Dosen program Studi Teknik Lingkungan Universitas Pasundan, Evi Efiatun, meraih gelar doktor dari Sekolah Pascasarjana Institut Teknologi Bandung. Ia berhasil mempertahankan disertasinya berjudul “Optimalisasi Potensi Sumber Air Melalui Konsep SPAM Terintegrasi dengan Menggunakan Superstructure Model (Studi Kasus Kota Bandung) pada sidang terbuka,Sabtu 4 Februari 2017.
Evi Afiatun tercatat sebagai doktor ke 41 Fakultas Teknik Universitas Pasundan Bandung.
Dr. Evi Afiatun, selesai sidang terbuka di ITB.*
Evi yang kini menjabat Ketua Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Pasundan Bandung, dalam disertasinya antara lain mengemukakan, saat ini PDAM Kota Bandung baru mampu melayani ± 69,30 % dari jumlah penduduk kota Bandung, yaitu sebanyak 2.486.457 jiwa (website PDAM Kota Bandung, diunduh 8 Mei 2015), sedangkan target nasional pelayanan air bersih untuk skala kota besar pada tahun 2019 sebesar 100%. Hal ini disebabkan semakin meningkatnya kebutuhan air bersih dari tahun ke tahun yang dikarenakan adanya pertambahan penduduk, kemajuan teknologi serta peningkatan ekonomi masyarakat, sementara debit air baku yang diolah PDAM sampai dengan bulan Juli 2011, hanya sebesar 2.546,14 l/detik dengan besaran yang relatif tetap, bahkan dengan air baku yang bersumber dari air tanah dan mata air yang semakin menurun (Corporate Plan, PDAM Tirtawening Kota Bandung 2007-2011).
Permasalahan air baku tersebut di atas menjadi sorotan utama dalam penelitian yang dilakukan Evi Afiatun dikaitkan dengan optimasi pemanfaatan potensi air baku di seluruh kawasan Cekungan Bandung terhadap SPAM di Kota Bandung. Pada instalasi pengolahan air PDAM Kota Bandung eksisting masih terdapat idle capacity antara kapasitas produksi IPAM eksisting dibandingkan dengan kapasitas disain, sehingga membutuhkan tambahan pasokan air baku.
Permasalahan lain adalah semakin tingginya pemakaian air tanah, baik sebagai air baku PDAM maupun sumber air, bagi industri yang dapat mengakibatkan terjadinya penurunan muka air tanah, dan lambat laun mengakibatkan turunnya permukaan tanah. Optimasi pemanfaatan seluruh potensi sumber air di kawasan Cekungan Bandung dan minimasi biaya pengadaan air baku diharapkan dapat menjadi solusi permasalahan air baku di Kota Bandung.
Perumusan Masalah
Dari uraian pada latar belakang di atas maka dapat dirumuskan permasalahan yang diteliti adalah sebagai berikut :
- Pasokan alternatif sumber air baku diperlukan untuk meningkatkan cakupan pelayanan PDAM Kota Bandung.
- Masih terdapat idle capacity pada Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) eksisting PDAM Kota Bandung.
- Pemakaian air tanah yang semakin tinggi membutuhkan alternatif sumber air baku yang lain.
- Terdapat potensi air limbah terolah sebagai air baku alternatif yang belum dimanfaatkan.
- Sistem penyediaan air baku dengan biaya yang belum optimal karena mayoritas air baku diperoleh dari luar Kota Bandung.
- Perlu dilakukan identifikasi dan optimasi pemanfaatan potensi sumber air di Kota Bandung dengan melalui konsep SPAM terintegrasi dengan mempertimbangkan kebutuhan air baku yang semakin tinggi, pemakaian air tanah yang semakin meningkat, air limbah terolah yang belum dimanfaatkan.
Metodologi Penelitian
Penelitian antara lain merupakan identifikasi terhadap potensi sumber air baku di kawasan Cekungan Bandung dan kinerja IPAM eksisting PDAM Kota Bandung. Identifikasi sumber air di kawasan Cekungan Bandung dilakukan terhadap sumber air eksisting PDAM Kota Bandung dan berbagai potensi air baku yang ada di seluruh kawasan Cekungan Bandung baik berupa sungai, waduk, air tanah, dan mata air. Data-data berupa data sekunder yang meliputi kuantitas air (debit minimum, debit maksimum, dan debit andal), kualitas air baku, lokasi sumber air, dan peruntukan masing-masing sumber air.
Berdasarkan data-data tersebut didapatkan jumlah air yang dapat dimanfaatkan, dan jumlah air yang dapat dialokasikan untuk sistem SPAM Kota Bandung. Data-data tersebut diperoleh dari PDAM Kota Bandung, Pusat Sumber Daya Air (PSDA) Provinsi Jawa Barat, Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air Badan Litbang Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Citarum, BPLH Kota Bandung, dan BPLHD Propinsi Jawa Barat.
Identifikasi terhadap kinerja IPAM PDAM Kota Bandung, dilakukan dengan menganalisis data sekunder seluruh IPAM yang dikelola PDAM Kota Bandung. Kinerja IPAM ditentukan melalui data-data hasil pemantauan kualitas air baku dan kualitas air produksi khususnya parameter kekeruhan, pemakaian koagulan, efisiensi pengolahan, daya listrik yang digunakan.
