Bendungan: Fishtrack dan Fishway

                                                       Dr.Ir.Hamzah Lubis,SH.M.Si

Dosen dan Founder Sekolah Hijau

MDA, SD, SMP NU, Jl.Pukat I/37 Medan

Pemerintahan di era Presiden Joko Widoo, terus berpacu membangun sara fisik, mulai jalan tool, kereta api sampai bendungan. Untuk bendungan, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat  menargetkan pembangunan 65 bendungan. Bendungan tersebut terdiri dari 16 bendungan lanjutan dan 49 bendungan baru tersebar diberbagai provinsi di Indonesia.

Hal ini merupakan upaya nyata mewujudkan Nawa Cita Presiden Joko Widodo dan Wapres Jusuf Kalla untuk mencapai ketahanan pangan dan air.  Pada tahun 2018 sebanyak 34 bendungan dalam proses pembangunan dengan 10  bendungan ditargetkan selesai tahun ini dan 14 bendungan baru dimulai  pembangunannya.  Tulisan ini, mengambil sisi lain, dari pembangunan bendungan untuk pembangkit listrik, irigasi pertanian, kebutuhan air untuk minum, industri dan pertanian. Sisi dampak pembangunan bendungan, bila hanya berkonsek hidrolik dan tidak berekologi.

Bendungan konvensional

Pembangunan bendung (weir) di seluruh pelosok tanah air, umumnya masih menggunakan konstruksi bendung permanen melintang badan sungai. Sehingga seluruh tampang sungai tertutup bendung ini. Tipe bendung seperti ini merupakan tipe yang sampai sekarang lazim dibuat di seluruh Indonesia. Bendungan tipe ini merusak lingkungan.

Bendung-bendung yang ada di Indonesia umumnya sama sekali tidak atau belum dilengkapi dengan tangga ikan atau fishtrack atau fishpassage. Akibatnya ikan-ikan dan fauna sungai lainnya akan punah, daur hidupnya terputus, karena pada umumnya ikan-ikan ini tidak mampu meloncat melewati mercu bendung yang tingginya rata-rata 1 sampai 10 meteran. Kondisi inilah sebagian dari bukti yang harus kita akui, bahwa pembangunan sungai yang kita lakukan sampai sekarang ini masih menggunakan konsep hidraulik murni tanpa pertimbangan ekologi.

Dampak bendungan

Dengan dibangunnya bendung hydrolik, sifat kemenerusan sungai akan terinterupsi, menjadi alur aliran yang terpotong-potong,  menyebabkan terjadinya perubahan keseimbangan alam baik abiotis (fisik) maupun biotis (bio-ekologis). Keseimbangan abiotis akan terganggu, misal sedimen akan tertahan di bagian hulu dan erosi terjadi di bagian hilir, defisit air di bagian hilir. Sedang keseimbangan biotis terganggu, misal dengan terputusnya alur nutrisi dan jalur migrasi fauna air sungai.

            Bendungan  melintang sungai menyebabkan segala jenis fauna air, seperti berbagai jenis ikan yang mempunyai karakteristik migrasi dari hulu ke hilir dan sebaliknya, tidak dapat hidup di wilayah sungai yang bersangkutan, karena route migrasinya terblokir oleh bendungan.

Populasi ikan yang mempunyai kebiasaan bermigrasi untuk sungai-sungai di Indonesia cukup beragam. Sebagai contoh banyak ikan-ikan air tawar yang harus meletakkan telurnya di hulu sungai, sehingga mereka harus kehulu untuk bertelur. Sedang mereka kembali ke arah hilir untuk hidup biasa. Anak-anak mereka setelah menetas akan kembali ke hilir untuk hidup.

Demikian juga sebaliknya banyak ikan yang mempunyai kebiasaan meletakkan telur di hilir dan hidup di hulu. Contoh klasik untuk ikan-ikan yang bermigrasi adalah ikan ikan Salmon, Sidat atau belut sungal-laut (M. reitaborua), ikan Kuweh (C. ignobilis), ikan Belanak (M. chepalus), ikan Keting (M. Nemurus), ikan Garing (L. sora), ikan Kulari (T. hispidus). Akibatnya  ribuan jenis ikan air tawar di Indonesia dewasa ini disinyalir punah.

