ALIRAN LIMBAH DAN PERHITUNGAN (PAB)
-
Upload
rafini-rahmadini -
Category
Documents
-
view
330 -
download
3
description
Transcript of ALIRAN LIMBAH DAN PERHITUNGAN (PAB)
TUGAS PENGGANTI PRESENTASI
PENYALURAN AIR BUANGAN
OLEH:
ANDIKA DIMAS 21080111130033
RIZKA FITRIA 21080111130038
FADHILAH 21080111130039
RAFINI RAHMADINI 21080111140103
DHONA WIDIEANA 21080111140104
SULTHONY PRADIKA 21080111140106
MUCHAMMAD ADI 21080111120022
LUTHFY RAMADHAN 21080110170002
NUR NOVILINA 21080110130047
SETITI MULYA 21080111120027
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
2013
PENYALURAN AIR BUANGAN
BAB 3
ALIRAN AIR LIMBAH DAN PERHITUNGAN
Menentukan tingkat aliran air limbah adalah langkah awal dalam mendesain fasilitas
pengolahan dan pemompaan. Data yang terpercaya dalam memproyeksikan aliran harus
tersedia jika fasilitas pengolahan ingin didesain dengan baik, dan jika biaya yang terkait
ingin seminimal juga. Tujuan dari Bagian ini adalah mengembangkan ilmu untuk
merekayasa tingkat aliran air limbah secara benar dari masyarakat. Subjek yang dibahas
termasuk : (1) Macam-macam komponen air limbah dari masyarakat, (2) sumber air
limbah dan laju alirannya, (3) analisis data aliran, dan (4) menghitung laju aliran dengan
Pengukuran Debit langsung dan Area Kecepatan. Banyak materi di bagian ini yang di ambil
dari bagian sebelumnya yang menjadi pelengkap buku ini (11), dan, data akurat, desain
data dan informasi telah di perbaharui untuk mencerinkan praktek sekarang.
3.1 Komponen-Komponen Air Limbah
Komponen yang menjadi air limbah dari masyarakat tergantung dari jenis sistem
pengumpulan yang dipakai dan termasuk :
Air Limbah Domestik(disebut juga Sanitary), Adalah air limbah yang berasal dari
perumahan dan dari Fasilitas Komersil, institusi dan Publik sejenisnya.
Air Limbah Industri, Adalah yang berasal dari kawasan Pabrik
Aliran Infiltrasi, Air yang berlebih dimana masuk ke sistem drainase bawah tanah dan Air
hujan yang di keluarkan oleh Atap rumah, Pondasi Saluran dan saluran hujan
Aliran Air Hujan, Limpasan akibat hujan dan melelehnya salju
Jenis-jenis sistem pengumpulan untuk setiap komponen menjadi penting untuk dibahas
dalam Bagian 4.
3.2 SUMBER AIR LIMBAH DAN DEBIT ALIRAN
2 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Data untuk memprakirakan rata-rata debit air limbah dari bermacam sumber domestik
dan industri dan aliran infiltrasi yang berkontribusi, akan di terangkan dalan bagian ini.
Variasi Aliran yang harus di hitung sebelum desain saluran dibuat juga akan dibahas
Sumber dan Debit Aliran Air Limbah Domestik
Sumber yang paling utama dari air limbah domestik di masyarakat adalah berasal dari
perumahan dan wilayah perdagangan. Sumber lainnya yaitu termasuk Bangunan institusi
dan tempat rekreasi. Metode untuk memproyeksikan debit air limbah domestik di daerah
itu, sedang di kembangkan dan dipikirkan di Pembahasan selanjutnya.
Wilayah Perumahan. Untuk wilayah kecil, Aliran air limbah biasanya ditentukan
berdasarkan kepadatan penduduk dan buangan rata-rata perkapita air limbah, Data di
Range dan Aliran Typical di berikan di Table 3-1. Untuk Wilayah perumahan besar, sering
direkomendasikan untuk mengembangkan debit aliran berdasarkan guna lahan dan
antisipasi pertumbuhan penduduk. Dimungkinkan angka ini menjadi dasar data aliran yang
aktual dari jenis perumahan terpilih yang berlokasi di dekat area yang akan di bahas. Jika
data tidak ada, angka prakiraan dari 70% air domestik di pakai, dalam banyak kasus,
desain aliran sudah ditetapkan oleh Dinas terkait dan pejabat yang berwenang.
Tabel 3-1 Aliran rata-rata Air limbah dari sumber perumahan
Flow X L/unit X d
Sumber Unit Range Typical
Apartemen Perorang 200-300 260
Hotel,motel
Hunian pribadi
Penghuni 150-220 190
Rumah Sederhana Perorang 190-350 280
Rumah Baik Perorang 250-400 310
Rumah Mewah Perorang 300-550 380
Rumah Semimodern Perorang 100-250 200
Villa rekreasi Perorang 100-240 190
Trailer Taman Perorang 120-200 150
3 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Note : L X 0.2642 = gal
Pada Bagian sebelumnya, Persiapan Proyeksi penduduk untuk menghitung debit aliran Air
limbah adalah tanggungjawab seorang Sanitary Engineer, Tapi sekarang data-data itu
biasanya disediakan oleh Bappeda kecamatan, Kota maupun provinsi. Jika instansi
tersebut tidak menyediakan dan harus dipersiapkan, referensi 9,10, dan 12 mungkin
membantu. Metode Proyeksi Penduduk yang telah dipakai di gambarkan di Tabel 3-2. Nilai
kepadatan penduduk (maximum) yang dibutuhkan untuk menghitung aliran dari wilayah
daratan dengan bermacam penggunaan bisa di dapatkan dari Bappeda setempat. Meskipun
nilai-nilai tersebut diberikan atau prakiraan, mereka harusnya mengecek dan menilai
sebagai kemungkinan di masa depan terjadi perubahan pola tata guna lahan.
Wilayah perniagaan, Air limbah perniagaan umumnya di nyatakan dalam
kubikmeter/hektar per hari(gallons per acre per day) berdasarkan keadaan sekarang atau
antisipasi dimasa depan pembangunan atau pembandingan data dari area lain. Angka
aliran bervariasi dari 14 sampai lebih dari 1500 m3/ha x d(1500 sampai lebih dari 160000
gal/ha x d). perhitungan untuk memastikan sumber perniagaan bisa juga dari data tabel 3-
3.
Fasilitas Institusi. Data aktual institusi adalah sumber yang terbaik dari data aliran untuk
tujuan desain. Ketika data-data tidak ada, Aliran yang berasal dari fasilitas institusi bisa di
hitung dengan data di tabel 3-4.
Fasilitas rekreasi. Aliran dari banyak tempat rekreasi sangatlah musiman, beberapa typical
data di tunjukan di Table 3-5.
