BAB I

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA2.1 Umum

Dalam perencanaan sistem penyaluran air buangan diperlukan data mengenai proyeksi jumlah penduduk. Dari data proyeksi penduduk tersebut akan didapatkan jumlah debit air buangan total penduduk yang nantinya akan digunakan untuk menghitung dimensi pipa air buangan. Selain data proyeksi penduduk hal yang perlu diperhatikan adalah kriteria perencanaan sistem penyaluran air buangan, baik dari segi kecepatan aliran, waktu tempuh, atau perlu atau tidaknya bangunan pelengkap (Metcalf & Eddy, 2003).Sebelum melakukan perencanaan penyaluran air buangan, perlu diketahui mengenai sumber-sumber air buangan, antara lain (Metcalf & Eddy, 2003):1. Sumber domestik

Berasal dari pemukiman penduduk, daerah komersial, dan bangunan-bangunan institusional. Ciri-ciri air buangan dari sumber domestik ini adalah:

a. Banyak mengandung zat fisis, biologis, dan organik;

b. Terdiri dari kotoran berupa larutan dan suspensi;

c. Jumlahnya tergantung pemakaian air bersih.

2. Sumber industri

Berasal dari berbagai jenis industri. Ciri-ciri dari air buangan industri adalah:

a. Berasal dari proses industri dan komposisi air buangan tergantung dari jenis industrinya;

b. Mengandung unsur-unsur kimia yang paling dominan.3. Infiltrasi

a. Adanya air dari luar yang menelusup ke dalam pipa;

b. Banyaknya tergantung pada dimensi dan panjang pipa;c. Infiltrasi rate biasanya 1-3 l/det.

2.2 Proyeksi Jumlah Penduduk

Proyeksi jumlah penduduk diperlukan dalam perancangan sistem penyaluran air buangan yang akan digunakan untuk jangka waktu panjang. Hal ini penting dilakukan agar bangunan tersebut dapat digunakan sesuai dengan periode desain yang telah direncanakan dan tidak menimbulkan masalah pada masa yang akan datang. Begitu juga halnya dalam mendesain penyaluran air buangan bagi penduduk suatu kota, maka jumlah penduduk kota pada masa yang akan datang haruslah diketahui. Untuk mengetahui jumlah penduduk pada masa yang akan datang tersebut, digunakan metode proyeksi jumlah penduduk. Ada beberapa jenis metode yang dipakai untuk menentukan proyeksi penduduk, diantaranya (Suwarno, 2000):

1. Metode Aritmatika/linear;

2. Metode Logaritma;

3. Metode Eksponensial;

4. Metode Geometri.

2.2.1 Metode Aritmatika/LinearMetode ini didasarkan pada angka kenaikan penduduk rata-rata setiap tahun. Metode ini digunakan jika data berkala menunjukkan jumlah penambahan yang relatif sama setiap tahunnya. Metode ini juga merupakan metode proyeksi dengan regresi sederhana.

Persamaan umumnya adalah (Suwarno, 2000):Y = a + bX(2.1)

(2.2)

(2.3)dimana: Y = nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke-n

X = nilai independen, bilangan yang dihitung dari tahun ke tahun

a = konstanta

b = koefisien arah garis (gradien) regresi linear Yi = nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke- n.

Xi = bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awaln = jumlah data2.2.2 Metode LogaritmaMetode logaritma merupakan kombinasi antara laju pertumbuhan dengan declining growth rate. Metode ini dingunakan jika pertumbuhan penduduk yang terlalu besar akibat adanya pembatasan jumlah penduduk (Suwarno, 2000):Persamaan umumnya adalah :

(2.4)Persamaan diatas dapat dikembalikan kepada model linear dengan mengambil anti logaritma (Ln), dimana:

Y = a + b . LnX(2.5)Apabila diambil X' = Ln X, maka diperoleh bentuk linear Y = a + b . X', dengan mengganti nilai X = Ln X

(2.6)

(2.7)dimana: Y = Nilai variabel Y berdasarkan garis regresi,populasi ke-n

X = Bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awal

a = Konstanta

b = Koefisien arah garis (gradien) regresi linierYi = nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke- n.

Xi = bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awaln = jumlah data2.2.3 Metode EksponensialMetode eksponensial biasanya dingunakan jika laju pertumbuhan penduduk proporsional dengan jumlah penduduk asalnya. Metode ini sering dingunakan dalam perhitungan proyeksi penduduk. Pada metode ini rumus digunakan adalah (Suwarno, 2000):Y = a . ebx (2.8)

(2.9)

,.,(2.10)dimana: Y = Nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke - n

x = Bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awal

a = Konstanta

b = Koefesien arah garis (gradien) regresi linier

e = 2,7183

2.2.4 Metode Geometri (Power)

Metode ini didasarkan pada rasio pertambahan penduduk rata-rata tahunan. Sering digunakan untuk meramal data yang perkembangannya melaju sangat cepat. Pertumbuhan penduduk di plot pada semilog. Persamaan umumnya adalah (Suwarno, 2000) :

(2.11)Persamaan diatas dapat dikembalikan kepada model linear dengan mengambil anti logaritma (ln). Persamaannya adalah:Ln Y = ln a + b.lnX(2.12)Persamaan tersebut linier dalam ln X dan ln Y

(2.13)

dimana: Y= Nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke-n

X = Bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awal

a = konstanta

b = koefisien arah garis (gradien) regresi linier Yi = nilai variabel Y berdasarkan garis regresi, populasi ke- n.

Xi = bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awaln = jumlah dataPemilihan metode proyeksi dilakukan dengan menghitung standar deviasi (simpangan baku) dan koefisien korelasi. Rumus standar deviasi:

(2.14)

(2.15)dimana: xI = P P

yI = P = Jumlah penduduk awal

= Pr = Jumlah penduduk rata-rata

y = P = Jumlah penduduk yang akan dicarin = jumlah dataMetode pilihan ditentukan dengan cara melihat nilai S yang terkecil dan nilai r yang paling mendekati ( 1.2.3 Debit Air BuanganKandungan yang ada dalam air buangan adalah bahan organik dan bahan anorganik. Sedangkan debit air buangan sangat bergantung kepada (Metcalf & Eddy, 2003):1. Pemakaian air minum, biasanya 60-80% dari debit air minum;

2. Jenis sambungan rumah;

3. Untuk industri, tergantung dari jenis industrinya;

4. Untuk daerah komersial tergantung dari jenis penggunaan daerah tersebut (misalnya untuk hotel, restoran, toko, dan lain-lain).1. Sistem Pengelolaan Air Buangan

Sistem pengelolaan air buangan terdiri dari 2 sistem, yaitu:a. Sistem individual (on site sanitation), yakni sistem dengan kriteria sebagai berikut:

Untuk daerah low income (pedesaan, pinggiran kota);

Untuk industri; Contohnya adalah jamban cubluk dan tangki septik.

b. Sistem komunal (off site sanitation), yakni sistem yang pengelolaannya dilakukan secara keseluruhan untuk suatu kota atau daerah. Contoh dari sistem ini antara lain: mandi cuci kakus (MCK), jaringan air perpipaan atau limbah (public sewer).

2. Sistem Penyaluran Air Buangan

Sistem penyaluran air buangan terdiri dari 3 sistem, yaitu:

a. Sistem terpisah (Separate system), yakni sistem dengan kriteria sebagai berikut:

Diterapkan bila suatu daerah mempunyai fluktuasi hujan yang besar; Air buangan dan air hujan salurannya harus terpisah; Keuntungan dari sistem ini ialah: Diameter pipa air buangan lebih kecil karena hanya untuk air buangan saja; Tidak dipengaruhi oleh perbedaan debit musim hujan ataupun kemarau; Debit air buangan (Qab) kecil; Lebih higienis. Sedangkan kerugian dari sistem ini ialah: Biayanya lebih besar karena ada 2 saluran; Beban pengolahan untuk Bangunan Pengolahan Air Buangan (BPAB) lebih besar.

b. Sistem tercampur (Combined system), yakni sistem dengan kriteria sebagai berikut: Diterapkan pada daerah dengan fluktuasi hujan yang kecil; Pengaruh air hujan kecil; Keuntungan dari sistem ini ialah beban untuk pengolahan lebih kecil; Kerugian dari sistem ini ialah: Diameter saluran dan dimensinya kecil; Tidak efisien karena banyak ruangan yang kosong; Tidak higienis karena salurannya terbuka.c. Sistem riol interseptor , yakni sistem dengan kriteria sebagai berikut:

Pada musim hujan air buangan disalurkan ke badan air (sungai); Pada musim kemarau air buangan disalalrkan ke saluran air buangan.d. Sistem riol ukuran kecil (Small bore sewers)

