DRAINASE DAN SEWERAGE BERKELANJUTANTL 3202

TUGAS 01 DAN 02PERENCANAAN JALUR SEWERAGE

Anggota Kelompok :

1. Luh Laksmi Dharayanti Satria 153110102. Dimas Haryo Adi Prakoso 153110203. Gilang Trisna Kusuma 153110304. Stiti Fatimah Azzahra 153110385. Nafisa Meisa Iskandar 15311058

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGANINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2014

DAFTAR ISIBAB I PENDAHULUAN31.1Latar Belakang31.2Tujuan51.3Ruang Lingkup Masalah 5BAB II TINJAUAN PUSTAKA62.1Sewerage62.1.1 Sistem dan Karakteristik Air Buangan62.1.2 Sistem Pengelolaan Air Buangan92.1.3Sistem Setempat102.1.4Sistem Sanitasi Terpusat142.2Hidrolika Saluran dalam Air Buangan232.2.1 Aliran Dalam Pipa232.2.2 Dasar-Dasar Perhitungan242.2.3Tanki Interseptor292.2.4Perhitungan Dimensi dan Saluran Air Buangan312.2.5Bangunan Pelengkap342.3 Metodologi Perencanaan362.3.1 Proyeksi Penduduk362.3.2Metode Terpilih42BAB III KONDISI EKSISTING45BAB IV DETAIL PERENCANAAN SISTEM AIR BUANGAN484.1 Pemilihan Periode Perencanaan484.2 Penentuan Sistem Pengolahan Air Buangan 49

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSistem Penyaluran Air Buangan merupakan salah satu sarana pendukung yang penting untuk membantu terciptanya kondisi sanitasi lingkungan yang baik, yang pada akhirnya dapat menunjang terciptanya suatu masyarakat yang sehat dan produktif. Perbaikan sanitasi lingkungan pemukiman yang bersih, sehat dan berkesinambungan akan meningkatkan taraf hidup masyarakat melalui terciptanya kesehatan masyarakat. Adapun keuntungan dari pelayanan air kotor bagi masyarakat antara lain : a) Perbaikan lingkungan pemukiman terutama untuk daerah-daerah padat penduduk.b) Penataan sistem saluran pembuangan.c) Penataan sistem sanitasi lingkungan pemukiman.d) Penurunan tingkat pencemaran pada badan-badan air penerima akibat pembuangan limbah domestik. Limbah cair domestik adalah sisa air yang telah dipakai untuk kegiatan sanitasi manusia seperti minum, memasak, mandi, mencuci, menyiram tanaman, dan lain-lain. Kegiatan sanitasi di gedung perkantoran, komersial, dan kegiatan industri turut menyumbangkan air limbah domestik ke dalam sistem penyaluran air buangan. Air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada sumber asal limbah tersebut.Limpahan air hujan akan bergabung dengan air limbah, dan sebagian air hujan tersebut menguap dan ada pula yang merembes ke dalam tanah dan akhirnya menjadi air tanah. Apabila permukaan air tanah bertemu dengan saluran air limbah, maka terjadi penyusupan air tanah ke saluran limbah melalui sambungan-sambungan pipa atau melalui celah -celah yang ada karena rusaknya saluran pipa (Sudrajat, 2004). Jika saluran pembuangan tidak direncanakan dengan baik, maka akan terjadi pencemaran terhadap air tanah yang mengakibatkan penurunan kualitas air tanah. Dengan adanya sistem pembuangan air kotor, maka kualitas air tanah dapat terjaga dengan baik

Sistem Sewerage di Negara BerkembangPeningkatan populasi yang terjadi terus-menerus juga akan berdampak pada peningkatan limbah buangan yang dihasilkan, karena setiap manusia akan menimbulkan buangan baik cairan, padatan maupun dalam bentuk gas. Limbah yang dihasilkan dapat bertindak sebagai bahan pencemar bagi mahluk hidup dan dapat merusak lingkungan di sekitarnya jika tidak diolah dengan baik. Untuk menjamin tercapainya keseimbangan ekologis dari alam dan mahluk hidup di sekitarnya perlu dibangun suatu instalasi pengolahan limbah sebelum dialirkan langsung ke badan air. Saat ini, pengelolaan sistem sanitasi limbah buangan rumah tangga perlu diperhatikan lebih jauh karena dampak negatifnya terhadap lingkungan. Beberapa contoh dampaknya antara lain ancaman kesehatan pada masyarakat, pencemaran air tanah dangkal, dan pencemaran badan air. Timbulan air limbah domestik yang dominan pada umumnya bersifat organo-mikrobiologis. Limbah cair ini berasal dari perumahan, perkantoran, hotel, tempat hiburan, dan fasilitas-fasilitas umum lainnya yang sering digunakan masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari. Dalam perencanaan wilayah pemukiman banyak dijumpai kesalahan perencanaan saluran-saluran pembuangan yang mengakibatkan saluran yang direncanakan tidak dapat menampung debit puncak air buangan dari pemukiman tersebut. Hal ini disebabkan oleh karena adanya salah perhitungan besar debit puncak per rumah tangga dan data curah hujan serta diabaikannya faktor-faktor koefisien perhitungan kemungkinan akan berkembangnya lokasi pemukiman atau wilayah yang direncanakan. Kemudian dalam pengolahannya pun masih kurang direncanakan dengan baik dan hanya dilakukan dengan pengolahan sederhana yang dapat menghasilkan kualitas air limbah yang sangat buruk bagi lingkungan disekitarnya.Pembuangan limbah domestik dibagi menjadi 2 sistem, yaitu sistem setempat (on-site sanitation) dengan menggunakan septik tank, dan sistem terpusat (off-site sanitation) dengan cara limbah dialirkan melalui perpipaan. Dari 2 sistem tersebut, akan dilihat bagaimana implementasinya di kawasan penelitian.1.2 Tujuan1. Menentukan sistem air buangan yang tepat untuk wilayah Kebon kembang2. Menentukan sistem jaringan perpipaan yang efektif untuk menyalurkan air buangan di wilayah kebon kembang3. Menentukan sistem pengolahan air buangan yang sesuai dengan kondisi daerah Kebon Kembang4. Menganalisis kondisi daerah studi setelah dan sebelum adanya perancangan sistemair buangan ini.