Tabel 3-2 Metode Proyeksi Penduduk
Metode Penjelasan
Grafik
Proyeksi Grafik dari kurva pertumbuhan
proyeksi lalu dipakai menghitung
pertumbuhan penduduk masa datang
4 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Penurunan Angka Pertumbuhan
Populasi dihitung dari basis asumsi dimana
suatu kota tumbuh besar, angka
pertumbuhan dari tahun ke tahun semakin
kecil
Matematika atau Logistik
Populasi tumbuh diasumsikan untuk
mengikuti hubungan logika matematik,
dimana populasi tumbuh sesuai waktu
Rasio dan Korelasi
Angka Pertumbuhan penduduk untuk
masyarakat diasumsikan dihubungkan
dengan wilayah yang besar, seperti Kota dan
Provinsi
Komponen
Populasi di ramalakan dari basis analisa
detail dari komponen yang membuat
populasi tumbuh, disebut peningkatan dan
migrasi alami, Peningkatan alami mewakili
hasil peningkatan dari efek kelahiran dan
kematian
Prakiraan Pekerja
Populasi meningkat di hitung dari Variasi
ramalan pekerja. Aktualnya, hubungan
dengan populasi dan angka pekerjaan
berhubungan dengan menggunakan teknik
Rasio dan Korelasi
Detail tambahan dan metode proyeksi penduduk lainnya bisa di lihat di
Refs.9,10,dan12
Metode diatur dalam keadaan kerumitan meningkat
Tabel 3-3 Aliran Air limbah Rata-rata dari Sumber Perniagaan
Flow x L/Unit x d
Sumber Unit Range Typical
Bandara Penumpang 8-15 10
Tempat Service Mobil Mobil dilayani 30-50 40
5 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Pegawai 35-60 50
BarPelanggan 5-20 8
Pegawai 40-60 50
HotelTamu 150-220 190
Pegawai 30-50 40
Bangunan Industri (kec.cafetaria) Pegawai 30-65 55
LaundryMesin 1800-2600 2200
Mencuci 180-200 190
Motel Perorang 90-150 120
Motel dengan Dapur Perorang 190-220 200
Kantor Pegawai 30-65 55
Restoran Makanan 8-15 10
Penyewaan Kamar Tamu 90-190 150
TokoToilet 1600-2400 2000
Pegawai 30-50 40
Pusat Perbelanjaan
Tempat Parkir 2-8 4
Pegawai 30-50 40
Pegawai 30-50 40
Mengikuti bagian dari Ref.5
Note : L x 0.2642 = gal
Tabel 3-4 Aliran Air limbah Rata-rata dari Sumber Institusi
Flow x L/Unit x d
Sumber Unit Range Typical
Rumah Sakit, MedisRanjang 500-950 650
Pegawai 20-60 40
Rumah Sakit, KejiwaanRanjang 300-550 400
Pegawai 20-60 40
PenjaraNarapidana 300-600 450
Pegawai 20-60 40
6 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
PenginapanPengunjung 200-450 350
Pegawai 20-60 40
Sekolah, Harian
Dengan Cafetaria,gym,shower Pelajar 60-115 80
Dengan Cafetaria Pelajar 40-80 60
Tidak ada
cafetaria,gym,shower
Pelajar 20-65 40
Sekolah, Pondok Pelajar 200-400 280
Mengikuti bagian dari Ref.5
Note : L x 0.2462 = gal
Tabel 3-5 Aliran air limbah rata-rata dari tempat rekreasi
Sumber UnitAliran, L/Unit . d
Range Tipe
Apartemen/ Resort
Kabin, resort
Kafetaria
Perkemahan
(dikembangkan)
Cocktail lounge
Coffee Shop
Country club
Camping harian (tanpa
makan)
Ruang makan
Asrama, penginapan
Orang
Orang
Pelanggan
Karyawan
Orang
Tempat duduk
Pelanggan
Karyawan
Anggota yang
hadirkaryawan
Orang
Makanan terlayani
Orang
Orang
Mesin
200-280
130-190
4-10
30-50
80-150
50-100
15-30
30-50
250-500
40-60
40-60
15-40
75-175
150-240
1800-2600
220
160
6
40
120
75
20
40
400
50
50
30
150
200
2200
7 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Hotel, resort
Tempat cuci otomatis
Tempat belanja, resort
Kolam renang
Teater
Pusat pengunjung
Pelanggan
Karyawan
Pelanggan
Karyawan
Tempat duduk
pengunjung
5-20
30-50
20-50
30-50
10-15
15-30
10
40
40
40
10
20
Note: L x 0.2462 = gal
Tabel 3.6 Per kapita aliran air limbah dari perangkat domestik konvensional [13]
PerangkatAliran air limbah
L/kapita . d Presentase
Faucet bak mandi
Mesin cuci
Faucet dapur
Faucet lavatory
Shower
Toilet
30.3
34.1
26.5
11.4
45.4
94.6
12
14
11
5
19
39
Total 242.3 100
Note: L x 0.2642 = gal
Reduksi Aliran Air Limbah Domestik
Karena pentingnya melestarikan sumber daya dan energi, berbagai cara untuk mereduksi
air limbah dari sumber domestik telah mendapatkan perhatian yang lebih. Metode prinsip
untuk mereduksi air limbah yakni dengan mengurangi pemakaian air.
Per kapita air limbah dari perangkat domestik konvensional dapat dilihat pada tabel 3.6.
prinsip perangkat dan sistem untuk mereduksi air limbah di jelaskan pada tabel 3.7.
pereduksian air limbah dan presentase pereduksian yang mungkin dilakukan dengan
8 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
perangkat dan sistem perangkat tersebut dapat dilihat pada tabel 3.8. Penerimaan
masyarakat dan kemudahan
Tabel 3.7 Perangkat dan sistem pereduksi aliran
Perangkat/
sistem
Deskripsi dan/atau aplikasi
Batch-flush valve
Batu bata di
tangki toilet
Tangki masuk
dua siklus
Toilet dua siklus
Faucet aerasi
Kontrol level
untuk mesin cuci
Batas aliran
shower
Valve batas aliran
Valve penurun
tekanan
Sistem sirkulasi
mineral oil toilet
Digunakan secara ekstensif untuk aplikasi komersial. Dapat
diatur dengan aliran antara 1.9 L/siklus untuk urinal dan 15
L/siklus untuk toilet.
Batu bata atau perangkat sejenis yang hanya mencapai sedikit
penurunan di aliran air limbah
Pengkonversi toilet konvensional untuk dua siklus operasi.
Dalan instalasi baru, toilet dua siklus lebih efektif biayanya
dibanding toilet dengan dua siklus masuk
Digunakan 4.75 L/siklus untuk buangan cair dan 9.5 L/siklus
untuk buangan padat
Meningkatkan daya rinsing dari air dengan menambahkan
udara dan konsentrasi aliran, sehingga mengurangi jumlah air
yang digunakan. Relatif simpel dan murah untuk digunaka.
Menyesuaikan jumlah air yang digunakan dengan jumlah baju
yang akan dicuci.
Membatasi dan mengkonsentrasi penggunaan air dengan cara
melubangi batas tersebut dan mengalihkan aliran shower untuk
penggunaan optimum oleh pengguna
Membatasi aliran air untuk menetapkan tingkat yang
tergantung dari sistem tekanan air pada auatu rumah
Mempertahankan tekanan air di rumah pada level yang lebih
rendah dari sistem distribusi air. Menurunkan aliran di rumah
dan menurunkan kemungkinan kebocoran kran
Menggunakan mineral oil sebagai media transportasi air dan
tanpa membutuhkan air. Beroperasi dalam sebuah loop
9 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Perangkat
reduced-flush
Urinal
Sistem toilet
vacuum-flush
Sistem recycle
wash-water
untuk
penyiraman toilet
tertutup dimana limbah toilet dikumpulkan terpisah dari
limbah rumah tangga dan disimpan untuk kemudian diambil
oleh truk vakum. Dalam tangki penyimpanan, limbah
dipisahkan dari pengangkut cairan dengan gravitasi. Mineral oil
disedot dengan pompa, bersatu, dan disaring sebelum di recycle
pada tangki toilet
Tangki toilet masuk yang baik untuk mencegah isi tangki
meluber selama siklus penyiraman atau menempati porsi dari
volume tangki dengan air yang sedikit dari yang diperbolehkan
per siklus.
Digunakan untuk tipe dinding urinal untuk rumah dan
membutuhkan 5.7 L/siklus
Menggunakan udara sebagai media transportasi air dan
membutuhkan sekitar 1.9 L/siklus
Me-recycle bak mandi dan air limbah laundry untuk digunakan
dalam penyiraman toilet
Diambil dari Ref.13
Note: L x 0.2462 = gal
Tabel 3.8. Pencapaian reduksi dengan perangkat dan sistem penurun aliran
Perangkat/sistem Reduksi air limbah
L/kapita . d Presentase dari total
keseluruhan
Kontrol level untuk mesin cuci
Valve penurun tekanan
Sistem sirkulasi mineral oil toilet
Shower
Batas aliran valve
Batas aliran shower
Faucet bak cuci
4.5
60.6
94.6
22.7
28.4
2
25
39
9
12
10 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Faucet aerasi
Batas aliran valve
Toilet
Batu bata di tangki toilet
Dual-batch-flush valve
Tangki masuk dua siklus
Toilet dua siklus
Perangkat reduced-flush
Single-batch-flush valve
Toilet dan urinal dengan batch-flush-
valve
Urinal dengan batch-flush-valve
Toilet penyimpan air
Sistem toilet vacuum-flush
Sistem recycle air untuk penyiram toilet
1.9
1.9
3.8
58.7
37.9
66.2
37.9
28.4
54.9
26.5
28.4
85.2
94.6
1
1
2
24
16
27
16
12
23
11
12
35
39
* Diambil dari Ref.13
* Lihat tabel 3.7 untuk deskripsi dan aplikasi dari perangkat dan sistem
* Presentase dari total keseluruhan untuk perangkat konvensional dapat dilihat pada
tabel 3.6
* Baik untuk rumah tunggal maupun ganda
* Catatan: L x 0.2462 = gal
Perangkat yang dapat digunakan telah diterangkan di Ref.13. metode yang lain untuk
mencapai reduksi aliran adalah membatasi penggunaan dan menggunakan alat yang
cenderung meningkatkan konsumsi air, seperti pencuci piring otomatis dan penggiling
sampah.
Di kalangan masyarakat, penggunaan satu atau lebih dari perangkat pereduksi aliran
sekarang lebih banyak di perumahan tempat tinggal yang baru; sedangkan yang lain,
penggunaan dari penggiling sampah telah dibatasi di pembangunan peumahan yang baru.
Selanjutnya, banyak individu yang risau tentang konservasi perangkat yang digunakan
11 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
seperti yang tercantum pada tabel 3.8 untuk mereduksi penggunaan air. Mungkin akan ada
beberapa waktu sebelum dampak sebenarnya dari perang dan metode ini diketahui.