Ekosistem sungai

Konsep pembangunan wilayah sungai, tidak hanya sebagai alur aliran air yang mengandung sedimen, namun dipandang sebagai satu kesatuan ekosistem dengan seluruh komponennya (air, sedimen, flora-fauna sungai, morphologi, morphodinamik). Kesatuan ekosistem sungai yang terintegrasi hulu-hilir.

Sungai sebagai ekosistem yang bersifat terbuka (open ecosystem) hulu-hilir. Artinya ada kesatuan saling berpengaruh antara hulu dan hilir. Seluruh kejadian di hulu akan berpengaruh terhadap hilir dan seluruh kejadian di hilir akan berpengaruh kehulu.

Bendungan ekologis

Bendungan ekologis, yang memperhatikan asfek bendungan terhadap biota air sungia. Oleh karena bendungan hidrolig menyebabkan terputusnya ekosistem hulu dengan hilir bendungan, maka diperlukan penghubung kedua ekosistem dengan  fishtract (tangga ikan) atau Fishway (jalan ikan).

Bangunan tangga ikan di Indonesia masih tergolong langka, jumlah bendung yang menggunakan tangga ikan masih di bawah 1%. Konstruksi tangga ikan yang dibangun pada bendung dan bangunan melintang sungai lainnya dimaksudkan untuk memberikan kesempatan pada ikan dan juga fauna sungai lainnya (seperti belut, kepiting, udang) untuk bermigrasi baik kehulu maupun kehilir dalam usaha melangsungkan hidupnya.

Penutup

Ketika pemerintah sudah membangun 65 bendungan, dan tahun 2018 membangun 34 bendungan, perlu pertanyaan apakah bendugan tersebut memperhatikan lingkungan. Apakah bendungan tersebut dilengkapi  dengan tangga ikan (fishtrack) atau jalan ikan (fishway) ? Ataukah akan mempercepat kepunahan ikan air tawar yang sekarang ini sedang berlangsung secara besar-besaran. Semoga tidak...

 Tulisan Dr.Ir.Hamzah Lubis,SH.,M.Si berjudul "Bendungan: Fishtrack dan Fishway" dimuat pada SK.Perestasi Reformasi di Medan, No.533 tahun 18 tanggal 28 Maret 2018

Dam: Fishtrack and Fishway

Dr.Ir.Hamzah Lubis, SH.M.Si

ITM Lecturer and Green School Founder

MDA, SD, SMP NU, Jl. Pukat I / 37 Medan

The government in the era of President Joko Widoo continued to race to build physical facilities, starting the tool path, the train to the dam. For dams, the Ministry of Public Works and Public Housing targets the construction of 65 dams. The dam consists of 16 advanced dams and 49 new dams scattered in various provinces in Indonesia.

This is a real effort to realize the Cawa Nawa President Joko Widodo and Vice President Jusuf Kalla to achieve food and water security. In 2018 a total of 34 dams in the construction process with 10 dams are targeted for completion this year and 14 new dams have begun construction. This paper takes the other side, from the construction of dams for electricity generation, agricultural irrigation, drinking water, industrial and agricultural needs. The impact side of dam construction, if it is only hydraulic and has no ecology.

Conventional dams

Construction of weirs in all corners of the country, generally still using permanent weir construction across the river body. So that the entire river is covered with this dam. This type of weir is a type that until now is commonly made throughout Indonesia. This type of dam damages the environment.

Weirs in Indonesia generally do not or are not equipped with fish ladders or fishtrack or fishpassage. As a result, other fish and river fauna will become extinct, their life cycle will be cut off, because in general these fish are not able to jump past the weir lighthouse which is an average of 1 to 10 meters high. This condition is part of the evidence that we must admit, that the river construction that we have carried out until now still uses pure hydraulic concepts without ecological considerations.

Dam impact

With the construction of a hydraulic weir, the nature of the river's continuity will be interrupted, becoming a mutilated flow channel, causing changes in the natural balance of both abiotis (physical) and biotic (bio-ecological). Abiotic balance will be disrupted, for example sediments will be held upstream and erosion occurs downstream, water deficit downstream. While the biotic balance is disrupted, for example by the breakdown of nutrient flow and the migration path of river water fauna.