Berdasarkan identifikasi terhadap potensi air baku dan kinerja IPAM eksisting Kota Bandung, dilakukan analisis deskriptif sehingga dapat menggambarkan secara detail kondisi eksisting SPAM di Kota Bandung, termasuk dalam pemilihan potensi sumber air yang masih memungkinkan untuk dimanfaatkan. Hasil analisis ini kemudian digambarkan sehingga menghasilkan sebuah pemetaan kondisi eksisting SPAM Kota Bandung yang akan menjadi dasar dalam pembuatan skenario-skenario pengembangan SPAM Kota Bandung.
Tahap II merupakan tahapan pengembangan model optimasi. Model optimasi yang digunakan adalah superstructure model. Superstruktur model digunakan pada penelitian ini karena dianggap mampu memecahkan permasalahan minimasi biaya pengadaan air baku. Superstructure model memiliki kemampuan dalam menyelesaikan permasalahan distribusi air baku yang mempertimbangkan berbagai aspek. Tahapan pengembangan model optimasi dengan pendekatan superstructure model dilakukan terhadap model optimasi yang pernah dilakukan oleh Lim, dkk., 2010.
Pada penelitian terdahulu fungsi tujuan adalah untuk meminimasi penggunaan air baku dari luar wilayah perkotaan, sedangkan pada penelitian ini fungsi obyektif ditujukan untuk minimasi biaya pengadaan air baku. Tahapan ini diawali dengan menyusun skema SPAM terintegrasi Kota Bandung berdasarkan hasil pemetaan kondisi eksisting. Kemudian disusun persamaan-persamaan optimasi yang sesuai dengan skenario yang dibuat dengan melakukan pengembangan persamaan.
Berdasarkan persamaan yang telah dikembangkan pada Tahap II, dilakukan input data-data yang diperlukan seperti data debit pada sumber air, debit pada masing-masing IPAM, debit yang dibutuhkan, debit waste water treatment plant, dan data-data kualitas air baku maupun air hasil produksi IPAM. Variabel biaya pada persamaan optimasi meliputi seluruh komponen biaya, yaitu biaya investasi air baku, biaya perpipaan sistem transmisi, dan biaya pengolahan air baku. Dibuat 2 skenario seperti tersaji pada algoritma skenario 1 dan 2. Penyelesaian model optimasi dibantu dengan sebuah software, yaitu Gams 24.2.2 r44857 realeased 4 Maret 2014 dengan solver Connopt 3.
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan yang dapat diperoleh pada penelitian ini adalah :
1. Konsep integrasi yang diterapkan pada Sistem Penyediaan Air Minum dalam penelitian ini adalah dengan memanfaatkan air hasil olahan ulang limbah domestik sebagai sumber air baku alternatif.
2. Fungsi tujuan dari persamaan optimasi yang disusun adalah minimasi biaya pengadaan air baku.
3. Skenario dengan memanfaatkan sistem eksisting sepenuhnya mengalirkan air lebih sedikit dibandingkan dengan skenario yang memperbaharui sebagian sistem eksisting. Hal ini terjadi karena sumber air yang baru memungkinkan juga mengalir ke IPA eksisting.
4. Biaya pengadaan air baku dengan memanfaatkan sistem eksisting sepenuhnya lebih besar bila dibandingkan dengan biaya pada saat sebagian sistem eksisting diperbaharui.
5. Perbandingan pada pengaliran 2 (sumber) air baku yang direncanakan oleh PDAM dan dengan pendekatan superstruktur memperlihatkan bahwa pengaliran air baku berdasarkan perencanaan PDAM hanya sesuai dengan yang ditetapkan, tetapi dengan pendekatan superstruktur air baku memungkinkan mengalir ke lokasi Instalasi Pengolahan Air lain yang direncanakan. Berdasarkan pendekatan superstruktur, biaya yang diperlukan untuk mengalirkan air dengan jumlah yang sama lebih rendah bila dibandingkan dengan biaya yang disusun sesuai dengan rencana PDAM. Hal ini disebabkan pengaliran air baku yang lebih merata akan menyebabkan diameter pipa transmisi yang lebih kecil, sehingga biaya yang diperlukan lebih rendah.
6. Faktor-faktor yang mempengaruhi biaya pengadaan air baku adalah : debit air baku, panjang pipa transmisi, diameter pipa transmisi, elevasi sumber air dan instalasi pengolahan air, jumlah koagulan, serta pemakaian listrik di sistem transmisi dan instalasi pengolahan air.
7. Pendekatan superstruktur menyebabkan sistem pengaliran air baku lebih terdistribusi merata, sehingga akan meningkatkan kehandalan sistem. Distribusi air baku yang lebih merata akan meyebabkan biaya penyaluran air baku menjadi lebih rendah karena diameter dan panjang pipa lebih bervariasi.
8. Penelitian ini menjawab hipotesis penelitian, yaitu optimasi potensi sumber air minum melalui penerapan konsep SPAM terintegrasi di Kota Bandung dengan mempertimbangkan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap biaya pengadaan sumber air baku, akan meminimasi biaya pengadaan air baku.
Saran
1. Penelitian optimasi dengan pendekatan superstruktur dapat diselesaikan dengan solver non linier lainnya yang tersedia pada software Gams, seperti COUENNE 0.5, KNITRO 10.0, MINOS.
2. Penelitian dapat dikembangkan lebih jauh lagi dengan menerapkan konsep Mixed Integer Non Linier Programming untuk mendapatkan diameter pipa yang lebih mendekati diameter pasar.
