Microbubble Generator tipe Swirl

a. Abstrak

Salah satu isu utama yang menjadi perhatian dunia adalah terkait ketahanan pangan, energi, dan kualitas air. Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup. Perlindungan terhadap kualitas air sangat penting karena sangat berpengaruh besar terhadap kualitas kehidupan makhluk hidup.

Presiden Joko Widodo, ketika membuka Konferensi Tingkat Tinggi (KTT) World Water Forum ke-10 di Bali International Convention Center (BICC), Kabupaten Badung, Provinsi Bali pada Senin, 20 Mei 2024 menyampaikan bahwa “Tanpa air, tidak ada makanan, tidak ada perdamaian, tidak ada kehidupan. No water, no life, no growth. Oleh sebab itu, air harus dikelola dengan baik karena setiap tetesnya berharga.” Selaras dengan pernyataan Presiden, juga visi dan misi Bupati Blora, yaitu Sesarengan Mbangun Blora Unggul dan Berdaya Saing melalui tagline “Dalane Dadi Alus, Banyune Mili Terus”, maka perlu sebuah teknologi yang bisa meningkatkan kualitas air.

Pengelolaan sektor perairan perlu didukung oleh pengembangan teknologi pendukung yang hemat energi, inovatif, dan mempunyai Tingkat Komponen Dalam Negeri (TKDN) yang tinggi. Teknologi Microbubble Generator merupakan teknologi penjernih air yang sedang dikembangkan pada lima tahun terakhir ini, berfungsi sebagai aerator serta mampu meningkatkan kualitas air dengan efektif dan murah, karena mempunyai manufaktur yang sederhana dan bahannya tersedia melimpah di dalam negeri.

Microbubble generator (MBG) dapat menghasilkan gelembung udara/gas dalam ukuran mikro. Salah satu sifat unik dari microbubble ini adalah gelembung tersebut dapat berada di dalam air dalam jangka waktu yang cukup lama karena buoyancy force-nya (gaya apung) kecil. Sehingga menyebabkan oksigen terlarut yang dihasilkan semakin meningkat dan kualitas perairan menjadi lebih baik.

b. Latar Belakang

- Masalah/kebutuhan di masyarakat yang ingin diselesaikan.

Akses terhadap air minum dan pelayanan dasar merupakan prioritas nasional dan telah menempatkan permasalahan ini sebagai permasalahan yang strategis dalam rencana pembangunan maupun rencana kerja daerah. Pemerintah Kabupaten Blora dalam Rencana Kerja Pemerintah Daerah (RKPD) 2023 menyatakan bahwa kondisi capaian akses air minum layak tahun 2021 mengalami peningkatan menjadi 90% dari kondisi tahun 2020 yang sebesar 89%. Namun demikian capaian akses air minum yang aman masih rendah sehingga perlu pemicuan yang intensif. Lebih lanjut, pemerintah Kabupaten Blora juga menargetkan capaian persentase penduduk mengakses air minum layak dan aman sebesar 93% disamping penekanan angka stunting yang semakin berkurang di tahun 2023. Selain itu, pemerintah Kabupaten Blora juga mempunyai target indeks kualitas air sebesar 54,44 pada tahun 2023 dimana pada tahun 2021 baru tercapai 49,30 sehingga perlu tindakan lanjut dalam bentuk riset maupun pengembangan teknologi untuk bisa mewujudkannya.

 

- Solusi yang ditawarkan dari produk inovasi yang diajukan.

Untuk mengatasi permasalahan akses terhadap air minum dan pelayanan dasar tersebut guna menekan angka stunting yang masih cukup tinggi, Pemerintah Kabupaten Blora melakukan upaya penyediaan air bersih melalui Program Penyediaan air minum dan sanitasi berbasis masyarakat (PAMSIMAS). Program PAMSIMAS yang telah dilakukan oleh Pemerintah Kabupaten Blora tersebut mengambil air yang bersumber dari air tanah. Air tanah dipompa dengan menggunakan pompa submersible, kemudian ditampung pada penampungan selanjutnya diolah sebelum akhirnya dialirkan ke rumah-rumah penduduk. Pengolahan air bersih yang bersumber dari air tanah memerlukan biaya yang lebih mahal karena menggunakan instalasi pompa submersible yang lebih rumit. Disamping itu debit air tanah sebagai sumber air bersih pada unit PAMSIMAS seiring waktu akan semakin berkurang.

Sehingga untuk mengatasi permasalahan tersebut maka perlu sebuah langkah solutif yaitu dengan membuat Unit Pengolah Air Bersih yang bersumber dari air tanah maupun permukaan.yang belum termanfaatkan secara optimal dengan menggunakan teknologi perjernih yang lebih murah dan efektif. Teknologi Microbubble Generator merupakan teknologi penjernih air yang sedang dikembangkan akhir-akhir ini, berfungsi sebagai aerator serta mampu meningkatkan kualitas air dengan efektif dan murah, karena mempunyai manufaktur yang sederhana dan bahannya tersedia melimpah di dalam negeri.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Sejarah inovasi dan pengembangan produk inovasi.