            The transverse river dam causes all types of water fauna, such as various types of fish that have the characteristics of upstream to downstream migration and vice versa, cannot live in the river area concerned, because the migration route is blocked by the dam.

Fish populations that have a habit of migrating for rivers in Indonesia are quite diverse. For example, many freshwater fish have to put their eggs upstream, so they have to lay up to lay eggs. While they are returning downstream to ordinary life. Their children after hatching will return downstream to live.

Likewise, many fish have the habit of laying eggs downstream and living upstream. Classic examples for migrating fish are Salmon fish, Sungal-laut eel (M. reitaborua), Kuweh fish (C. ignobilis), Belanak fish (M. chepalus), Keting fish (M. Nemurus), fish Garing (L. sora), Kulari fish (T. hispidus). As a result, thousands of freshwater fish species in Indonesia today are allegedly extinct.

River ecosystem

The concept of developing a river area, not only as a flow of water that contains sediment, but is seen as a single ecosystem with all its components (water, sediment, river flora and fauna, morphology, morphodynamics). Integrated upstream-downstream river ecosystem unit.

The river is an upstream-downstream open ecosystem. This means that there is a mutually influential unit between upstream and downstream. All events upstream will affect downstream and all downstream events will affect upstream.

Ecological dam

Ecological dams, which pay attention to the dam's impact on sungia water biota. Because hydroligic dams cause a breakdown of the upstream ecosystem by downstream of the dam, it is necessary to connect the two ecosystems with fishtract or fishway.

Fish ladder buildings in Indonesia are still relatively rare, the number of weirs that use fish ladders is still below 1%. Construction of fish ladders built in weirs and other transverse river structures is intended to provide opportunities for fish and other river fauna (such as eels, crabs, shrimp) to migrate both upstream and downstream in an effort to survive.

Closing remarks

When the government has built 65 dams, and in 2018 built 34 dams, it is necessary to ask whether the bricks are concerned with the environment. Is the dam equipped with fish ladders (fishtrack) or fish paths (fishway)? Or will it accelerate the extinction of freshwater fish which is currently taking place on a large scale. Hope not..

The writing of Dr.Ir.Hamzah Lubis, SH., M.Si entitled "Dam: Fishtrack and Fishway" has been published in the newspaper. Reformation in Medan, Indonesia, No.533 of 18 on March 28, 2018

 

Baca Selengkapnya »

MK.PLPC-6. FILTRASI AIR

KULIAH KE-6

PENGENDALIAN LIMBAH PADAT DAN CAIR

                                                               FILTRASI AIR

Dr.Ir.Hamzah Lubis,SH.,M.Si

Pengantar

Proses filtrasi bertujuan untuk menahan zat-zat tersuspensi (suspended matter) dalam suatu fluida dengan cara melewatkan fluida tersebut melalui suatu lapisan yang berpori-pori, misalnya :  Pasir, kerikil, anthracite, karbon dan sebagainya. Fluida dapat berupa cairan (zat-zat tersuspensi dalam cairan/slurry) atau gas. Zat-zat tersuspensi dapat berukuran sangat halus atau kasar, kaku atau kenyal, berbentuk bulat atau sangat tidak beraturan. produk yang diinginkan dapat berupa filtrat atau padatan (cake).  Filtrasi juga digunakan setelah proses sedimentasi.

Ukuran media penyaring

Ukuran media penyaring ditentukan dari Unifurmity Coeficien (koefisien keseragaman). Makin kecil harga koefisien ini makin seragam ukuran media penyaring tersebut.

