Laporan Akhir Geolistrik [PDF]

Citation preview

LAPORAN AKHIR STUDI PENYELIDIKAN GEOLISTRIK UNTUK PEMETAAN POTENSI AIR BAWAH TANAH Dl WILAYAH CILEGON



Lokasi : KAWASAN INDUSTRI PT KRAKATAU STEEL Oktober, 2017



PT. SYAPRIL JANIZAR 0



KATA PENGANTAR



Assalamu’alaikum. Wr. Wb. Puji dan syukur kita panjatkan kepada Tuhan semesta alam sehingga penyusun dapat menyelesaikan LAPORAN AKHIR “Studi Penyelidikan Geolistrik Untuk Pemetaan Potensi Air Bawah Tanah dl Wilayah Cilegon". LAPORAN AKHIR ini berisi analisa data sekunder dan metodologi serta pelaksanaan pekerjaan. Di inti dari laporan ini berisi semua hasi kegiatan survey dan analisisnya, dan di bagian akhir berisi potensi air bawah tanah dan rekomendasi pengembangannya untuk kawasan industri PT KS dan sekitarnya. Terimakasih diucapkan kepada PT KTI yang memberikan arahan dan kepercayaan kepada kami. Akhir kata, semoga LAPORAN AKHIR ini dapat bermanfaat bagi PT KTI dan bagi semua pihak. Wassalamualaikum. Wr.Wb.



Bandung, Oktober 2017 PT. SYAFRIL JANIZAR



Syapril Janizar Direktur



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ....................................................................................... i DAFTAR ISI ....................................................................................................ii DAFTAR TABEL ............................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................iv BAB I.............................................................................................................. 1 PENDAHULUAN ............................................................................................ 1 1.1 LATAR BELAKANG......................................................................... 1 1.2 MAKSUD DAN TUJUAN ................................................................. 1 1.3 RUANG LINGKUP PENELITIAN ..................................................... 2 1.4 LOKASI PENELITIAN...................................................................... 3 BAB II ............................................................................................................. 4 METODOLOGI PELAKSAAAN PEKERJAAN ................................................ 4 2.1 TAHAPAN PELAKSANAAN ................................................................. 4 2.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN ....................................................... 5 2.3. TAHAPAN SURVEY LAPANGAN ....................................................... 5 BAB III .......................................................................................................... 10 KONDISI UMUM .......................................................................................... 10 3.1 KONDISI GEOGRAFIS ................................................................. 10 3.2 KONDISI GEOLOGI REGIONAL ................................................... 11 3.3 KONDISI HIDROGEOLOGI REGIONAL ....................................... 12 3.4 KONDISI HIDROKLIMATOLOGI REGIONAL ............................... 14 BAB IV ......................................................................................................... 16 HASIL SURVEY DAN PENGUJIAN LAPANGAN ........................................ 16 4.1 HASIL SURVEI MUKA AIR TANAH ................................................... 16 4.2 DISTRIBUSI KUALITAS AIRTANAH .................................................. 18 4.3 HASIL SURVEI GEOLISTRIK ............................................................ 22 4.4 HASIL UJI PUMPING TEST ............................................................... 28 4.5 POTENSI AKIFER .............................................................................. 31 4.6 KUALITAS AIR ................................................................................... 32 BAB V .......................................................................................................... 34 KONSEP DESAIN WATER TREATMENT PLANT (WTP) ........................... 34 5.1 PENDAHULUAN ................................................................................ 34 5.2 PRINSIP WTP .................................................................................... 34 5.3 DATA LAPANGAN ............................................................................. 37 5.4 KONSEP DESIGN .............................................................................. 41 5.5 RANCANGAN ANGGARAN BIAYA (RAB) ......................................... 45 BAB VI ......................................................................................................... 47 KESIMPULAN DAN SARAN REKOMENDASI............................................. 47 6.1 KESIMPULAN .................................................................................... 47 6.2 SARAN REKOMENDASI.................................................................... 51



ii



DAFTAR TABEL



Tabel 2.1 Peralatan yang digunakan .......................................................................... 3.1 Resume Kondisi Klimatologi Daerah Cilegon 2016-2017 ........................... 4.2 Data statistik hasil survey ........................................................................... 4.2 Koordinat titik geolistrik............................................................................... 4.3 Contoh interpretasi litologi dan unit hidrologi hasil survei geolistrik ............ 4.4 Kualitas air tanah sumur P1 (kawasan) ...................................................... 4.5 Kualitas air tanah sumur P2 (hulu) ............................................................. 5.1 Rancangan Anggaran Biaya WTP sebesar 9 l/detik ................................... 5.2 Rancangan Anggaran Biaya WTP sebesar 18 l/detik .................................



Hal 5 15 17 22 24 32 33 45 46



iii



DAFTAR GAMBAR Gambar Hal 1.1 Lokasi Penelitian ...................................................................................... 3 2.1 Ilustrasi perhitungan head airtanah di sumur ........................................... 6 2.2 Metode Tiga Titik Triangulasi ................................................................... 7 2.3 Susunan Elektroda Menurut Aturan Schlumberger .................................. 8 3.1 Peta Fisiografi Regional Lokasi Penelitian ............................................... 11 3.2 Peta Geologi Regional Lokasi Penelitian ................................................. 12 3.3 Peta Hidrogeologi Regional Lokasi Penelitian .......................................... 12 3.4 Grafik Curah Hujan Bulanan Regional Lokasi Penelitian ......................... 14 3.5 Temperatur Udara & Kecepatan Angin Lokasi Penelitian ........................ 14 4.1 Lokasi penyebaran titik-titik survey dan pengujian ................................... 16 4.2 Peta aliran air tanah ................................................................................. 18 4.3 Peta sebaran nilai keasaman ................................................................... 19 4.4 Peta sebaran nilai TDS ............................................................................ 20 4.5 Peta sebaran nilai salinitas ....................................................................... 21 4.6 Sebaran nilai DHL .................................................................................... 22 4.7 Penampang hasil geolistrik Utara-Selatan (lintasan 7 dan 9) ................... 25 4.8 Penampang hasil geolistrik Barat-Timur (lintasan 4a dan 4b) .................. 26 4.9 Penampang hasil geolistrik daerah hulu (lintasan 13) .............................. 27 4.10 Peta distribusi ketebalan akifer .............................................................. 27 4.11 Peta lokasi sumur uji pemompaan ......................................................... 28 4.12 Pencocokan kurva Sumur P1 ................................................................. 29 4.13 Metoda Jacob-Cooper pada Sumur P1 .................................................. 30 4.14 Pencocokan kurva Sumur P2 ................................................................. 30 4.15 Metoda Jacob-Cooper pada Sumur P2 .................................................. 31 5.1 Sistem Pengolahan Air Secara Umum .................................................... 35 5.2 Gambar Peta Hasil TDS di Lapangan ...................................................... 38 5.3 Gambar Peta Hasil Salinitas di Lapangan ................................................ 39 5.4 Hubungan Nilai TDS dan Salinitas ........................................................... 39 5.5 Gambar Peta Hasil pH di Lapangan ......................................................... 40 5.6 PerMenkes 492 Tahun 2010 .................................................................... 40 5.7 Prediksi Pemilihan Unit-Unit Pengolahan Air Minum ................................ 41 5.8 Skema Alternatif Perbaikan Perairan Tawar menjadi Air Bersih .............. 42 5.9 Skema Alternatif Perbaikan Perairan Tawar menjadi Air Minum .............. 42 5.10 Konsep Desain WTP atau IPA pengairan air tawar menjadi air minum . 43 5.11 Skema Alternatif Perbaikan Perairan Payau menjadi Air Bersih ............ 44 5.12 Konsep Desain WTP atau IPA pengairan air payau menjadi air bersih dan Air Minum............................................................................................... 44 6.1 Peta distribusi ketebalan akifer ................................................................ 49 6.2 Peta rekomendasi lokasi sumur air tanah ................................................ 41 6.3 Rekomendasi konsep WTP konvesional .................................................. 51 6.4 Contoh desain WTP ................................................................................. 52



iv



BAB I PENDAHULUAN 1.1



LATAR BELAKANG



Dengan semakin meningkatnya produksi PT. Krakatau Tirta Industri maka kebutuhan akan air semakin meningkat. Untuk memenuhi permintaan pelanggan maka diperlukan kajian mengenai potensi air baku selain air permukaan salah satunya air tanah. Air tanah merupakan sumber daya alam yang terbaharui yang dapat dimanfaatkan, tetapi penggunaan yang tidak terencana dengan baik dapat mengakibatkan kerusakan. Hal ini akan berdampak kepada sistem air tanah. Oleh sebab itu diperlukan rekomendasi teknis suatu kegiatan usaha untuk membahas kondisi hidrogeologi, potensi air tanah serta rekomendasi konservasi lapisan akifer. Melalui pengumpulan data yang meliputi peta geologi, hidrogeologi, pumping test, muka air tanah dan klimatologi. Berdasarkan data dari Badan Geologi dan Tata Lingkungan Provinsi Banten mengatakan bahwa daerah Cilegon yang secara geografis terletak diantara 5052’24” – 6004’07” memiliki potensi air tanah dalam cukup tinggi dengan cadangan air tanah + 75.816.000 m3/tahun. Dengan adanya potensi air tanah dalam yang cukup tinggi, PT. Krakatau Tirta Industri sebagai produsen air bersih terbesar di wilayah Cilegon berencana akan melakukan study penyelidikan geolistrik untuk pemetaan potensi air bawah tanah di wilayah Cilegon agar dapat dimanfaatkan seefisien mungkin dalam memenuhi kebutuhan industry dan masyarakat.



