Pembuatan kurva beban pencemaran Kali Surabaya untuk menentukan lokasi UPL Komunal

Development of Kali Surabaya pollution load graphs to determine centralized wastewater treatment plant

Elida Novita* dan Indarto**Lab.Teknik Pengendalian dan Konservasi Lingkungan, Fak.Teknologi Pertanian-Universitas Jember,

Jl. Kalimantan I, Jember 68121

Abstrak

Persentase terbesar pencemar Kali Surabaya berasal dari limbah cair industri. Sekitar 70 buah industri berlokasi di daerah aliran Kali Surabaya mulai daerah Mojokerto, Sidoarjo, hingga Surabaya. Empat puluh industri diantaranya dianggap potensial sebagai sumber pencemaran. Salah satu usulan teknis untuk mengurangi beban pencemaran Kali Surabaya dan meningkatkan kualitas air sehingga memenuhi baku mutu peruntukan sungai golongan B adalah pembuatan UPL (Unit Pengelolaan Limbah) komunal. Penentuan titik atau lokasi kritis yang mengalami beban pencemaran terbesar di sepanjang Kali Surabaya dibutuhkan untuk menentukan lokasi UPL komunal yang terbaik. Studi ini merupakan penelitian pendahuluan dari penelitian utama mengenai pembuatan UPL Komunal di daerah Kali Surabaya dalam rangka menurunkan beban pencemaran Kali Surabaya dan meningkatkan kualitas air baku PDAM Karangpilang.

Penelitian yang dilakukan menggunakan data yang berasal dari data efluen air limbah industri yang berada di sepanjang Kali Surabaya, yaitu industri yang berada di antara Jembatan Jrebeng hingga Dam Gunungsari serta data Prokasih Kali Surabaya. Data-data yang digunakan adalah data bulanan parameter BOD, COD dan debit tahun 1994-1998. Data bulanan diuji secara statistik deskriptif dan uji Kolmogorov-Smirnov (Uji K-S) menggunakan software Minitab versi 10 dan Statgraph untuk mendapatkan nilai modus parameter pencemaran

Berdasarkan hasil penelitian terdapat 41 industri yang dapat diinventarisasi di sepanjang Kali Surabaya. Tetapi hanya 22 industri yang menjadi pemantauan Prokasih. Melalui analisa distribusi frekuensi diperoleh 3 pola distribusi data pencemaran yaitu distribusi Weibull, distribusi lognormal dan distribusi normal. Perhitungan modus untuk masing-masing pola distribusi frekuensi dilakukan untuk membuat kurva konsentrasi pencemaran dan kurva beban pencemaran. Titik-titik kritis pencemaran dapat ditentukan dengan (1) membandingkan kurva konsentrasi pencemaran efluen limbah industri dan kurva konsentrasi pencemaran Kali Surabaya serta (2) membandingkan kurva beban pencemaran efluen limbah industri dan kurva beban pencemaran Kali Surabaya. Empat alternatif lokasi yang diperoleh berdasarkan titik-titik kritis pencemaran adalah: (1) 3 UPLK yang berada di Km 2.30, Km 8.80 dan Km 14.50 dari Dam Gunungsari, (2) 2 UPLK yang berlokasi di Km2.30 dan Km 8.80 dari Dam Gunungsari, (3) 2 UPLK yang berlokasi di Km 2.30 dan Km 14.50 dari Dam Gunungsari dan alternatif (4) 1 UPLK yang melayani seluruh industri berlokasi di Km 2.30.

Keywords: Kualitas air, Kali Surabaya, UPL Komunal.

PENDAHULUAN

Sebagai salah satu sumber air minum, Kali Surabaya diharapkan memenuhi standar mutu kualitas air baku kelas B. Padatnya industri di sepanjang sungai yang membuang air limbahnya ke Kali Surabaya, pemukiman penduduk, serta rendahnya kesadaran masyarakat dalam menjaga kebersihan sungai menyebabkan kualitas air baku melebihi ambang batas yang telah ditentukan. Terutama di musim kemarau, debit air bendungan di hulu hanya mampu menyediakan debit rata-rata 20 m3/detik selama 3 bulan pertahun. Kondisi ini menyebabkan semakin menurunnya kapasitas purifikasi dan pengenceran Kali Surabaya.

Persentase terbesar pencemar berasal dari limbah cair industri. Sekitar 70 buah industri berlokasi di daerah aliran Kali Surabaya mulai dari daerah Mojokerto, Sidoarjo, sekitar Surabaya dan sekitar 40 buah diantaranya dianggap potensial sebagai sumber pencemaran. Besarnya persentase beban pencemaran dari sektor industri yang masuk ke Kali Surabaya bervariasi dari 20.3% hingga 58.9%(1992-1993) atau dari 34.56% hingga 77.92% (1993-1994).