Sumber dan Tingkat dari Air Limbah Industri
Tingkat air limbah industri berbeda-beda berdasarkan tipe dan besarnya industri, tingkat
penggunaan air, dan metode pengolahan air limbah yang digunakan setempat, jika ada.
Aliran puncak yang mungkin diturunkan dengan penggunaan tangki penahan dan
pemerataan cekungan. Hasil tipe desain untuk memperkirakan aliran dari kawasan
industri yang tidak merupakan industri dengan proses yang kering adalah sekitar 30
m2/ha . d (~ 3000 gal/acre . d). Jika kebutuhan air untuk industri diketahui, proyeksi air
limbah dapat dihitung berdasarkan proyeksi air. Untuk industri tanpa program reuse
internal, sekitar 85-95 persen dari air yang digunakan pada operasi dan proses yang
berbeda-beda akan mungkin untuk menjadi air limbah. Untuk industri besar dengan
program reuse air internal, pembagian perkiraan harus dibuat. Rata-rata air limbah
domestik (sanitasi) diperoleh dari aktivitas industri yang mungkin berbeda-beda dari 30
sampai 95 L/kapita . d (8 sampai 25 gal/kapita . d).
Penurunan Air Limbah Industri
Pada 18 Oktober tahun 1972, terjadi Kongres Federal Water Pollution Control Act
Amendments of 1972 (Public Law 92-500). Diantara banyaknya implikasi yang luas dari
peraturan ini adalah persyaratan untuk pengolahan sekunder untuk semua buangan yang
melebihi kualitas air yang diberlakukan. Seperti semakin banyaknya masyarakat yang
protes dengan persyaratan untuk pengolahan sekunder, biaya untuk industri dalam hal
retribusi (berdasarkan aliran dan kuantiti bahan organik dan tersuspensi yang dibuang ke
selokan), telah terjadi, dalam banyak kasus, mahal.
Untuk mengurangi retribusi untuk pengolahan air limbah pada fasilitas umum, banyak
industri menetapkan program ekstensif untuk menurunkan kuantiti dan kekuatan dari air
limbah yang dibuang. Dalam banyak instansi, pembuangan pada selokan telah sepenuhnya
ditiadakan. Sebagai contoh, jumlah pengalengan dengan daya tarik dari sitem yang di
12 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
dukung masyarakat dalam metode alternatif pengolahan dan pembuangan, biasanya dalam
beberapa bentuk dari pengolahan tanah.
Signifikasi dari penurunan buangan industri adalah kehati-hatian yang harus diambil
dalam memperkirakan aliran ketika mengukur selokan yang baru. Dalam banyak kasus,
penurunan buangan industri yang di imbangi oleh peningkatan buangan air limbah
domestik. Dalam kasus lain, mungkin dibutuhkan analisi terpisah untuk menentukan jika
masalah akan berkembang di kemudian hari ketika aliran di selokan menurun.
Infiltrasi/Inflow
Aliran lain di selokan di definisikan sebagai berikut:
Infiltrasi: masuknya air ke dalam sistem selokan, termasuk layanan koneksi saluran
pembuangan, dari tanah melalui berbagai cara, tetapi tidak terbatas. Pipa yang rusak,
sambungan pipa, penghubung, atau dinding manhole. Infiltrasi tidak termasuk, dan
berbeda dari inflow.
Inflow: air buangan yang di alirkan ke dalam sistem selokan, termasuk servis koneksi, dari
beberapa sumber, tapi tidak terbatas untuk atap tertinggi. Gudang, halaman, dan area
saluran, pondasi saluran, pembuangan air pendingin, saluran dari mata air dan area rawa,
penutup manhole, lintas koneksi dari pembentukan
Beberapa program besar tentang evaluasi sistem saluran pembuangan telah dan sedang
dilakukan, karena Peraturan Perundang-undangan tentang Pengendalian Pencemaran Air
tahun 1972 mengharuskan pelamar pekerjaan untuk membuktikan bahwa sistem saluran
pembuangan yang akan diusulkan untuk dilakukan pengolahan tidak menimbulkan
infiltrasi/inflow yang berlebihan. Permasalahan tentang infiltrasi dan inflow akan dibahas
lebih rinci di Chap. 6.
Infiltrasi ke Dalam Saluran Pembuangan
Sebagian dari curah hujan di daerah tertentu mengalir dengan cepat ke saluran
pembuangan atau saluran drainase lainnya, tingkat resapan ke dalam tanah bergantung
13 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
kepada karakter permukaan tanah dan pembentukan tanahnya, juga pada tingkat dan
distribusi curah hujan menurut musimnya. Setiap penurunan / berkurangnya
permeabilitas seperti yang disebabkan oleh bangunan, trotoar, atau pembekuan,
mengurangi kesempatan curah hujan untuk menjadi air tanah dan meningkatkan aliran
permukaan.
Jumlah air tanah yang mengalir dari daerah tertentu mungkin berbeda dari jumlah yang
dapat diabaikan untuk sebuah kabupaten yang sangat kedap air atau kabupaten dengan
lapisan tanah yang padat, sampai 25% atau 30 % dari curah hujan untuk kabupaten dengan
lapisan tanah berpasir yang memungkinkan air dengan cepat mengalir atau meresap ke
dalamnya. Perembesan air melalui tanah dari sungai atau badan air lainnya tekadang
memiliki pengaruh yang besar terhadap air tanah yang naik dan turun secara terus-
menerus.
Kehadiran dari hasil kebocoran air tanah yang masuk ke tanah dan peningkatan jumlah air
limbah dan biaya untuk membuangnya. Kebocoran dari air tanah ini, atau infiltrasi,
berkisar antara 0.01 sampai lebih dari 1.00 m3/dmm-km ( 100 sampai 10,000 gal/ddi-
mil ). Jumlah milimeter-kilometer ( inchi-mil ) dalam sistem saluran pembuangan adalah
jumlah dari produk yang dihasilkan diameter saluran pembuangan, pada milimeter (inchi)
kali panjang, pada kilometer (km) adalah diameter yang sesuai dengan saluran
pembuangan. Dengan cara lain, infiltrasi berkisar antara 0.2 sampai 30 m3/had ( 20-3000
gal/acred ). Selama hujan lebat, saat inflow mungkin terjadi melalui penutup manhole
dan lubang lain menuju saluran pembuangan, tingkat infiltrasi/inflow dapat melebihi 500
m3/had ( 50,000 gal/acred ). Infiltrasi/inflow adalah bagian variabel dari total aliran air
limbah, tergantung pada kualitas bahan material dan pengerjaannya di saluran
pembuangan dan sambungan bangunan, karakter pemeliharaan, beda ketinggian air tanah
dalam saluran pembuangan.
Saluran pembuangan yang pertama dibangun di kabupaten biasanya mengikuti anak
sungai di daerah bawah lembah, berdekatan dengan ( dan terkadang di bawah ) dasar
sungai. Akibatnya, saluran pembuangan yang lama dapat menerima air tanah dalam
jumlah besar, sedangkan saluran pembuangan yang kemudian dibangun pada ketinggian
14 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
yang lebih tinggi akan menerima air tanah dalam jumlah yang relatif lebih kecil. Dengan
peningkatan prosentase daerah beraspal di sebuah kabupaten atau yang dibangun diatas
aspal, dihasilkan : (1) peningkatan prosentase air hujan yang dilakukan dengan cepat ke
saluran pembuangan dan anak sungai, dan (2) penurunan prosentase dari air hujan yang
bisa meresap ke dalam tanah dan dapat meresap ke sanitasi saluran pembuangan ( lihat
Sec.4-1 ). Perbedaan yang tajam harus dibuat antara kapasitas maksimum dan rata-rata
penyerapan ke dalam sistem saluran pembuangan. Kapasitas maksimum diperlukan untuk
menentukan kapasitas saluran pembuangan yang dibutuhkan, kapasitas rata-rata
diperlukan untuk memperkirakan beberapa faktor, seperti biaya tahunan untuk memompa
dan pengolahan air buangan.
Kapasitas dan kuantitas dari penyerapan bergantung kepada panjang saluran pembuangan,
wilayah atau daerah yang dilayani, kondisi tanah dan topografi, dan kepadatan penduduk
( yang mempengaruhi jumlah dan panjang total sambungan rumah ). Meskipun ketinggian
muka air bervariasi dengan curah hujan dan pencairan salju yang meresap ke dalam tanah,
kebocoran melalui sendi yang rusak, beton berpori dan keretakan yang sudah cukup besar,
dalam banyak kasus, dapat menurunkan muka air tanah pada tingkat di atas atau di bawah
saluran pembuangan.