1.2



MAKSUD DAN TUJUAN



Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah ; a. Maksud Mengetahui kondisi dan penyebaran lapisan batuan di bawah permukaan berdasarkan harga kontras tahanan jenis yang telah dikorelasikan dengan data geologi dan hidrogeologi daerah penyelidikan b. Tujuan 



Mengetahui potensi air tanah



1



1.3







Mengetahui kondisi bawah permukaan dan posisi akifer







Mengetahui potensi dan kesetimbangan air tanah akifer







Mengetahui kualitas air tanah







Menetapkan lokasi dan konsep desain pembangunan







Sumur produksi dan WTP



RUANG LINGKUP PENELITIAN



Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Survei dan pengambilan sampel air tanah b. Pengujian geolistrik (ID) untuk menentukan posisi akifer dan kondisi bawah permukaan di lokasi studi. c. Analisa parameter kimia air tanah. d. Uji pompa menerus (longterm drawdown) untuk menentukan parameter akifer seperti storativitas, permebilitas dan transmisivitas. e. Analisis potensi dan aliran airtanah (infiltrasi). f. Analisis posisi dan ketebalan aquifer. g. Penggambaran peta dan penampang data stratifikasi tanah (3D) dan kontur kualitas air tanah h. Rekomendasi jumlah dan lokasi titik sumur serta konsep desain WTP. i.



Pembuatan laporan.



2



1.4



LOKASI PENELITIAN Daerah studi berada di kawasan Industri PT. Krakatau Steel, kota Cilegon,



provinsi Banten, Indonesia.



PT. KTI



Gambar 1.1 Lokasi Penelitian



3



BAB II METODOLOGI PELAKSAAAN PEKERJAAN 2.1 TAHAPAN PELAKSANAAN Sistem hidrogeologi ditentukan dengan melihat akifer dan airnya. Secara umum, penentuan tipe akifer didapatkan dengan mempelajari sistem akifer yang dapat dilihat pada peta hidrogeologi dari Badan Geologi. Informasi lebih rinci didapatkan dengan pengambilan data lapangan. Pengambilan data lapangan terdiri dari kajian kondisi batuan di bawah permukaan dan kondisi air. Untuk mencapai tujuan dari pekerjaan ini, tahapan pekerjaan dibagi menjadi 5 (lima) tahap yaitu studi literatur, survey lapangan, pengolahan data, analisis, dan pelaporan. Gambaran lebih rinci dari tiap tahapan adalah sebagai berikut: Studi literatur Pada tahap studi literatur dilakukan pengumpulan data sekunder, laporan, dan publikasi ilmiah terkait lokasi tersebut. Peta dasar seperti peta geologi dan peta geoteknik lingkungan dikumpulkan dan dianalisis pada tahap ini. Hasil dari analisis tersebut menjadi bahan untuk melakukan survey lapangan. Survey lapangan Survey lapangan yang dilakukan berupa survey pemetaan dan oengukruan muka air tanah, pengukuran in-situ, sampling air tanah, survey geolistrik dan pengujian pumping test pada sumur terpilih. Survey lapangan ini dilakukan di lokasi rencana kawasan industri Krakatau Steel (KS) dan daerah sekitarnya Pengolahan data Hasil pengukuran pada survey lapangan kemudian diolah dengan menggunakan software, peta dan perhitungan. Untuk hasil geolistrik berupa nilai resistivitas yang sama kemudian dikelompokkan untuk mengetahui penyebarannya. Nilai resistivitas tersebut kemudian diinterpretasikan sebagai distribusi dari batuannya dengan menggunakan tabel resistivitas batuan. Dari hasil pengolahan data ini, dapat ditentukan distribusi batuan di bawah permukaan dari lokasi survey. Dari survey muka air tanah dan parameter in-situ akan dinalisan menjadi peta peta yang berguna untuk mengetahui pola aliran air tanah dan kondisi kualitas 4



air tanahnya. Sedangkan pengujian pumping-test berguna untuk mengetahui parameter hidraulik akifer yang sangat berguna untuk mengetahui potensi air tanah di daerah studi. Analisis Pada tahap ini dilakukan analisis secara komprehensif untuk menentukan distribusi akifer di bawah permukaan berikut potensi secara kuantias dan kualitas dari lokasi survey. Analisis ini dilakukan berdasarkan hasil analisis kondisi geologi, hidrogeologi, dan hasil pengolahan survey muka air tanah, geolistik dan pengujian untuk membarikan rekomendasi terbaik dalam pengembangan air tanah untuk air baku di daerah studi. Pelaporan Hasil dari semua tahapan pekerjaan ini akan dituliskan dalam suatu laporan akhir pekerjaan yang dilengkapi dengan: 



peta potensi akifer air tanah







peta aliran air tanah dan kondisi kualitas air tanah







konsep desain pengambangan air tanah untuk air baku (WTP)



2.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN Beberapa alat yang digunakan untuk melakukan survey atau akuisisi data adalah sebagai berikut: Tabel 2.1. Peralatan yang digunakan No



Nama Alat



No



Nama Alat



1



1 Set alat geolistrik ABEM DC Terrameter-SAZ 2000



9



Botol sample



2



4 Elektroda dari logam atau stainless steel, elektroda potensial porous pot Cu-CuSO4



10



Pompa air



3



2 gulung kabel 200 meter



11



4 5 6 7 8



2 gulung kabel 25 meter Kamera GPS Handy Talky (HT) Martil dan Obeng



12 13 14 15 16



TDS, pH, DHL, Salinitas meter Meteran gulung Water depth meter Stop watch Formulir survey Safety tool



2.3. TAHAPAN SURVEY LAPANGAN Pekerjaan lapangan yang akan dilakukan meliputi: 1. Survey Lapangan 2. Survey Muka Air Tanah, pengujian parameter in-situ 3. Survey Geolistrik 5



4. Pengujian pumping-test dan sampling Survey lapangan Survey lapangan merupakan bagain awal dalam tahap penyelidikan geoteknik lingkungan dan dalam rangka penentuan lokasi titik-titik penyelidikan di lapangan ditetapkan terpilih sedemikian rupa sehingga data yang dihasilkan dapat mewakili kebutuhan data dalam perencanaan. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut di atas, maka akan dilakukan survey sebagai berikut: 



Survey pengukuran muka air tanah (MAT), dan insitu test sebanyak 17 titk,







Survey geolistrik sebanyak 50 titik geolistrik







Pengujian pumping-test 2 titik







Sampling air kualitas 2 titik



Survey Muka Air Tanah (MAT) dan pengujian parameter in-situ Pengukuran muka airtanah dilakukan dari sumur sumur gali (sumur penduduk) dan dari sumur bor. Keberadaan akifer akan mrenunjukan keterdapatan air sebagai sumber daya yang tersimpan pada suatu media batuan baik yang merupakan media poros atau rekahan. Air tanah mengalir mengikuti tingkat energi yang disimpannya. Energi yang tersimpan pada air tanah dinyatakan dalam head (total) yang merupakan penjumlahan dari head (tekanan) dan head (elavasi). Pada pengukuran, head pada sistem akifer air tanah tak tertekan dapat dilihat pada ketinggian muka air sumur terhadap suatu titik acuan tertentu (datum; mean sea level, msl). Untuk mendapatkan nilai ketinggian air tanah terhadap mean sea level maka selain data hasil survey posisi muka air tanah yang merupakan kedalaman muka air sumur terhadap muka tanah setempat, diperlukan elevasi tanah posisi sumur terhadap mean sea level.