Berdasarkan data rata-rata penggunaan air di DPS Kali Brantas (Suprapto dan Indahyani, 1995), sekitar 7.5 % air digunakan untuk penggelontoran maupun pengenceran, yang selama ini terutama dilaksanakan

di Kali Surabaya. Apabila beban pencemar dapat dikurangi maka penggunaan air untuk keperluan pengenceran maupun penggelontoran dapat ditekan dan penggunaannya dapat dialokasikan bagi pemanfaat lain. Perincian penggunaan air dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Rincian penggunaan air Kali Brantas No Uraian Volume

(m3x1000)12345

IrigasiAir minumIndustriPenggelontoranLain-lain

2 373 000 128 170 131 655 233 000 144 185

Total 3 109 910Sumber: Suprapto dan Indahyani (1995)

SK Gubernur No.136 Tahun 1994 mengenai baku mutu limbah cair industri belum sepenuhnya mampu memecahkan persoalan. Karena tinjauan peraturan adalah berdasarkan kemampuan industri untuk menurunkan konsentrasi limbahnya, sehingga apabila industri yang ada di sepanjang sungai cukup padat, jaraknya berdekatan, maka beban pencemar yang diterima oleh sungai masih besar. Salah satu usulan teknis untuk mengurangi beban pencemaran Kali Surabaya dan meningkatkan kualitas air sehingga memenuhi baku mutu peruntukan sungai golongan B adalah pembuatan UPL (Unit Pengelolaan Limbah) komunal.

Penentuan titik atau lokasi kritis yang mengalami beban pencemaran terbesar di sepanjang Kali Surabaya dibutuhkan untuk menentukan lokasi UPL komunal yang terbaik. Studi ini merupakan penelitian pendahuluan dari penelitian utama mengenai pembuatan UPL Komunal di daerah Kali Surabaya dalam rangka menurunkan beban pencemaran Kali Surabaya dan meningkatkan kualitas air baku PDAM Karangpilang.

METODOLOGI

Pendekatan TeoriMenurut Gilbert (1987), jika suatu studi dilakukan

untuk mendapatkan informasi dalam rangka menurunkan dan mengontrol polusi lingkungan, maka studi tersebut haruslah efektif dari segi biaya dan data dianalisis secara statistik sehingga sebanyak mungkin informasi dapat diperoleh. Informasi dari sejumlah data diperoleh dengan mengubah data-data tersebut menjadi suatu pernyataan yang lebih berarti seperti nilai rata-rata (mean), nilai tengah (median), nilai yang sering muncul (modus), standar deviasi, distribusi frekuensi, parameter distribusi frekuensi

seperti kemiringan data, dan sebagainya (Kececioglu 1991).

Pengukuran ketiga dari tendensi sentral suatu distribusi frekuensi adalah modus. Modus pada sekumpulan data atau distribusi yang terdiri dari variabel deskrit adalah variat yang terjadi pada frekuensi yang paling banyak. Sedangkan pada suatu distribusi yang terdiri dari variabel kontinyu, modus adalah variat yang mempunyai kerapatan peluang maksimum.

Menurut Soewarno (1995), untuk menentukan kecocokan (the goodness of fit test) distribusi frekuensi dari data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat mewakili distribusi frekuensi tersebut diperlukan pengujian kecocokan. Ada dua cara pengujian distribusi yang biasa digunakan yaitu uji chi-kuadrat (chi-square) dan uji Kolmogorov-Smirnov (Uji K-S). Kedua uji tersebut dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik data yang dianalisis. Uji K-S mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dibanding uji chi-kuadrat. Menurut Sprent (1989), pengujian kecocokan distribusi didasarkan pada asumsi normalitas dengan data diasumsikan berdistribusi normal. Uji K-S tidak menggunakan fungsi densitas peluang tetapi berdasarkan fungsi distribusi kumulatif. Pada studi ini, pengambilan keputusan pada uji K-S menggunakan p-value dari output komputer.

Tahapan PenelitianPenelitian yang dilakukan menggunakan data

yang berasal dari data efluen air limbah industri yang berada di sepanjang Kali Surabaya, yaitu industri yang berada di antara Jembatan Jrebeng hingga Dam Gunungsari serta data Prokasih Kali Surabaya. Data-data yang digunakan adalah data bulanan tahun 1994-1998 yaitu data BOD, COD dan debit.

Data bulanan tingkat pencemaran Kali Surabaya dan karakteristik efluen air limbah industri diuji dengan metode statistik (Uji K-S dan perhitungan modus) menggunakan software Statgraph dan Minitab versi 10. Menurut Haan (1982), Ho untuk uji kecocokan distribusi adalah : distribusi peluang yang dipilih sesuai dengan data. Pada uji K-S, p-value yang lebih besar dari taraf nyata menunjukkan Ho

diterima. Nilai modus tingkat pencemaran Kali Surabaya

dan efluen air limbah industri digunakan untuk membuat kurva beban pencemaran sehingga dapat diketahui titik-titik kritis pencemaran yang terjadi di Kali Surabaya.