                                                  Uniformity                  d6o

Uniformity coeficient (u) = ------------------------ = ---------

                                                Efective size                    d1o

dengan :

uniformity              = d 60 = ukuran ayakanyang meloloskan 60% wt sampel yang dianalisa

effective size         = d10  = ukuran ayakan yang meloloskan 10% wt sampel yang dianalisa

Pasir

Pasir untuk filter harus mempunyai syarat bebas dari kotoran, keras, bentuknya kwarsa, tidak boleh kehilangan berat lebih dari 5 % sesudah direndam dalam HCI pekat selama 24 jam. Ukuran pasir ditentukan oleh ukuran efektifnya, yaitu ukuran ayakan dalam mm yang memungkinkan hanya 10% pasir melaluinya. Keseragaman ukuran pasir ditentukan oleh koefisien keseragamannya yaitu perbandingan antara ukuran ayakan yang dilalui 60% pasir dibandingkan dengan ukuran efektifnya. Pasir kwarsa mempunyai ukuran 0,4-2 mm, pasir medium mempunyai ukuran 0,3-1,8 mm dan pasir halus 0,25-1,5 mm.

Pasir yang halus baik digunakan bila:

1. Pengolahan pendahuluan seperti sedimentasi kurang baik.

2. Diinginkan efisiensi penghilangan bakteri dan kekeruhan yang tinggi.

3. Penghematan air pencuci bukan merupakan faktor yang dianggap penting.

Pasir yang kasar dapat digunakan bila :

1. Pengolahanpendahuluannyabagus.

2. Air yang diolah tidak terlalu kotor.

3. Bila diinginkam jumlah air pencuci yang sedikit.

Kerikil

Kerikil digunakan untuk menopang pasir sehingga air yang telah disaring dapat mengalir bebas, di samping itu juga untuk memungkinkan air pencuci mengalir secara seragam ke atas, Kerikil yang dapat digunakan mempunyai syarat : keras, tahan lama, berbentuk bulat, bebas dari pasir dan lumpur, bentuk pipih panjang.

Mekanisme penyaringan dengan media pasir / kerikil dapat dibedakan 4 kemungkinan yaitu:

1. Proses penyaringan mekanis, partikel-parlikel halus di dalam air ditahan oleh butiran-butiran pasir selama air mengalir melalui sela-sela pasir.

2. Proses flokulasi dan sedimentasi, partikel-partikel dalam air ditahan dalam ruang-ruang kosong di antara pasir-pasir dalam bentuk zat gelatin. Zat gelatin ini akan menarik partikel-parlikel lainnya dan akan mengendap lebih efektif.

3. Proses elektrolitik, sejumlah teftentu bahan-bahan terlarut dalam air merupakar. zat-zat elektrolit. Didalam air akan ter-ionkan, akibatnya beberapa partikel pasir akan mengalami ionisasi sehingga bermuatan listrik yang memiliki kutub yang berlawanan. Maka bahan-bahan yang melayang dan yang terlarut akan menempel dan tertahan oleh saringan pasir.

4. Proses penyaringan oleh kegiatan bakteri, Di sini butir-butir pasir akan dilapisi oleh lapisan tumbuh-tumbuhan renik yang berisi organisme-organisme hidup yang memakan impuritas organik kemudian akan terikut air.

Pada kondisi tertentu, filtrasi dapat digunakan untuk proses penjernihan air dengan cara penyaringan langsung terhadap air baku. Media penyaring (filter) dapat dioperasikan dengan baik untuk jangka waktu tertentu.

Jika pressure drop meningkat sampai batas yang diijinkan, maka harus dilakukan pembersihan filter dengan cara cuci balik (backwashing). Cuci-balik dilakukan dengan cara mengalirkan air secara berlawanan arah 5-10 menit. Setelah itu dilakukan pembilasan.

Penggolongan filter

Penggolongan filter dapat digolongkan menjadi beberapa jenis berdasarkan siklus operasinya yaitu batch atau kontinu, produk yang diinginkan yaitu filtrat atau cake atau berdasarkan gaya pendorongnya (driving force). Jenis filter yang dikenal berdasarkan gaya pendorong yang digunakan antara lain jenis pressure filter dan gravity filter.

1. Gravity Filter (filter gravitasi) ada 2 jenis :

a. Saringan pasir lambat (Slow Sand Filter)

b. Saringan pasir cepat (Rapid Sand Filter)

2. Saringan bertekanan (Pressure Filter).

Pressure filter cukup banyak digunakan karena memiliki beberapa keuntungan, antaralain:

a. Sedikit memerlukan tempat

b. Pemasangannya mudah, murah dan cepat

c. Unit-unit lain mudah ditambah jika diperlukan

d. Mengurangi biaya pemompaan air untuk proses selanjutnya.