Sebagian besar saluran pembuangan yang telah dibangun di paruh pertama abad ini
terbuat dari adukan semen atau aspal panas yang dituang. Manhole hampir selalu terbuat
dari batu bata. Kerusakan sambungan pipa dan sambungan antara manhole ke saluran
pembuangan dan kurangnya daya kedap air pada batu bata yang digunakan dalam
konstruksi saluran pembuangan lama ini menghasilkan potensi yang tinggi untuk infiltrasi.
Pada desain saluran pembuangan modern, pipa berkualitas tinggi dengan dinding yang
padat, pembuatan bagian manhole, dan sambungan dilapisi dengan karet. Penggunaan
bahan – bahan yang lebih baik telah sangat mengurangi infiltrasi ke saluran pembuangan
yang baru dibangun, dan peningkatan laju infiltrasi dengan waktu mungkin akan jauh lebih
lambat daripada yang terjadi pada saluran pembuangan yang lama.
Pemasukan ke dalam Saluran Pembuangan
15 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Untuk tujuan menganalisis pengukuran aliran saluran pembuangan dan karena teknik
pengukuran yang tersedia, inflow biasanya dibagi menjadi dua kategori. Kategori pertama
meliputi ruang bawah tanah dan pondasi drainase, pembuangan pendingin air, dan
drainase dari mata air dan daerah berawa. Inflow jens ini menyebabkan aliran yang tidak
dapat diidentifikasi secara terpisah dan termasuk ke dalam infiltrasi terukur. Kategori
kedua terdiri dari inflow yang langsung terhubung dengan limpasan air, dan sebagian
akibat dari curah hujan, menyebabkan peningkatan aliran di saluran pembuangan.
Kemungkinan disebabkan oleh saluran dari atap, halaman, penutup manhole, koneksi
silang dari saluran dan bak penangkap, dan gabungan saluran pembuangan ( lihat Sec.4-1 ).
Desain Infiltrasi untuk Saluran Pembuangan
Ketika merancang daerah yang tidak ada saluran pembuangannya, atau untuk
menghilangkan kelemahan saluran pembuangan yang ada, tunjangan harus dibuat untuk
menghindari infiltrasi/inflow serta air limbah yang diharapkan. Untuk saluran pebuangan
yang ada, tunjangan infiltrasi harus ditentukan berdasarkan pengukuran debit, dengan
modifikasi yang sesuai untuk perhitungan kebocoran yang diharapkan di masa depan.
Untuk saluran pembuangan yang baru, atau saluran pembuangan yang sudah ada yang
datanya tidak tersedia, kapasitas rata-rata dapat ditentukan berdasarkan data yang sama
dari saluran pembuangan yang sudah ada, dengan modifikasi yang sesuai untuk
perhitungan perbedaan bahan material dan konstruksi serta kondisi yang diharapkan di
masa depan.
Jika aliran data yang relevan tidak tersedia, tunjangan rata-rata infiltrasi disajikan pada
Gambar.3-1, dapat digunakan untuk saluran pembuangan baru atau sistem saluran
pembuangan yang baru dibangun memiliki pembuatan manhole dan sambungan pipa yang
dibuat dengan gasket atau karet. Dalam semua kasus, tunjangan untuk desain infiltrasi
harus mencerminkan kondisi saluran pembuangan yang diharapkan pada akhir periode
untuk yang sedang dirancang.
Debit rata-rata untuk mendesain pengolahan air buangan dan stasiun pompa dapat
dihitung dengan menambahkan rata-rata arus aliran domestik dan industri dan tunjangan
16 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
rata-rata infiltrasi. Kapasitas inflow, karena sifat episodiknya, tidak terlalu mempengaruhi
desain aliran rata-rata.
Tunjangan desain infiltrasi yang dibahas disini memiliki sedikit atau tidak memiliki
hubungan dengan tunjangan untuk penerimaan saluran pembuangan yang baru dibangun.
Tunjangan penerimaan dirancang untuk mengukur seberapa baik pekerjaan konstruksi
dilakukan, sedangkan tunjangan desain digunakan untuk menjelaskan apa yang pada
akhirnya terjadi pada saluran pembuangan, termasuk pembangunan bangunan saluran
pembuangan pada tanah milik pribadi.
Variasi dalam Arus Air Buangan
Jangka pendek, musiman, dan variasi industri aliran air buangan akan dibahas secara
singkat disini. Analisis data debit berhubungan dengan arus puncak yang diharapkan
dibahas di Sec.3-3.
Variasi Jangka Pendek
Variasi arus air buangan cenderung mengikuti pola seperti pada Gambar.3-2. Arus
minimum yang terjadi pada pagi hari saat konsumsi air paling rendah dan ketika aliran
dasar terdiri dari kebocoran, infiltrasi, dan air buangan dalam jumlah sedikit. Aliran
puncak pertama umumnya terjadi hanya setelah penggunaan air di pagi hari menjelang
siang. Aliran puncak kedua umumnya terjadi di sore hari.
Ketika arus aliran air minimal, kurva air buangan dekat dengan kurva konsumsi air, tapi
perbedaan waktu tergantung pada jarak saluran pembuangan dari awal sumber air
buangan. Jika pencucian di rumah tidak dilakukan pada hari biasa, variasi aliran pada hari
kerja diabaikan. Arus aliran mingguan untuk basah dan kering diplot pada Gambar.3-3.
Variasi Musiman
Variasi musiman dalam arus aliran air buangan terjadi di daerah resor, komunitas kecil di
kampus, dan di masyarakat dengan kegiatan komersial dan industri musiman. Besarnya
variasi yang diharapkan tergantung pada jumlah komunitas dan aktivitas industri. Sebagai
17 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
contoh ekstrim adalah variasi di kota Modesto, California, yang terjadi karena limbah
industri dalam jumlah besar dari pabrik pengalengan dan kegiatan lain yang berkaitan
dengan pertanian.
Jumlah infiltrasi/inflow sangat bersifat musiman. Air hujan dan air tanah dapat masuk ke
sistem melalui retakan, sambungan yang cacat atau rusak, sambungan drainase yang tidak
tepat, dan kurangnya sambungan rumah.
3.3 ANALISIS DATA DEBIT AIR LIMBAH
Karena desain hidrolik selokan dipengaruhi oleh variasi dalam arus air limbah, nilai dari
desain untuk kecepatan aliran yang diharapkan harus dikembangkan.
Faktor Puncak untuk Aliran Air Limbah
Idealnya, factor puncak akan di estimasi untuk masing-masing pembentukan mayor atau
masing masing kategori dari aliran pada system. Aliran individual rata-rata adalah
perkalian dari factor ini untuk mendapakan debit puncak. Hasil debit puncak dari beberapa
area akan di kombinasikan untuk mendapat total aliran puncak yang di harapkan.
Sayangnya, factor puncak biasanya harus di estimasi lebih dari satu metode.
Ketika air limbah industri, institusi atau komersial membuat porsi arus rata-rata yang
signifikan faktor-faktor puncak untuk berbagai aliran kategori harus dirancang secara
terpisah. Jika memungkinkan factor puncak untuk industry harus di estimasi dari rata-rata
air yang digunakan, berapa shift kerja dalam sehari, dan detail dari lapangan operasi.
BAB 4
DESAIN SALURAN AIR BUANGAN
18 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Pengumpulan dan pengangkutan air limbah dari berbagai sumber yang dihasilkan adalah
langkah pertama dalam manajemen yang efektif. Pipa-pipa yang mengumpulkan dan
mengangkut air limbah jauh dari sumber disebut saluran air buangan, dan jaringan pipa
saluran pembuangan di masyarakat dikenal sebagai sistem pengumpulan.
Karena sistem tersebut harus berfungsi dengan baik dan tanpa adanya gangguan, sangat
penting bahwa prinsip-prinsip dasar yang terlibat dalam desain dan implementasi
dipahami dengan jelas. Tujuan bab ini adalah
1 . Untuk menggambarkan jenis sistem pengumpulan dan saluran air buangan yang
digunakan sekarang
2 . Uyangntuk menggambarkan desain kedua aliran gravitasi saluran sanitasi dan aliran
gravitasi air dengan arus besar
3 . Untuk mendiskusikan tekanan dan vakum saluran sanitasi
Kelengkapan utama untuk saluran aliran gravitasi dan fungsi mereka dan beberapa
struktur khusus dan kelengkapannya sering digunakan dalam desain saluran besar yang
digambarkan dalam bab 5 analisis infiltrasi dan inflow ke saluran dan sarana untuk
membatasi terjadinya mereka dibahas dalam bab 6 , dan analisis transformasi biogical yang
dapat terjadi pada saluran pembuangan dibahas dalam bab 7 . Desain struktural pipa
saluran dan kelengkapannya tidak disajikan dalam buku ini . Untuk aspek desain ini
mengacu Ref 3 dan standar desain struktural .