Diagram alir penelitian dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Industri Dan Polutan Yang Dihasilkan Berdasarkan survei lapang dan data PU (1989), jumlah industri yang dapat didata sekitar 41 industri, dengan 22

buah industri masuk Prokasih (Program Kali Bersih). Empat puluh satu industri ini terdiri dari industri kecil, menengah hingga industri besar. Industri utama yang diperkirakan menyumbang beban polusi terbesar ke Kali Surabaya adalah industri kertas seperti PT. Surya Agung Kertas, PT. Surabaya Mekabox, PT. Suparma serta PT. Miwon yang memproduksi MSG penyedap makanan. Pada tahun 1997 berdiri satu industri kertas lagi yaitu PT. Adiprima Suraprinta yang berlokasi di daerah Sidoarjo sekitar 21.6 km dari Dam Gunungsari.

Penggunaan air di suatu industri merupakan hal yang utama. Besar kecilnya penggunaan air tergantung pada bahan baku yang digunakan dan tingkat teknologinya. Pada beberapa industri yang menghasilkan produk serupa, kebutuhan air belum tentu sama. Tetapi secara umum, konsumsi air terbesar oleh industri adalah untuk pencucian dan pembersihan bahan baku, pelarutan pada proses tertentu, dan terakhir sebagai medium penghantar untuk menghilangkan pencemaran produksi.

Industri dan jenis produk dari 41 industri yang didata dapat dilihat pada tabel 2.Tabel 2. Nama Industri dan Jenis Produknya a)

No. Nama Industri (Kode) Produk Jarak dari

D.Gnsari(km)

1. Pers. Tahu Kedurus (SRB 447) Tahu 2.30

2. Pers. Tahu Gunungsari (SRB 312) Tahu 2.31

3. Pers. Tahu Halim Jaya (SRB 449) Tahu 2.34

4. PT Rejeki Baru (SRB 451) Capoc seed oil 2.51

5. Pabrik Karet Asean (SRB 336) Ring Rubber 2.53

Data bulanan konsentrasi pencemar Kali Surabaya

Analisa Distribusi

Nilai Informatif

A

Data bulanan efluen air limbah industri

Analisa Distribusi

Nilai Informatif

B

A BKurva Beban dan Tingkat Pencemaran Di Kali Surabaya

Penentuan titik-titik kritis

6. PD. Pemotongan Hewan KMS (SRB 450) Sapi Potong 3.23

7. UD Jawa Jaya (SRB 331) Coconut Oil 3.36

8. PT Bintang Apollo (SRB 047) # Spinning Mill 3.35

9. PT Sumber Sarih (SRB 446) Coconut Oil 3.64

10. PT Gawerejo (SRB 314) Tshirt & Singlet 3.70

11. Pabrik Karet Sriwijaya (SRB 324) Rubber bands 3.79

12. Pabrik Mie TLH (SRB 456) Vermicelli 3.84

13. FA Cemara Agung (SRB 278) Coconut Oil 3.94

14. PT. Pakabaya Jaya (SRB # Korek Api 5.34

15. PT. Jayabaya Raya (SRB 249) # Domestic Detergent 5.49

16. Pers. Tahu Purnomo (SRB 315) # Tahu 5.64

17. CV. Bangun (SRB 317) Tiles 5.70

18. Pers. Tegel Jombang (SRB 317) Tiles 5.72

19. Pers. Tahu H. So'ud (SRB 453) Tahu 6.22

20. UD Sumber Agung (SDR 131) # Plastic wares 6.79

21. Pers. Susu Farida (SDR 133) # Fresh Milk 6.80

22. CV. Sumber Baru (SDR 130) # Confection 7.05

23. PT IKI Mutiara (SRB 264) Ceramic/Glazed Tiles 7.05

24. PT Asia Victory (SRB 251) Glazed Ceramic Tiles 7.40

25. PT Sarimas Permai Coconut Oil 7.70

26. PT Suparma (SRB 054) Paper mill 8.80

27. PT Spindo (SRB 250) Galvanized water pipe 9.00

28. PT Kedawung Setia (SRB 297) Enamel 9.10

29. PT Surabaya Wire (GRS 012) Steel Wire 9.30

30. PT Surabaya Mekabox (GRS 017) Paper mill 10.60

31. PT Priscolin (GRS 048) Minyak goreng 10.65

32. PT Wijaya Indah Makmur Bycycle Industry Bycycle 12.10

33. PT Sinar Surya Sosro Kencono (GRS 037) Bottle tea & Cardboard tea 13.05

34. PT Timur Megah Steel (GRS 009) Mur baut 14.50

35. PT Haka Surabaya Leather Kulit 15.95

36. PT Miwon Indonesia(GRS 022) MSG 16.60

37. PT Surya Agung Kertas (GRS 023) Paper mill 17.20

38. PT. Hueychyi (GRS 013) Tekstil 17.60

39. PT. Sidomulyo (SDR 132) Ternak Babi 21.05

40. Pers. Tahu Sidomakmur (SDR 128) Tahu 21.15

41. PT. Adiprima Suraprinta (SDR 135) Paper mill 21.60

Catatan : Bergaris miring termasuk prioritas Prokasih # : Industri berada di sisi sungai yang berbedaSumber : a) PJT (1994-1998) dan PU (1989)