Pressure filter juga memiliki beberapa kekurangan, antara lain :

a. Keadaan media penyaring sukar dilihat

b. Keadaan back washing tidak dapat dilihat langsun

c. Kehilangan media penyaring tidak dapat dilihat langsung

Contoh jenis filter yang lain adalah up/low filter. Penamaan filter ini didasarkan pada arah alirannya yaitu dari bawah ke atas.

Saringan Pasir Lambat

Saringan jenis ini adalah saringan yang pertama kali digunakan, tetapi sekarang ini sudah jarang dipakai. Kecepatan filtrasinya amat rendah sekitar 55 juta liter/hari.Ha (untuk jenis saringan cepat 1.400 juta lt/hari.Ha). Filter ini terdiri dari lapisan kerikil dan berjenis ukuran dari pasir. Dilengkapi dengan under draining (sistem pengambilan air dari bawah dan telah disaring). Karakteristik dari saringan pasir lambat ini ialah :

1.Adaptability, artinya bila tidak digunakan dapat digantikan dengan saringan pasir cepat. Bisa

digunakan baik untuk musim kering maupun musim beku.

2.    Mempunyai bentuk yang lebih sederhana. Operasinya juga sederhana, efisiensi penghilangan bakterinya juga tinggi.

3. Kecepatan filtrasinya sekitar 55 juta Lt/hari.Ha.

4. Efisiensi penghilangan bakterinya sekitat 99%.

5. Kekeruhan air yang disaring terbatas, tidak bisa lebih dari 50 ppm.

6. Tidak baik untuk mengolah air yang warnanya lebih dari 30 standart  warna (Pt-Co).

7. Flexibititynya kecil, artinya tidak dapat mengolah air yang kecepatannya berubah-ubah.

8. Susunan lapisan pasir dan kerikilnya biasanya berbentuk segi empat dengan luas 0,1-0,4 Ha.

Untuk unit-unit pengolahan yang besar ukuran dari filter bisa sampai 60 x 45 m2. Jumlah dari unit, filter yang digunakan untuk pengolahan yang besar biasanya ada 2 unit, satu beroperasi sedangkan satunya sebagai cadangan (untuk riset).

Susunan dari lapisan pasir dan kerikil adalah sbb :

     Gambar -1. Susunan saringan pasir

Susunan yang terjadi di dalam filter :

a. Kedalaman air yang belum disaring 0,9-1,5 m

b. Lapisan pasir 80-90 cm, terdiri dari 15 cm pasir halus, 60 cm pasir medium dan 15 cm pasir kasar.

c. Kerikil 30 cm, terdiri 15 cm kerikil besar dan 15 cm berupa pecahan-pecahan batu.

Kedalaman total dari filter ini kira-kira 3 meter. Ukuran efektifnya harus diantara 0,25-0,35 mm, jadi 90 % air harus lolos dari filter. Koefisien keseragaman harus tidak kurang dari 3.

Sistem under drain merupakan sistem pengeluaran air yang telah disaring, di letakkan di bagian bawah kerikil, gunanya untuk mengumpulkan dan menyalurkan air yang telah disaring. Sistem under drain yang lengkap terdiri dari pipa-pipa yang ditempatkan melintang sebagai saluran air. Pencucian saringan pasir lambat dilakukan bila sudah terjadi kekeruhan pada air yang telah disaring, biasanya 2-3 bulan sekali. Cara pencuciannya cukup sederhana, yaitu sengan mengambil 5 cm lapisan pasir teratas, kemudian mencuci bagian ini kemudian memasukkan lagi ke tempatnya semula. Hal ini dianggap bahwa kekeruhan tidak dapat menembus lapisan pasir setelah 5 cm teratas.

Saringan Pasir Cepat

Filter jenis ini digunakan untuk menyaring air yang telah mengalami pre-treatment (pengolahan pendahuluan seperti koagulasi dan sedimentasi). Jadi hanya digunakan untuk menyaring floc-floc yang tersisa. Jenis ini dibedakan atas dua jenis yaitu jenis gravitasi dan jenis bertekanan. Jenis yang pertama memiliki hasil yang lebih baik dari yang kedua. Saringan pasir cepat jenis gravitasi dibuat dari beton yang terbuka sebelah atasnya dengan setiap unitnya mempunyai panjang 6-9 m dan lebar 3,5-6m.