Muka



d



Elevasi



Head =



m Gambar 2.1



Ilustrasi perhitungan head airtanah di sumur



6



Data hasil pengukuran kedalaman muka airtanah kemudian dikonversi menjadi ketinggian (elevasi) muka airtanah. Titik data tersebut kemudian diplot di atas peta. Selanjutnya kontur muka airtanah dibuat dengan prinsip tiga titik menghubungkan nilai-nilai ketinggian muka airtanah yang sama. Garis-garis tersebut kemudian dihubungkan hingga menutup seluruh daerah survey. Garisgaris aliran airtanah ditarik dengan sudut 90o dari garis kontur muka airtanah. (2)



150



Peta kontur ketinggian



BM B 50



100



(2)



125 Garis penampang



75 BM A



125



100



• Garis penampang XY melewati titik A dan titik P pada ketinggian 700 mdpl • Nilai ketinggian titik A diproyeksikan secara tegak lurus pada grafik ketinggian. • Jika seluruh nilai telah diproyeksikan, maka dapat ditarik garis yang menghubungkan titiktitik tersebut.



Kertas grafik ketinggian



75



BM C



Gambar 2.2 Metode Tiga Titik Triangulasi



Selain dilakukan pengukuran MAT, juga dilakukan pengukuran parameter insitu yang mengambarkan gambaran umum kualitas air tanah. Parameter in-situ yang diukur adalah pH, Total Dissolved Solid (TDS), Daya hantar listrik (DHL) dan salinitas air tanah dengan alat ukur portable yang terkalibrasi. Data ini sangat penting untuk mengetahui pola aliran dan pola kualitas air tanah yang diperlukan dalam pengambangan air tanah dan membuat konsep desain WTP. Survey Geolistrik Penyelidikan dengan suvey geolistrik dilakukan atas dasar sifat fisika batuan terhadap arus listrik, dimana setiap jenis batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis (nilai resitivity) yang berbeda pula. Hal ini tergantung pada beberapa faktor, diantaranya umur batuan, kandungan elektrolit, kepadatan batuan, jumlah mineral yang dikandungnya, porositas, permeabilitas dan lain sebagainya. Berdasarkan hal tersebut di atas apabila arus listrik searah (Direct Current) dialirkan ke dalam tanah melalui 2 (dua) elektroda arus A dan B, maka akan timbul beda potensial antara kedua elektroda arus tersebut. Beda potensial ini kemudian diukur oleh pesawat penerima (receiver) dalam satuan miliVolt.



7



Dalam penyelidikan survey geolistrik ini telah digunakan susunan elektroda dengan menggunakan susunan aturan Schlumberger dimana kedua elektroda potensial MN selalu ditempatkan diantara 2 buah elektroda arus (Gambar 2.3).



Gambar 2.3 Susunan Elektroda Menurut Aturan Schlumberger



Pada setiap pengukuran, elektroda arus AB selalu dipindahkan sesuai dengan jarak yang telah ditentukan, sedangkan elektroda potensial MN hanya bisa dipindahkan pada jarak-jarak tertentu dengan syarat bahwa jarak MN/2  1/5 jarak AB/2.Oleh karena jarak elektroda selalu berubah pada setiap pengukuran, maka Hukum Ohm yang digunakan sebagai dasar setiap penyelidikan geolistrik dalam memperoleh harga tahanan jenis semu harus dikalikan dengan faktor jaraknya (KFactor). Sehingga rumus untuk memperoleh harga tahanan jenis semu dapat ditulis sebagai berikut : a = .{(AB/2)2 - (MN/2)2}/MN. V/I dapat ditulis juga sebagai : a = K.



V



dimana : I a K V I AB MN



= Tahanan jenis semu = Konstanta faktor geometrik, (K = .{ (AB/2)2 - (MN/2)2 }/MN) = Beda potensial yang diukur (volt) = Besar arus yang digunakan (Ampere) = Jarak elektroda arus AB (meter) = Jarak elektroda potensial MN (meter)



Nilai resistivitas dari batuan ini dapat mengindikasikan keberadaan akifer dan persebarannya di bawah permukaan. Dari survey geolistrik ini dapat diketahui 8



kondisi bawah permukaan mengenai akifer yang mengandung air tanah, secara stratigrafi, tebal dan kedalaman. Batuan di bawah permukaan atau akifer diinterpretasi dari nilai resistivitas dan dengan menggunakan data geologi regional serta batuan yang tersingkap di lapangan. Hasil gambaran akifer bawah permukaan sangat berguna sebelum dilakukan pengeboran untuk sumur produksi air tanah. Uji Pumping Test Uji pemompaan yang dilakukan adalah uji pemompaan menerus dimana sumur uji akan terus dipompa selama waktu tertentu dengan debit pemompaan yang konstan. Selama proses pemompaan dilakukan pengukuran penurunan muka airtanah. Penurunan muka airtanah tiap waktu kemudian diplotkan pada grafik loglog yang selanjutnya dilakukan pencocokan kurva lapangan terhadap kurva teoritis. Dari hasil pencocokan kurva dan menggunakan persamaan tertentu dapat diperoleh parameter akifer berupa transmisivitas (T), konduktivitas hidrolik (K), dan storativitas (S). Setelah selesai pemompaan, selanjutnya dilakukan recovery test. Recovery test merupakan uji yang dilakukan dengan mengukur muka airtanah setelah uji pemompaan. Recovery test dilakukan hingga muka airtanah kembali ke posisi awal. Pengolahan data recovery test dilakukan menggunakan metode Cooper-Jacob. Recovery test dilakukan untuk mengetahui parameter akifer berupa transmisivitas (T) dan koonduktivitas hidrolik (K).



9



BAB III KONDISI UMUM 3.1 KONDISI GEOGRAFIS Berdasarkan letak geografisnya, Kota Cilegon berada dibagian paling ujung sebelah Barat Pulau Jawa dan terletak pada posisi : 5°52'24" - 6°04'07" Lintang Selatan (LS), 105°54'05" - 106°05'11" Bujur Timur (BT). Secara administratif wilayah berdasarkan UU No.15 Tahun 1999 tentang terbentuknya Kotamadya Daerah Tingkat II Depok dan Kotamadya Daerah Tingkat II Cilegon pada tanggal 27 April 1999, Kota Cilegon mempunyai batas-batas wilayah sebagai berikut: 



Sebelah Utara: berbatasan dengan Kecamatan Bojonegara (Kabupaten Serang)







Sebelah Barat: berbatasan dengan Selat Sunda







Sebelah Selatan: berbatasan dengan Kecamatan Anyer dan Kecamatan Mancak (Kabupaten Serang)







Sebelah Timur: berbatasan dengan Kecamatan Kramatwatu tepat di wilayah serdang Kabupaten Serang) Cilegon memiliki wilayah yang relatif landai di daerah tengah dan pesisir barat



hingga timur kota, tetapi di wilayah utara cilegon topografi menjadi berlereng karena berbatasan langsung gunung batur, sedangkan di wilayah selatan topografi menjadi sedikit berbukit-bukit terutama wilayah yang berbatasan langsung dengan Kecamatan Mancak. Kota ini memiliki wilayah strategis yang berhubungan langsung dengan selat sunda, dan terhubung dengan jalan tol Jakarta - Merak. Selain itu rencana pembangunan Jembatan Selat Sunda yang nantinya akan terkoneksi dengan jalan lingkar selatan Kota Cilegon menambah tingkat konektivitas Kota ini dengan daerah lain di sekitarnya Berdasarkan peta fisiografi regional daerah studi mempunyai kondisi fisiografi daerah pegunungan dengan morfologi pegunungan berkerucut dan litologi batuan vulkanik muda yang berasal dari kegiatan magmatisma dan pengangkatan.(gambar 3.1)



10



Gambar. 3.1 Peta Fisiografi Regional Lokasi Penelitian



Daerah studi yaitu kawasan industry PT. Krakatau Steel secara umum berada pada wilayah yang relatif sedikit berbukit bagian tenggara dan cenderung datar di sekitaran barat laut atau mengarah ke pesisir pantai.



3.2 KONDISI GEOLOGI REGIONAL Berdasarkan pada peta geologi lembar Anyer (Satosa, 1991) dan lembar Serang (Rusmana, dkk. 1991) (Gambar 3.2) berikut formasi batuan yang terdapat disekitar lokasi studi : Lembar Anyer (Satosa, 1991) -



Endapan Sungai dan Pantai (Qa) : kerakal, kerikil, pasir, lempung, lumpur dan kerakal batulempung.