Berdasarkan jenis produk serta limbah yang dihasilkan oleh 41 industri di atas, dapat dibagi menjadi 12 katagori, yaitu perusahaan tahu, industri minyak nabati, pembuatan produk karet, produk hewani, tekstil dan penyamakan kulit, mie, deterjen dan korek api, tegel dan keramik, plastik, kertas, produk-produk logam serta minuman dan MSG. Pembagian 12 macam industri serta polutan yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3. Jenis Industri Dan Polutan Yang Dihasilkan

No Jenis Industri Polutan Dominan1. Perusahaan tahu Padatan tersuspensi

Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen

2. Industri minyak nabati Padatan tersuspensi dan koloid Minyak Bahan organik yang membutuhkan oksigen

3. Karet Koloid Zink

4. Produk hewani Padatan terendap Padatan tersuspensi Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen

5. Tekstil dan penyamakan kulit

Padatan tersuspensi Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen Kromium

6. Mie Padatan tersuspensi Padatan terlarut

7. Deterjen dan korek api Padatan tersuspensi Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen

8. Tegel dan keramik Padatan terendap Padatan tersuspensi Logam timbal dan zink

9. Plastik Padatan tersuspensi Padatan terlarut

10. Kertas Padatan tersuspensi dan koloid Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen Merkuri (diduga)

11. Produk-produk logam Padatan tersuspensi Padatan terlarut Kromium, timbal, merkuri, tembaga dan sianida

12. Minuman dan MSG Padatan tersuspensi Padatan terlarut Bahan organik yang membutuhkan oksigen

Pemantauan pencemaran yang terjadi di Kali Surabaya dilakukan dengan mengambil sampel air Kali Surabaya di beberapa titik di sepanjang Kali Surabaya (KS3 hingga KS 8) serta mengambil sampel buangan limbah cair di lokasi pembuangan limbah cair industri.

Lokasi 41 industri dan lokasi titik pengambilan sampel air di sepanjang Kali Surabaya dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Lokasi industri dan titik pengambilan sampel di Kali Surabaya

Hasil Analisa Statistik Data Kali SurabayaPada studi ini dilakukan uji distribusi terhadap data kualitas air Kali Surabaya. Berdasarkan perhitungan statistika

deskriptif diperoleh nilai-nilai mean, media dan kemencengan kurva. Nilai-nilai tersebut akan membantu penentuan jenis distribusi yang sesuai dengan data kualitas air Kali Surabaya melalui uji K-S. Perhitungan statistika deskriptif

Industri

1. PT Adiprima Suraprinta2. Tahu Sidomakmur3. PT Sidomulyo

KS 3

Industri

KS 4

Industri

1. PT Hueychyi2. PT SAK3. PT Miwon

KS 5

1. PT Haka2. PT Timur Megah Steel

Industri

1. PT Suparma

KS 6 KS 7 KS 8

1. PT Sosro2. PT WIM Cycle3. PT Priscolin4. PT Mekabox5. PT Surabaya Wire6. PT Kedawung Setia7. PT Spindo

Industri

1. PT Sarimas Permai2. PT Asia Victory3. PT IKI Mutiara4. Tahu H. So'ud

Industri

Industri

1. CV Sumber Baru2. Pers. Susu Farida3. UD. Sumber Agung

Industri

1. Tegel Jombang2. CV Bangun

Industri

1. Tahu Purnomo2. PT Jayabaya Raya3. PT Pakabaya Raya

Industri

1. FA Cemara Agung2. Pabrik Mie TLH3. Karet Sriwijaya4. PT Gawerejo5. PT Sumber Sarih

Industri

1. PT Bintang Apollo

Industri

1. UD Jawa Jaya2. Potong Hewan KMS3. Karet Asean4. PT Rejeki Baru5. Tahu Halim Jaya6. Tahu Gunungsari7. Tahu Kedurus

= 1 km

dan uji K-S dilakukan dengan software statistik Statgraf dan Minitab. Berdasarkan uji K-S dengan significance level (s.l) 0.05 diketahui ada empat jenis distribusi yang dapat mewakili data-data yang telah diperoleh. Pada tingkat signifikan 0.05 berarti hasil perhitungan dari suatu distribusi teoritis dengan nilai s.l lebih besar atau sama dengan 0.05 yang dapat diterima. Semakin besar nilai s.l hasil perhitungan semakin sesuai pola data dengan jenis distribusi tersebut. Berdasarkan hasil analisa statistik maka dapat dilihat s.l untuk empat distribusi yang telah ditentukan pada tabel 4