4.1 JENIS SISTEM PENGUMPULAN DAN SALURAN AIR BUANGAN
Selama bertahun-tahun , tiga jenis sistem pengumpulan telah dikembangkan :
sanitasi , air , dan kombinasi keduanya . Ketiga istilah yang mengacu pada isi dari saluran
air buangan , juga merujuk pada saluran itu sendiri . Karakteristik hidrolik dan aplikasi dari
masing-masing sistem ini diidentifikasi dalam tabel 4-1 .
Tabel 4-1 Klasifikasi Sistem Pengumpulan Air Limbah
Jenis Sistem Karakteristik Hidrolik Kegunaan
19 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Sanitary Gravity Mengumpulkan air limbah
dari daerah pemukiman,
komersil, industry, dan
sumber instusional.
Tunjangan harus dibuat
untuk infiltrasi air tanah dan
menghindari inflow.
Pressure Mengumpulkan air limbah
dari daerah pemukiman
yang tidak cocok untuk
konstruksi dan atau
menggunakan saluran
gravitasi. Saluran ini juga
digunakan untuk
mengumpulkan air limbah
dari sumber komersial, tapi
hanya air limbah dari
industry karena volume
yang besar.
Vacuum Sama seperti sistem tekanan
diatas
Storm water Gravity Saluran air hujan digunakan
untuk mengumpulkan air
hujan dari jalan, atap, dan
sumber lainnya.
Combined Gravity Saluran combined ini
berguna untuk
mengumpulkan air limbah
dari pemukiman, komersial,
institusi, dan sumber
industry dan juga air hujan.
20 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Aliran tambahan dari
infiltrasi air tanah dan aliran
air hujan. Saluran ini jarang
didesain dan dibangun di US
sekarang ini.
Saluran sanitasi , yang sering disebut saluran terpisah , awalnya dimaksudkan
semata-mata untuk mengumpulkan limbah dari daerah pemukiman sebagai sarana
peningkatan sanitasi umum masyarakat . Seperti terlihat pada tabel 4-1 saluran sanitasi
merupakan sistem gravitasi konvensional , di mana air limbah yang diangkut oleh
gravitasi , atau mungkin tekanan atau sistem vakum di mana air limbah diangkut di bawah
tekanan atau vakum . Meskipun saluran tekanan dan vakum yang tidak umum di Amerika
Serikat pada saat ini ( 1980), sistem yang lebih dari ini mungkin akan dibangun di masa
depan .
Saluran air , seperti namanya , dimaksudkan semata-mata untuk mengumpulkan air
hujan . Dengan beberapa pengecualian , desain saluran pembuangan air hujan mirip
dengan saluran sanitasi , meskipun saluran air hujan umumnya lebih besar . Awalnya ,
sistem yang terpisah dari saluran pembuangan sanitasi dan saluran pembuangan air hujan
dibangun untuk menghindari masalah pencemaran yang terkait dengan pemakaian air
limbah yang tidak diobati dari saluran gabungan ke sungai . Sebagai efek dari polusi air
hujan menjadi lebih baik dipahami , pembuangan air hujan telah menerima lebih banyak
perhatian .
Saluran Gabungan , seperti yang tercantum dalam tabel 4-1 , digunakan untuk
pengumpulan limbah baik dan air hujan . Untuk mengurangi atau menghilangkan
permasalahan polusi yang berhubungan dengan melimpah dari saluran gabungan , tren
untuk membangun saluran pembuangan terpisah jika saluran baru atau penggantian
diperlukan .
Jenis , ukuran , dan panjang saluran pembuangan dalam sistem pengumpulan air
limbah bervariasi, tergantung pada tata letak masyarakat dan lokasi fasilitas pengolahan .
21 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Berbagai jenis saluran ditemukan di sebagian besar sistem pengumpulan air limbah yang
digambarkan dengan fungsi dalam tabel 4-2 .
Ukuran saluran pembuangan ditentukan oleh kuantitas aliran dan peraturan
bangunan lokal yang mengatur ukuran minimal yang diijinkan. Sebuah distribusi khas
ukuran saluran di masyarakat , berasal dari analisis 97 komunitas di 21 negara , diberikan
dalam tabel 4-3 . Ukuran pipa pada tabel 4-3 dalam satuan metrik .
Panjang total saluran pembuangan , terlepas dari ukuran , tergantung pada tata
letak masyarakat dan lokasi fasilitas pengolahan . Sebagai contoh , bagi masyarakat dengan
populasi antara 25000 dan 50000 , telah diperkirakan bahwa rata-rata lama setia saluran
per kapita bervariasi dari 4,3 m sampai 4,9 m .
Perlengkapan utama yang berhubungan dengan sebagian besar sistem
pengumpulan air limbah adalah manholes, yang memungkinkan masuk untuk
membersihkan saluran pembuangan . Sebuah foto dari lubang yang diinstal ditunjukkan
pada gambar . 4-2 . Manholes digunakan pada semua persimpangan pipa utama. Ketika
arus di saluran yang sangat besar yang akan bergabung , ruang persimpangan khusus
digunakan . Rincian lebih lanjut tentang ini dan lainnya hiasannya disajikan dalam bab 5.
Tabel 4-2 Jenis Saluran di Sistem Saluran Pengumpul yang Ditunjukan di Tabel 4-1.
Jenis Saluran Kegunaan
Building Berguna untuk mengumpulkan plambing di
gedung dan membawa air limbah gedung ke
cabang saluran.Jarak dari dinding pondasi
menuju tempat dimana saluran dimulai
bergantung pada regulasi bangunan.
Lateral or branch Saluran lateral dari elemen pertama sistem
pengumpulan air limbah dan biasanya
berada di jalan. Berguna untuk
mengumpulkan air limbah dari satu atau
lebih saluran bangunan dan membawanya
22 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
ke saluran utama.
Main Berguna untuk membawa air limbah dari
satu atau lebih saluran lateral menuju
batang saluran atau cabang saluran.
Trunk Berguna untuk membawa air limbah dari
saluran utama menuju pengolahan atau
fasilitas pembuangan.
Intercepting Berguna untuk mengumpulkan air limbah
dari saluran cabang dan membawa air
limbah menuju tempat pengolahan atau
fasilitas pembuangan.
4-2 Desain dari Sanitasi Saluran Pembuangan Kotoran dengan Aliran Gavitasi
Dalam mendesain sistem sanitari dengan aliran gravitasi, desainer haruslah (1) melakukan
investigasi pendahuluan; (2) mengecek ulang desain dan memilih data dan kriteria dasar
desain; (3) desain saluran pembuangan, yang termasuk di dalamnya persiapan awal untuk
desain sistem saluran pembuangan dan desain dari saluran pembuangan individu; (4)
mempersiapkan kontrak gambar dan spesifikasinya. Pengetahuan dan pengalaman yang
banyak sangat dibutuhkan untuk melakukan tugas ini. Biasanya proyek ini selesai dalam
dua tahap: persiapan laporan dari ahli teknik/insinyur atau perencanaan fasilitas yang
diikuti desain akhir. Laporan atau perencanaan akan melibatkan banyak aktifitas pada poin
(1) dan (2) diatas ditambah perbaikan dalam persiapan desain sistem saluran
pembuangan. Desain induk akhir membawakan kompletasi dalam lapangan kerja dan
persiapan dari dokumen kontrak akhir.
Tujuan dari sesi ini adalah untuk menyediakan latar belakang pengetahuan yang
dibutuhkan dan untuk mengilustrasikan aplikasi itu sendiri dalam desain sistem sanitasi
limbah kolektif.
Tabel 4-3 Tipe distribusi ukuran pipa perkotaan di Amerika Serika*
23 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Diameter pipa , mm (in) Distribusi % Diameter pipa, mm (in) Distribusi %
100, 125, 150 (4, 5, 6) 3,6 600 (24) 1,7
200 (8) 73,1 675 (27) 0,2
250 (10) 5,5 750 (30) 1,9
300 (12) 4,5 900 (36) 0,9
350,375, 400 (14, 15, 16) 3,4 1050 (42) 1,4
450 (18) 2,2 Total 100
500, 550 (20, 21) 1,6
Diadaptasi dari Ref. 9. Berdasarkan data dari 97 cities in 21 states.
Catatan: mm x 0,03937 = in
Investigasi Pendahuluan
Investigasi pendahuluan yang komprehensif terhadap area yang akan dipasang saluran
pembuangan sangat dibutuhkan tidak hanya untuk mendapatkan data yang dibutuhkan
untuk desain dan konstruksinya tetapi juga untuk menyimpan informasi yang
berhubungan dengan kondisi lokal sebelum konstrusi dimulai.