-



Tufa Banten Atas (Qvtb)



: Tufa



-



Batuan Gunungapi Gede (Qpg)



: lava andesit dan basal terkekarkan, Breksi gunung api dan lahar termamfatkan



Lembar Serang (Rusmana, dkk, 1991) -



Tufa Banten (Qpvb)



: tufa, tufa batuapung, batupasir tufaan



-



Hasil Gunungapi Gede (Qpvg)



: lava, breksi dan lahar termampatkan



11



Gambar. 3.2 Peta Geologi Regional Lokasi Penelitian



Daerah studi yaitu kawasan industry PT. Krakatau Steel secara geologi termasuk dalam satuan endapan pantai (Qa) dengan litologi kerakal, kerikil, pasir, lempung, lumpur dan kerakal batuapung disekitaran pesisir pantai serta satuan batuan gunung api gede (Qvpb) dengan litologi tufa, tufa batuapung, batupasir tufaan.



3.3 KONDISI HIDROGEOLOGI REGIONAL Kondisi batuan yang diperoleh dari informasi geologi sangat berkaitan dengan kondisi



hidrogeologi



atau



muka



airtanah.



Kondisi



hidrogeologi



regional



menunjukkan bahwa daerah studi berada pada kelompok akifer dengan produktivitas sedang sampai tinggi (Gambar 3.3). Kelompok ini pada umumnya keterusannya rendah. Mempunyai litologi hasil hasil gunung api (lava, lahar, tufa, breksi).



Gambar. 3.3 Peta Hidrogeologi Regional Lokasi Penelitian



12



Berdasarkan hasil penelitian PT. KTI tahun 2007 mengenai potensi air tanah di wilayah Cilegon yang mengacu kepada laporan analisa potensi dan kondisi air bawah tanah Cilegon oleh Pemerintah Daerah Kota Cilegon melalui Badan Lingkungan Hidup, bahwa cadangan air tanah kota Cilegon diperkirakan mencapai + 75.816.000 m3/tahun. Potensi air tanah tersebut terbagi dalam tiga zona potensi produktivitas sebagai berikut: a) Zona 1; zona potensi tinggi dengan produktivitas sumur > 5 liter/detik (sebagian besar terdapat diwilayah kecamatan Citangkil, dan sebagian kecil berada di kecamatan Ciwandan, kecamatan Grogol dan kecamatan Purwakarta). b) Zona 2; zona potensi sedang dengan produktivitas sumur 2-5 liter/detik (sebagian berada diwilayah kecamatan Cibeber, kecamatan Cilegon, kecamatan Jombang, kecamatan Citangkil, kecamatan Purwakarta dan sebagian kecil berada diwilayah kecamatan Grogol dan kecamatan Pulomerak) c) Zona 3; zona potensi rendah dengan produktivitas sumur < 2 liter/detik (sebagian besar berada diwilayah kecamatan Pulomerak, kecamatan Grogol, kecamatan Purwakarta dan sebagian kecil berada di wilayah kecamatan Ciwandan). Kualitas air tanah dilokasi penelitian umumnya memenuhi standar kualitas air minum (kepmenkes, 2002) tetapi sepanjang pantai umumnya tidak memenuhi standar air minum yang disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya adalah nilai daya hantar listrik (DHL) yang cukup tinggi, yaitu berkisar 1.250-26.200 ɱmhos/cm setara dengan total zat padat terlarut (TDS) 1.000-20.960 mg/l (air tanah payau – asin). Selain itu dibeberapa lokasi di desa Sukmajaya dan desa Cibeber, kecamatan Cibebera; desa Kotabumi dan desa Mekarsari, kecamatan Purwakarta mempunyai nilai DHL 1.250-10.000 ɱmhos/cm setara dengan TDS 1.000-10.000 mg/l. Daerah studi di kawasan industry PT. Krakatau Steel termasuk dalam zona 1 dengan potensi tinggi dengan produktifitas > 5 liter/detik (sebagian besar terdapat diwilayah kecamatan Citangkil, dan sebagian kecil berada di kecamatan Ciwandan, kecamatan Grogol dan kecamatan Purwakarta).



13



3.4 KONDISI HIDROKLIMATOLOGI REGIONAL Banyaknya curah hujan sangat dipengaruhi oleh iklim, kondisi geografis dan perputaran arus udara. Data curah hujan yang dapat disajikan adalah data curah hujan bulanan dalam setahun. Data curah hujan daerah penyelidikan seperti terdapat dalam grafik berikut (Gambar 3.4). Dengan menggunakan data curah hujan bulanan ini, dengan mengikuti klasifikasi iklim Oldeman, dimana terdapat curah hujan bulan basah (>200 mm) 3 kali berturut-turut, maka daerah studi kawasan industry PT. Krakatau Steel termasuk Iklim D (Kering). Nilai curah hujan paling tinggi pada bulan Februari yaitu > 350 mm dan terendah pada bulan Agustus yaitu < 50 mm.



Sep-17



Aug-17



Jul-17



Jun-17



May-17



Apr-17



Mar-17



Feb-17



Jan-17



Dec-16



Nov-16



500 400 300 200 100 0



Oct-16



Curah hujan (mm)



Curah Hujan Bulanan (Oktober 2016 - September2017)



Bulan Gambar. 3.4 Grafik Curah Hujan Bulanan Regional Lokasi Penelitian



35



18



30



15



25



TEMPERATUR (0C)



20



9



15



6



10 5



3



0



0 Oct-16



Jan-17



Apr-17



KECEPATAN ANGIN (KM/JAM)



12



Jul-17



Temperatur Rata-rata Gambar. 3.5 Temperatur Udara & Kecepatan Angin Lokasi Penelitian



14



Tabel 3.1 Resume Kondisi Klimatologi Daerah Cilegon 2016-2017 (Sumber : BMKG)



15



BAB IV HASIL SURVEY DAN PENGUJIAN LAPANGAN 4.1 HASIL SURVEI MUKA AIR TANAH Daerah penelitian dikategorikan daerah potensi air tanahnya pada potensi air tanah sedang sampai tinggi. Cukup banyak dijumpai sumur-sumur air tanah yang dijumpai didaerah sekitar kawasan KS oleh penduduk, namun sedikit sumur di dalam kawasan. Mata air juga tidak ditemukan di daerah penelitian. Penduduk mengunakan banyak yang yang mengunakan sumur air tanah, berupa sumur gali atau sumur jet pump untuk kebutuhan air sehari hari. Hal ini menyebabkan muka air tanah dapat diidentifikasi secara dengan baik, termasuk parameter in situ kualitas airnya. Hasilnya peta aliran air tanah dapat dihasilkan. Dari hasil survey di daerah studi didapatkan jumlah data air tanah sebanyak 17 titik dengan penyebaran seperti pada ditampilkan di peta pada Gambar 4.1. Sedangkan data survey secara statistik disajikan pada Tabel 4.1 dan dapat digambarkan dalam peta-peta distribusi dan pola aliran air tanah serta kulaitas air tanah seperti pada Gambar 4.2-4.5.



Gambar 4.1 Lokasi penyebaran titik-titik survey dan pengujian



16



Tabel 4.2 Data statistik hasil survey



No



Parameter



Ratarata



1



Elevasi MAT (meter)



21,05



2



Keasaman



7,2



3 4 5



TDS (ppm) Salinitas (%) DHL (mS)



588,5 0,05 267,654



Nilai Terendah (Nama Titik) 10 (W11) 6,64 (W7) 124,1 (W4) 0,01 (W4) 0,311 (W7)



Nilai tertinggi (Nama Titik) 35 (W7) 7,83 (W13) 1332 (W1) 0,11 (W1) 1384 (W5)



Dari data survey kedalaman air tanah sekitar 2-18 m, dan dengan memperhatikan peta-peta hasil distribusi muka air tanah dan parameter kualitas air in-situ nya, secara umum kondisi hidrogeologinya sebagai berikut: 



Air tanah di daerah ini berada akifer tak terkekang pada akifer pasir, mulai elevasi 20 m an atau kedalaman MAT 2-18 m, dengan arah aliran air tanah secara umum dari arah TENGARA ke BARAT LAUT atau dari hulu (atas) ke hilir pantai.







Aliran air tanah cenderung mengikuti kemiringan topografi.







Secara kualtias air tanah, semakin mendekati garis pantai, jenis air tanahnya mengandung TDS, DHL dan salinitas yang lebih tinggi, atau termasuk jenis payau.







Sebagian daerah kawasan (barat laut-utara) air tanahnya berjenis payau dan sebagian kawasan (tenggara-selatan) berjenis kualitas tawar.