Tabel 4. Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Pada Data Pencemaran Kali Surabaya

Lokasi Parameter Tingkat Signifikan (s.l)

D. Weibull D. Lognormal D. Eksponensial D. Normal

J. Jrebeng BOD 0.1671 0.5742 1.75E-04 0.0233KS3 COD 0.2847 0.9011 8.15E-04 0.0279

Debit 0.2230 0.2500 9.84E-05 0.0573

Cangkir BOD 0.7609 0.5566 0.0034 0.4097KS4 COD 0.9055 0.5440 0.0060 0.4478

Debit 0.2540 0.2468 6.45E-04 0.0920

Bambe BOD 0.4112 0.9336 2.51E-05 0.0841Tambangan COD 0.2128 0.7531 0.0002 0.0217

KS5 Debit 0.1942 0.2488 2.87E-04 0.0561

Karangpilang BOD 0.4845 0.9424 1.32E-07 0.3207KS6 COD 0.0958 0.6139 1.00E-06 0.0419

Debit 0.0834 0.1176 8.33E-04 0.0229

J. Sepanjang BOD 0.5143 0.9247 2.04E-06 0.3154KS7 COD 0.3921 0.9659 6.29E-05 0.1467

Debit 0.1394 0.2782 1.18E-03 0.0404

Dam Gunungsari BOD 0.0897 0.6113 1.55E-07 0.0279KS8 COD 0.1629 0.5030 1.80E-05 0.0270

Debit 0.0674 0.0664 1.02E-03 0.0294

* Yang bergaris bawah menjadi pilihan untuk pengukuran selanjutnya

Berdasarkan hasil uji K-S di atas dapat ditentukan nilai data yang paling sering muncul dalam pengamatan (modus) berdasarkan jenis distribusi yang paling sesuai. Penentuan modus dalam perhitungan ini dilakukan karena berkaitan dengan penentuan kapasitas yang akan dilakukan dalam pembuatan UPL komunal. Pertimbangan lain yang digunakan dalam pemilihan jenis distribusi selain syarat tingkat ketelitiannya melebihi batas tingkat signifikan (α) = 0.05 adalah pertimbangan sesuai tidaknya nilai yang dihasilkan dari distribusi tertentu dengan kondisi lapang. Kasus ini dapat dilihat pada penentuan modus untuk debit dari pengamatan di Kali Surabaya. Berdasarkan analisa maka diperoleh hasil seperti pada gambar 3.

Gambar 3. Hasil Analisa Modus Debit Berdasarkan Tingkat Signifikan

Berdasarkan gambar di atas terlihat bahwa pada titik pengamatan KS 4 daerah Cangkir terjadi penurunan debit, untuk kemudian meningkat kembali. Berdasarkan pengamatan di lapangan, kondisi hilangnya debit yang cukup besar ini tidak mungkin terjadi karena tidak ada aktifitas ataupun kegiatan pengambilan air sungai yang cukup besar (mencapai 20 m3/det) di daerah ini. Kondisi penurunan debit yang begitu besar juga tidak mungkin terjadi di daerah Dam Gunungsari (KS 8). Karena selain ada masukan dari Kali Tengah dan Kali Kedurus, aktifitas masyarakat dan industri di daerah ini cukup padat sehingga kondisi perubahan debit seharusnya tidak menyebabkan penurunan debit yang besar.

Analisa modus dilakukan kembali pada s.l. yang lebih rendah dan masih memenuhi syarat di atas tingkat keyakinan 0.05. Jenis distribusi yang diperoleh berdasarkan analisa pada s.l yang kedua ini adalah distribusi lognormal yang berlaku di seluruh titik lokasi pengamatan di Kali Surabaya. Hasil penentuan modus berdasarkan distribusi lognormal pada dasarnya sesuai dengan kenyataan di lapangan dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Kurva Hasil Penentuan Debit Berdasarkan Distribusi Lognormal

Kurva Penentuan Debit Di Kali Surabaya

0

10

20

30

40

50

60

0.05.010.015.020.025.0

Jarak dari Dam Gunungsari

Debi

t (m

3 /det

)

Hasil Analisa Statistik Data Efluen Limbah IndustriUji distribusi untuk parameter BOD dan COD pada efluen limbah industri dengan s.l = 0.05, distribusi yang

memiliki s.l tertinggi tidak selalu menjadi dasar untuk menentukan modus. Karena pada dasarnya terdapat tiga pertimbangan yang akan menentukan suatu distribusi digunakan dalam perhitungan kapasitas, yaitu tingkat ketelitian yang tinggi, kesesuaian hasil dengan fakta di lapang dan pertimbangan biaya. Pada studi ini, penentuan modus disesuaikan dengan fakta dan kondisi di lapang. Hasil penentuan jenis distribusi efluen limbah cair industri dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Hasil Penentuan Jenis Distribusi Pada Data Efluen Limbah Cair Industri