1.3 Ruang Lingkup Masalah Hal-hal yang dilakukan dalam pengerjaan tugas akhir yang menjadi ruang lingkup perencanaan, yaitu: a. Tinjauan terhadap kondisi lingkungan perencanaan b. Perencanaan jaringan induk penyaluran air buangan dengan pembatasan perencanaan pada periode perencanaan, batas daerah perencanaan dan pembagian blok pelayanan. c. Penetapan criteria perencanaan jaringan induk sistem penyaluran air buangan. d. Penentuan jaringan penyaluran air buangan berdasarkan aspek ekonomis dan teknis. e. Perhitungan kuantitas air buangan di daerah pelayanan. f. Perhitungan dimensi pipa saluran berdasarkan kapasitas pembebanan serta bangunan pelengkap yang dibutuhkan. g. Desain jaringan pipa dan aksesoris perencanaan yang dibutuhkan

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Sewerage Sewer adalah jaringan perpipaan yang pada umumnya tertutup dan secara normal tidak membawa aliran air buangan secara penuh. Sewage adalah cairan buangan yang dibawa melalui Sewer. Sewerage System adalah suatu sistem pengelolaan Air Limbah mulai dari pengumpulan (sewer), pengolahan (treatment) sampai dengan pembuangan akhir (disposal) (Suripin,2004).

2.1.1 Sistem dan Karakteristik Air Buangan 2.1.1.1 KuantitasPenentuan kuantitas air buangan secara tepat sangat sulit ditentukan, hal ini disebabkan karena faktor yang mempengaruhi. Faktor yang mempengaruhi air buangan adalah (Moduto, 2000):a. Jumlah air bersih yang dibutuhkan perkapita akan mempengaruhi jumlah air limbah yang dihasilkan.b. Keadaan masyarakat di daerah tersebut, yang dibedakan berdasarkan : Tingkat perkembangan suatu daerah. Jumlah air limbah dikota lebih banyak daripadadidaerahpedesaan. Daerah yang mengalami kekeringan akan berbeda cara membuang limbahnya jika dibandingkan dengan daerah yang tidak mengalami kekeringan. Pola hidup masyarakat, terutama cara membuang limbahnya.Besaran air buangan yang sering digunakan dalam perencanaan (Moduto, 2000): Amerika : 100-200 liter/orang/hari Eropa : 40-225 liter/orang/hari Indonesia : 100 150 liter/orang/hari Untuk air limbah dari WC besaran yang sering digunakan dalam perencanaan tangki septik peresapan adalah 25 liter/orang/hari. Menurut Babbit (1969), kuantitas air limbah domestik dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : 1. Jumlah Penduduk, semakin tinggi jumlah penduduk, maka jumlah air limbah yang dihasilkan semakin tinggi karena 60%-80 % dari air bersih akan menjadi air limbah. 2. Jenis aktifitas, semakin tinggi penggunaan air bersih dalam suatu kegiatan maka air limbah yang dihasilkan juga semakin banyak. 3. Iklim, pada daerah beriklim trofis dan kuantitas hujannya tinggi cenderung menghasilkan air limbah yang lebih tinggi. 4. Ekonomi, pada tingkat ekonomi yang lebih tinggi kecenderungan pemakaian air bersih akan lebih tinggi. Hal ini tentu saja akan menghasilkan air limbah yang lebih tinggi pula. 5. Infiltrasi, adanya infiltrasi baik dari air hujan ataupun air permukaan lainnya akan mempengaruhi jumlah air limbah yang ada pada suatu perkotaan. 6. Jenis saluran pengumpul, bila saluran pengumpul yang digunakan saluran terbuka, maka jumlah air limbah yang dihasilkan akan banyak karena kemungkinan terjadi infilterasi dari air hujan ataupun dari sumber lain lebih besar. Bila jenis saluran pengumpul yang digunakan adalah berupa jaringan perpipaan maka kemungkinan terjadi infilterasi lebih kecil. 2.1.1.2 KualitasMenurut Babbit (1969) faktor yang mempengaruhi kualitas air limbah adalah: Musim/Cuaca, negara yang mengalami 4 musim debit maksimum terjadi biasanya pada musim dingin, karena terjadi penggelontoran yang cukup besar untuk mencegah terjadinya pembekuan didalam pipa. Waktu harian, konsumsi air bersih tiap jamnya dalam sehari sangat bervariasi. Hal ini sangat berpengaruh terhadap debit air limbah yang diterima oleh bangunan pengolah. Konsumsi air ini mengalami puncak rata-rata ada jam 06.00-08.00 dan jam 16.00 18.30. Waktu perjalanan, Waktu konsumsi puncak air belum tentu sama dengan waktu puncak timbulnya air limbah yang diterima oleh badan pengolahan, karena adanya waktu perjalanan dari sumber ke unit pengolahan. Semakin dekat perjalanan maka semakin dekat perbedaan puncak konsumsi air dengan waktu puncak timbulnya air limbah. Jumlah Penduduk, semakin banyak populasi yang akan dilayani semakin besar pula debit air limbah yang timbul. Jenis aktifitas atau sumber penggunaan air bersih yang dihasilkan dari suatu tempat memiliki kualitas yang bermacam-macam. Misalnya air limbah dari pasar memiliki kandungan organik lebih tinggi dari pada air limbah dari perkantoran. Jenis saluran pengumpul air limbah yang digunakan, jika menggunakan sistem tercampur maka air limbah akan lebih buruk karena partikulat. Dalam sistem terpisah kontaminan yang ada pada air limbah memiliki konsenterasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan dengan system tercampur karena adanya pengenceran oleh air hujan. Klasifikasi karakteristik fisik air buangan