Sistem penyaluran air efluen tangki septik dan/atau air limbah cucian (grey water); Keadaan pengaliran bertebaran, tetapi gradien hidrolisnya masih di bawah elevasi tangki septik dan alat-alat saniter daerah pelayanannya tidak terjadi air balik (backwater); Saluran lebih kecil; Lebih cocok diterapkan untuk daerah di mana semula sistem penyaluran air buangannya adalah sistem setempat (tangki septik dan bidang rembesan); Dialirkan ke BPAB; Sebaiknya waktu tempuh 10 menit agar tidak septik; Isi tangki septik secara periodik perlu dikuras dan diolah di Instalasi Pengolahan Limbah Tinja (IPLT).e. Sistem riol dangkal (Shallow sewer system) Sistem riol dengan pembebanan pipa relatif dangkal; Luas dan unit pelayanan sistem riol maksimum sekitar 4 unit luas daerah pelayanan retikulasi; Satu unit daerah retikulasi sama dengan 800 jumlah rumah dengan ukuran riol 225 mm, jadi empat kali 800 sambungan rumah yang masuk ke BPAB; Luas maksimum daerah pelayanan shallow sama dengan empat kali 25 Ha adalah 100 Ha dengan kepadatan rata-rata 160 jiwa/Ha.3. Prinsip Pengaliran Air Buangan

Prinsip pengaliran pada air buangan terdiri atas (Babbit, 1968):a. Salurannya tertutup;b. Saluran diusahakan sepanjang mungkin agar semua area air buangan bisa ter-cover;c. BPAB diletakkan sejauh mungkin;d. Memerlukan vent karena dekomposisi air buangan;e. Daerah pelayanan seluas mungkin;f. Saluran air buangan mengikuti jalur jalan.Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengaliran air buangan ini ialah (Babbit, 1968):a. Pengaliran dilakukan secara gravitasi;b. Debit aliran air buangan;c. Dianjurkan dengan kecepatan yang diisyaratkan dapat membersihkan saluran air dengan sendirinya;d. Dapat mensirkulasikan udara dan air buangan;e. Agar tidak terjadi pembusukan air buangan sampai ke BPAB usahakan dalam waktu kurang dari 18 jam;f. Pipa air buangan tidak boleh penuh (maksimal 80%).Pada penyaluran air buangan, sistem pengaliran yang digunakan (Metcalf & Eddy, 2003):1. Pengaliran secara gravitasi, yaitu pengaliran yang bersifat terbuka dalam saluran tertutup. Pengaliran memanfaatkan gaya gravitasi dalam saluran;2. Pengaliran yang bertekanan atau menggunakan pompa, yaitu pengaliran yang terjadi karena ada pemompaan yang dilakukan dalam saluran tertutup karena muka air tidak dapat berhubungan secara bebas dengan atmosfer.

Dari kedua jenis pengaliran diatas, sebaiknya digunakan pengaliran gravitasi karena bersifat ekonomis dan tidak perlu pekerjaan tambahan seperti perawatan, perbaikan pompa, dan pemeriksaan rutin yang biasanya dilakukan terhadap sistem pemompaan. Pemakaian pompa sedapat mungkin diminimalkan, hanya dipakai jika pengaliran secara gravitasi tidak memungkinkan.Jenis-jenis pipa yang ada pada jaringan perpipaan air buangan (Metcalf & Eddy, 2003):1. Pipa persil

Pipa persil adalah pipa yang langsung menerima air buangan dari sumbernya. Letaknya dipekarangan rumah atau gedung. Biasanya berdiameter 4-5 inchi dan berupa pipa (PVC).

2 Pipa servis

Pipa servis adalah pipa yang menerima air buangan dari pipa persil. Letaknya diluar pekarangan gedung. Biasanya berdiameter 6-8 inchi. Ada dua sistem yang dingunakan untuk pipa servis ini, antara lain :a. Sistem brandgang, yaitu sistem penyaluran air buangan dari pipa persil dari belakang rumah.

b. Sistem trotoir, yaitu sistem penyaluran air buangan dari pipa persil dari depan rumah.

3. Pipa lateral

Pipa lateral adalah pipa yang menerima air buangan dari pipa servis. Letaknya memanjang disepanjang jalan didepan rumah atau gedung. Diameternya 8 inchi.

4. Pipa cabang

Pipa cabang adalah pipa yang menerima air buangan dari pipa lateral. Berdiameter minimal 8 inchi.

5. Pipa induk

Pipa induk adalah pipa yang menerima air buangan dari pipa cabang dan membawanya ke BPAB.

1 1

1 2 3 2

2

Keterangan: 4 4 4 1. Pipa persil

2. Pipa servis

53. Pipa lateral

4. Pipa cabang

5. Pipa induk

Gambar 2.1 Istilah jaringan perpipaan air buanganSumber : Metcalf & Eddy, 2003Berdasarkan Gambar 2.1 diatas dapat diketahui bahwa pipa persil menerima air buangan langsung dari sumber (misalnya: dapur, kamar mandi), sedangkan pipa servis menerima air buangan langsung dari pipa persil dan pipa lateral dari pipa servis.Pola-pola jaringan sistem penyaluran air buangan adalah (Metcalf & Eddy, 2003):

1. Pola interseptor

a. Pola sistem campuran terkendali;

b. Pipa interseptor dingunakan pada musim kering, kecepatan didesain sehingga aliran; tidak dapat meloncati lubang pipa tegak, aliran terperosok kedalam pipa tegak dan masuk ke dalam pipa interseptor;

c. Pada musim hujan, kecepatan besar sehingga dapt meloncati lubang pipa tegak langsung ke badan air penerima;

d. Pola interseptor dipasang sejajar sungai besar eterusnya ke BPAB.

Gambar 2.2 Jaringan pola interseptor

Sumber : Metcalf & Eddy, 20032. Pola zona

a. Pola yang diterapkan pada daerah pelayanan yang terbagi-bagi oleh adanya sungai pembagi daerah pelayanan tersebut;

b. Pada akhir pipa induk bibuat BPAB.

Gambar 2.3 Jaringan pola zona

Sumber : Metcalf & Eddy, 20033. Pola fanPola yang diterapkan pada daerah pelayanan yang terletak pada suatu lembah

Gambar 2.4 Jaringan pola fanSumber : Metcalf & Eddy, 20034. Pola radial

a. Pola yang diterapkan pada daerah pelayanan yang berupa bukit;

b. Pola jaringan menyebar kesegala arah, sehingga jalur yang ditempuh menjadi pendek;

c. Memerlukan banyak instalasi pengolahan.

Gambar 2.5 Jaringan pola radial

Sumber : Metcalf & Eddy, 2003Sebelum kita menentukan pola yang akan dipakai, kita harus memperhatikan beberapa faktor sebagai berikut:

1. Jenis sistem penyaluran;2. Luas atau jalur jalan;3. Topografi, hidrologi dan geologi;4. Batas wilayah kota tersebut;5. Lokasi pengelolaan dan pembuangan.Debit rata-rata per hari (Metcalf & Eddy, 2003):Qrab = fab . Qram (L/o/h) (2.16)Dimana: Qrab= Debit rata-rata air buangan (L/o/h)

Qram = Debit rata-rata air minum (L/o/h)

Qr = p . qr (L/det/1000 k)Atau, dapat juga digunakan persamaan (Metcalf & Eddy, 2003):qrab = fab . qram(2.17)Dimana: Qr

= Debit rata-rata air buangan (L/det/1000k)qrab = qr

= Debit satuan air buangan (L/det/1000 k)qram

= Debit satuan air minum (L/det/1000 k)fab

= Rasio air buangan (60-80%)p

= jumlah penduduk (ribu jiwa)1. Debit maksimum per hari (Metcalf & Eddy, 2003):

a. Fluktuasi debit air buangan harian dalam satu tahun;

b. Digunakan dalam perhitungan instalasi air buangan.Persamaannya adalah: qmd = fmd . qr(2.18)

Dimana : qmd = Debit maksimum per hari (L/det)fmd = Faktor maksimum per hari (1,1-1,25)qr= Debit satuan air buangan (L/det/1000 k)2. Debit maksimum per jam (jam puncak) = Q peak (Metcalf & Eddy, 2003):

a. Fluktuasi debit air buangan dalam satu hari;

b. Digunakan dalam menentukan dimensi saluran air buangan;

c. Rumus Q peak dapat dilihat pada masing-masing jenis pipa.3. Debit minimium per jam (Metcalf & Eddy, 2003):Digunakan untuk mengecek kedalaman air pada debit minimum. Persamaan yang dipakai adalah: qmin = 0,2-0,8 . qr (2.19)Dimana : qmin = Debit minimum per jam (L/det)fmd = Faktor maksimum per hari (1,1-1,25)qr= Debit satuan air buangan (L/det/1000 k)4. Debit infiltrasi.