Berdasarkan hasil pengukuran kedalaman muka airtanah (MAT) dari 17 sumur di daerah studi. dapat diperoleh sebaran elevasi muka airtanah yang digunakan untuk menentukan arah aliran airtanah. Nilai rata-rata elevasi muka airtanah adalah sebesar 21.05 meter, nilai terendah berada pada titik W11 dengan nilai 10 m, dan nilai tertinggi berada pada titik W7 dengan nilai 35 m. Arah aliran airtanah pada daerah studi relatif bergerak dari topografi tinggi ke rendah (Gambar 4.2) 17



Gambar 4.2 Peta aliran air tanah



4.2 DISTRIBUSI KUALITAS AIRTANAH Kualitas airtanah terukur si lapangan beupa keasaman (pH), Total Dissolved Solid (TDS), salinitas, dan Daya Hantar Listrik (DHL). Berikut adalah masing-masing uraian kulitas airtanah yang terukur langsung di lapangan (in situ). Keasaman (pH) Berdasarkan data yang ada, dapat dibuat sebaran nilai pH pada daerah studi. Nilai rata-rata pH pada daerah studi adalah sebesar 7,2 dengan nilai terendah berada pada lokasi W7 sebesar 6,64, dan nilai tertinggi berada pada lokasi W13 dengan nilai sebesar 7,38. Sebaran nilai pH memperlihatkan pola lokal dimana nilai dengan keasaman tinggi terkonsentrasi di bebebrapa titik (Gambar 4.3).



18



Gambar 4.3 Peta sebaran nilai keasaman Total Dissolved Solid (TDS) Berdasarkan data yang ada, dapat dibuat sebaran nilai TDS pada daerah studi. Nilai rata-rata TDS pada daerah studi adalah sebesar 588,5 ppm dengan nilai terendah berada pada lokasi W4 sebesar 124,1, dan nilai tertinggi berada pada lokasi W1 dengan nilai sebesar 1332. Airtanah dengan TDS lebih dari 1000 ppm diklasifikasikan sebagai brackish water (Freeze dan Cherry, 1979). Sebaran nilai TDS memperlihatkan kecenderungan TDS yang meningkat seiring mendekatnya titik pengamat kearah laut (Gambar 4.4).



19



Gambar 4.4 Peta sebaran nilai TDS



Salinitas Berdasarkan data yang ada, dapat dibuat sebaran nilai salinitas pada daerah studi. Nilai rata-rata salinitas pada daerah studi adalah sebesar 0,05% dengan nilai terendah berada pada lokasi W4 sebesar 0,01%, dan nilai tertinggi berada pada lokasi W1 dengan nilai sebesar 0,11%. Airtanah dengan salinitas lebih dari 0,05% diklasifikasikan sebagai slightly saline water. Seperti halnya sebaran nilai TDS, sebaran nilai salinitas memperlihatkan kecenderungan salinitas yang sama yaitu semakin meningkat seiring mendekatnya titik pengamat kearah laut (Gambar 4.5).



20



Gambar 4.5 Peta sebaran nilai salinitas



Daya Hantar Listrik (DHL) Berdasarkan data yang ada, dapat dibuat sebaran nilai DHL pada daerah studi. Nilai rata-rata DHL pada daerah studi adalah sebesar 6 x 10 -6 mS dengan nilai terendah berada pada lokasi P1 sebesar 4,37 x 10-6 mS, dan nilai tertinggi berada pada lokasi P2 dengan nilai sebesar 8,21 x 10 -6 mS. Sebaran nilai DHL memperlihatkan pola lokal dimana nilai dengan DHL tinggi terkonsentrasi di bebebrapa titik (Gambar 4.6).



21



Gambar 4.6 Sebaran nilai DHL



4.3 HASIL SURVEI GEOLISTRIK Survei geolistrik bertujuan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan yang menggambarkan potensi pengembangan potensi air tanah di kawasan industri PT. Krakatau Steel (KS) dan sekitarnya, Kota CIlegon. Survei geolistrik dilakukan dengan metode 1D konfigurasi Schlumberger. Pengukuran dilakukan pada 50 titik dengan kedalaman mencapai 150-200 meter dengan penyebaran sesuai kondisi lapangan yang representative untuk pengembangan di kawasan KS (Gambar 4.1). No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12



Stasiun Gl01 Gl02 Gl03 Gl04 Gl05 Gl06 Gl07 Gl08 Gl09 Gl10 Gl11 Gl12



Tabel 4.2 Koordinat titik geolistrik X Y No Stasiun X 607289 9335139 26 Gl26 609956 607725 9334954 27 Gl27 610454 607863 9335015 28 Gl28 610873 608239 9335160 29 Gl29 611272 608391 9335241 30 Gl30 611889 608660 9335343 31 Gl31 612388 608921 9335445 32 Gl32 612821 609594 9335591 33 Gl33 613019 609858 9335587 34 Gl34 614084 610532 9335587 35 Gl35 613623 610897 9335583 36 Gl36 612786 611722 9335545 37 Gl37 614929



Y 9338416 9337171 9337166 9337166 9337164 9337164 9337163 9337164 9337737 9337714 9335474 9335679



22



13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25



Gl13 Gl14 Gl15 Gl16 Gl17 Gl18 Gl19 Gl20 Gl21 Gl22 Gl23 Gl24 Gl25



612009 611991 611904 611595 611541 611443 611229 609524 609134 610075 610723 610658 610286



9335700 9335911 9336422 9336868 9337453 9337870 9337646 9337175 9337176 9337173 9337866 9337631 9338260



38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50



Gl38 Gl39 Gl40 Gl41 Gl42 Gl43 Gl44 Gl45 Gl46 Gl47 Gl48 Gl49 Gl50



615369 615775 615032 614874 609794 609794 609551 614157 614293 614700 612169 611516 611072



9336780 9337275 9337220 9337914 9336809 9336809 9336217 9336331 9336666 9336441 9338565 9339536 9340437



Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai-nilai resitivitas di bawah permukaan yang kemudian akan diinterpretasi jenis batuan, seperti contoh hasil penampang intasan 4 dapat dilihat pada Tabel 3.1. Hasil pengukuran menunjukan bahwa: 



tanah bagian atas memiliki ketebalan bervariasi, dengan ketebalan maksimum ditemukan sekitar 12 meter, dan kemudian, lempung atau pasir lempungan 10-30 m, dan berikutnya umumnya dijumpai pasir tufaan di kedalaman mulai 30-40 m sampai 100 m.







Terdapat 4 jenis litologi yang ada di daerah penelitian: tanah penutup, lempung (akiklud); pasir lempungan (akitar) dan tufa, batupasir tufaan (akifer). Potensi air tanah terbaik pada satuan batupasir tufaan sebgai akifer dan cukup bagus ada satuan pasr lempungan (akitar)







Pasir lempungan memiliki nilai resistivitas di atas 30-40 Ohm.m, lempung resistivitas rendah memiliki nilai kurang dari 30 Ohm.m, , sedangkan tanah penutup memiliki nilai kurang dari 10 Ohm.m. Sedangkan batu pasir kurang lebih diatas 100 Ohm m.



23



Tabel 4.3 Contoh interpretasi litologi dan unit hidrologi hasil survei geolistrik Titik



Tebal (m)



Kedalaman (m)



Resistivitas (Ohm)



Interpretasi Litologi



Gl20



2.051



0-2.05



22-153



Tanah



59.3



2.05-61.3



0.1-1.8



Batulempung



40



61.35-101.3



45.2



Pasirlempungan



1.886



0-1.8



79-727



Tanah



93.24



1.8-95.1



0.5-4.0



Batulempung



10



95.1-105.12



315



Tufa, Batupasir tufan



Gl21



Gl22



Gl27



Gl28



Gl29 Gl30



Gl31



Gl32



Gl33



3.4



0-3.4



3.2-161



Tanah



59.4



3.4-62.8



10-22.1



Batulempung



17.1



62.8-79.9



44.1



Pasirlempungan



30



79.9-109.9



1058



Tufa, Batupasir tufan, Breksi



1.8



0-1.8



335-9396



Tanah



7



1.8-8.8



0.3-25.1



Batulempung



7.5



8.8-16.3



58.2



Pasirlempungan



28.7



16.3-45.2



1-10.2



Batulempung



31.7



45.2-76.7



505



Tufa, Batupasir tufan



30



76.7-106.7



16.9



Batulempung



1.6



0-1.6



302-1916



Tanah



12.178



1.6-13.7



72-82



Pasirlempungan



67.706



13.7-81.4



2.5-7.6



Batulempung



20



81.4-101.4



116.5



Tufa, Batupasir tufan



1.04



0-1.04



51-106



Tanah



106.75



1.04-1077



1.5-11.9



Batulempung



2.6



0-2.26



95-753



Tanah



36.22



2.26-38.48



2.1-17.9



Batulempung



70



38.48-108.4



1504



Tufa, Batupasir tufan



7.12



0-7.12



208-4444



Tanah



3.34



7.12-10.46



398



Tufa, Batupasir tufan



9.64



10.46-20.1



60.3



Pasirlempungan



24.8



20.1-44.9



217



Tufa, Batupasir tufan



40.2



44.9-85.1



1.66



Batulempung



20



85.1-105.1



175



Tufa, Batupasir tufan



4.9



0-4.9



429-2891



Tanah



10.5



4.9-15.4



93.8



Pasirlempungan



22.9



15.4-38.3



115-250



Tufa, Batupasir tufan



42.3



38.3-80.6



1.12



Batulempung



20



90.6-100.6



237



Tufa, Batupasir tufan



5.009



0-5.009



0.7-9322



Tanah



33.8



5.009-38.8



0.53-06



Batulempung



70



38.8-109.8



236



Tufa, Batupasir tufan



: AKIFER



Hasil interpretasi geologi ini cukup memenuhi kondisi geologi yang baik untuk dijadikan pengembangan air tanah. Secara umum daerah penelitian berada 24



di daerah yang didomniasi oleh lapisan akifer produktifitas sedang dan tinggi dengan tebal bervariasi. Kedalaman mulai sekitar 30m memiliki akifer berupa litologi pasir tufaan. Contoh hasil penampang lintasan geolistrik dan interpretasinya dapat dilihat pada Gambar 4.7 dan 4.9