2.1.2 Sistem Pengelolaan Air Buangan 2.1.2.1 Dasar PerencanaanHal-hal yang perlu diperhatikan dan dipertimbangkan dalam perencanaan desain suatu sistem penyaluran air buangan adalah : Sistem perpipaan merupakan saluran yang tertutup, sehingga terhindar dari gangguan terhadap lingkungan di sekitarnya dan saluran tidak terganggu oleh kegiatan di sekitarnya. Air bekas dibuang dari pemukiman penduduk agar tidak mengganggu keindahan dan kesehatan lingkungan yang ditimbulkan oleh proses penguraian maupun lalat dan binatang lain yang mungkin hidup sehingga harus disalurkanke pengolahan. Waktu pengaliran air buangan dari titik terjauh ke lokasi pengolahan tidakboleh lebih dari 18 jam untuk menghindari terjadinya proses penguraian dalam saluran Penyaluran air buangan dilakukan dengan cara gravitasi dalam saluran tidak bertekanan Jaringan sistem pengumpul harus melayani semua daerah pelayanan. Menurut Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah,2003 supaya saluran tetap berfungsi baik dalam keadaan debit maksimum maupun minimum, ada beberapa faktor seperti:a. Luaspenampangsaluranb. Kemiringan saluran serta kekasarannyac. Kondisi pengalirand. Belokan atau rintangan laine. Karakteristik efluen2.1.3 Sistem SetempatSistem 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 penyaluran air buangan (Fajarwati, 2000) . 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. Adalah sistem dimana air limbah tidak dikumpulkan dalam satu tempat, tetapi masing-masing yang mengeluarkan air buangan membuat sendiri sistem pengelolaannya, kemudian di buang ke badan air penerima. Sistem ini biasa sering dipakai, antara lain:1. Cubluk,2. Septik Tank Gabungan sistem ini membutuhkan tempat penyaluran, pembuangan dan pengolahan.Kelebihan sistem ini adalah: (Suripin, 2004)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. e) Dapat menggunakan bahan / material setempatf) Tidak berbau dan cukup higienis jika pemeliharaannya baikg) Hasil dekomposisi bisa dimanfaatkan sebagai pupuk.Disamping itu, kekurangan sistem ini adalah: a) Umumnya tidak disediakan untuk limbah dari dapur, mandi dan cucib) Mencemari air tanah bila syarat-syarat teknis pembuatan dan pemeliharaan tidak dilakukan sesuai aturannya.c) Tidak cocok diterapkan disemua daerah (tidak cocok untuk daerah dengan kepadatannya tinggi, muka air tanah tinggi dan permeabilitas tanah rendah)d) Memerlukan lahan yang luase) Sistem ini tidak diperuntukkan bagi limbah dapur, mandi dan cuci karena volumenya kecil, sehingga limbah cair dari dapur dan cuci akan tetap mencemari saluran drainase dan badan-badan air yang lain.f) Bila pemeliharaannya tidak dilakukan dengan baik, akan dapat mencemari air tanah dan sumur dangkal.g) Pelayanan terbatas

Pada penerapan sistem setempat ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi (DPU, 1989) antara lain: a) Kepadatan penduduk kurang dari 200 jiwa /ha.b) Kepadatan penduduk 200-5 jiwa/ha masih memungkinkan dengan syarat penduduk tidak menggunakan air tanah.c) Tersedia truk penyedotan tinja

