan struktur eksisting sehingga kebutuhan pembangunan reservoir baru dapat ditunda. Gravity thickener direncanakan satu unit berdiameter 3,9 m dan kedalaman total 7,0 m untuk menerima sekitar 138,07 m³/hari lumpur campuran dengan massa padatan 1.152,9 kg/hari. Unit ditargetkan mencapai solid capture 80%, menghasilkan sekitar 24,29 m³/hari lumpur pekat, serta beroperasi dengan hydraulic retention time sekitar 13 jam. Lumpur pekat selanjutnya dikeringkan pada tiga bak SDB, masing-masing berukuran sekitar 2,0 m x 8,2 m dengan kedalaman total 1,4 m dan periode pengeringan 10 hari. Volume cake desain adalah sekitar 2,4 m³/hari. Pengaliran lumpur menuju thickener menggunakan pompa celup acuan berkapasitas sekitar 30 m³/jam pada head 6,8 m, sedangkan proses iii pemekatan tetap didominasi mekanisme gravitasi sehingga kebutuhan energi lebih rendah daripada mechanical dewatering. Optimalisasi jaringan distribusi dilakukan melalui perubahan diameter pada enam ruas, yaitu L11, L19, L22, L52, L53, dan L54. Diameter hasil optimalisasi berada pada rentang DN 50-DN 200 sesuai rekapitulasi desain teknis. Upsizing diterapkan pada ruas yang menimbulkan kehilangan energi besar, sedangkan downsizing terbatas diterapkan pada cabang dengan kecepatan terlalu rendah. Hasil pemodelan alternatif terpilih menunjukkan tidak terdapat node demand dengan tekanan di bawah 15 m dan tidak terdapat link aktif dengan kecepatan di bawah 0,3 m/s pada kondisi desain. Dengan demikian, target kebutuhan 149,8 L/s pada jalur yang dianalisis dapat dipenuhi dan potensi kehilangan penjualan akibat pressure deficiency dapat dipulihkan. Pemilihan alternatif pasif berbasis penyesuaian diameter juga menghindari ketergantungan jaringan pada booster pump dan energi listrik selama 24 jam (Badan Standardisasi Nasional, 2011). Total CAPEX optimalisasi setelah PPN adalah Rp5.063.272.442,11, sedangkan OPEX tahunan optimalisasi setelah PPN adalah Rp55.324.630. Dengan tarif air curah awal Rp4.487,30/m³, eskalasi tarif 15% setiap tiga tahun, inflasi OPEX 2,75% per tahun, horizon 10 tahun, dan tingkat diskonto nominal 5,75%, analisis menghasilkan present value pendapatan Rp52.640.646.673 present value pengeluaran Rp5.475.324.756, NPV Rp Rp47.165.321.916, dan BCR 9,61. Manfaat tahunan yang diidentifikasi meliputi penghematan pemeliharaan reservoir Rp6.625.000, penghematan pengangkutan lumpur Rp732.288.500, dan tambahan pendapatan jaringan distribusi sekitar Rp4.706.735.931. Hasil tersebut menunjukkan kelayakan berdasarkan skenario arus kas.