Gambar 4.7 Penampang hasil geolistrik Utara-Selatan (lintasan 7 dan 9)



25



Gambar 4.8 Penampang hasil geolistrik Barat-Timur (lintasan 4a dan 4b)



26



Gambar 4.9 Penampang hasil geolistrik daerah hulu (lintasan 13) Dari hasil semua penampang dari hasil geolistrik dapat dihasilkan peta potensi akifer berupa peta isopach atau peta ketebalan akifer. Peta ini merupakan peta ketebalan akifer yang mengambarkan potensi air tanahnya dalam akifer (Gambar 4.10). Peta ini sangat bermanfaat dalam menentukan lokasi pemboran air tanah yang terbaik.



Gambar 4.10 Peta distribusi ketebalan akifer



27



4.4 HASIL UJI PUMPING TEST Uji pemompaan atau pumping test yang dilakukan adalah uji pemompaan menerus dimana sumur uji akan terus dipompa selama waktu tertentu dengan debit pemompaan yang konstan. Selama proses pemompaan dilakukan pengukuran penurunan muka airtanah. Penurunan muka airtanah tiap waktu kemudian diplotkan pada grafik log-log yang selanjutnya dilakukan pencocokan kurva lapangan terhadap kurva teoritis. Dari hasil pencocokan kurva dan menggunakan persamaan tertentu dapat diperoleh parameter akifer berupa transmisivitas (T), konduktivitas hidrolik (K), dan storativitas (S). Setelah selesai pemompaan, selanjutnya dilakukan recovery test. Recovery test merupakan uji yang dilakukan dengan mengukur muka airtanah setelah uji pemompaan. Recovery test dilakukan hingga muka airtanah kembali ke posisi awal. Pengolahan data recovery test dilakukan menggunakan metode Cooper-Jacob. Recovery test dilakukan untuk mengetahui parameter akifer berupa transmisivitas (T) dan koonduktivitas hidrolik (K). Pada kegiatan kali ini, uji pemompaan dan recovery test dilakukan pada dua titik sumur, yaitu pada Sumur P1 dan Sumur P2 (Gambar 4.11).



Gambar 4.11 Peta lokasi sumur uji pemompaan



28



Sumur P1 - Uji Pemompaan Menerus Debit pemompaan yang digunakan pada sumur ini adalah sebesar 0,167 liter/detik. Berdasarkan pencocokan kurva (Gambar 4.12) dan persamaan tertentu dapat diperoleh nilai transmisivitas (T) sebesar 1,11 x 10 -4 m2/detik, konduktivitas hidrolik (K) sebesar 4,43 x 10-6 m/detik, dan storativitas (S) sebesar 1,24 x 10-6. Berdasarkan Freeze dan Cherry (1979), nilai K sebesar 4,43 x 10 -6 m/detik termasuk kedalam kisaran nilai konduktivitas hidrolik untuk batupasir.



Penurunan MAT (meter)



1



0.1



0.01 1



10



100



1000



Waktu (menit)



Gambar 4.12 Pencocokan kurva Sumur P1



Sumur P1 - Recovery Test Berdasarkan Metoda Cooper-Jacob (Gambar 4.13) dapat diperoleh nilai transmisivitas (T) sebesar 1,09 x 10-4 m2/detik dan konduktivitas hidrolik (K) sebesar 4,37 x 10-6 m/detik. Nilai T dan K pada sumur ini berdasarkan recovery test tidak jauh berbeda dengan hasil uji pemompaan menerus. Berdasarkan Freeze dan Cherry (1979), nilai K sebesar 4,37 x 10-6 m/detik termasuk kedalam kisaran nilai konduktivitas hidrolik untuk batupasir.



29



1 0.9



Penurunan MAT (meter)



0.8 0.7 0.6



Q (Liter/detik) 0.167



0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1



10



100



1000



Waktu (menit)



Gambar 4.13 Metoda Jacob-Cooper pada Sumur P1



Sumur P2 - Uji Pemompaan Menerus Debit pemompaan yang digunakan pada sumur ini adalah sebesar 0,157 liter/detik. Berdasarkan pencocokan kurva (Gambar 4.14) dan persamaan tertentu dapat diperoleh nilai transmisivitas (T) sebesar 1,75 x 10 -4 m2/detik, konduktivitas hidrolik (K) sebesar 7 x 10-6 m/detik, dan storativitas (S) sebesar 2,24 x 10-5. Berdasarkan Freeze dan Cherry (1979), nilai K sebesar 7 x 10 -6 m/detik termasuk kedalam kisaran nilai konduktivitas hidrolik untuk batupasir. Nilai K pada Sumur P2 (hulu) memiliki nilai K yang sedikit lebih tinggi dibanding dengan Sumur P1 (kawasan).



10



1



0.1



0.01



0.001 1



10



100



1000



Gambar 4.14 Pencocokan kurva Sumur P2



30



Sumur P2 - Recovery Test Berdasarkan Metoda Cooper-Jacob (Gambar 4.15) dapat diperoleh nilai transmisivitas (T) sebesar 2,05 x 10-4 m2/detik dan konduktivitas hidrolik (K) sebesar 8,21 x 10-6 m/detik. Nilai T dan K pada sumur ini berdasarkan recovery test tidak jauh berbeda dengan hasil uji pemompaan menerus. Berdasarkan Freeze dan Cherry (1979), nilai K sebesar 8,21 x 10-6 m/detik termasuk kedalam kisaran nilai konduktivitas hidrolik untuk batupasir.



1 0.9



Penurunan MAT (meter)



0.8 0.7 0.6



Q (Liter/detik)



0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1



10



100



1000



Waktu (menit)



Gambar 4.15 Metoda Jacob-Cooper pada Sumur P2



4.5 POTENSI AKIFER Berdasarkan data geolistrik, sebaran muka airtanah, dan uji pemompaan, nilai potensi akifer dapat diperkirakan. Potensi akifer dapat dihitung menggunakan persamaan: Q=K.i.A dengan: Q = potensi akifer; K = Konduktivitas Hidrolik; i = gradien hidrolik; A = luas akifer. Nilai i dapat diketahui berdasarkan sebaran elevasi muka airtanah berupa kontur elevasi muka airtanah yaitu sebesar 0,069. Nilai K berdasarkan uji pemompaan rata-rata secara spasial adalah kurang lebih 6 x 10 -6 m/detik. Luas



31



akifer adalah luas akifer di daerah studi, dimana berdasarkan pengolahan geolistrik, akifer melampar sepanjang daerah studi dengan ketebalan bervariasi. Berdasarkan hal tersebut makan nilai Q atau potensi akifer diperkirakan adalah sebesar 20.865 liter/detik. Untuk kopentingan konservasi pemanfaatan akifer umumnya sekitar 20% atau sekitar 4.173 liter/detik. Sedangkan potensi per sumur dengan dengan luas akifer yang disadap umumnya dengan desain dia 4 inchi, dan tebal akifer di kawasan sekitar 70-150 m, maka potensi per sumur sekitar 9.09 liter/detik untuk kedalaman sumur 100 m (kondisi A) atau sekitar 18,18 liter/detik untuk kedalaman sumur sekitar 200 m (kondisi B). Kemampuan dan kapasitas tiap sumur untuk detail desain sumur, desain pompa dan desain WTP ditentukan dari pengujian sumur pasca pemboran dengan metode step drawdwon test. Dari pengujian ini juga dapat diekteui debit maksimal dan debit optimum yang sebaiknya digunakan tiap sumur.



