Pengentasan Krisis Air Bersih dengan Teknologi Sea Water Reverse Osmosis (SWRO)

Air merupakan sumber daya yang sangat dibutuhkan, bahkan tanpa adanya air mustahil ada makhluk hidup di dunia ini. Beberapa daerah di belahan bumi khususnya di Indonesia mengalami kekurangan air bersih. Ketersediaan air bersih yang sulit diakses menjadi isu penting karena mempengaruhi segala aspek kehidupan mulai dari kesehatan hingga kesejahteraan, bahkan ketersediaan air bersih dan sanitasi yang memadai menjadi salah satu cara untuk memutus rantai kemiskinan yang ada di Indonesia.

Terdapat 33,4 juta penduduk Indonesia yang kekurangan air bersih dan 99,7 juta jiwa minim akses untuk menuju fasilitas sanitasi yang baik. Bahkan capaian akses air bersih yang layak saat ini di Indonesia mencapai 72,55 persen (Badan Pusat Statistik, 2019). Angka tersebut belum mencapai target Sustainable Development Goals (SDGs) yaitu sebesar 100 persen.

Kini ketersediaan air bersih menjadi salah satu permasalahan yang harus diwaspadai, mengingat kebutuhan air yang semakin menigkat, sedangkan ketersediaan air yang tetap bahkan berkurang karena adanya pembangunan gedung-gedung dan bangunan lainnya yang memakan lahan serapan. Hal ini menjadi ancaman serius bagi kelangsungan hidup manusia dikemudian hari.  Maka daripada itu, sangat diperlukanlah teknologi yang mampu mengatasi permasalahan tersebut, dari berbagai kajian menyimpulkan bahwa air laut merupakan salah satu sumber daya air sangat potensial yang dapat dikelola untuk dilakukan desalinasi. Air laut sendiri dapat diproses menjadi air tawar (desalinasi)  untuk  pemenuhan kebutuhan manusia dengan berbagai metode yaitu :

  1. Multiflash stage (MSF)
  2. Multi-effect distillation (MED)
  3. Electrodialysis (ED)
  4. Reverse osmosis (RO).

Namun dari berbagai kajian, penelitian dan tentu percobaan yang telah dilakukan oleh banyak pihak, dapat disimpulkan bahwa desalinasi air laut dengan metode Reverse Osmosis (RO) merupakan metode yang paling ekonomis. Maka daripada itu, pembahasan pada artikel ini terkhususkan pada pengentasan krisis air bersih dengan metode reverse osmosis (RO). Sea Water Reverse Osmosis atau yang disingkat SWRO merupakan teknologi yang dapat merubah air laut menjadi air tawar (siap pakai) dengan menghilangkan garam serta kotoran lainnya seperti bakteri, gula, protein, pewarna, dan konstituen lainnya. Pada prinsipnya RO merupakan perpindahan air atau larutan yang sebelumnya memiliki konsentrasi tinggi (TDS tinggi) ke konsentrasi yang rendah (TDS rendah) yang dipisahkan oleh membran semipermeable. (A.Yoshi & Widiasa, 2016, pp. 1-3). Desalinasi air laut dengan metode SWRO merupakan teknologi tepat guna untuk mengentasi krisis air bersih saat ini karena telah terbukti dapat merubah sea water menjadi pure water dengan kapasitas mencapai ratusan juta liter per hari.

Banyak negara lain yang sudah mengoptimalkan teknologi SWRO untuk mengatasi krisis air bersih, dan negara yang memaksimalkan penggunaan SWRO masyarakatnya memiliki tingkat kesehatan, dan kesejahteraan yang tinggi, selain itu angka kemiskinannya pun turun.

Tabel 1. Empat belas plant SWRO terbesar di dunia

No Negara Lokasi Kapasitas

(m3/d-1)

Operasi

(tahun)

 
1 Israel Sorek 624000 2013
2 Israel Hadera 456000 2010
3 Israel Ashkelon 330000 2005
4 Saudi Arabia Shuqaiq 216000 2008
5 Saudi Arabia Rabigh 205000 2008
6 Algeria Hamma 200000 2008
7 Algeria Mostaganem 200000 2010
8 Algeria Souk Tieta 200000 2010
9 Algeria Beni Saf 200000 2008
10 UAE Fujairah 170000 2003
11 Saudi Arabia Shuaiba 150000 2009
12 Spain Valdelentisco 140000 2007
13 Tridad & Tobago Point Lisas 136000 2002
14 Singapura Tuas 136000 2005

Sumber : (Fadhila, 2015, p. 3)

Sistem SWRO

Pada konsep pembangunan plant SWRO, semakin besar plant yang dibangun maka akan semakin besar profit yang didapatkan karena capital cost dan operational/maintenance cost tiap unit prosesnya berkurang. Terdapat  beberapa 14 plant SWRO berskala besar yang sudah dibangun seperti yang tertera pada tabel 1.