Diluar dari kerja para teknisi, seluruh peta yang berhubungan dan gambar tentang area
harus diperoleh. Ahli teknik perkotaan dan surveyor , ahli perencanaan tata wilayah,
organisasi perencanaan lokal, organisasi penilai, perusahaan asuransi dan kantor
keperluan publik sering kali memiliki peta dan izin untuk menduplikasi. Untuk proyek
pembangunan saluran yang lebih besar, peta yang berguna dapat diperoleh dari Survei
Geologi U.S., beberapa perantara negara atau Pelayanan dan Konservasi Tanah U.S.
Departemen Pertanian.
Bidang Kerja. Jika peta yang memuaskan tidak tersedia, survei harus dibuat. Tingkat
ketelitian yang dibutuhkan tergantung dari proyeknya. Survei sebaiknya menunjukan
lokasi jalan, gang, rel kereta, taman umum, dan bangunan, kolam, sungai, drainase dan
struktur dan keutamaan lainnya yang mungkin mempengaruhi atau terpengaruh oleh
pembangunan sistem saluran pembuangan. Dalam beberapa kasus, ini dibutuhkan untuk
menunjukkan garis properti.
24 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Sistem yang akurat, permanen dan lengkap dari level cabang dibutuhkan seluruh area
untuk mencangkup tujuan pembangunan saluran pembuangan. Tanda di cabang perlu
dibuat di setiap blok di setiap jalan dimana saluran pembuangan akan terpasang dan detail
topografi juga dibutuhkan setelah itu. Profil harus dibuat dari seluruh jalan dan gang yang
ada, dan jika keadaan eksisting berbeda dengan yang dibangun maka informasi terakhir
harus didapatkan.
Jika tidak sesuai, area yang berdekatan dimana saluran buangan dibutuhkan di masa depan
harus dipertimbangkan. Dalam beberapa kasus, catatan topografi dapat digunakan untuk
memplot peta dengan kontur yang sesuai dengan interval. Untuk menyiapkan desain
pendahuluan, elevasi dari jalan dan gang, tinggi dan rendahnya titik, dan perubahan slope
permukaan biasanya sudah cukup; sehingga survei kontur tidak diperlukan. Bagaimanapun
juga, peta kontur seringkali dapat disiapkan secara ekonomis dengan metode
photogrammetric aerial. Informasi penting untuk menentukan termasuk elevasi dasar
sungai, selokan,kanal dan urung-urung, dan ekspektasi maksimum dan elevasi permukaan
air biasa.
Informasi struktur dan utilitas yang tersedia harus mencakup:
1. Elevasi dari ambang gedung dan ketinggian basement mereka.
2. Karakter, umur dan kondisi dari pavement jalanan dimana saluran pembuangan
akan diletakkan.
3. Lokasi dari air dan gas, listrik, drainase dan seluruh struktur di bawah tanah.
Ketika terjadi kekurangan informasi yang baik terkait fasilitas di bawah tanah, maka sangat
dianjurkan untuk melakukan penggalian lubang di jalana untuk mendapatkan data yang
dibutuhkan.
Data curah hujan dan run off harus dilokasikan atau ketika tidak mencukupi maka
pengukuran di lapangan harus dilakukan jika memungkinkan. Informasi bahwa
pembangun dan kontraktor dapat mensuplai berkenaan dengan air tanag harus dicatat dan
dalam kasus area yang rendah, mungkin diperlukan sekali untuk menggali lubang atau
membuat pengeboran untuk mengindikasikan kondisi air tanah.
25 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Sangatlah penting untuk mengetahui karakter tanah di tempat akan dibangun saluran
pembuangan sehingga biayanya dapat diestimasikan dengan akurat. Untuk tujuan ini,
eksplorasi tanah dengan pengeboran dapat dilakukan, dengan sampel yang diambil pada
interval 1,5 m (5 ft) dan di tiap perubahan jenis tanah. Pengeboran tanah harus
diperpanjang sekurang-kurangnya 1,5 m (5 ft) dibawah estimasi terendah dari penggalian.
Penolakan tidak dibutuhkan mengartikan bahwa dasar batu telah dicapai. Oleh karena itu,
di lokasi tersebut biasanya dibutuhkan kenaikan 3 m (10 ft) agar diketahui bahwa
penolakan bor terjadi karena telah mencapai dasar batu atau karena alasan lainnya.
Struktur dimana seperti stasiun pompa , ruang junction yang besar, pengeboran inti harus
dilakukan jika penolakan telah terjadi saat mengebor tanah. Perhatian spesial harus
diberikan untuk lokasi pengeboran dimana areanya sulit untuk dikembangkan. Contohnya
adalah area sekitar sungai, rel kereta dan jalanraya; tempat penggalian yang dalam atau
dengan air tanah yang tinggi; dan tempat dimana penggalian dekat dengan struktur yang
ada di bawah tanah.
Informasi penting lainnya termasuk ke dalam upah tenaga lokal yang tidak ahli dan tenaga
ahli, biaya konstruksi material dan suplier, biaya konstruksi dari kerja yang telah selesai
sebelumnya, dan tarif angkut dan biaya sewa truk dan peralatan. Informasi ini berguna
dalam mempersiapkan perkiraan biaya yang dapat diandalkan.
Penyusunan peta dan profil. Bekerja pada peta premliminary dan profil harus dimulai
sesegera mungkin selama pekerjaan lapangan, sehingga penelitian lain awal untuk desain
dapat dimulai sebelum pekerjaan lapangan selesai. Sebagai aturan, peta pada skala 25 m
sampai 10 mm (200 ft 1 ) cukup besar untuk memungkinkan data yang akan ditampilkan
secara detail yang memadai untuk sistem desain awal, tetapi di mana terdapat banyak
bawah permukaan, skala 5 m atau kurang sampai 10 mm (40 ft atau kurang untuk 1)
mungkin diperlukan untuk kejelasan.
Untuk penggunaan dalam persiapan desain profil, elevasi jalan harus ditunjukan sekurang-
kurangnya 15 m (50 ft) dan perubahan tiba-tiba dalam slope permukaan. Kontur, jika
tersedia, harus diplotkan pada interval 0,5m (2 ft). Puncak elevasi jalan harus ditandai, dan
elevasi harus diberikan sejauh seratus meter. Contohnya peta untuk area perumahan,
26 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
dimana elevasi ditunjukan tetapi tidak pipa atau manholenya, diberikan pada Gambar 4-3.
Lembar profil dari permukaan tanah untuk tujuan rute saluran harus disiapkan dengan
sistem komputasi yang canggih.
Pertimbangan Desain Dasar
Mendesain saluran sanitasi harus mempertimbangkan:
1. Estimasi debit air buangan untuk watu mendesain dan evaluasi dari kondisi lokal yang
mungkin berdampak pada operasi hidrolika sistem
2. Pemilihan persamaan desain hidrolik, bahan dan ukuran minimum pipa saluran
alternatif, kecematan aliran minimum dan maksimum, dan slope
3. Evaluasi dan alternatif garis arah atau desain
4. Evaluasi dari pemakaian kurva saluran
5. Pemilihan perlengkapan saluran yang cocok
6. Peninjauan ulang dari kebutuhan ventilasi untuk saluran
Detail desain biasanya ditetapkan dengan informasi dari investigasi pendahulu.
Desain aliran. Pada kebanyakan situasi, seperti yang telah disebutkan sebelumnya, total
aliran air buangan terdiri dari tiga komponen: air buangan dari perumahan, komersial, dan
sumber institusional; air buangan industri; dan infiltrasi. Sehingga, saluran sanitasi yang
akan didesain pada waktu pendesainan untuk aliran air buangan berikut:
1. Debit puncak per-jam dari sumber perumahan, komersial, institusional, dan industri
dari seluruh area pelayanan.
2. Infiltrasi puncak dari seluruh area pelayanan
Persamaan Desain-Hidrolika
Seperti yang telah dibahas dalam Chapter 2, persamaan Manning biasanya digunakan
untuk mendesain saluran. Direkomendasikan untuk nilai n Manning adalah 0,013 dan
digunakan untuk menganalisa saluran yang sudah ada yang telah dirancang dengan baik
dan untuk merancang saluran baru. Lalu, nilai n Manning 0,015 dapat digunakan untuk
menganalisa saluran yang sudah lama. Nilai n yang lebih tinggi dapat digunakan untuk
27 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
menganalisa saluran apabila terjadi kemerosotan, kepergian dari garis ke tingkatan, variasi
dari dalam dimensi, endapan, atau pengerjaan inferior pada saluran sudah tampak.
Nilai n Manning sebesar 0,013 untuk saluran baru dan saluran jadi yang telah dikonstruksi
dengan baik berdasarkan pada penggunaan pipa masing-masing, panjang tidak lebih dari
1,5 m (5 ft) dengan permukaan dalam yang lembut dan dalam asumsi bahwa hanya
prosedur konstruksi kelas satu yang diperbolehkan.