Gambar 1.1 Skema On Site SystemSumber : Babbit, 1969A. Cubluk (Sumur Penampung)Jamban cubluk atau kakus cemplung (pit latrine) merupakan sarana sanitasi sederhana yang umum digunakan di negara-negara sedang berkembang (terutama di desa-desa). Bentuknya sangat sederhana dan terdiri dari 3 bagian, yaitu : (Suripin, 2004)a) Sumur pengumpul tinja (cubluk)b) pelat jongkok berikut pondasinya,c) Bangunan pelindung (konstruksi bagian atas)Beberapa jenis cubluk yang umum digunakan yaitu : (Suripin, 2004)i. Jamban cubluk konvensionalJamban berlubang tradisional dengan bentuk yang sangat sederhana tanpa ventilasi. (biasanya berbau dan lalat serta nyamuk dapat berkembang biak dengan cepat.ii. Jamban Cubluk Yang Diperbaiki dan Berventilasi (JCDV).Jamban cubluk dengan lubang tunggal, yang direncanakan untuk penggunaan paling sedikit 2 tahun. Umumnya sesuai digunakan pada daerah yang air tanah dalamnya dan ukuran lubang tidak terbatas.iii. Jamban Cubluk Ganda Yang Diperbaiki dan Berventilasi (JCGDV)Jamban dengan struktur permanent mempunyai 2 lubang yang dapat digunakan bergantian. Jamban ini tepat digunakan didaerah perkotaan, dimana masyarakat sanggup membiayai dan tanpa harus memindahkannya setiap tahun.iv. Jamban Cubluk Lubang Banyak Yang Diperbaiki dan Berventilasi.Jamban lebih dari satu lubang yang lebih tepat digunakan di tempat-tempat umum. Bau yang timbul dari dalam cubluk akan keluar akibat adanya aliran udara di ujung pipa ventilasi yang dapat terbuat dari PVC. Pemberian ventilasi ini juga memberikan peranan penting dalam mengurangi perkembangbiakan nyamuk dan lalat.

Penggunaan JCDV dan JCGDV direncanakan untuk pemakaian tanpa air, artinya tinja tidak perlu digelontor masuk ke dalam cubluk. Untuk menjaga agar cubluk tetap kering dan mencegah pengotoran air tanah, maka pembangunan cubluk tidak dilakukan dibawah muka air tanah. Pemakaian cubluk dilakukan bergantian selama periode tertentu. Setiap cubluk harus didesain dengan masa periode paling sedikit 1 tahun sebelum menutup cubluknya dan menggunakan cubluk yang lain. Setelah cubluk pertama terisi penuh sesuai masa periode desain yang telah ditentukan, pemakaian cubluk kedua baru dimulai. Bila cubluk kedua hampir penuh, maka cubluk yang pertama dikosongkan dan siap untuk digunakan lagi. Dengan cara bergantian maka kedua cubluk dapat digunakan untuk jangka waktu yang tidak terbatas. Karena kotoran tersimpan lama dalam cubluk yang sedang ditutup (tidak digunakan), maka organisme yang dapat menimbulkan penyakit dalam kotoran akan mati (kotoran sudah menjadi humus) sehingga tidak ada bahaya penyebaran penyakit dari cubluk yang akan digali (digunakan kembali).

B. Tangki Septik dan Sumur Resapan

Penggunaan tangki septik paling banyak digunakan untuk pengolahan air buangan rumah tangga dan sistem ini cocok untuk sistem on-site sanitation walaupun kualitas bakteriologinya masih kurang baik. Tangki septik yang sudah umum di Indonesia adalah toilet tuang siram atau istilah lain kakus leher angsa. Sistem ini mempunyai unit air perapat (water seal) yang dipasang di bawah pelat jongkok atau tumpuan tempat duduk sehingga dapat mencegah gangguan lalat dan masuknya bau ke toilet. Air buangan dapur dan kamar mandi sebaiknya tidak dimasukkan ke dalam tangki septik kecuali bila tanki tersebut direncanakan mampu menampung debit air buangan yang besar. Tangki septik paling banyak digunakan penduduk sebagai penampung sementara air buangan toilet karena biayanya yang relatif murah. Tangki septik harus diletakkan pada lokasi yang tepat agar tidak mencemari sumber air tanah.

Gambar 1.2 Sumur ResapanSumber : Geyer, et.al.,1968

Gambar 1.3 Tangki Septik dan Bidang ResapanSumber : Geyer, et.al.,1968

2.1.4 Sistem Sanitasi TerpusatSistem sanitasi terpusat adalah sistem dimana air limbah dari seluruh daerah pelayanan dikumpulkan dalam riol pengumpul, kemudian dialirkan ke dalam riol kota menuju tempat pengolahan dan baru dibuang ke badan air penerima. 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.Keuntungan: (Fajarwati, 2000)a Memberikan pelayanan lebih aman, nyaman dan menyeluruh.b Menampung semua air buangan rumah tangga sehingga pencemaran terhadap saluran drainase dan badan air lainnya serta air tanah dapat dihindari.c Cocok diterapkan di daerah perkotaan dengan kepadatan penduduk menengah sampai tinggi.d Tahan lama dikarenakan sistem ini dibuat dengan periode perencanaan tertentu.e Tidak memerlukan lahan (permukaan) yang luas, sebab jaringan pipa ditanam di dalam tanah.Kerugian:a Biaya investasi jaringan sangat tinggib Memerlukan teknologi yang memadai untuk membangun dan memelihara systemc Instalasi lebih rumit sehingga memerlukan perencanaan yang tepat.d Keuntungan baru bisa dicapai sepenuhnya setelah sistem dapat dimanfaatkan / digunakan oleh seluruh penduduk di daerah pelayanan.e Sistem jaringan pipa yang luas memerlukan perencanaan dan pelaksanaan jangka panjang.