Merupakan debit air yang menyusup ke dalam pipa/saluran air buangan. Debit ini harus diperhitungkan karena pekerjaan sambungan yang tidak terjamin, dan bahan yang murah. Debit infiltrasi dihitung pada dua tempat, yaitu (Metcalf & Eddy, 2003):

a. Pada pipa persil, persamaannya ialah: qinf persil = (0,1-0,3) . Qr

(2.20)Dimana : qinf= Debit infiltrasi (L/det)Qr = Debit rata-rata air buangan (L/o/h)b. Di sepanjang jalur, yang dihitung perpanjang pipa. Persamaannya ialah:

qinf sepanjang jalur = 1-3 L/det/km

Perhitungan debit air buangan dalam jaringan pipa adalah sebagai berikut (Metcalf & Eddy, 2003):1. Debit pipa persil (Qpp)

Qpp = 5 . p0,5 . qmd (2.21)Dimana: Qpp= Debit puncak desain pipa persil (L/det);

p= Jumlah penduduk (ribu jiwa);.

qmd= Debit satuan air buangan harian maksimum (L/det/1000k);

= (1,1 1,25) qr2. Debit pipa servis (Qps)

Qps = . n . Qpp (2.22)Dimana: Qps= Debit pipa servis (L/det);

n= Jumlah bangunan/jumlah jalur pipa persil 3. Debit pipa lateral (Qpl) dan debit pipa mayor (PI)

Persamaan yang digunakan:

a. Persamaan Moduto, digunakan untuk riol retikulasi dengan jumlah penduduk pelayanan 2000- 4000 jiwa.

(2.23) Qpb = Qpk + Qinf (2.24) Qinf = fr . Qr + L . qinf (2.25)Qr = p . qr

(2.26)

(2.27)

(2.28)Dimana: Qpk = Debit puncak musim kering (L/det);

Qpb = Debit puncak musim basah (L/det);

Qinf = Debit tambahan dari infiltrasi air hujan (L/det);

m = Jumlah lajur pipa servis;

x= Perbandingan antara populasi total (yang dilayani pipa lateral) terhadap populasi rata-rata pada jalur pipa servis;

Qpsr= Debit puncak rata-rata pipa servis (L/det);

Qr = Debit rata-rata air buangan (L/det)b. Persamaan Babbit, digunakan untuk penduduk 4000 - 1 juta jiwa.

Qpk = 5 . p0,8 . qmd(2.29)Qpb = Qpk + Qinf(2.30)Qinf = fr . Qr + L . qinf(2.31)Qmin = 1/5 . p1,2. qmin(2.32)qmin = 0,8 qr(2.33) Dimana: fr . Qr = Debit infiltrasi pada daerah retikulasi;

fr= Faktor infiltrasi retikulasi;

Daerah elit: fr = 0,1

Daerah sedang: fr = 0,2

Daerah jelek: fr = 0,3

Qr = Debit rata-rata (L/det);

L = Panjang pipa mayor/pipa lateral (km);qinf= Debit satuan infiltrasi dalam pipa mayor (l/det/km); qmin = 0,8 qr

= 1-3 L/det/km;

Qmin = Debit minimum (L/det).

Qmin = 1/5 . p1,2. qminc. Persamaan Babbit & Modifikasi Babbit, digunakan untuk penduduk > 1 juta jiwa.Qpk = 5 . p1-z . qmd (2.34) fp = 5 . p-z (2.35) Qmin = 1/5 . p1+z . qmin (2.36)qmin = 0,8 qr (2.37)z = (2.38)Dimana: Qpk = Debit puncak musim kering (L/det)Qmin = Debit minimum (L/det)

qmd= Debit satuan air buangan harian maksimum (L/det/1000k)

= (1,1 1,25) qr

p= Penduduk dalam ribuan2.4 Tingkat Pelayanan

Sanitasi yang baik juga dilihat dari sistem penyaluran air buangan. Berdasarkan Millennium Development Goals (MDGs) tingkat pelayanan akan sanitasi yang baik target MDGs untuk tahun 2015 yaitu sebesar 65,5%. Namun, sampai tahun 2010 baru tercapai sebesar 52,1% artinya Indonesia butuh bekerja lebih giat lagi untuk mencapai target MDGs untuk tingkat pelayanan sanitasi yang baik.Sedangkan menurut Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BAPPENAS) pada laporan pencapaian tujuan pembangunan millenium di Indonesia 2011 pada tujuan memastikan kelestarian lingkungan hidup untuk poin proporsi rumah tangga dengan akses berkelanjutan terhadap fasilitas sanitasi dasar layak, perkotaan dan pedesaan dimana acuan dasarnya (1003) sebesar 24,81% sedangkan tahun 2011 mencapai 55,60% dan untuk target MDGs tahun 2015 sebesar 62,41%. Artinya perlu adanya perhatian khusus dari masyarakat dan pihak-pihak terkait untuk menuju MDGs 2015.2.5 Sistem Pengelolaan Air Buangan

Sistem pengelolaan air buangan terdiri dari berbagai macam, yaitu (Mulia, 2010):

1. Sistem sanitasi setempat

Sistem sanitasi setempat (On-site sanitation) adalah sistem pembuangan air limbah dimana air limbah tidak dikumpulkan serta disalurkan ke dalam suatu jaringan saluran yang akan membawanya ke suatu tempat pengolahan air buangan atau badan air penerima, melainkan dibuang di tempat. Sistem ini di pakai jika syarat-syarat teknis lokasi dapat dipenuhi dan menggunakan biaya relatif rendah. Sistem ini sudah umum karena telah banyak dipergunakan di Indonesia (Mulia, 2010).

Kelebihan sistem ini adalah (Mulia, 2010):

a. Biaya pembuatan relatif murah;b. Bisa dibuat oleh setiap sektor ataupun pribadi;c. Teknologi dan sistem pembuangannya cukup sederhana;

d. Operasi dan pemeliharaan merupakan tanggung jawab pribadi.Disamping itu, kekurangan sistem ini adalah (Mulia, 2010): a. Umumnya tidak disediakan untuk limbah dari dapur, mandi dan cuci;b. Mencemari air tanah bila syarat-syarat teknis pembuatan dan pemeliharaan tidak dilakukan sesuai aturannya.

Pada penerapan sistem setempat ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi, antara lain (Mulia, 2010):

a. Kepadatan penduduk kurang dari 200 jiwa /ha;

b. Kepadatan penduduk 200-500 jiwa/ha masih memungkinkan dengan syarat penduduk tidak menggunakan air tanah;

c. Tersedia truk penyedotan tinja. Sistem sanitasi setempat terdiri dari berbagai macam, yaitu (Mulia, 2010):a. Cubluk (pit privy) Cubluk merupakan sistem pembuangan tinja yang paling sederhana. Terdiri atas lubang yang digali secara manual dengan dilengkapi dinding rembes air yang dibuat dari pasangan batu bata berongga, anyaman bambu dan lain lain (Sugiharto 1987). Cubluk biasanya berbentuk bulat atau kotak, dengan potongan melintang sekitar 0.5-1.0 m2, dengan kedalaman 1-3 m. Hanya sedikit air yang digunakan untuk menggelontorkan tinja ke dalam cubluk. Cubluk ini biasanya di desain untuk waktu 5-10 tahun (Mulia, 2010).

Beberapa jenis cubluk antara lain (Mulia, 2010): Cubluk tunggal

Cubluk tunggal dapat digunakan untuk daerah yang memiliki tinggi muka air tanah > 1 m dari dasar cubluk. Cocok untuk daerah dengan kepadatan < 200 jiwa/ha. Pemakaian cubluk tunggal dihentikan setelah terisi 75%.

Cubluk Kembar

Cubluk kembar dapat digunakan untuk daerah dengan kepadatan penduduk < 50 jiwa/ha dan memiliki tinggi muka air tanah > 2 m dari dasar cubluk . Pemakaian lubang cubluk pertama dihentikan setelah terisi 75% dan selanjutnya lubang cubluk kedua dapat disatukan. Jika lubang cubluk kedua terisi 75%, maka lumpur tinja yang ada di lubang pertama dapat dikosongkan secara manual dan dapat digunakan untuk pupuk tanaman .Setelah itu lubang cubluk dapat difungsikan kembali.