Beberapa pipa yang dibuat dari beragam plastik, awalnya lembut dan kapasitas
menahannya lebih panjang daripada pipa yang dibuat dengan bahan tradisional. Standar
panjang pipa lebih panjang daripada beberapa jenis pipa lama. Sehingga, beberapa
produsen telah menganjurkan nilai n yang lebih kecil untuk pipa plastik (n = 0,011 atau n =
0,010). Tetapi jumlah koneksi bangunan, manhole, dan kelengkapan penyebaran debit
lainnya pada saluran yang diberikan tetap sama, tanpa memperhatikan material pipa.
Untuk alasan ini, dan mempertimbangkan ketidak-pastian yang melekat pada desain
saluran dan konstruksi, nilai dari n untuk desain saluran harus kurang dari 0,013.
Ukuran dan bahan pipa saluran
Prinsip bahan pipa saluran biasanya adalah semen asbes, ductile iron, reinforced concrete,
prestressed concrete, polyvinyl chlorida, dan vitrified clay. Jangka ukuran dan informasi pada
pembuatan saluran dari bahan-bahan tersebut ditampilkan pada Tabel 4-4. Bahan pipa
saluran lainnya seperti cast iron, corrugated metal, steel, nonreinforced concrete, dan
various plastics, ataupun plain atau reinforced dengan glass fibers.
Pada desain saluran, ukuran minimum dari pipa saluran harus baik karena kadang ukuran
buangan yang besar memasukin saluran, dan jarang terjadi penyumbatan apabila ukuran
pipa tidak lebih kecil daripada 200 mm (8 inchi). Tentu saja, ukuran saluran yang lebih
kecil akan lebih besar daripada koneksi saluran bangunan yang biasa digunakan, jadi,
benda mungkin bisa melewati jaringan perpipaan bangunan seperti ketika mewati saluran.
Ukuran minimum sebesar 200 mm (8 inchi) sangat direkomendasikan untuk saluran
sanitasi dengan aliran-gravitasi. Ukuran jaringan perpipaan yang umum pada gedung
adalah 150 mm (6 inchi). Tapi ukuran 125 dan 100 mm (5 dan 4 inchi) juga sudah banyak
digunakan dengan baik di beberapa area.
28 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Kecepatan Minimum dan Maksimum
Apabila debit air buangan untuk waktu tertentu sangat kecil, padatan mungkin akan
mengendap pad saluran. Harus ada debit yang cukup yang harus ada untuk mendorong
padatan yang mungkin mengendap selama debit rendah. Praktek yang sering dilakukan
adalah dengan mendesain slope saluran untuk menentukan kecepatan minimum yaitu 0,6
m/s (2,0 ft/s) dengan debit pada satu atau setengah kedalaman. Kecepatan yang kurang
dari satu atau setengah kedalaman akan lebih besar daripada 0,6 m/s. Seringkali
kecematan minimum dan maksimum dispesifikasi dalam standar lokal ataupun nasional.
Walaupun kecepatan aliran pada dasar saluran secara signifikan akan berdampak pada
seberapa cepat air buangan mengalir, rata-rata kecematan yaitu 0,3 m/s (1,0 ft/s) biasanya
cukup untuk menghindari pengendapan padatan organik pada air buangan. Untuk
menghindari pengendapan dari benda mineral, seperti pasir atau kerikil, kecepatan rata-
rata yaitu 0,75 m/s (2,5 ft/s) biasanya cukup memadai untuk saluran sanitasi. Ada angka
minimum, pada saluran dengan aliran baik, dimana akses untuk pembersihan sangat sulit,
kecepatan minimum harus 1,0 m/s (3,0 ft/s) (Lihat “Depressed Sewers” Chapter 5, Section
5-3). Slope harus sesuai dengan kecepatan rata-rata minimal 0,5 m/s (1,5 ft/s) yang sudah
banyak digunak pada beberapa kasus tertentu. Tetapi saluran dengan slope sedemikan
rupa harus lebih sering dirawat dan dibersihkan.
Mengulangi pembersihan endapan material pada saluran itu sangat mahal dan apabila
endapan tidak dibersihkan, maka dapat menyebabkan masalah.... Sehingga setiap
kemiringan memiliki aliran yang dapat membersihkan dengan sendirinya walaupun biaya
yang dibutuhkan untuk membuat slope yang curam akan lebih besar daripada menambah
biaya untuk maintaining saluran dengan slope yang lebih datar. Hal ini sangat
direkomendasikan, karena apabila pekerjaan maintaining diabaikan, endapan berupa
padatan akan muncul. Sehingga saluran tidak bisa berfungsi dengan baik, dan tidak dapat
mengalirkan air buangan dengan laju aliran yang sudah dirancang, sehingga menyebabkan
bahaya.
Tabel 4-4. Jarak ukuran yang tersedia dan deskripsi dari pipa yang biasa digunakan
untuk saluran dengan aliran-gravitasi.
29 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Tipe Pipa
Jarak ukuran yang
tersedia
mm (inchi)*
Deskripsi
Asbestos
Cement (AC)
100-900
(4-36)
Berat lebih kecil daripada pipa kaku pada
umumnya. Rentan terhadap korosif asam dan
kerusakan dari hidrogen sulfida, tapi apabila
diperbaiki dengan wajar dengan uap pada
tekanan yang tinggi (proses autoclave), maka
dapat digunakan walaupun pada lingkungan
yang air agresif atau tanah dengan konsentrasi
sulfat yang tinggi
Ductile Iron
(DI)
100-1350
(4-54)
Sering digunakan untuk melewati sungai dan
dimana pipa tidak biasanya harus membawa
muatan besar, dimana saluran anti bocor yang
tidak biasa dibutuhkan, atau dimana dimana
masalah yang tidak biasa harus diatasi. Pipa
ductile-iron sangat rentan terhadap korosi dari
asam dan kerusakan akibat hidrogen sulfida,
sehingga tidak bisa digunakan ketika air tanah
kondisinya payau, kecuali apabila ada
perhitungan yang sesuai
Reinforced
Concrete (RC)
300-3600
(12-144)
Pipa ini biasanya dapat digunakan untuk
kondisi pada umumnya. Namun sangat rentan
korosi pada interior pipa apabila kondisi air
buangan mengandung hidrogen sulfida, atau
pada bagian luar apabila terbakar dalam asam
atau lingkungan yang tinggi kadar sulfidanya
Prestressed
Concrete (PC)
400-3600
(16-144)
Pipa ini cocok untuk transmisi yang panjang
tanpa sambungan ke gedung dan ketika
pencegahan terhadap kebocoran sangat
dibutuhkan. Namun jenis pipa ini sangat rentan
30 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
terhadap korosi
Polyvinyl
Chloride
(PVC)
100-375
(4-15)
Adalah pipa plastik yang digunakan untuk
saluran sebagai alternatif pipa berbahan asbest-
cement dan vitrivied-clay. Pipa ini sangat ringan
namun kuat. Pipa ini juga tahan korosi.
Vitrified Clay
(VC)
100-900
(4-36)
Pipa ini digunakan selama bertahun-tahun
untuk saluran dengan sistem aliran-gravitasi:
masih sering digunakan dalam ukuran yang
kecil dan besar. Pipa ini tahan korosi, baik
korosi dari asam ataupun alkali. Pipa ini tidak
rentan terhadap bahaya dari hidrogen sulfida,
tapi sangat rapuh dan rentan rusak.
Ukuran yang disebut tersedia tanpa membutuhkan desain khusus atau mesin dan
perlengkapan proses produksi khusus. Beberapa ukuran mungkin tidak tersedia
untuk seluruh wilayah. Ukuran yang lebih besar daripada yang disebutkan dibuat
dengan pemesanan khusus. Sebagai contoh, sebuah instansi dari produsen
membuat pipa dengan bahan reinforced concrete berdiameter 5200 mm (17-ft),
lebih dari satu produsen/pabrik sudah memproduksi pipa filament-wound
reinforced resin dengan diameter 2759 mm (108-inchi), dan pipa PVC sudah pernah
dibuat dalam ukuran 675 mm (27-inchi) di Amerika Serikat dan 1000 mm (39-
inchi) di Eropa.
Note: mm x 0,03937 = inchi
Kejadian erosif pada zat yang tersuspensi dalam air buangan, tidak hanya bergantung pada
kecepatan air buangan pada saluran, tetapi juga kondisi alami. Karena kejadian erosif ini
adalah faktor penting yang harus diperhatikan dalam menjaga kecepatan maksimum yang
aman dalam aliran air buangan. Karakter daripada zat tersuspensi harus dipertimbangkan.
Secara umum, kecepatan rata-rata maksimum adalah 2,5 sampai 3,0 m/s (8-10 ft/s) pada
rancangan kedalaman atau debit yang tidak akan membahayakan saluran.