Sistem sanitasi off-site mempunyai beberapa teknologi yang sering digunakan, antara lain:1. Conventional Sewerage2. Shallow Sewers3. Small bore sewer dengan pengolahan

2.1.4.1 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 (Fajarwati, 2000). Sistem ini digunakan dengan pertimbangan antara lain: a) Periode musim hujan dan kemarau lama.b) Kuantitas aliran yang jauh berbeda antara air hujan dan air buangan domestik.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.

2.1.4.2 Sistem Penyaluran KonvensionalSistem 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 (Dewiandratika, 2002). 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 . Syarat yang harus dipenuhi untuk penerapan sistem penyaluran konvensional: 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: (Geyer, et.al.,1968)a Biaya konstruksi relatif mahal.b 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. Daerah yang cocok untuk penerapan sistem penyaluran konvensional: c Daerah yang sudah mempunyai sistem jaringan saluran konvensional atau dekat dengan daerah yang punya sistem ini.d Daerah yang mempunyai kepekaan lingkungan tinggi, misalnya daerah perumahan mewah, pariwisata.e Lokasi pemukiman baru, dimana penduduknya memiliki penghasilan cukup tinggi, dan mampu membayar biaya operasional dan perawatan.f Di pusat kota yang terdapat gedung-gedung bertingkat yang apabila tidak dibangun jaringan saluran, akan diperlukan lahan untuk pembuangan dan pengolahan sendiri.g 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.Kompleks perumahan baru dan pusat perdagangan atau industri adalah tempat yang paling sesuai untuk sistem sewerage ini. Conventional Sewerage sebaiknya dipilih antara lain: (Geyer, et.al.,1968)a. Bila mayoritas rumah tangga sudah memiliki sambungan air bersih.b. Bila teknologi sanitasi setempat tidak layak.c. Di daerah pemukiman baru dimana mereka mampu membiayai sewerage dan sebaiknya dilengkapi dengan IPAL.d. Untuk daerah yang kemiringannya 1% perlu diselidiki adanya kemungkinan untuk mengembangkan saluran drainase yang ada dan menggunakannya sebagai sewerage gabungan.

Gambar. 1.4 Sistem KonvensionalSumber : Babbit,1969

2.1.4.3 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 (World Bank, 1986). 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 clensing. 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 1.5 Shallow Sewerage SystemSumber : Babbit, 1969

2.1.4.4 Sistem Riol Ukuran Kecil/Small Bore SewerSaluran 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 (Dewiandratika, 2002). 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.Sistem ini di desain untuk mengalirkan bagian air buangan rumah tangga. Pasir, lemak dan benda padat lain yang dapat menggangu saluran dapat dipisahkan dari aliran pada tangki inteseptor yang dipasang diujung setiap sambungan yang menuju saluran. Padatan yang terakumulasi pada tangki interseptor diangkat secara periodik. SBS pada umumnya cocok untuk daerah yang datar dan mempunyai taraf muka air tinggi.Syarat yang harus dipenuhi untuk penerapan sistem ini: (Dewiandratika, 2002)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: (Dewiandratika, 2002)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 effluen tangki septik.b. Biaya pemeliharaan relatif murah.c. Mengurangi kebutuhan air, karena saluran tidak mengalirkan padatand. 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 atau System Small Bore Sewer antara lain: (Geyer, et.al.,1968)a. Memerlukan lahan untuk tangki.b. Memungkinkan untuk terjadi clogging karena diameter pipa yang kecil.

Sistem Small Bore Sewer secara umum memiliki komponen berupa: (Geyer, et.al.,1968)1. Sambungan rumah, dibuat pada inlet tangki interseptor. Semua buangan kecuali sampah memasuki sistem melalui bagian ini.2. Tangki interseptor (Interceptor Tank), didesain untuk menampung aliran selama 24 jam untuk memisahkan endapan dari cairannya. Volumenya dapat menyimpan padatan yang secara periodik akan diambil.3. Saluran berupa pipa plastik berlubang kecil (diameter minimum 50-100 mm) dengan kedalaman yang cukup untuk mengumpulkan air buangan dari sambungan sistem gravitasi dan dibuat sesuai dengan bentang alam.4. Pembuang dan manhole, sebagai jalan masuk dan pemeliharaan saluran serta untuk menggelontor selama pembersihan saluran.5. Vent, untuk memelihara kondisi aliran yang bebas.6. Sistem pemompaan (jika diperlukan) untuk mengangkat effluent dari tangki interseptor ke saluran untuk mengatasi perbedaan elevasi diperlukan bagi sistem saluran dengan area yang luas.7. Lahan pengolahan buangan untuk mengalirkan cairan dan jaringan pengumpul dan untuk menampung buangan padat hasil olahan dari tangki interceptor.8. Aliran yang masuk adalah aliran rata-rata. Aliran maksimum dianggap sama dengan aliran rata-ratanya sedangkan kecepatan minimum tidak memiliki batas.Aliran air tanah yang masuk ke dalam saluran (infiltrasi) terjadi bila letak sewer di bawah muka air tanah, inipun biasanya kecil sekali terhadap sewer yang baru, sehingga sering diabaikan dalam perhitungan aliran. Jadi perhitungan aliran infiltrasi ditentukan berdasarkan keadaan sewer dan muka air tanah. Ukuran pipa minimum untuk sambungan rumah dengan small bore sewer sistem berdiameter 50 mm, sedang pipa minimum bagi sewer 100 mm. (Babbit, 1969)