Gambar 2.6 Cubluk Kembar

Sumber: Mulia, 2010b. Tangki Septik

Tangki septik merupakan suatu ruangan yang terdiri atas beberapa kompartemen yang berfungsi sebagai bangunan pengendap untuk menampung kotoran padat agar mengalami pengolahan biologis oleh bakteri anaerob dalam jangka waktu tertentu. Untuk mendapat proses yang baik, sebuah tangki septik haruslah hampir terisi penuh dengan cairan, oleh karena itu tangki septik haruslah kedap air. Prinsip operasional tangki septik adalah pemisahan partikel dan cairan partikel yang mengendap (lumpur) dan juga partikel yang mengapung (scum) disisihkan dan diolah dengan proses dekomposisi anaerobik. Pada umumnya bangunan tangki septik dilengkapi dengan sarana pengolahan effluent berupa bidang resapan (sumur resapan). Tangki septik dengan peresapan merupakan jenis fasilitas pengolahan air limbah rumah tangga yang paling banyak digunakan di Indonesia. Pada umumnya diterapkan di daerah pemukiman yang berpenghasilan menengah ke atas,perkotaan, serta pelayanan umum (Mulia, 2010).

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam penggunaan tangki septik (Mulia, 2010): Kecepatan daya serap tanah > 0.0146 cm/menit;

Cocok diterapkan di daerah yang memiliki kepadatan penduduk < 500 jiwa/ha;

Dapat dijangkau oleh truk penyedot tinja;

Tersedia lahan untuk bidang resapan.

Gambar 2.7 Tangki Septik

Sumber: Mulia, 2010c. Beerput

Sistem ini merupakan gabungan antara bak septik dan peresapan. Oleh karena itu bentuknya hampir seperti sumur resapan. Untuk penerapan sistem beerput, terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yaitu tinggi air dalam saluran beerput pada musim kemarau tidak kurang dari 1,3 m dari dasar, jarak dengan sumur minimal 8 m, volume diameternya tidak boleh < 1m dan apabila dibuat segi empat maka sisi-sisinya harus lebih besar dari 0.9 m (Mulia, 2010).

Gambar 2.8 Beerput

Sumber: Mulia, 20102. Sistem sanitasi tepusat

Sistem sanitasi terpusat (Off site sanitation) merupakan sistem pembuangan air buangan rumah tangga (mandi, cuci, dapur, dan limbah kotoran) yang disalurkan keluar dari lokasi pekarangan masing-masing rumah ke saluran pengumpul air buangan dan selanjutnya disalurkan secara terpusat ke bangunan pengolahan air buangan sebelum dibuang ke badan perairan (Mulia, 2010).

Gambar 2.9 Sistem Sanitasi Terpusat

Sumber: Mulia, 20103. Sistem penyaluran terpisahSistem Penyaluran terpisah atau biasa disebut separate system/full sewerage adalah sistem dimana air buangan disalurkan tersendiri dalam jaringan riol tertutup, sedangkan limpasan air hujan disalurkan tersendiri dalam saluran drainase khusus untuk air yang tidak tercemar. Sistem ini digunakan dengan pertimbangan antara lain (Mulia, 2010):

a. Periode musim hujan dan kemarau lama;

b. Kuantitas aliran yang jauh berbeda antara air hujan dan air buangan domestic;

c. Air buangan umumnya memerlukan pengolahan terlebih dahulu, sedangkan air hujan harus secepatnya dibuang ke badan penerima;

d. Fluktuasi debit (air buangan domestik dan limpasan air hujan) pada musim kemarau dan musim hujan relatif besar;

e. Saluran air buangan dalam jaringan riol tertutup, sedangkan air hujan dapat berupa polongan (conduit) atau berupa parit terbuka (ditch).

Kelebihan sistem ini adalah masing-masing sistem saluran mempunyai dimensi yang relatif kecil sehingga memudahkan dalam konstruksi serta operasi dan pemeliharaannya. Sedangkan kelemahannya adalah memerlukan tempat luas untuk jaringan masing-masing sistem saluran

Gambar 2.10 Sistem Saluran Terpisah

Sumber: Mulia. 20104. Sistem penyaluran konvensional

Sistem penyaluran konvensional (conventional sewer) merupakan suatu jaringan perpipaan yang membawa air buangan ke suatu tempat berupa bangunan pengolahan atau tempat pembuangan akhir seperti badan air penerima. Sistem ini terdiri dari jaringan pipa persil, pipa lateral, dan pipa induk yang melayani penduduk untuk suatu daerah pelayanan yang cukup luas. Setiap jaringan pipa dilengkapi dengan lubang periksa manhole yang ditempatkan pada lokasi-lokasi tertentu. Apabila kedalaman pipa tersebut mencapai 7 meter, maka air buangan harus dinaikkan dengan pompa dan selanjutnya dialirkan secara gravitasi ke lokasi pengolahan dengan mengandalkan kecepatan untuk membersihkan diri (Mulia, 2010).Syarat yang harus dipenuhi untuk penerapan sistem penyaluran konvensional (Mulia, 2010):

a. Suplai air bersih yang tinggi karena diperlukan untuk menggelontor;

b. Diameter pipa minimal 100 mm, karena membawa padatan;

c. Aliran dalam pipa harus aliran seragam;

d. Slope pipa harus diatur sehingga V cleansing terpenuhi (0.6 m/det). Aliran dalam saluran harus memiliki tinggi renang agar dapat mengalirkan padatan;

e. Kecepatan maksimum pada penyaluran konvensional 3m/detik.

Kelebihan sistem penyaluran konvensional adalah tidak diperlukannya suatu tempat pengendapan padatan atau tangki septik. Sedangkan kekurangan dari sistem penyaluran konvensional antara lain (Mulia, 2010):

a. Biaya konstruksi relatif mahal;a. Peraturan jaringan saluran akan sulit jika dikombinasikan dengan saluran small bore sewer, karena dua sistem tersebut membawa air buangan dengan karakteristik berbeda sehingga tidak boleh ada cabang dari sistem konvensional bersambung ke saluran small bore sewer.

Gambar 2.11 Sistem Penyaluran Konvensional

Sumber: Mulia, 2010Daerah yang cocok untuk penerapan sistem penyaluran konvensional (Mulia, 2010):

b. Daerah yang sudah mempunyai sistem jaringan saluran konvensional atau dekat dengan daerah yang punya sistem ini;

c. Daerah yang mempunyai kepekaan lingkungan tinggi, misalnya daerah perumahan mewah, pariwisata;d. Lokasi pemukiman baru, dimana penduduknya memiliki penghasilan cukup tinggi, dan mampu membayar biaya operasional dan perawatan;e. Di pusat kota yang terdapat gedung-gedung bertingkat yang apabila tidak dibangun jaringan saluran, akan diperlukan lahan untuk pembuangan dan pengolahan sendiri;f. Di pusat kota, dengan kepadatan penduduk > 300 jiwa/ha dan umumnya penduduk menggunakan air tanah, serta lahan untuk pembuatan sistem setempat sangat sulit dan permeabilitas tanah buruk.5. Sistem riol dangkal (shallow sewer)

Shallow sewerage disebut juga simplified sewerage atau condominial sewerage. Perbedaannya dengan sistem konvensional adalah sistem ini mengangkut air buangan dalam skala kecil dan pipa dipasang dengan slope lebih landai (Maryam Dewiandratika, Sistem Penyaluran air limbah 2002). Perletakan saluran ini biasanya diterapkan pada blok-blok rumah. Shallow sewer sangat tergantung pada pembilasan air buangan untuk mengangkut buangan padat jika dibandingkan dengan cara konvensional yang mengandalkan self cleansing.

Sistem ini cocok diterapkan sebagai sewerage di daerah perkampungan dengan kepadatan tinggi, tidak di lewati oleh kendaraan berat dan memiliki kemiringan tanah sebesar 1% shallow sewer harus dipertimbangkan untuk daerah perkampungan dengan kepadatan penduduk tinggi dimana sebagian besar penduduk sudah memiliki sambungan air bersih dan kamar mandi pribadi tanpa pembuangan setempat yang memadai. Sistem ini melayani air buangan dari kamar mandi, cucian, pipa servis, pipa lateral tanpa induk serta dilengkapi dengan pengolahan mini.

Gambar 2.12 Layout saluran Shallow Sewerage pada perumahan tidak teratur (A) dan teratur (B)Sumber: Mulia, 20106. Sistem riol ukuran kecil (small bore sewer)

Saluran pada sistem riol ukuran kecil (small bore sewer) ini dirancang, hanya untuk menerima bagian-bagian cair dari air buangan kamar mandi, cuci, dapur dan limpahan air dari tangki septik, sehingga salurannya harus bebas zat padat. Saluran tidak dirancang untuk self cleansing, dari segi ekonomis sistem ini lebih murah dibandingkan dengan sistem konvensional (Mulia, 2010).