Karakteristik saringan pasir cepat ialah :

a. Adaptability tinggi, bisa digunakan untuk menghilangkan warna dan kekeruhan.

b. Kecepatan filtrasinya 1400-1500 juta lt/hari.Ha. Jadi sekitar 25 kali kecepatan saringan pasir lambat, itulah sebabnya maka luas penampangnya = 1/25 kali penampang saringan pasir lambat.

c. Efisiensi penghilangan bakterinya 90-99%.

d. Sangat efisiensi untuk menghilangkan kekeruhan, jadi lebih baik dibandingkan dengan saringan lambat.

e. Dapat digunakan untuk menyaring air dengan warna lebih dari 30 ppm.

f. Susunan lapisan pasir-kerikilnya, sbb :

   - Bagian air di atas pasir 1,8-2,5 m

   - Lapisan pasir 60-75 cm

   - Lapisan kerikil kira-kira 45 cm dengan perincian sbb :

      Kerikil yang berukuran  3- 6 mm              :  lk. 7,5 cm

  6-13mm              : lk. 7,5 cm

13- 25 mm            : lk. 10 cm

25- 38 mm            : lk. 10 cm

38- 64 mm            : lk. 10 cm

Jadi kedalaman total dari saringan ini sekitar 3,0-3,5 meter.

g. Flexibilitynya kurang dibandingkan dengan saringan lambat. Berubah-ubahnya kecepatan filtrasi dapat menyebabkan kurang efektifnya keseragaman ukuran. Ukuran efektifnya: 0,35-0,6 mm. Koefi sien keseragamannYa = 1,6- 1,8.

h. Susunan under drain sama dengan saringan lambat.

Karena kecepatan filtrasinya besar, maka relatif cepat terjadi penyumbatan pada lapisan pasir cepat. Maka perlu segera diadakan pencucian, kira-kira 60-72 jam sekali bahkan bisa 24 jam sekali. Pencucian dilakukan dengan cara back washing. Cara back washing ini, air yang telah disaring dibiarkan mengalir ke atas (balik) sehingga mencuci lapisan kerikil dan lapisan pasir. Operasi back washing berjalan kira-kira 10 - 15 menit dengan penggunaan air pencuci sekitar l-3% jumlah air yang telah disaring.

                                    Tabel-1. Karakteristik Unggun Multimedia

	Rentang kedalaman (cm)	Kedalaman Tipikal (cm)	Ukuran Rentang (mm)	Ukuran Tipikal (mm)	Koefisien Keseragaman
					Rentang	Tipikal
Media rangkap dua Batu bara Pasir	20-60 15-50	45 25	0.8-2 0.3-1	1.0 0.5	1,3-1.8 11.2-1.65	1.5 1.4
Media rangkap tiga Batu bara Pasir Batu akik	20-60 20-40 5- 15	38 30 8	1-2 0.4-1 0.2-0.6	1.4 0.6 0.3	1.3-1.8 1.2-1.6 -	1.5 1.4 -

Contoh-1.

Hitung kecepatan back washing dan hilang tekan (pressure drop) untuk memulai fluidasi dalam saringan pasir yang berisi 0.6 m pasir dengan diameter 0.6 mm. Anggap porositas pasir 0.4, densitas pasir 2.65 gm/ml dan temperatur air 60^oF.

Penyelesaian :

Sumber: Budiyono.2013. Teknik Pengolahan Air. Yokyakarta: Graha Ilmu, hal.71-76

Tugas kuliah:

1. Jelaskan mengapa air harus disaring?

2. Jelaskan  media apa saja  yang bisa dijadikan saringan?

3. Jelaskan cara kerja penyaringan pasir lambat?

4. Jelaskan cara kerja penyaringan pasir cepat?

5. Berikan rekomendasi bagaimana sebaiknya penyaringan air di pedesaan?

(jawaan minimal 1 halaman kuarto, 1 spasi)

Baca Selengkapnya »