Kecepatan aliran yang tinggi dalam ukuran pipa saluran yang kecil dan kedalaman debit
yang sesuai memungkinkan bagi zat yang besar, yang mana ketika zat tersebut memasuki
31 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
sistem saluran sanitasi dan tertinggal di saluran balik, zat tersebut tidak akan bersarang di
saluran tersebut karena aliran air yang datang selanjutnya akan membawa zat tersebut.
Slope minimum
Saluran dengan slope yang datar biasanya perlu penggalian lebih banyak dimana slope
permukaan terlalu datar atau perubahan elevasi yang sangat kecil. Dalam beberapa kasus,
ukuran saluran dan slope harus dirancang sehingga kecepatan aliran debit akan meningkat
secara progresif. Atau, paling tidak aliran akan tetap sepanjang saluran tersebut. Lalu
padatan yang terbuang ke dalam saluran dan dibawa oleh aliran debit akan dibawa
sepanjang saluran dan tidak akan mengendap di beberapa titik karena penurunan
kecepatan. Secara umum, slope minimum dijelaskan dalam Tabel 4-5 untuk pipa saluran
berukuran kecil dalam sistem saluran sanitasi yang baik.
Dalam jangka tertentu, dalam saluran dengan slope yang datar akan terjadi penumpukan
hidrogen sulfida. Ketika dilepaskan ke udara dari air buangan, dapat menyebabkan
pencemaran udara yang serius.
Tabel 4-5. Slope minimum untuk saluran sanitasi dengan aliran secara gravitasi.
Ukuran
(mm)
Ukuran
(inchi)
Slope, (m/m)*
n = 0,013 n = 0,015
200 (8) 0,0033 0,0044
250 (10) 0,0025 0,0033
300 (12) 0,0019 0,0026
375 (15) 0,0014 0,0019
450 (18) 0,0011 0,0015
525 (21) 0,0009 0,0012
600 (24) 0,0008 0,0010
675 (27) 0,0007* 0,0009
750 (30) 0,0006* 0,0008*
32 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
900 (36) 0,0004* 0,0006*
*Berdasarkan persamaan Manning, dengan kecepatan aliran minimum adalah 0,6 m/s.
Dimana slope curam biasa digunakan.
*Slope curam minimum untuk konstruksi sekitar 0,0008 m/m.
Note: mm x 0,03927 = inchi
m x 3,2808 = ft
Ketika merancang selokan besar (terutama batang atau menyadap saluran pembuangan ) ,
penting untuk mempertimbangkan kondisi yang mungkin berkembang pada aliran
minimum selama beberapa tahun pertama setelah kondisinya yang mungkin berkembang
di aliran minimum selama beberapa tahun pertama konstruksi . Perlu dipastikan bahwa
kecepatan tidak Wiil sangat rendah , untuk jangka waktu yang signifikan , untuk
menghasilkan deposito pantas di gorong-gorong , karena penghapusan deposito ini akan
melibatkan biaya yang berlebihan . Sebuah alternatif untuk pembangunan saluran
pembuangan tunggal yang besar untuk melayani untuk jangka panjang adalah untuk
membangun sebuah selokan kecil awalnya dan untuk menambah saluran pembuangan lain
ketika wilayah layanan telah dikembangkan lebih lanjut . Meskipun biaya pembangunan
dua selokan smaler mungkin lebih besar daripada yang dari selokan tunggal yang besar ,
biaya pembersihan tinggi selokan besar selama tahun-tahun awal operasi mungkin lebih
dari mengimbangi peningkatan biaya proses konstruksi dari dua selokan kecil .
Konsep baru saja dijelaskan mungkin tidak berlaku untuk selokan kecil karena biaya relatif
dari proses konstruksi dan pembersihan tidak sama seperti untuk selokan besar .
Misalnya , perbedaan dalam biaya proses konstruksi dari 200 - mm ( 8 -in ) sewe dan 300 -
mm ( 12 in ) selokan hanya perbedaan dalam biaya dari pipa itu sendiri , biaya untuk pipa
ini ukuran selokan biasanya berkisar dari 5 hingga 8 persen dari biaya selokan selesai.
Faktor-faktor lain yang harus dipertimbangkan adalah biaya , baik tangible maupun
intangible , dan iritasi publik di ketidaknyamanan dan gangguan yang disebabkan oleh
membangun selokan lain di wilayah yang sama setelah hanya beberapa tahun telah
berlalu .
33 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
Keselarasan alternatif dan desain . Sering dua atau lebih rute pipa alternatif dapat dibuat
untuk proyek tertentu . Biasanya akan perlu untuk mempersiapkan detail desain untuk
setiap alternatif dan untuk membuat estimasi perbandingan biaya sebelum keputusan
dapat dicapai . Beberapa rute alternatif jika diinginkan mungkin melibatkan penempatan
selokan seberang milik pribadi . Namun, kecuali ada keuntungan yang signifikan dalam
biaya atau kondisi lain yang dihasilkan dari penempatan di seluruh milik pribadi ,
umumnya tidak dianjurkan untuk membangun selokan biasa di luar hak publik dari jalan .
Pencegat sering dibangun di casements swasta karena lokasi yang paling menguntungkan
bagi intersepsi biasanya di lembah dekat saluran drainase alami .
Penggunaan selokan melengkung . Keberpihakan alternatif atau desain mungkin termasuk
penggunaan saluran pembuangan melengkung . Secara tradisional , selokan telah ditata
dalam garis lurus antara lubang got sehingga thar personil maintenace dapat memeriksa
dan membersihkan selokan . Keberpihakan lurus juga dianggap perlu untuk
mempertahankan karakteristik aliran yang diinginkan . Namun, melengkung , bukan lurus,
keberpihakan selokan di jalan-jalan melengkung kadang-kadang memungkinkan untuk
konstruksi nyaman dengan hak publik dari jalan , mengganggu kurang dengan utilitas lain ,
memerlukan lebih sedikit lubang got , dan mungkin menyediakan layanan saluran
pembuangan yang lebih nyaman untuk semua situs bangunan. Banyak masyarakat
memiliki selokan melengkung untuk waktu yang cukup lama untuk menunjukkan
kelayakan penggunaannya .
Untuk selokan kecil , kelengkungan biasanya diperoleh dengan meletakkan suksesi pipa
lurus dengan sendi dibelokkan sedikit. Hanya sistem jointing paling waterlight harus
dispesifikasikan untuk selokan tersebut . Namun, kemungkinan kebocoran berkembang
atau akar memasuki saluran pembuangan akan meningkat dengan penggunaan miring-
pipa akhir, sebaiknya tanpa defleksi bersama. Rincian lain dari desain , includong
kecepatan minimum dan persyaratan kemiringan , harus sama seperti untuk saluran
pembuangan lurus .
Jika keberpihakan selokan melengkung yang dimaksud , para tyipes membersihkan
peralatan yang tersedia untuk pemeliharaan saluran pembuangan harus dipelajari . Jet air
34 | P a g e
PENYALURAN AIR BUANGAN
dan membersihkan bola biasanya beroperasi di selokan melengkung dengan tidak lebih
sulit daripada di selokan lurus . Namun, jika deposito grit berat diharapkan dan pembersih
ember diperlukan , lekukan harus cukup datar sehingga ember dapat ditarik melalui
saluran pembuangan tanpa merusak dinding selokan baik oleh ember atau kabelnya .
Beberapa kelemahan yang terkait dengan keberpihakan melengkung adalah: peralatan
laser untuk mempertahankan line dan kelas selama konstruksi tidak dapat digunakan :
tajam selokan melengkung sulit untuk memeriksa oleh televisi sirkuit tertutup atau masih
phoyography , dan kebocoran tidak dapat visual terletak mengharapkan dekat lubang got .
Kelengkapan selokan. Para kelengkapannya utama selokan sanitasi lubang got , penurunan
inlet ke lubang got , membangun hubungan , dan ruang persimpangan . Selain itu, banyak
struktur yg berhubung khusus mungkin diperlukan , tergantung membangun struktur
disajikan dalam Bab . 5 . Untuk alasan ini , pembahasan berikut akan terbatas pada
pertimbangan desain tertentu beberapa tentang lubang got .
Untuk selokan yang 1200 mm ( 48 in) dan lebih kecil , lubang got harus ditempatkan pada
perubahan ukuran , lereng atau arah . Untuk selokan yang lebih besar, perubahan ini dapat
dilakukan tanpa harus memasang lubang got . Jika memungkinkan, tetes vertikal di
mengalir air limbah harus dipasang . Pada titik-titik tersebut , bata tanah liat atau vitrifikasi
- lapisan aus - tahan lainnya dapat diberikan dalam struktur beton untuk mencegah erosi
beton .
Jumlah lubang got harus memadai sehingga selokan dapat dengan mudah diperiksa dan
dipelihara . Jarak maksimum yang direkomendasikan antara lubang got dibahas dalam
Bab . 5 , Sec . 5-1
35 | P a g e