Daerah pelayanan relatif lebih kecil, pipa yang dipasang hanya pipa persil dan servis yang menuju lokasi pembuangan akhir, pipa lateral dan pipa induk tidak diperlukan, kecuali untuk beberapa daerah perencanaan dengan kepadatan penduduk sangat tinggi dan timbulan air buangan yang sangat besar. Sistem ini dilengkapi dengan instalasi pengolahan sederhana (Mulia, 2010).Syarat yang harus dipenuhi untuk penerapan sistem ini (Mulia, 2010):a. Memerlukan tangki yang berfungsi untuk memisahkan padatan dan cairan, tangki ini biasanya tangki septik;

b. Diameter pipa minimal 50 mm karena tidak membawa padatan;

c. Aliran yang terjadi dapat bervariasi;

d. Aliran yang terjadi dalam pipa tidak harus memenuhi kecepatan self cleansing karena tidak harus membawa padatan;

e. Kecepatan maksimum 3m/det.

Kelebihan sistem riol ukuran kecil (Mulia, 2010):a. Cocok untuk daerah dengan kerapatan penduduk sedang sampai tinggi terutama daerah yang telah menggunakan tangki septik tapi tanah sekitarnya sudah tidak mampu lagi menyerap efluen tangki septik;

b. Biaya pemeliharaan relatif murah;

c. Mengurangi kebutuhan air, karena saluran tidak mengalirkan padatan;

d. Mengurangi kebutuhan pengolahan misalnya screening;

e. Biasanya dibutuhkan di daerah yang tidak mempunyai lahan untuk bidang resapan atau bidang resapannya tidak efektif karena permebilitasnya jelek. Kekurangan sistem riol ukuran kecil antara lain (Mulia, 2010):

a. Memerlukan lahan untuk tangki;

b. Memungkinkan untuk terjadi clogging karena diameter pipa yang kecil.

Gambar 2.13 Skema Small Bore Sewer

Sumber: Mulia, 20107. Sistem penyaluran tercampur

Sistem penyaluran tercampur merupakan sistem pengumpulan air buangan yang tercampur dengan air limpasan hujan. Sistem ini digunakan apabila daerah pelayanan merupakan daerah padat dan sangat terbatas untuk membangun saluran air buangan yang terpisah dengan saluran air hujan, debit masingmasing air buangan relatif kecil sehingga dapat disatukan, memiliki kuantitas air buangan dan air hujan yang tidak jauh berbeda serta memiliki fluktuasi curah hujan yang relatif kecil dari tahun ke tahun.

Kelebihan sistem ini adalah hanya diperlukannya satu jaringan sistem penyaluran air buangan sehingga dalam operasi dan pemeliharaannya akan lebih ekonomis. Selain itu terjadi pengurangan konsentrasi pencemar air buangan karena adanya pengenceran dari air hujan. Sedangkan kelemahannya adalah diperlukannya perhitungan debit air hujan dan air buangan yang cermat. Selain itu karena salurannya tertutup maka diperlukan ukuran riol yang berdiameter besar serta luas lahan yang cukup luas untuk menempatkan instalasi pengolahan. buangan.

Gambar 2.14 Sistem Penyaluran Tercampur

Sumber: Mulia, 2010

8. Sistem Kombinasi

Pada sistem penyalurannya secara kombinasi dikenal juga dengan istilah interseptor, dimana air buangan dan air hujan disalurkan bersama-sama sampai tempat tertentu baik melalui saluran terbuka atau tertutup, tetapi sebelum mencapai lokasi instalasi antara air buangan dan air hujan dipisahkan dengan bangunan regulator (Mulia, 2010).

Air buangan dimasukkan ke saluran pipa induk untuk disalurkan ke lokasi pembuangan akhir, sedangkan air hujan langsung dialirkan ke badan air penerima. Pada musim kemarau air buangan akan masuk seluruhnya ke pipa induk dan tidak akan mencemari badan air penerima.

Sistem kombinasi ini cocok diterapkan di daerah yang dilalui sungai yang airnya tidak dimanfaatkan lagi oleh penduduk sekitar, dan di darah yang untuk program jangka panjang direncanakan akan diterapkan saluran secara konvensional, karena itu pada tahap awal dapat dibangun saluran pipa induk yang untuk sementara dapat dimanfaatkan sebagai saluran air hujan (Mulia, 2010).

Gambar 2.15 Sistem Penyaluran Kombinasi

Sumber: Mulia, 20102.6 Kriteria PerencanaanDalam kriteria perencanaan perlu banyak hal yang diperhatikan, seperti, kecepatan aliran, kedalaman aliran, kemiringan atau slope saluran, perletakkan saluran, waktu tempuh, profil pipa, kedalaman pemasangan saluran, dan bangunan pelengkap.2.6.1 Kecepatan Aliran

Kecepatan yang harus diperhatikan dalam pengaliran air buangan adalah (Babbit, 1968):

1. Kecepatan maksimum

a. Jika air buangan mengandung pasir

: 2-2,4 m/det;b. Jika air buangan tidak mengandung pasir : 3 m/det;

c. Pertimbangannya:

d. Saluran harus dapat menghantarkan air buangan secepatnya menuju instalasi;e. Pada kecepatan tersebut pengerusan pada pipa belum terjadi, sehingga ketahanan pipa dapat dijaga.2. Kecepatan minimum

a. Untuk daerah datar: 0,6 m/det;b. Untuk daerah tropis : 0,9 m/det.c. Pertimbangannya: Saluran mampu membersihkan diri sendiri (self purification); Mencegah air buangan lama didalam pipa, untuk mencegah sulfur mengoksidasi pipa.2.6.2 Kedalaman Aliran

Kedalaman aliran minimum (dmin) bisa saja sama dengan kedalamam berenang. Untuk pipa PVC dmin-nya adalah 5 cm, sedangkan untuk pipa beton adalah 10 cm. Kedalaman berenang adalah kedalaman yang dianggap mampu membawa partikel-partikel mengikuti aliran pada saat kecepatan minimum. Perbandingan antara kedalaman (d) aliran terhadap diameter (D) saluran adalah (Babbit, 1968):

1. Awal saluran d/D = 0,6;2. Akhir saluran d/D = 0,8;3. Jika d/D > 0,8, maka D harus diperbesar atau kemiringan (S) diperbesar;4. Kedalaman maksimum (dmaks) = 2/3D.2.6.3 Kemiringan atau Slope Saluran

Besarnya kemiringan pipa atau saluran sangat berpengaruh, mengingat sifat aliran yang terbuka, dengan cara pengaliran gravitasi. Kemiringan harus diusahakan sekecil mungkin, tetapi mampu memberikan kecepatan yang diharapkan (0,63 m/det), sehingga galian dapat seminimal mungkin (Babbit, 1968).

Faktor-faktor yang mempengaruhi slope atau kemiringan adalah:

1. Debit aliran;2. Diameter pipa, pengaruh kemiringan pipa untuk berbagai diameter dapat dilihat pada Tabel 2.1;3. Profil dan bahan pipa;4. Kecepatan yang diinginkan;5. Kondisi daerah dan topografi;

6. Karakteristik air buangan.Tabel 2.1 Kemiringan Pipa Untuk Berbagai DiameterDiameterKemiringan

(inci)(mm)

82000,0040

102500,0030

123000,0022

153750,0015

184500,0012

215250,0010

246000,0009

> 276750,0008

Sumber: Okun, 2010.2.6.4 Perletakkan Saluran

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perletakkan saluran adalah (Babbit, 1968):

1. Jaringan jalan yang ada;2. Pengaruh bangunan yang ada;

3. Jenis dan kondisi topografi tanah;4. Adanya saluran lain, jika ada maka saluran air buangan diletakkan paling bawah;5. Ketebalan tanah urugan dan kedalaman pipa (min. 1,2 meter, maks. 7 meter).Berikut adalah beberapa alternatif penempatan dan pemasangan saluran, berdasarkan keadaan/kondisi daerah pelayanan (Okun, 2010):

1. Di pinggir jalan, dengan pertimbangan mudah diperbaiki bila ada kerusakan;

Gambar 2.16 Penempatan Pipa di Pinggir JalanSumber: Okun, 20102. Di tengah jalan, dengan syarat jalan tidak terlalu lebar, lalu lintas tidak ramai, serta di kiri dan di kanan jalan sama banyak jumlah pemukimannya;

Gambar 2.17 Penempatan Pipa di Tengah JalanSumber: Okun, 20103. Jika di kiri dan di kanan jalan jumlah bangunannya tidak sama maka penempatan pipa adalah pada pinggir jalan yang banyak perumahannya;

Gambar 2.18 Penempatan Pipa di Kiri dan di Kanan JalanSumber: Okun, 20104. Bila elevasi jalan lebih rendah maka saluran diletakkan pada daerah yang lebih tinggi;

Gambar 2.19 Penempatan Pipa Bila Elevasi Jalan Lebih RendahSumber: Okun, 20105. Bila kedua sisi jalan daerahnya padat maka bisa diletakkan di pinggir kiri dan kanan jalan.