No. Industri Parameter Tingkat Ketelitian

D. Weibull D. Lognormal D. Eksponensial D. Normal

1. PT. Adiprima Suraprinta BOD 0.2653 0.8631 0.3495 0.0052COD 0.6205 0.3643 0.0289 4.73E-04

2. PT. Sidomakmur BOD 0.6659 0.0570 1.18E-06 0.6455COD 0.9582 0.0689 7.00E-06 0.9999

3. PT. Sidomulyo BOD 0.4424 0.8044 0.0719 0.0402COD 0.4319 0.7587 0.0696 0.0503

4. PT. Hueychyi BOD 0.5381 0.9806 0.4304 0.0026COD 0.6206 0.9505 0.2776 7.66E-04

5. PT. Surya Agung Kertas BOD 0.9969 0.3056 0.0225 0.3242COD 0.9963 0.4510 0.1074 0.1674

6. PT. Miwon Indonesia BOD 0.1301 0.4072 0.0512 0.1703COD 0.0755 0.1775 0.0925 1.40E-04

7. PT. Timur Megah Steel BOD 0.1517 0.5209 9.80E-04 3.35E-04COD 0.2321 0.2991 1.64E-05 9.31E-06

8. PT. Sinar Surya Sosro Kencono BOD 0.4609 0.2593 1.49E-04 5.33E-04COD 0.5171 0.3075 3.29E-04 9.00E-04

9. PT. Wim Bycycle Industry BOD 0.9369 0.6393 0.0508 0.0294COD 0.8501 0.4072 0.2842 0.0123

10. PT. Priscolin BOD 0.8713 0.9037 0.1795 0.1901COD 0.8115 0.9746 0.1655 0.1817

11. PT. Surabaya Mekabox BOD 0.2947 0.6574 3.30E-03 3.94E-05COD 0.4463 0.5917 0.0030 1.03E-05

12. PT. Kedawung Setia BOD 0.3145 0.7345 0.1205 0.0296COD 0.3550 0.9230 0.1097 0.0245

13. PT. Spindo BOD 0.7238 0.6444 0.1845 0.1928COD 0.3761 0.8667 3.41E-06 5.37E-04

14. PT. Suparma BOD 0.1185 0.6907 0.0015 0.0014COD 0.1962 0.4862 8.32E-04 0.0026

15. UD. Sumber Agung BOD 0.4031 0.4067 0.3805 0.0330COD 0.8416 0.3180 0.2864 0.3786

16. Pers. Tahu Purnomo BOD 0.4343 0.0491 0.0818 0.8149

COD 0.5580 0.1008 0.1806 0.7977

17. PT. Gawerejo BOD 0.4515 0.7299 0.1913 0.0405COD 0.7843 0.9475 0.0196 0.2079

18. PT. Bintang Apollo BOD 0.2881 0.6371 0.0701 0.0181COD 0.3750 0.9374 0.0157 0.7978

19. PD. Pemotongan Hewan BOD 0.9758 0.4284 0.2982 0.1466COD 0.9499 0.4604 0.2324 0.1928

20. Pers. Tahu Halim Jaya BOD 0.9809 0.2951 0.6250 0.6502COD 0.9916 0.7125 0.3039 0.3523

21. Pers. Tahu Gunungsari BOD 0.0230 0.0053 0.0061 0.0300COD 0.0497 0.0107 0.0073 0.0596

22. Pers. Tahu Kedurus BOD 0.6621 0.8994 0.0263 0.0439COD 0.7050 0.7732 0.0824 0.0304

* Yang bergaris bawah menjadi pilihan untuk pengukuran selanjutnya

Berdasarkan hasil uji K-S, ada beberapa industri yang belum memenuhi syarat kesesuaian distribusi untuk keseluruhan nilai parameter. Sehingga tidak menggunakan nilai s.l tertinggi. Enam industri tersebut dapat dilihat pada tabel 8.

Tabel 8. Pertimbangan Yang Digunakan Dalam Penentuan Distribusi

Nama Industri Parameter PertimbanganPT. Adiprima Suraprinta COD Distribusi Weibull tidak bisa digunakan karena α <1PT. Sosro BOD,COD Distribusi Weibull tidak bisa digunakan karena α <1PT. Wim Cycle BOD,COD Distribusi Weibull tidak bisa digunakan karena α <1PT. Spindo BOD Distribusi Weibull tidak bisa digunakan karena α <1UD. Sumber Agung COD Nilai COD dari distribusi Weibull lebih kecil

(216.52) dari nilai BOD (219.73) sehingga mengambil nilai COD dari distribusi lognormal (495.38)