Gambar 1.6 Small Bore SystemSumber : Babbit, 1969

2.1.4.5 Sistem Penyaluran TercampurSistem penyaluran tercampur merupakan sistem pengumpulan air buangan yang tercampur dengan air limpasan hujan (Sugiharto, 1987). 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.

2.1.4.6 Sistem Kombinasi Pada sistem penyalurannya secara kombinasi dikenal juga dengan istilah interceptor, 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 (Hardjosuprapto 2000).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.

2.2 Hidrolika Saluran dalam Air Buangan2.2.1 Aliran Dalam PipaDalam sistem perpipaan air buangan, jenis aliran yang terjadi adalah aliran terbuka. Adapun karakteristik aliran terbuka antara lain: Alirannya secara gravitasi. Unsteady (debit berubah terhadap waktu) dan kadang-kadang non-uniform (tidak seragam). Alirannya harus dapat mengangkut material-material yang terkandung dalam air buangan.Selain itu aliran dalam pipa juga harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Self cleansingAliran yang self cleansing harus memenuhi kriteria aliran dengan tegangan geser (Tc) sebesar =0,33 0,38 Kg/m. kecepatan aliran terendah pada saat debit puncak berlangsung harus berkisar antara 0,6 3,0 m/detik.b. Bebas dari terbentuknya H2S dan endapan c. Tidak menggerus pipa Aliran akan menggerus pipa apabila: 1. Aliran melebihi batas kecepatan maksimal (V> 3 m/detik) (Design and Construction of Sanitary and Storm Sewers, 1969). 2. Terjadi aliran kritis2.2.2 Dasar-Dasar Perhitungan a. Persamaan Kontinuitas Untuk suatu aliran tunak (steady), persamaan kontinuitas adakah sebagai berikut:Q = A x v = konstanKeterangan : Q = Debit aliran (m3/detik)A = Luas penampang melintang saluran (m2) v = Kecepatan aliran (m/detik) b. Kemiringan Tanah Untuk menghitung dimensi saluran, terlebih dahulu harus menghitung kemiringan tanah, yang dihitung dengan persamaan (H E Babbit, Sewerage and Sewage Treatment, 1969):St = (E1-E2)/L Keterangan : St = slope tanahE1 = elevasi tanah hulu (m) E2 = elevasi tanah hilir (m) L = jarak (m)Setelah mendapatkan kemiringan tanah, maka asumsikan terlebih dahulu kemiringan saluran sama dengan kemiringan tanah sehingga dapat ditentukan kedalaman pipa awal dan akhir serta dapat dihitung kecepatan alirannya.c. Kecepatan AliranKecepatan aliran dapat dihitung menggunakan persamaan Manning, dengan menggunakan nilai kemiringan yang telah didapat. Jika kecepatan aliran tidak memenuhi syarat maka perhitungan dimulai lagi dengan cara merubah kemiringan pipa. Persamaan yang digunakan adalah (H E Babbit, Sewerage and Sewage Treatment, 1969):V = 1/n x R 2/3 x S 12 = Q/A Keterangan :V : Kecepatan aliran (m/detik)Q : Debit aliran (m3/detik)n : Koefisien kekasaranA : Luas penampang basah aliranR : Jari-jari hidrolis alira (m2) ; R = 14 D2 S : Kemiringan saluran D : Diameter pipa (m)d. Debit Rata-Rata (Qr)Menurut literatur, faktor timbulan air buangan berkisar 50%-80% (Metcalf & Eddy,1991). Untuk menghitung debit rata-rata digunakan persamaan berikut ini:Qr = Fab x QamKeterangan :Qr = Debit rata-rata air buangan (L/detik)Fab = Faktor timbulan air buanganQam = Besarnya kebutuhan rata-rata air minum (L/detik)e. Debit Rata-Rata Non domestikDebit rata-rata non domestik adalah debit air buangan yang berasal dari fasilitas umum, institusional, industri dan pemerintahan . Besarnya debit air buangan non domestik tergantung dari pemakaian air dan jumlah penghuni fasilitas-fasilitas tersebut.Qnd = Fab x Qam(ndKeterangan :Qnd : Debit rata-rata air buangna non domestik (L/detik) Fab : Faktor timbulan air buanganQam(nd) : Besarnya kebutuhan rata-rata air minum non domestik