Gambar 2.20 Penempatan Pipa di Kedua Sisi JalanSumber: Okun, 20102.6.5 Waktu Tempuh

Waktu tempuh adalah lamanya waktu pengaliran dari titik terjauh sampai ke BPAB. Waktu tempuh dianjurkan tidak lebih dari 18 jam. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya proses penguraian/pembusukan zat organik oleh mikroorganisme.Zat organik + mikroorgamisme + O2 CO2 + H2O

Proses penguraian ini menggunakan O2 yang semakin lama persediaannya semakin menipis dan dapat mencapai nol dalam waktu 18 jam. Bila O2 habis akan tercipta kondisi anaerobik yang dapat menghasilkan gas H2S (berbau tajam) dan NH3 (warna hitam), dan kondisi septik air buangan yang sulit diolah. Jika waktu tempuh lebih dari 18 jam, perlu dibuat beberapa lokasi BPAB, namun sulit karena biaya menjadi lebih besar (Babbit, 1968).

2.6.6 Bentuk Profil SaluranBeberapa pertimbangan dalam pemilihan bentuk pipa ialah (Suripin, 2003):

1. Segi hidrolis pengaliran,Memertimbangkan kedalaman berenang dan kecepatan minimum.2. Segi kontruksiHarus tertutup, kedap air, memiliki kekuatan dan daya tahan yang cukup besar.3. Kondisi lapangan dan topografiJika daerahnya memiliki kemiringan yang cukup untuk mengalirkan air, dingunakan saluran bersifat terbuka dalam saluran tertutup, namun pada daerah yang relatif datar dingunakan saluran tertutup.4. Ketersediaan tempat untuk penempatan saluranJika lahannya cukup besar lebih baik dingunakan saluran tipe trapesium.5. Ekonomis dan teknis.Bentuk dari saluran air buangan cukup beragam, diantaranya adalah (Suripin, 2003):

1. Bentuk saluran yang dipakai untuk saluran terbuka, ditunjukkan pada Gambar 2.6 sedangkan bentuk saluran air buangan untuk fluktuasi aliran yang besar ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.21 Bentuk Saluran Terbuka Untuk Fluktuasi Aliran KecilSumber : Suripin, 2003.

Gambar 2.22 Bentuk Saluran Terbuka Untuk Fluktuasi Aliran Besar

Sumber : Suripin, 2003.2. Bentuk saluran yang dipakai untuk saluran tertutup, ditunjukkan pada gambar 2.8:

Bulat telur Bulat lingkaran persegi

Gambar 2.23 Bentuk Saluran TertutupSumber : Suripin, 2003.Keuntungan dan kerugian saluran yang berbentuk bulat telur (Suripin, 2003):

1. Kedalaman (d) berenang lebih tinggi;2. Dapat mengatasi fluktuasi yang berlebihan;3. Sambungannya susah dalam pemasangan;4. Biayanya lebih mahal;5. Sulit diperoleh di pasaran.Keuntungan dan kerugian saluran yang berbentuk bulat lingkaran (Suripin, 2003):

1. Lebih kuat;2. Gaya-gaya yang terjadi lebih merata;3. Mudah didapat;4. Diameter dan panjangnya terbatas.

Keuntungan dan kerugian saluran berbentuk persegi (Suripin, 2003):

1. Bisa dibangun di tempat;2. Kurang dan tidak begitu kuat;3. Lebih tebal;4. Gaya-gaya yang terjadi tidak terurai dengan merata.Material saluran yang digunakan dalam penyaluran air buangan terbagi atas (Suparmin, 2001):1. Pipa Poly vinyl chloride (PVC)Pipa ini banyak digunakan karena mempunyai unggulan, antara lain mudah dalam penyambungan, ringan, tahan korosi, tahan asam, flexibel, karaktristik aliran sangat baik, kekuatannya cukup besar dan mudah dibentuk. Namun pipa PVC memiliki kelemahan, yaitu tidak tahan panas, mudah pecah dan pipa yang sudah dibentuk sulit untuk diubah kembali.

Gambar 2.24 Pipa PVC

Sumber: Suparmin, 20012. Pipa galvanized iron pipe (GIP)Kelebihan dari pipa ini adalah tidak mudah pecah, tahan lama, sambungannya menggunakan ulir, dan permukaannya kuat. Tetapi pipa GIP ini mudah berkarat sehinggaterbentuknya lubang-lubang yang menimbulkan kebocoran.

Gambar 2.25 Pipa GIP

Sumber: Suparmin, 20013. Pipa asbesPipa ini terbuat dari bahan asbes, semen Portland dan silica. Pipaasbes mampu menahan tekanan yang diperlukan sampai 15 atm. Pipa asbesmempunyai kelebihan-kelebihan antara lain tahan terhadap karat,tahan terhadap korosi, tahan terhadap asam, tahan terhadap kondisi limbah yang sangat septik dan pada tanah yang alkalis, tidak mengalirkan arus listrik, ringan, mudah dipotong dan mudah dipasang serta biaya transportasi lebih murah.

Gambar 2.26 Pipa Asbes

Sumber: Suparmin, 20014. Pipa betonPipa beton sering digunakan untuk saluran limbah cair berukuran kecil dan sedang (diameter 600 mm). Penanganannya cukup mudah karena dapat dibuat langsung di lapangan, hanya saja tidak kuat terhadap asam.

Gambar 2.27 Pipa Beton

Sumber: Suparmin, 20015. Pipa fiberglassPipa fiberglass banyak digunakan untuk keperluan bahan-bahan yangtahan karat, bersifat anti korosi, dan penahan muatan berat. Selain itu pembuatan fiberglass tidak memerlukan teknologi yang rumit. Untuk Indonesia, pipa fiberglass ini jarang ditemukan karena harganya cukup mahal.

Gambar 2.28 Pipa FiberglassSumber: Suparmin, 20016. Pipa clayPipa ini sudah digunakan sejak zaman Babylonia dan sampai saat ini masih digunakan. Pipa tanah liat umumnya memiliki diameter antara 450 600 mm. Pipa ini terbuat dari tanah yang dicampur dengan air, dibentuk kemudian dijemur dan dipanaskan dalam suhu yang tinggi. Keuntungan penggunaan pipa ini adalah tahan korosi akibat produksi H2S limbah cair. Selain itu kelemahan pipa ini mudah pecah dan dibentuk dalam ukuran pendek.

Gambar 2.29 Pipa ClaySumber: Suparmin, 20017. Pipa HDPE

Keunggulan dari pipa industri High density polythylene (HDPE) (CV. Indo Varia Data Niaga, 2011):a. Formula dalam pembuatan PE tidak mengandung material yang berbahaya;b. PE direkomendasikan oleh World Health Organization (WHO) dan Expects Early Education and Care (EEC) requirement;c. Pipa HDPE adalah pipa yang memiliki ketahanan sangat baik, telah dibuktikan melalui tes laboratorium bahwa dalam kondisi normal pipa HDPE akan dapat bertahan 40 hingga 50 tahun;d. Keunggulan pipa HDPE yang lain adalah material yang ramah terhadap lingkungan;e. HDPE tidak bereaksi secara kimiawi dengan material lain, berbeda dengan logam atau semen, sehingga tidak perlu dibuat lapisan yangbersifat melindungi atau proses finishing. Dengan demikian dapat menekan biaya tambahan dan menghilangkan resiko kegagalan pada saat proses tersebut dilakukan;f. Pipa HDPE dapat mengatasi kondisi alam ekstrim pada saat gempa bumi atau tanah longsor;g. HDPE terbukti telah sukses pada saat uji coba dalam simulasi aktifitas seismik hingga 7 skala richter pada gempa bumi di Kobe, Jepang (1995), dan tsunami di Phuket (Thailand) 2004;h. Memenuhi ISO Standard (International Organization for Standardization) jadi lebih dari SNI (Standar Nasional Indonesia);i. Panjang pipa PE 100 untuk diameter dibawah 110 mm dapat digulung 50-300 m atau dalam bentuk batang standar 6 meter atau 12 meter;j. Waktu pemasangan pipa ini jauh lebih cepat apabila dibandingkan pipa jenis lainnya;k. Pipa HDPE memiliki sifat anti korosi, juga tahan terhadap asam, caustics, garam dan gas. Permukaan dalam pipa polietilena cukup kuat sehingga cocok untuk berbagai tipe abrasi lain.