Proses desalinasi dengan metode SWRO pada dasarnya terdiri dari beberapa proses pokok, diantaranya:

Sea water intake

yaitu mendapatkan lokasi air laut yang ingin dijadikan garapan untuk mendapatkan air yang akan didesalinasikan.

Pre-treatment

Proses ini memegang peranan kunci, yaitu menyaring sampah yang ikut terbawa kemudian dilakukan koagulasi, flokulasi, filtrasi, dan catridge filter agar mencegah pembentukan bakteri, kerak, dan menghilangkan padatan-padatan yang terbawa (Fadhila, 2015)

Reverse Osmosis Process

performa dan juga biaya dalam proses ini ditentukan atas beberapa hal, diantaranya :

  • Polarisasi konsentrasi
    Terdapat penurunan nilai flux  yang tidak signifikan karena adanya lapisan polarisasi konsentrasi yang terbentuk dari adanya makromolekul hidrofilik, hal ini sangat mempengaruhi performa dari proses RO itu sendiri yang berdampak pada inefisiensi biaya.
  • Fouling dan Scaling
    Fenomena ini akan menyebabkan nilai flux turun drastis yang berdampak pada kenaikan biaya operasional. Namun untuk mengatasinya dapat dilakukan back washing, chemical cleaning, atau mengganti membran yang pastinya menambah biaya lagi.
  • Chemical Cleaning
    Adalah penggunaan bahan-bahan kimia untuk mengatasi masalah scaling pada membran RO. Terdapat du acara yang digunakan untuk melakukan pembersihan membran, yaitu dengan cara pembersihan di tempat atau clean in place dan clean offline.
  • Quality and Salinity Umpan Air Laut
    Jumlah permeat dapat dimaksimalkan dengan cara menggunakan kualitas yang tinggi untuk air umpan yang akan dijadikan bahan proses di membran RO.

Post-treatment

Proses ini merupakan proses yang opsional, artinya dapat dilakukan ataupun tidak. Jika air ini ingin digunakan untuk keperluan minum, masak maka sebelum melakukan pendistribusian, pure water hasil RO perlu dilakukan treatment terlebih dahulu agar memenuhi kriteria air minum dengan pengaturan pH dengan rentang 6,8 – 8,1. Selain itu perlu dilakukan remineralisasi terlebih dahulu agar air mengandung mineral-mineral yang dibutuhkan tubuh, dan dilakukan disinfeksi agar tidak ada bakteri setelah proses RO dilakukan. Pada tahap akhir air kemudian disimpan dalam water storage sebelum didistribusikan. Pada proses desalinasi dengan teknologi SWRO menghasilkan produk samping yaitu brine. Brine merupakan aliran terinjeksi yang memiliki nilai TDS yang sangat tinggi. Densitas brine terpaut jauh dengan densitas air laut, maka brine tak bisa dibuang ke laut karena akan mengganggu kesetimbangan ekosistem. Maka beberapa metode dapat diterapkan dalam mengatasi permasalahan yang mungkin ditimbulkan oleh brine yaitu dengan  menggunakan kolam penguapan. Dengan begitu, zero liquid discharge dapat terealisasikan.

Teknologi Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) telah menjadi teknologi tepat guna, namun perlu diingat bahwa teknologi itu diciptakan untuk dimanfaatkan agar setiap manusia dapat merasakan manfaat teknologi. Selain itu, segala ancaman yang disebabkan oleh teknologi perlu diminimalisir se-minim mungkin agar tidak menjadi perusak kesetimbangan ekosistem. Dengan memanfaatkan teknologi SWRO sebaik mungkin maka capaian akses air bersih dan sanitasi dapat mencapai 100 persen sebagaimana target Sustainable Development Goals (SDG’s).

 

Daftar Pustaka

A.Yoshi, L., & Widiasa, I. N. (2016). Sistem Desalinasi Membran Reverse Osmosis (RO). Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” , 1-2.

Badan Pusat Statistik. (2019). Statistik Air Bersih 2013 – 2018. Jakarta: BPS-Statistics Indonesia.

Fadhila, R. N. (2015). Perancangan Sistem Pengolahan Air Laut Menggunakan SWRO. 1-7.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *