VOKASI NEWS – Solusi teknologi IoT untuk mempermudah pemantauan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) di lingkungan industri.
Kualitas air di wilayah perkotaan Indonesia, khususnya di sekitar kawasan industri, mengalami penurunan signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Penurunan ini terutama disebabkan oleh pencemaran air akibat limbah cair dari proses produksi pabrik. Limbah tersebut sering tidak diolah sesuai standar sebelum dibuang ke lingkungan. Akibatnya, kandungan zat kimia dan padatan dalam air melebihi ambang batas yang diperbolehkan. Masalah ini diperparah oleh lemahnya sistem pemantauan air limbah. Pemantauan masih dilakukan secara manual dan insidental, sehingga tidak mampu memberikan peringatan dini atau tindakan otomatis saat terjadi perubahan kualitas air.
Tujuan dan Manfaat Rancang Bangun Sistem
Sebagai solusi atas permasalahan ini, dilakukan penelitian untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pemantauan air limbah berbasis Internet of Things (IoT). Sistem ini dirancang khusus untuk Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Fokus utamanya adalah kemudahan pemantauan, akurasi data, dan kemampuan kontrol otomatis berdasarkan parameter yang terukur. Dengan alat ini, diharapkan pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah yang tidak sesuai standar dapat ditekan. Selain itu, proses pemantauan menjadi lebih efisien dan terintegrasi.
Perangkat utama dalam sistem ini adalah mikrokontroler ESP32. Alat ini dipilih karena memiliki konektivitas Wi-Fi dan andal dalam mengelola berbagai jenis sensor. Sistem memantau tiga parameter utama kualitas air, yaitu pH (tingkat keasaman atau kebasaan), NTU (Nephelometric Turbidity Unit sebagai indikator kekeruhan), dan TDS (Total Dissolved Solids atau jumlah padatan terlarut). Ketiga parameter tersebut merupakan indikator penting dalam standar baku mutu limbah cair. Jika melebihi batas normal, nilai parameter ini dapat berdampak besar terhadap ekosistem perairan.
Fungsi dan Peran Masing-Masing Sensor
Sensor pH berfungsi untuk mendeteksi tingkat keasaman air. Nilai pH yang terlalu rendah (asam) atau terlalu tinggi (basa) dapat merusak habitat perairan dan membahayakan organisme hidup. Sensor NTU digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan air. Nilai ini mengindikasikan jumlah partikel tersuspensi, lumpur, atau bahan organik yang belum terurai. Sementara itu, sensor TDS memberikan informasi tentang kandungan zat terlarut dalam air. Zat ini meliputi mineral, logam berat, dan bahan kimia yang memengaruhi kelayakan air untuk dibuang ke lingkungan.
Sistem ini tidak hanya mengumpulkan data, tetapi juga dilengkapi dengan mekanisme kontrol otomatis. Data yang diperoleh dari sensor digunakan sebagai acuan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan pompa air secara otomatis. Dengan demikian, ketika parameter air terdeteksi melampaui batas aman, sistem dapat segera mengambil tindakan seperti mengalirkan air menuju unit pengolahan lanjutan atau menghentikan proses pembuangan, tanpa perlu intervensi manusia secara langsung. Hal ini menjadikan sistem tidak hanya sebagai alat pemantauan, tetapi juga sebagai pengendali aktif terhadap kualitas air.
Pengujian Sistem dan Hasil yang Diperoleh
Pengujian sistem dilakukan menggunakan media berupa akuarium berdimensi 30 x 22 x 22 cm, yang diisi dengan 5 liter sampel air limbah buatan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor turbidity memiliki akurasi tinggi dengan nilai koefisien determinasi (R²) sebesar 0,996, menunjukkan korelasi yang sangat kuat antara nilai yang terukur dengan nilai referensi. Sensor TDS juga menunjukkan hasil yang sangat baik, dengan tingkat kesalahan (error) hanya 0,14% dibandingkan dengan alat ukur TDS meter. Sensor pH menunjukkan deviasi sebesar 0,37% terhadap alat ukur pH meter standar. Ketiga sensor tersebut bekerja secara stabil dan responsif selama pengujian berlangsung.
Data dari sensor dikirim secara otomatis ke platform cloud Firebase melalui koneksi Wi-Fi. Firebase digunakan sebagai penyimpanan data real-time dan sekaligus sebagai penghubung antara perangkat keras (ESP32) dengan aplikasi pemantauan berbasis Android. Aplikasi ini menampilkan data pH, NTU, dan TDS secara langsung kepada pengguna, serta memberikan opsi kontrol manual atau otomatis terhadap pompa air. Rata-rata waktu komunikasi data dari ESP32 ke aplikasi adalah sekitar dua detik, yang cukup cepat untuk mendukung sistem pemantauan berbasis waktu nyata.
Kesimpulan dan Potensi Implementasi
Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, sistem ini mampu berjalan dengan baik tanpa gangguan. Seluruh fungsi, mulai dari pembacaan sensor, pengiriman data ke cloud, hingga kontrol pompa, dapat dijalankan dengan tingkat keberhasilan 100%. Ini membuktikan bahwa rancangan alat pemantau IPAL berbasis IoT ini memiliki potensi besar untuk diterapkan di lingkungan industri, khususnya pada area yang membutuhkan sistem pemantauan air limbah yang cepat, akurat, dan terintegrasi.
[BACA JUGA: Charibution 2025: Satu Langkah Seribu Aksi, Gerak Desa Majukan Generasi]
Dengan pengembangan lebih lanjut, sistem ini dapat dilengkapi dengan sistem peringatan dini berbasis notifikasi, pencatatan histori data, serta integrasi dengan kecerdasan buatan untuk menganalisis tren pencemaran. Dengan demikian, pengelolaan air limbah di masa depan dapat dilakukan secara proaktif, cerdas, dan berkelanjutan.
***
Penulis: Farhan Azhari Purwanto
Dosen Pembimbing: Sisca Dina Nur Nahdliyah ,S.ST., M.T., Eva Inaiyah Agustin, S.ST., M.T.
Program Studi: D4 Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol
Editor: Fatikah Rachmadianty