Dalam kondisi ideal, air yang masuk maupun keluar dari sistem penyaluran tidak dibenarkan, tetapi infiltrasi tidak dapat dihindarkan sepenuhnya karena hal berikut : - Jenis-jenis bahan saluran dan bahan sambungan yang digunakan. - Pengerjaan sambungan pipa yang kurang sempurna. - Kondisi tanah dan air tanah Persamaan untuk menghitung debit infiltrasi yaitu (H E Babbit, Sewerage and Sewage Treatment, 1969) :Qinf = Cr.P.Qr + L.qinfKeterangan : Qinf : Debit infiltrasi (L/detik)Qr : Debit rata-rata air buangan (L/detik.1000Jiwa) qinf : Debit inflow (L/detik/Lm)Cr : Koef. infiltrasi rata-rata daerah persil = 0.2-0.3 P : Populasi (dalam ribuan jiwa)L : Panjang lajur pipa mayor/lateral (Km)f. Debit Puncak (Qpeak)Debit puncak didapat dari hasil perkalian antara faktor puncak dengan debit rata-rata. Untuk menghitung faktor puncak dari beberapa literatur diketahui sebagai berikut:Fp = 5/P 0.2Keterangan :Fp : Faktor puncakP : Jumlah penduduk (jiwa)Untuk mencari debit puncak, persamaan yang digunakan adalah: Qpeak = Fp x Qmd + Cr.P.Qr +L/1000.qinfKeterangan :P : Jumlah Populasi yang dilayani (dalam ribuan jiwa) Qmd : Debit maksimal = 1.15 Qr (L/detik)Qr : Debit rata-rata (L/detik)L : Panjang pipa(m)Cr : Koefisien infiltrasi daerah persil = 0.2qinf : Debit infiltrsasig. Debit Minimum Air Buangan (Qmin)Debit minimum adalah debit air buangan pada saat pemakaian air minimum. Debit minimum ini digunakan dalam menentukan kedalaman minimum, untuk menentukan perlu tidaknya penggelontoran. Persamaan Babbit dapat digunakan untuk menentukan debit minimum, yaitu (H E Babbit, Sewerage and Sewage Treatment, 1969):Qmin = 0.2 P 1.2. qrKeterangan :Qmin : Debit Minimum (L/detik)qr : Debit rata-rata air buangan (l/detik/ribuan jiwa) P : Jumlah penduduk (dalam ribuan jiwa)h. Debit perencanaan (m3/s)Debit perencanaan merupakan debit dari hasil perhitungan perencanaan. Debit ini didapat dengan menjumlahkan debit puncak dengan debit infiltrasi dengan persamaan:Qd = Qpeak + Qinfi. Diameter perhitungan (m)Persamaan yang digunakan untuk mengetahui diameter pipa agar sesuai dengan perencanaan adalah (H E Babbit, Sewerage and Sewage Treatment, 1969):

j. 11. Debit aliran dalam pipa (m3/s)Debit aliran dalam pipa dapat dihitung menggunakan persamaan kontinyuitas debit aliran dengan memanfaatkan diameter pasaran

k. Perhitungan galian

2.2.3 Tanki InterseptorTangki interseptor sebagai bagian dari small bore sewer, biasanya didesain seperti septic tank. Dengan demikian konstruksi tangki interseptor tidak perlu dilakukan (kecuali bangunan baru), tetapi hanya memanfaatkan septic tank yang telah dibangun. Untuk daerah yang belum memiliki septik tank, akan dibuat septic tank komunal dengan kapasitas masing-masing untuk melayani 10 rumah.

( A )

( B )Gambar 2.7 Tipikal Tangki Interseptor (Mara, 1985) (A) dan Tangki Interseptor yang Digunakan di Indonesia (Puslitbangkim, 1997) (B)Kriteria desain untuk septic tank :1. Perbandingan Panjang (P) dan Lebar (L) 2 - 4 : 11. Lebar (L) minimum 0,7 m1. Panjang (P) minimum 1 m1. Kedalaman minimum 2,1 m1. Freeboard 0,2-0,4 mData yang diperlukan untuk mendesain sebuah tangki interseptor perumahan adalah :1. Jumlah penghuni tiap rumah1. Jumlah total yang dilayani1. Jumlah air buangan per orang1. Rencana Pengerukan1. Perkiraan lahan yang tersedia bagi konstruksi tangki\1. Bentuk dan dimensi tangki

Perhitungan:0. Waktu retensi hidrolik minimumth = 1,53 0,3 log (P x q)0. Volume tangkiVh = 10-3 (P x q) th0. Volume lumpur dan penyimpananVL = 40 x 10-3 (P x N)0. Kedalaman lumpur

HL = 0. Kedalaman busa

Hb = per 1 m3 air buangan0. Ketinggian daerah bebas lumpur

Hp = 0. Kedalaman efektif totalH= HL + Hb + Hp0. Kedalaman tangkiHtot = H + freeboard