Tahun

Aktivitas yang dilakukan

Luaran yang dihasilkan

Sumber pendanaan

2019

Pengembangan MBG tipe Swirl: Design dan

eksperimen skala lab

  1. International Conference Thermofluids X

Hibah Pendanaan

Riset UGM

2020

  1. Pengembangan MBG tipe Swirl: Design dan eksperimen skala lab
  2. Mengajukan Paten Biasa

‘Alat Pembangkit Gelembung Udara Berukuran Mikrometer dengan Saluran Berputar Aliran Arah Tangensial’

  1. Paper published (AIP Conference Proceedings 2248,040004 (2020)), Jurnal Q4, ‘Experimental study of the effect of the swirl flow on the characteristics of microbubble generator orifice type
  2. International Conference Thermofluids XI

Hibah Pendanaan Riset UGM

2021

  1. Pengembangan MBG tipe Swirl: Design dan eksperimen skala lab
  2. Mengikuti ajang Krenova yang diselenggarakan oleh Bapeda Blora
  1. Paper published (AIP Conference Proceedings 2403,040010 (2021)), Jurnal Q4 ‘Experimental Study of Swirl Microbubble Generator with 1.2 Millimeter Diameter of Gas Nozzle and 1 Millimeter Distance to the Outlet
  2. Permohonan Paten diumumkan dengan nomor Publikasi 2021/PID/03888
  3. Menang program Krenova tahun 2021 dengan juara 3 tingkat Umum.
  4. International Conference Thermofluids XII

Hibah Pendanaan Riset UGM

2022

Pengembangan MBG tipe Swirl : Desain dan eksperimen skala lab

  1. Paper published di Jurnal Q1, ‘ Journal of Water Process Engineering
  2. Paper published di Jurnal S2, ‘ Jurnal Rekayasa Mesin
  3. Paper accepted di Jurnal Q4, ‘ Asean Journal of Chemical Engineering
  4. Paper published di Jurnal Prosiding 13th Industrial Research Workshop and National Seminar(IRWINS)’
  5. Seminar Nasional ‘Seminar Nasional Teknik Mesin Vol 2.2022 Universitas Kristen Indonesia Toraja’
  6. International Conference Thermofluids XIII sebagai best paper
  7. Penerapan Teknologi MBG tipe Swirl pada Perikanan di Desa Kentong Kecamatan Cepu Kabupaten Blora sebagai program Pengabdian kepada Masyarakat Internal Kampus
  8. Penerapan Teknologi MBG tipe Swirl pada Pengolahan Limbah Rumah Tangga di Desa Kentong Kecamatan Cepu Kabupaten Blora sebagai program Pengabdian kepada Masyarakat Internal Kampus

Hibah Pendanaan Riset UGM

2023

Pengembangan MBG tipe Swirl: Desain dan eksperimen skala lab

  1. Paper published di Jurnal S5, ‘Journal of Information System Management(JOISM), Vol 4 No.2(2023)’
  2. Paper published di Jurnal Q4, ‘ Asean Journal of Chemical Engineering
  3. Paper published di Journal Internasional, ‘Mechanical Engineering for Society and Industry
  4. Paper published di Jurnal S3, ‘Jurnal Crankshaft Universitas Muria Kudus, 6 (3), 105-110, 2023(2023)’
  5. Sertifikat Paten terbit ‘Alat Pembangkit Gelembung Udara Berukuran Mikrometer dengan Saluran Berputar Aliran Arah Tangensial’ pada tanggal 27 November 2023
  6. Pameran Teknologi Tepat Guna di Salatiga bersama dengan Bappeda Kabupaten Blora ‘Teknologi Pengolah Limbah Batik Portable dengan Menggunakan Microbubble Generator type Swirl’
  7. Penerapan MBG tipe Swirl pada Pamsimas Tirto Aji di Desa Kapuan Kecamatan Cepu Kabupaten Blora sebagai program Pengabdian kepada Masyarakat Program Penelitian dengan Bappeda Kabupaten Blora

Dana Pribadi

2024

Pengembangan MBG tipe Swirl: Desain dan eksperimen skala lab

1. Paper published (AIP Conference Proceedings 2024, 2836(1), 090008(2024)), Jurnal Q4, ‘Experimental study of the visualization of bubble breaking mechanism on the swirl type MBG output channel

Dana Pribadi

 

 

e. Keunggulan Inovasi

Inovasi ini adalah Teknologi Microbubble Generator tipe Swirl (Gambar.1 dan Gambar 2). Penemuan sebelumnya adalah alat pembangkit gelembung udara berukuran mikrometer dengan saluran orifice dan pipa berpori yang dipatenkan Deendarlianto dkk pada tahun 2018(IDP000066169). MBG ini kurang optimal dalam menghasilkan gelembung, karena menghasilkan gelembung dengan ukuran lebih besar yaitu 200 mikrometer dibandingkan MBG tipe Swirl yang menghasilkan gelembung dengan ukuran 150 mikrometer.

Kendala yang dijumpai ketika MBG dengan saluran orifice dan pipa berpori diaplikasikan pada perairan dengan aliran yang tenang maka akan menghasilkan penyumbatan pada bidang porous, akibat dari mikroorganisma aerob yang terjebak di dalam permukaan porous tersebut. Sehingga MBG tidak mampu menghisap udara dengan maksimal dan oksigen terlarut yang dihasilkan menjadi tidak optimal.

Permasalahan penyumbatan pada bidang porous yang terjadi pada MBG tipe orifice dengan pipa berpori dapat diselesaikan dengan MBG tipe Swirl ini. Invensi ini merupakan alat pembangkit gelembung udara berukuran mikrometer dengan memanfaatkan aliran berputar pada saluran inlet-nya dan tidak menggunakan permukaan porous dalam menghasilkan gelembung, mempunyai konstruksi lebih sederhana, proses manufaktur lebih mudah dan kemampuan menghasilkan gelembung udara berukuran mikro lebih efisien.

 

Nama : Drajat Indah Mawarni
Alamat : Jalan Diponegoro 53 AA Sidodadi RT 003 RW 006 Kelurahan Cepu, Kec. Cepu, Kab. Blora
No. Telepon : 085325819855