Pers. Tahu Gunungsari BOD Nilai s.l yang memenuhi hanya pada distribusi normal pada parameter COD, sehingga penentuan modus BOD juga menggunakan distribusi normal

Analisa Penentuan Titik KritisPenentuan titik kritis di Kali Surabaya berdasarkan besarnya tingkat pencemaran (BOD dan COD) dari efluen

limbah cair industri dan tingkat pencemaran yang dialami Kali Surabaya. Titik kritis adalah lokasi yang mengalami pencemaran dominan. Berdasarkan titik kritis ini dapat ditentukan lokasi UPL komunal dan teknologi yang akan digunakan pada penelitian utama. Sehingga diharapkan dengan UPL komunal ini dapat mengembalikan kualitas air buangan industri serta membantu meningkatkan kualitas air PDAM Karangpilang yang mengambil air Kali Surabaya sebagai baku air minum Kota Surabaya.

Berdasarkan penentuan modus dari analisa distribusi diperoleh nilai-nilai parameter BOD, COD dan debit yang akan digunakan untuk penentuan titik-titik kritis pencemaran. Perhitungan beban pencemaran berdasarkan kebutuhan oksigen dapat diketahui dari nilai-nilai parameter tersebut. Pada dasarnya penentuan titik-titik kritis dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu (1) dengan membandingkan kurva konsentrasi pencemar di Kali Surabaya dengan kurva konsentrasi pencemar efluen industri serta (2) membandingkan kurva beban pencemaran di Kali Surabaya dengan kurva beban pencemaran efluen industri. Kedua cara ini akan dilakukan pada pembahasan selanjutnya. Berdasarkan titik-titik kritis pencemaran tersebut, dapat ditentukan jumlah UPL yang dibutuhkan berdasarkan lokasi industri dan debit limbah cair industri yang dihasilkan. Penentuan titik-titik kritis dengan membandingkan kurva konsentrasi pencemaran dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Kurva Konsentrasi Pencemar Industri dan Kali Surabaya

Dengan menghubungkan titik tertinggi antara kedua kurva di atas dapat diketahui lokasi titik kritis yang mengalami pencemaran terberat. Pada kurva konsentrasi pencemar industri terlihat tingkat pencemaran cukup fluktuatif. Konsentrasi polutan industri tertinggi terdapat di titik-titik berikut; lokasi industri 2 (2.31km), 7 (5.64km), 15 (13.05km) dan 21 (21.15km). Titik kritis Kali Surabaya di KS 6 (7.8km) dan KS 4 (13.6km). Berdasarkan titik-titik tersebut ditentukan dua lokasi UPL komunal, yaitu UPL untuk industri 1-8 dan UPL untuk industri 9-22. Kemudian akan dihitung beban pencemaran industri dan Kali Surabaya untuk cara kedua. Kurva beban pencemaran dapat dilihat pada gambar 6.

Kurva Konsentrasi Pencemar Industri Di Kali Surabaya

-500

500

1500

2500

3500

4500

0.05.010.015.020.025.0

Jarak Dari Dam Gunungsari (km)

Ting

kat B

OD

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

Ting

kat C

OD

BOD (mg/l) COD (mg/l)

Kurva Tingkat Pencemaran Di Kali Surabaya

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

0.05.010.015.020.025.0

Jarak Dari Dam Gunungsari (km)

Ting

kat P

ence

mar

an

BOD (mg/l) COD (mg/l)

Gambar 6. Kurva Beban Pencemaran Industri dan Kali Surabaya

Pada penentuan titik kritis berdasarkan beban pencemaran BOD dan COD industri terlihat bahwa beban tertinggi terjadi pada industri 9 (8.80km), 12 (10.6 km) dan industri 18 (17.2 km). Titik-titik beban pencemaran industri tidak fluktuatif tetapi pada titik-titik tertentu terlihat perbedaan yang cukup tinggi akibat perbedaan debit yang dikeluarkan. Titik-titik tertinggi ini berasal dari industri kertas yaitu PT. Suparma, PT. Surabaya Mekabox dan PT. Surya Agung Kertas. Industri kertas termasuk prioritas Prokasih, sebagai penyumbang beban pencemaran terbesar selama ini. Selain itu jenis polutan limbah cairnya cukup kompleks dan membutuhkan penanganan serius.

Kenaikan beban pencemaran di Kali Surabaya terjadi mulai daerah Cangkir (KS4) dengan masuknya polutan dari industri-industri besar yang ada di daerah ini seperti PT. Surya Agung Kertas dan PT.Miwon Indonesia. Titik kritis terjadi dengan kenaikan yang cukup tajam pada KS6. Lokasi ini berada di instalasi PDAM Karangpilang. Tingginya beban pencemaran diperkirakan berasal dari pencemaran di Kali Tengah yang berdekatan dengan intake PDAM dan industri-industri sebelum lokasi PDAM.