Gambar 2.30 Pipa HDPE

Sumber: Suparmin, 2001Material saluran yang digunakan harus memenuhi syarat-syarat secara teknis yaitu:

1. Saluran harus tertutup;

2. Kedap air, sehingga kemungkinan terjadinya infiltrasi bisa diatasi.

Selain syarat-syarat diatas, dalam pemilihan material saluran harus diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

1. Material saluran yang dipakai harus dapat mengalirkan air buangan dengan baik;

2. Memiliki kekuatan dan daya tekan yang tinggi;

3. Tahan terhadap asam dan korosi;

4. Kekasaran pipa, yang akan mempengaruhi aliran dalam saluran;

5. Kemudahan dalam konstruksi, mudah didapat di pasaran;

6. Tanah tempat penanaman pipa.Perbandingan bahan pipa untuk saluran dapat dilihat pada Tabel 2.2.Tabel 2.2 Perbandingan Bahan Saluran

No.BahanDiameter (inch)Panjang (m)StandarKorosif dan ErosiKekuatanJenis Sambungan

1Reinforced Concrete12-1441,27,4ASTMC 76Tidak tahanKuatBell spigot

2Tanah Liat4-481-2ASTMC 700TahanMudah pecahMortar, Rubber gasket

3Pipa Asbes4-42AWWAC 400Tidak tahanKuatColar, rubber ring

4Cast Iron2-486,1AWWAC 100Tidak tahanSangat kuatBell spigot, flanged mechanical

5Pipa Baja8-2521,24,6AWWAC 200Tidak tahanKuatBell spigot, socket

6PVC4-153,2ASTMD 302TahanCukupFlexible rubber, gasket

7HDPE6-366,3ASTMD 3212TahanKuatRubber gasket, tight bell, coupler

Sumber : Pramadhita, 2006Material saluran yang digunakan harus memenuhi syarat-syarat secara teknis yaitu:

1. Saluran harus tertutup;2. Kedap air, sehingga kemungkinan terjadinya infiltrasi bisa diatasi.Selain syarat-syarat diatas, dalam pemilihan material saluran harus diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

1. Material saluran yang dipakai harus dapat mengalirkan air buangan dengan baik;2. Memiliki kekuatan dan daya tekan yang tinggi;3. Tahan terhadap asam dan korosi;

4. Kekasaran pipa, yang akan mempengaruhi aliran dalam saluran;

5. Kemudahan dalam konstruksi, mudah didapat di pasaran;

5. Tanah tempat penanaman pipa.

Material-material saluran yang disebut diatas mempunyai kerugian dan keuntungan tersendiri. Hal ini harus diperhatikan dalam pemilihan material saluran sehingga bisa disesuaikan dengan situasi dan kondisi dimana saluran akan dibangun.2.6.7 Kedalaman Pemasangan SaluranKedalaman pemasangan saluran sangat tergantung pada kebiasaan dan pengalaman. Untuk awal saluran kedalaman salurannya adalah 0,45 meter (untuk pipa persil), 0,6 meter (untuk pipa service) dan 1 - 1,20 meter (untuk pipa lateral) sedangkan untuk kedalaman ujung akhir saluran pipa induk tidak melebihi kedalaman 7 meter, jika lebih besar harus dipompa. (Babbit 1968).2.6.8 Bangunan Pelengkap

Bangunan pelengkap untuk air buangan antara lain (Babbit, 1968):

1. Manhole

Manhole adalah lubang pada jalur pipa yang berfungsi untuk mengontrol dan membersihkan saluran Untuk memudahkan bagi pekerja maka ukuran atau diameter manhole harus dibuat sedemikian rupa seperti untuk manhole dengan kedalaman 0,8 s/d 2,1 m maka diameter minimumnya 1 m. Manhole harus ditutup, untuk menjaga aliran air dari luar dan diberi ventilasi untuk mengeluarkan gas dan untuk mengatur tekanan udara. Penempatan manhole pada jalur lurus bisa dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Penempatan Manhole Pada Jalur LurusDiameter pipa (mm)Jarak manhole (m)

200 50050 100

500 1000100 125

1000 2000125 150

> 2000150 200

Sumber: Metcalf & Eddy, 2003Penempatan pada setiap perubahan diameter, perubahan slope dan perubahan arah aliran, pada setiap pertemuan/percabangan saluran. Diameter manhole tergantung juga pada kedalaman manhole dan disarankan untuk dapat dimasuki dengan mudah. Dapat dilihat pada Tabel 2.4.Tabel 2.4 Diameter Manhole terhadap KedalamanKedalaman (m)Diameter manhole (m)

< 0,80,75

0,8 2,11,00

> 2,11,50

Sumber: Metcalf & Eddy, 2003Kriteria manhole adalah (Metcalf & Eddy, 2003):

a. Dinding dan pondasi harus kedap air;

b. Harus tahan terhadap gaya luar;

c. Luasnya harus cukup untuk dimasuki operator;

Bahan dari beton, beton bertulang atau pasangan batu kali untuk kedalaman kecil ( > 2,5 m beton bertulang; Bagian atas manhole atau tutupnya harus fleksibel, mudah diperbaiki dan kuat menahan gaya diatas, terdapat dipasaran dan bisa berfungsi sebagai ventilasi.

Gambar 2.31 ManholeSumber: Nebraska, 20112. Drop Manhole

a. Drop manhole dipasang pada pertemuan saluran yang ketinggiannya tidak sama (berbeda elevasi > 45 cm);

b. Tujuan dari pemakaian drop manhole adalah untuk melindungi orang yang masuk dan menghindari terjadinya splashing atau ceburan air.3. Terminal Clean Out

a. Berfungsi untuk memasukkan alat pembersih ke dalam saluran pipa;

b. Biasanya ditempatkan diujung pipa lateral dan dekat dengan hidran kebakaran.4. Siphon

Siphon diperlukan bila saluran melewati jalan, sungai, lembah atau rel kereta api. Yang harus diperhatikan dalam perencananan adalah kehilangan energi dan kemudahan dalam pemasangan dan pemeliharaan.

a. Kriteria perencanaannya adalah:

Diameter pipa 15 cm dan pipa harus terisi penuh oleh air; Waktu detensi 10 menit, jika tidak tercapai maka diinjeksikan udara; Kecepatan harus tetap, agar dapat menghanyutkan padatan. Kecepatan tidak boleh kecil dari 1 m/det; Belokan dibuat tidak terlalu tajam, agar mudah dalam pemeliharaan; Dalam perencanaan harus mempertimbangkan debit maksimum, minimum dan rata-rata; Pada awal dan akhir siphon dibuat manhole.Perhitungan kehilangan tekanan dalam siphon sangat penting dalam perencanaan siphon, untuk dapat mengetahui perbedaan ketinggian pada awal dan akhir siphon. Ada beberapa cara untuk menghitung kehilangan tekanan siphon, yaitu

(2.39)

(2.40)

(2.41)dimana:H = Kehilangan tekanan sepanjang siphon (m)

v = Kecepatan aliran dalam siphon (m/det)

g = Percepatan gravitasi (m/det2)

a = Koefisien kontraksi pada mulut dan belokan pipa

b = Koefisien gaya gesek antara air dan pipa

L = Panjang pipa (m)

D = Diameter pipa (m)Sedangkan untuk menentukan dimensi pipa siphon:

(2.42)dimana:Q = Debit air buangan (m3/det)

A = Luas penampang pipa (m2)

D = Diameter pipa (m)5. Ventilasi udara

Ventilasi adalah bangunan pelengkap sistem penyaluran air buangan yang berfungsi (Mulia, 2010):

a. Untuk mencegah terakumulasinya gas-gas yang eksplosif dan juga gas-gas yang korosif;

b. Untuk mencegah terlepasnya gas-gas berbau yang terkumpul pada saluran;

c. Untuk mencegah timbulnya H2S sebagai dekomposisi zat-zat organik dalam saluran;

d. Untuk mencegah terjadinya tekanan di atas dan di bawah tekanan atmosfer yang dapat menyebabkan aliran balik pada water seal alat-alat plambing. Ventilasi udara diperlukan jika perjalanan air buangan membutuhkan waktu lebih dari 18 jam ke BPAB. Jarak ventilasi untuk aliran yang ideal/lancar:X = v . t

(2.43)dimana:X = Jarak ventilasi (m)

v = Kecepatan aliran (m/det)

t = Waktu tempuh (jam)6.Flush Tank (Bangunan Penggelontor)

Fungsi dari bangunan ini adalah:

a. Mencegah pengendapan kotoran;b. Mencegah pembusukan;c. Menjamin db (tinggi berenang) ( 5-10 cm.Faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan adalah:

a. Air harus bersih, tidak banyak mengandung lumpur, tidak bersifat asam atau basa, dan tidak asin sehingga tidak menyebabkan korosi;b. Air penggelontor tidak boleh menambah kotor saluran.Penggelontoran biasanya dilakukan pada:

a. Pipa-pipa utama, seperti pada pipa cabang, pipa induk, dan pipa lateral, hal ini disebabkan karena kecilnya kemiringan saluran sehingga mudah terjadi pengendapan;b. Pipa-pipa pada daerah pelayanan kecil;c. Awal manhole dan permulaan pipa.Banyaknya air yang dibutuhkan untuk penggelontoran tergantung pada:

a. Diameter saluran;b. Kemiringan dan panjang pipa;c. Kedalaman minimum (dmin);d. Tinggi berenang (dB).