4.6 KUALITAS AIR Hasil pengujian menunjukan bahwa secara kualitas air tanah di sekitar lokasi semua parameter fisik dan kimia, termasuk parameter logamnya yang memenuhi persyaratan sebagai air baku PT KTI. Hasil kualitas air ini menjadi benchmark awal kualitas airtanah sekitar sebelum dilakukan pemboran air tanah dan penyusunan konsep desain WTP. Pada kegiatan kali ini, pengujian kualitas air dilakukan pada dua titik sumur, yaitu pada Sumur P1 dan Sumur P2 di lokasi yang sama dengan lokasi pumping test (Gambar 4.11). Tabel 4.4 Kualitas air tanah sumur P1 (kawasan) PARAMETER Parameter



NO



SATUAN Unit



BAKU MUTU Specification



HASIL PENGUJIAN Testing Result



METODA ACUAN Method of Reference



FISIKA -



Tidak Berbau



Tidak Berbau



Organoleptik



mg/L



1.500



340,00



SNI 06-6989.27-2005



Kekeruhan



NTU



25



6,44



SNI 06-6989.25-2005



Warna



TCU



50



5



SNI 06-6989.24-2005



1



Bau



2



Padatan Terlarut Total (TDS)



3 4



KIMIA 1



Besi (Fe)*



mg/L



1



< 0,01693



US EPA Methode No 200.7-2001



2



Kadmium (Cd)* Kesadahan Total (CaCO3)



mg/L



0,005



< 0,00159



US EPA Methode No 200.7-2001



mg/L



500



424,36



SNI 06-6989.12-2004



Klorida (Cl -) Krom Heksavalen (Cr-VI)



mg/L



600



31,36



SNI 6989.19:2009



mg/L



0,05



0,0838



SNI 6989.71:2009



mg/L



0,5



< 0,01028



US EPA Methode No 200.7-2001



7



Mangan (Mn)* Nitrat (NO3-N )



mg/L



10



2,6171



SNI 6989.79:2011



8



Nitrit (NO2-N)



mg/L



1



0,0175



SNI 06-6989.9-2004



9



pH



-



6,5 - 9,0



8,187



SNI 06-6989.11-2004



10



Seng (Zn)*



mg/L



15



0,03200



US EPA Methode No 200.7-2001



3 4 5 6



32



11



-



Sianida (CN ) 2-



12



mg/L



0,1



< 0,0050



mg/L



400



49,4745



SNI 6989.20:2009



SNI 6989.77:2011



13



SulfatPermanganat (SO4 ) Nilai (KMnO4)



mg/L



10



7,63



SNI 06-6989.22-2004



14



Aluminium (Al)*



mg/L



-



0,42400



US EPA Methode No 200.7-2001



PARAMETER Parameter



NO



SATUAN Unit



BAKU MUTU Specification



HASIL PENGUJIAN Testing Result



METODA ACUAN * Method of Reference



jml/100 mL



50



23



APHA 9221 B



MIKROBIOLOGI 1



Coliform



Tabel 4.5 Kualitas air tanah sumur P2 (hulu) PARAMETER Parameter



NO



SATUAN Unit



BAKU MUTU Specification



HASIL PENGUJIAN Testing Result



METODA ACUAN Method of Reference



FISIKA -



Tidak Berbau



Tidak Berbau



Organoleptik



mg/L



1.500



395,00



SNI 06-6989.27-2005



Kekeruhan



NTU



25



6,15



SNI 06-6989.25-2005



Warna



TCU



50



10



SNI 06-6989.24-2005



1



Bau



2



Padatan Terlarut Total (TDS)



3 4



KIMIA 1



Besi (Fe)*



mg/L



1



< 0,01693



US EPA Methode No 200.7-2001



2



Kadmium (Cd)* Kesadahan Total (CaCO3)



mg/L



0,005



< 0,00159



US EPA Methode No 200.7-2001



mg/L



500



358,44



SNI 06-6989.12-2004



Klorida (Cl -) Krom Heksavalen (Cr-VI)



mg/L



600



76,59



SNI 6989.19:2009



mg/L



0,05



0,3467



SNI 6989.71:2009



mg/L



0,5



< 0,01028



US EPA Methode No 200.7-2001



7



Mangan (Mn)* Nitrat (NO3-N )



mg/L



10



0,6504



SNI 6989.79:2011



8



Nitrit (NO2-N)



mg/L



1



0,0478



SNI 06-6989.9-2004



-



6,5 - 9,0



7,405



SNI 06-6989.11-2004



mg/L



15



0,07800



US EPA Methode No 200.7-2001



mg/L



0,1



< 0,0050



SNI 6989.77:2011



mg/L



400



39,1862



SNI 6989.20:2009



3 4 5 6



9



pH



10



Seng (Zn)*



11



Sianida (CN-) 2-



12 13



Sulfat (SO4 ) Nilai Permanganat (KMnO4)



mg/L



10



3,96



SNI 06-6989.22-2004



14



Aluminium (Al)*



mg/L



-



0,38800



US EPA Methode No 200.7-2001



PARAMETER Parameter



NO



SATUAN Unit



BAKU MUTU Specification



HASIL PENGUJIAN Testing Result



METODA ACUAN * Method of Reference



jml/100 mL



50



16



APHA 9221 B



MIKROBIOLOGI 1



Coliform



Secara umum hasil dari kedua sumur tersebut, yang mewakili daerah fresh water dengan kategori: Air Bersih, yaitu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.



33



BAB V KONSEP DESAIN WATER TREATMENT PLANT (WTP) 5.1 PENDAHULUAN Air merupakan salah satu unsur lingkungan yang dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Tanpa adanya air maka akan sulit dalan mempertahankan kehidupan ataupun kinerja pekerjaan untuk industri. Dengan adanya kebutuhan mutlak akan air ini menyebabkan tidak seimbangnya ketersediaan air sekitar, sehingga tak jarang dengan adanya potensi sumber air lainnya menjadi salah satu solusi untuk kebutuhan tersebut. Sumber air yang akan dimanfaatkan setidaknya harus diolah untuk memenuhi persyaratan baku mutu seperti kualitas, kuantitas dan kontinuitas yang diperlukan. Didalam pengolahan air bersih terdapat 3 bangunan atau konstruksi yaitu sumber air atau intake, Water Treatment Plant atau Instalasi Pengolahan Air, dan Reservoir. Intake merupakan bangunan atau konstruksi pertama untuk masuknya air dari sumber air, pada bangunan atau konstruksi intake ini biasanya terdapat bar screen yang berfungsi untuk menyaring air. Sumber air dapat berasal dari air permukaan atau air tanah. Intake biasanya dibangun untuk sumber air berupa air permukaan sedangkan untuk air tanah lebih dikenal sebagai sumur. Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) adalah sistem atau sarana yang berfungsi untuk mengolah air dari kualitas air baku (influent) terkontaminasi untuk mendapatkan perawatan kualitas air yang diinginkan sesuai standar mutu atau siap untuk di konsumsi. Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) merupakan sarana yang penting yang akan menghasilkan air bersih dan sehat untuk di konsumsi. Biasanya bangunan atau konstruksi ini terdiri dari 5 proses yaitu koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi.



5.2 PRINSIP WTP WTP atau IPA adalah sistem atau sarana berfungsi untuk mengolah air dari kualitas terkontamintasi menjadi kualitas air yang diinginkan, sehingga menghasilkan air 34



bersih. Secara umum terdapat beberapa tahapan sistem pada WTP tersebut yaitu Koagulasi, Flokulasi, Sedimentasi, Filtrasi dan Deinfeksi. Adapun Reservoir yang merupakan tempat penampungan sementara air bersih sebelum di distribusikan.



Tahapan pada sistem WTP atau IPA : 1. 2. 3. 4. 5.



Sumur atau Intake Mixing atau chemical addition Koagulasi dan Flokulasi Sedimentasi Filtrasi



6. Reservoir 7. Distribusi



Gambar 5.1 Sistem Pengolahan Air Secara Umum



Ada beberapa tipe air yang memiliki cara pengolahan yang berbeda-beda, yaitu: 1. Air Tanah yang besi dan mangannya tinggi, dapat dilakukan pengolahan air dengan menggunakan media manganese. 2. Air Tanah yang kapurnya tinggi, Kadar kapur dapat dihilangkan dengan menggunakan pertukaran ion kation atau resin kation. 3. Air Tanah yang berbau, berwarna dan berasa, dapat dihilangkan atau dikurangi dengan media karbon aktif. 4. Air yang tingkat kekeruhannya tinggi, untuk pengolahan air yang kekeruhannya tinggi dapat digunakan media pasir silika dan sedimen catridge. 35



5. Air Gambut, pengolahan air gambut menjadi air bersih dapat dilakukan dengan menggunakan resin organik. 6. Air Payau, air payau dapat diubah menjadi air tawar dengan menggunakan teknologi RO (Reverse Osmosis) 7. Air laut, air laut dapat diubah menjadi air tawar dengan menggunakan teknologi RO (Reverse Osmosis). 8. Air limbah, menggunakan sistem clarifier, ultrafisasi untuk menjadi air bersih. 9. Air Sungai, menggunakan sistem clarifier, ultrafisasi atau RO (Reverse Osmosis) untuk menjadi air bersih.