Perhitungan beban pencemaran memperhitungkan debit yang dihasilkan. Oleh karena itu industri yang menghasilkan konsentrasi pencemar yang tinggi pada gambar 5 belum tentu memiliki beban pencemaran yang tinggi.

Kurva Beban Pencemaran Industri Di Kali Surabaya

-1000

1000

3000

5000

7000

9000

11000

13000

15000

17000

0.05.010.015.020.025.0

Jarak Dari Dam Gunungsari (km)

Beba

n BO

D

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000Be

ban

COD

Beban BOD (kg/hari) Beban COD (kg/hari)

Kurva Beban Pencemaran Di Kali Surabaya

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

0.05.010.015.020.025.0

Jarak Dari Dam Gunungsari (km)

Beba

n Pe

ncem

ar

Beban BOD (kg/hari) Beban COD (kg/hari)

Kurva konsentrasi pencemaran dan beban pencemaran di Kali Surabaya tidak menunjukkan perbedaan yang besar karena debit sungai pada lokasi pemantauan tidak berfluktuatif seperti debit industri.

Berdasarkan titik kritis pada kurva konsentrasi pencemaran dan kurva beban pencemaran maka dapat ditentukan alternatif lokasi UPL Komunal. Pertimbangan lain dalam penentuan lokasi adalah laju alir limbah cair yang akan ditangani serta keberadaan PDAM di Karangpilang. Berdasarkan pertimbang tersebut dapat ditentukan 4 alternatif lokasi UPL Komunal yang diharapkan mampu menangani efluen limbah cair industri.

Alternatip pertama : UPLK 1 yang menangani efluen dari industri 1-8 (Km 2.30 - 6.79), UPLK 2 yang menangani industri 9-15 (Km 8.80-13.05), UPLK 3 yang menangani industri 16-22 (Km 14.50-21.60).Alternatif kedua : UPLK l yang menangani efluen dari industri 1-8 (Km 2.30 – 6.79), UPLK 2 yang menangani industri 9-22 (Km 8.80 – 21.60).Alternatif ketiga : UPLK l yang menangani efluen dari industri 1-15 (Km 2.30 – 13.05), UPLK 2 yang menangani industri 16-22 (Km 14.50 – 21.60).Alternatif keempat: UPLK yang melayani seluruh industri 1-22 (Km 2.30 – 21.60).

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian terdapat 41 industri yang dapat diinventarisasi di sepanjang Kali Surabaya. Tetapi hanya 22 industri yang menjadi pemantauan Prokasih. Melalui analisa distribusi frekuensi diperoleh 3 pola distribusi data pencemaran yaitu distribusi Weibull, distribusi lognormal dan distribusi normal. Perhitungan modus untuk masing-masing pola distribusi frekuensi dilakukan untuk membuat kurva konsentrasi pencemaran dan kurva beban pencemaran. Titik-titik kritis pencemaran dapat ditentukan dengan (1) membandingkan kurva konsentrasi pencemaran efluen limbah industri dan kurva konsentrasi pencemaran Kali Surabaya serta (2) membandingkan kurva beban pencemaran efluen limbah industri dan kurva beban pencemaran Kali Surabaya. Empat alternatif lokasi yang diperoleh berdasarkan titik-titik kritis pencemaran adalah: (1) 3 UPLK yang berada di Km 2.30, Km 8.80 dan Km 14.50 dari Dam Gunungsari, (2) 2 UPLK yang berlokasi di Km2.30 dan Km 8.80 dari Dam Gunungsari, (3) 2 UPLK yang berlokasi di Km 2.30 dan Km 14.50 dari Dam Gunungsari dan alternatif (4) 1 UPLK yang melayani seluruh industri berlokasi di Km 2.30.

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Pekerjaan Umum. (1989) Industrial Study Based on A Water Quality Monitoring and Pollution Control Program for Brantas River Basin Master Plan, Volume 6, PU, Indonesia.

Departemen Pekerjaan Umum. (1989) Industrial Questionaires Based on A Water Quality Monitoring and Pollution Control Program for Brantas River Basin Master Plan, Volume 6, PU, Indonesia.

Gilbert, Richard O. (1987) Statistical Methods For Environmental Pollution Monitoring. Van Nostrand Reinhold, New York.

Haan, Charles, T. (1982) Statistical Methods in Hidrology. The Iowa State University Press, Iowa.

Kececioglu, Dimitri. (1991) Reliability Engineering Handbook. Volume 1. Prentice Hall, New Jersey.

Soewarno. (1995) Hidrologi, Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data. Nova, Bandung.

Sprent, P. (1989) Applied Nonparametric Statistical Methods. Chapman and Hall, London.

Suprapto, S dan T. Indahyani. (1995) Instrumen Ekonomi Sebagai Pendukung Upaya Hemat Air (Studi Kasus di DSP Brantas). Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XII HATHI (Surabaya), Nopember 21-23, pp 448-457.