Volume tangki air penggelontor biasanya 4 m3, kecepatan penggelontoran diatur sedemikian rupa agar tidak terjadi efek water hammer.Berdasarkan kontinuitasnya, penggelontoran dibagi menjadi dua, yaitu (Mulia, 2010):

a. Sistem kontinu (terus menerus dengan debit konstan)

Keuntungan:

Kedalaman berenang akan selalu tercapai dan kecepatan aliran dapat diukur; Hanya diperlukan beberapa bangunan penggelontor, hanya pada awal pipa; Terjadi pengenceran, sehingga mengurangi beban pengolahan; Kemungkinan aliran tersumbat kecil; Pengoperasiannya mudah.Kerugian:

Diameter saluran jadi besar; Terjadi penambahan beban hidrolis; Tidak ekonomis jika airnya dari Penyediaan Air Minum.b. Sistem berkala (dilakukan pada saat Qmin)

Keuntungan:

Dapat diatur sesuai kebutuhan pada saat debit minimum (Qmin); Debit penggelontor dapat disesuaikan dengan kebutuhan; Dimensi saluran kecil; Tidak menambah beban hidrolis.Kerugian:

Kemungkinan terjadinya penyumbatan besar; Estetika saluran kurang terjamin; Memerlukan unit bangunan penggelontor sepanjang pipa sesuai kebutuhan; Pengoperasiannya memerlukan tenaga ahli.

Rumus penggelontoran:

(2.43)

(2.44)Vw = Vmin + ...(2.45)dimana:Vg = Volume air penggelontor (m3)

Qg = Debit penggelontor (m3/det)

Vw = Kecepatan air gelontor (m/det)

L = Panjang pipa yang digelontor (m)

Ag = Luas penampang basah saat dg (m2)

Amin= Luas penampang basah saat dmin (m2)

Vmin= Kecepatan air saat Qmin (m/det)

dg = Kedalaman titik berat penampang air penggelontor (m)

= 2/5 dg

dmin = Kedalaman titik berat penampang pada Qmin (m) = 2/5 dminPersyaratan dilakukannya penggelontoran adalah apabila dmin dari air buangan pada pipa saluran lebih kecil dari tinggi berenangnya (dB) dimana dB = dg dan nilainya berkisar antara 5-10 cm.Air yang digunakan untuk menggelontor dapat berasal dari (Metcalf & Eddy, 2003):a. Air tanahAir ini cukup bersih, tapi dalam pemanfaatannya dibutuhkan tenaga untuk menaikkannya dan butuh biaya untuk konstruksi dan pemeliharaan.b. Air hujanAir ini berasal dari sistem drainase kota dengan membuat Connection Between the Sewer and Drainage System (CSD). Sistem ini akan mengurangi tenaga manusia, murah, dan airnya bersih karena menggunakan saringan. Penggunaan air ini tergantung besar dan lamanya curah hujan dan butuh pemeliharaan terhadap saringannya.c. Air hidranKeuntungan menggunakan air ini ialah airnya bersih, tidak mengandung pasir, dan tidak mengandung padatan. Namun biayanya besar dan butuh tenaga ahli untuk operasi dan pemeliharaannya.d. Air sungaiKeuntungan penggunaan air ini ialah biayanya kecil dan kuantitasnya yang besar. Tetapi air sungai banyak mengandung zat padat terlarut dan debitnya tergantung pada musim.7. Pompa dan Rumah Pompa

Fungsi pompa dalam penyaluran air buangan ialah:

a. Mengangkat air dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi;b. Memindahkan air buangan dari suatu tempat ke tempat lain;c. Menghindari galian yang lebih dalam.Rumah pompa dilengkapi dengan sumur pengumpul atau wetwell dengan waktu detensi 10-30 menit. Pompa yang biasa digunakan adalah centrifugal pump non clogging yang terbagi atas:a. Axial flow

Digunakan untuk air hujan. Karakteristik pompa ini adalah mahal, head-nya < 9 meter dan Ns = 8000-16000 rpm.

b. Mixed flow

Digunakan untuk air hujan dan juga air buangan. Pompa ini memiliki Ns = 4200-9000 rpm dan paling murah.c. Radial flow

Digunakan untuk air buangan dan lebih banyak yang menggunakannya karena jarak antara impellernya jauh sehingga memperkecil penyumbatan. Pompa ini memiliki:

Ns = 4200-6000 rpm dan harganya sedang.Ns adalah spesific speed yang menunjukkan efisiensi dari pompa. Cara penentuannya ialah:

(2.46)dimana: Ns = Spesific speed (m/det) N = Jumlah putaran (rpm)

H = Head pompa (m)

Yang harus diperhatikan dalam perencanaan pompa ialah:

a. Pompa yang direncanakan pada aliran puncak;b. Head pompa;c. Jumlah pompa minimal 2 buah;d. Pompa diatur otomatis sehingga pada saat waktu detensi tertentu pompa dapat bekerja.8. Belokan

Dalam pembuatan belokan harus diperhatikan beberapa hal, yaitu (Mulia, 2010):a. Dinding saluran harus selicin mungkin;b. Bentuk saluran harus seragam, baik radius maupun kemiringan saluran;c. Untuk mempermudah pemeriksaan terhadap clogging, perlu dibuat manhole;d. Untuk meminimalisir kehilangan energi akibat belokan, maka perlu dihindari radius lengkung belokan yang sangat pendek. Batas bentuk radius lengkungan dari pusat adalah lebih besar dari 3 kali diameter saluran;e. Dihindari adanya perubahan penampang melintang saluran. 9. Transition dan Junction

Junction adalah bangunan pelengkap yang berfungsi untuk menyambungkan satu atau lebih saluran pada satu titik temu dengan saluran induk. Junction ini dilengkapi dengan manhole agar memudahkan pemeliharaan, karena penyumbatan akibat akumulasi lumpur sering terjadi. Transition adalah bangunan pelengkap yang berfungsi untuk menyambung saluran bila terjadi perubahan diameter dan kemiringan. Transition juga dilengkapi dengan manhole. Junction dan transition dapat menyebabkan berkurangnya energi aliran, untuk memperkecil kehilangan energi, maka perlu dipenuhi kriteria-kriteria sebagai berikut (Mulia, 2010):

a. Kecepatan aliran dari setiap saluran yang bersatu harus seragam;b. Dinding saluran dibuat selicin mungkin;c. Perubahan sudut aliran pada junction tiadak boleh terlalu tajam. Sudut pertemuan antara saluran yang masuk (saluran cabang) dan saluran yang keluar (saluran utama) maksimum 45. 10. Sambungan rumah

Sambungan rumah merupakan pertemuan saluran air buangan dari rumah dengan saluran lainnya (utama), misalnya: pipa persil dengan pipa servis. Faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah (Hardjosuprapto, 2000):a. Air buangan tidak boleh mengganggu kelancaran pada saluran utama;b. Jika air buangan dari sambungan rumah masuk secara horizontal ke saluran utama, usahakan sudut pertemuan maksimal dari 450;c. Jika air buangan dari sambungan rumah masuk secara vertikal ke saluran utama, air buangan tidak boleh mengalir melalui dinding saluran, untuk menghindari terjadinya kerak pada sekitar dinding sambungan;d. Diameter pipa sambungan rumah antara 100-150 mm dengan kemiringan 2% (maks. 7% jika terpaksa);e. Setiap sambungan rumah harus punya minimal 1 bak kontrol untuk penggelontoran dan membersihkan saluran.

EMBED Equation.3

BPAB

II-2

II-29

_1455739163.unknown

_1455739618.unknown

_1455814476.dwg

_1455814478.dwg

_1455814479.dwg

_1455814477.dwg

_1455814475.dwg

_1455739460.unknown

_1455739549.unknown

_1455739425.unknown

_1455738897.unknown

_1455739046.unknown

_1455739075.unknown

_1455738935.unknown

_1235190384.unknown

_1455738543.unknown

_1455738664.unknown

_1235913613.unknown

_1455480648.unknown

_1455738470.unknown

_1364902509.unknown

_1235466040.unknown

_1210868722.unknown

_1210868728.unknown

_1210868755.unknown

_1210868908.unknown

_1210868725.unknown

_1207415357.unknown

_1207416793.unknown

_974745935.unknown