Koagulasi Pada proses koagulasi dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya sumber air (air baku) biasanya berbentuk koloid dengan berbagai koloid yang terkandung didalamnya. Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang terlarut didalamnya. Proses destabilisasi ini dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia maupun dilakukan secara fisik dengan rapid missing (pengadukan cepat), hidrolis (terjunan atau hydrolic jump), maupun secara mekanis (menggunakan batang pengaduk).



Flokulasi Proses flokulasi pada WTP bertujuan untuk membentuk dan memperbesar flok (Pengotor yang diendapkan). Disini dilakukan pengadukan lambat sehingga aliran tenang. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok.



Sedimentasi Proses sedimentasi menggunakan prinsip berat jenis, dan proses sedimentasi dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh proses sebelumnya (partikel koloid lebih besar berat jenisnya daripada air). Pada masa kini proses koagulasi, flokulasi dan sedimentasi dalam Water Treatment Plant (WTP)



36



atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) ada yang dibuat tergabung menjadi sebuah proses yang disebut aselator.



Filtrasi Proses filtrasi sesuai dengan namanya bertujuan untuk penyaringan. Teknologi membran bisa dilakukan pada proses ini, selain bisa juga menggunakan media lainnya seperti pasir dan lainnya. Dalam teknologi membran proses filtrasi membran ada beberapa jenis, yaitu: Multi Media Filter, UF (Ultrafiltration) Sistem, NF (Nanofiltration) Sistem, MF (Microfiltration) Sistem, RO (Reverse Osmosis) Sistem.



Desinfeksi Setelah melewati proses filtrasi dan air bersih dari pengotor, ada kemungkinan masih terdapat kuman dan bakteri yang masih hidup sehingga diperlukan penambahan senyawa kimia yang dapat mematikan kuman, biasanya berupa chlor, ozonisasi, dan UV sebelum air masuk ke konstruksi terakhir yaitu reservoir.



Reservoir Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum didistribusikan. Rumus volume reservoir secara umum sebagai berikut. 𝑉𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑜𝑖𝑟 = (20% 𝑠. 𝑑 30%) × 𝑄𝑘𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑎𝑖𝑟 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 1 ℎ𝑎𝑟𝑖



(satuan liter atau m3)



5.3 DATA LAPANGAN Parameter penting untuk menentukan kondisi mutu air berdasarkan hasil Uji lapangan TDS dan Salinitas didapatkan hasil sebagai berikut : TDS merupakan padatan terlarut total merupakan bahan-bahan terlarut dengan diameter 5 liter/detik







Secara Hydroklimatologi, dengan mengikuti klasifikasi iklim Oldeman, dimana terdapat curah hujan bulan basah (>200 mm) 3 kali berturutturut, maka daerah studi kawasan industry PT. Krakatau Steel termasuk Iklim D (Kering).



c. Hasil survey dan pengujian lapangan dikawasan industri PT. Krakatau Stell dapat disimpulkan sebagai berikut: 



Dari data survey kedalaman air tanah sekitar 2-18 m, dan dengan memperhatikan peta-peta hasil distribusi muka air tanah dan parameter kualitas air in-situ nya, secara umum kondisi hidrogeologinya sebagai berikut:



47



a) Air tanah di daerah ini berada akifer tak terkekang pada akifer pasir, mulai elevasi 20 m an atau kedalaman MAT 2-18 m, dengan arah aliran air tanah secara umum dari arah TENGARA ke BARAT LAUT atau dari hulu (atas) ke hilir pantai. b) Aliran air tanah cenderung mengikuti kemiringan topografi. c) Secara kualtias air tanah, semakin mendekati garis pantai, jenis air tanahnya mengandung TDS, DHL dan salinitas yang lebih tinggi, atau termasuk jenis payau. d) Sebagian daerah kawasan (barat laut-utara) air tanahnya berjenis payau dan sebagian kawasan (tenggara-selatan) berjenis kualitas tawar. 



Untuk distribusi kualitas air tanahnya adalah sebagai berikut : a) Nilai rata-rata pH pada daerah studi adalah sebesar 7,2 b) Nilai TDS pada daerah studi. Nilai rata-rata TDS pada daerah studi adalah sebesar 588,5 ppm, Sebaran nilai TDS memperlihatkan kecenderungan TDS yang meningkat seiring mendekatnya titik pengamat kearah laut c) Nilai rata-rata salinitas pada daerah studi adalah sebesar 0,05%. Seperti



halnya



sebaran



nilai



TDS,



sebaran



nilai



salinitas



memperlihatkan kecenderungan salinitas yang sama yaitu semakin meningkat seiring mendekatnya titik pengamat kearah laut d) Nilai rata-rata daya hantar listrik (DHL) pada daerah studi adalah sebesar 6 x 10-6 Ms 



Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai-nilai resitivitas di bawah permukaan yang kemudian akan diinterpretasi jenis batuan, menunjukan bahwa: a) tanah bagian atas memiliki ketebalan bervariasi, dengan ketebalan maksimum ditemukan sekitar 12 meter, dan kemudian, lempung atau pasir lempungan 10-30 m, dan berikutnya umumnya dijumpai pasir tufaan di kedalaman mulai 30-40 m sampai 100 m.



48



b) Terdapat 4 jenis litologi yang ada di daerah penelitian: tanah penutup, lempung (akiklud); pasir lempungan (akitar) dan tufa, batupasir tufaan (akifer). c) Potensi air tanah terbaik pada satuan batupasir tufaan sebgai akifer dan cukup bagus ada satuan pasr lempungan (akitar) 



Dari hasil semua penampang dari hasil geolistrik dapat dihasilkan peta potensi akifer berupa peta isopach atau peta ketebalan akifer. Peta ini merupakan peta ketebalan akifer yang mengambarkan potensi air tanahnya dalam akifer (Gambar 6.1).



Gambar 6.1







Peta distribusi ketebalan akifer



Nilai Q atau potensi akifer diperkirakan adalah sebesar 20.865 liter/detik. Untuk kopentingan konservasi pemanfaatan akifer umumnya sekitar 20% atau sekitar 4.173 liter/detik.







Potensi per sumur dengan dengan luas akifer yang disadap umumnya dengan desain dia 4 inchi, dan tebal akifer di kawasan sekitar 70-150 m, maka potensi per sumur sekitar 9.09 liter/detik untuk kedalaman sumur 100 m (kondisi A) atau sekitar 18,18 liter/detik untuk kedalaman sumur sekitar 200 m (kondisi B).







Hasil pengujian kualitas air tanah, dari sumur yang mewakili daerah fresh water dengan kategori: Air Bersih, yaitu air yang digunakan untuk



49



keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. d. Kesimpulan mengenai konsep desain water treatment plant (WTP) sebagai berikut : 



Didalam pengolahan air bersih diperlukan 3 bangunan atau konstruksi yaitu sumber air atau intake, Water Treatment Plant atau Instalasi Pengolahan Air, dan Reservoir.







Terdapat dua pilihan konstruksi bangunan WTP yaitu advance yang merupakan pabrikasi dari pabrik atau secara konvensial dimana konstruksi bangunan didesain dan dirancang tersendiri







Untuk perbaikan air bersih dari air payau harus dengan konstruksi secara advance dengan skema alternatif sebagai berikut. Filter dapat ditambah dengan ultra filtrasi untuk mengurangi beban RO. Dalam hal ini perbedaan perbaikan air minum dan air bersih terdapat dari proses desinfeksi dengan UV atau klorinasi untuk air minum.



50



6.2 SARAN REKOMENDASI a. Berdasarkan data kimia dan ketebalan akuifer dari titik geolistrik, maka diperoleh dua area akuifer yang baik untuk dimanfaatkan. Lintasan terbaik untuk lokasi sumur adalah Line 4, line 12, dan line 13 yang menunjukkan ketebalan akuifer yang baik yang paling tebal dan kualitas air yang bagus.



Gambar 6.2 Peta rekomendasi lokasi sumur air tanah



b. Berdasarkan potensi dan kualitas air tanahnya yang baik maka untuk skema pengolahan airnya dapat menggunakan alternative 1A



Gambar 6.3 Rekomendasi konsep WTP konvesional



51



Gambar 6.4 Contoh desain WTP



52