2.2.4 Perhitungan Dimensi dan Saluran Air Buangan Dalam perencanaan sistem penyaluran air buangan, diperlukan perhitungan dimensi dan saluran air buangan yang terdiri dari tahap perhitungan yaitu : 1. Menentukan titik akhir 1. Menentukan blok yang dilayani 1. Menghitung blok kumulatif yang dilayani oleh jalur tersebut 1. Menghitung panjang pipa yang digunakan oleh jalur tersebut. (L) 1. Menghitung panjang pipa dari awal sampai akhir saluran (Lkum). 1. Elevasi muka tanah di awal saluran (H1) 1. Elevasi muka tanah di akhir saluran (H2) 1. Menentukan luas blok yang dilayani 1. Menghitung jumlah penduduk 1. Menghitung jumlah penduduk kumulatif (P) 1. Menghitung jumlah penduduk kumulatif per 1000 jiwa (P)1. Menghitung debit rata-rata air buangan domestik (Qr Dom) (L/detik)Qr Dom = f.ab x Q.amQr. Dom = debit air buangan domestikf.ab = faktor air buangan Q.am= debit 1. Menghitung debit rata-rata air buangan non domestik. (Qr non-Dom) (L/detik)Qrnd = Fab x QamndQr. Non Dom = debit air buangan non domestikf.ab = faktor air buangan Q.amd= debit 1. Menghitung debit rata-rata total Qr (L/detik).1. Menghitung selisih ketinggian tanah 1. Menghitung slope tanah.1. Menghitung slope pipaBila St > 0, slope pipa = StBila St < 0, slope pipa diasumsikan1. Menghitung faktor puncak air buangan

1. Menghitung debit puncak1. Menghitung debit infiltrasi1. Menghitung debit desainQd = Qp + Qinf1. Menghitung diameter teoritis

Dteo = 1. Diameter pipa di pasaran 1. Menghitung kecepatan aliran saat penuh

Vfull = 1. Menghitung debit saat pipa penuhQfull = A X Vfull1. Menghitung Qd/Qf1. Mencari nilai d/D dari data Qd/Qf dengan menggunakan nomogram Manning1. Mencari nilai Vp/Vf dari data d/D dengan menggunakan nomogram Manning1. Menghitung kecepatan aliran saat debit puncak (Vp) m/detik

Vp = Ketentuan yang harus terpenuhi adalah 0,3 m/detik < Vp < 3 m/detik.Jika nilai Vp belum sesuai maka slope harus diperbesar.1. Elevasi puncak pipa hulu (P1) (m).P1 = elevasi muka tanah kedalaman pipa1. Elevasi puncak pipa hilir (P2) (m)

P2 = elevasi puncak pipa hulu 1. Elevasi dasar pipa hulu (B1) (m).B1 = P1 diameter pipa1. Elevasi dasar pipa hilir (B2) (m).B2 = P2 diameter pipa1. Kedalaman galian di hulu (G1) (m).G1 = H1 B11. Kedalaman galian di hilir (G2) (m).G2 = H2 B21. Perbedaan ketinggian antara galian awal dan galian akhir (dG) (m).dG = G1 G2Jika dG > 0, artinya slope tanah lebih besar dari slope saluran sehingga dibutuhkan drop manhole apabila nilai dG > 0,6 m.Jika dG < 0, artinya slope tanah lebih kecil dari slope saluran dan jika nilai dG mencapai 7 m akan dibutuhkan pemompaan.Jika dG = 0, artinya slope tanah sama dengan slope saluran, kondisi inilah yang diinginkan.1. Lebar galian (CG) (m).

LG = 1. Volume galian (VG) (m3).

VG =

2.2.5 Bangunan Pelengkap2.2.5.1 PompaBerfungsi untuk mengangkut air buangan dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Hal ini diperlukan karena kedalaman maksimum saluran yang diperbolehkan untuk perencanaan penyaluran air buangan domestik hanya 7 meter dari permukaan. Oleh karena itu diperlukan peninggian dasar saluran pada suatu tempat untuk memperoleh kemiringan saluran yang direncanakan sehingga pengaliran air buangan pada sistem penyaluran dapat terjadi secara gravitasi. (Grundfos,1996)Jenis pompa yang terpilih adalah pompa yang memberikan beberapa keuntungan antara lain :1. Menghemat tempat di permukaan tanah.1. Tidak mempunyai masalah dengan tinggi hisap.1. Tidak menimbulkan kebisingan karena pompa terendam di dalam air.1. Lebih ekonomis dalam hal biaya perawatan.Lamanya air buangan di dalam bak pengumpul tidak boleh lebih dari 30 menit (Metcalf, 1991) untuk mencegah terjadinya pengendapan dan dekomposisi air buangan. Taraf muka air maksimum pada bak pengumpul ini harus berada di bawah aliran masuk ke dalamnya agar tidak terjadi aliran balik.Bak pengumpul akan dibuat direncanakan berbentuk persegi empat dengan kedalaman yang dikehendaki sesuai dengan pompa yang direncanakan. Panjang bak pengumpul ini disesuaikan dengan panjang ruang yang dibutuhkan untuk penempatan seluruh pompa yang sedang beroperasi maupun pompa cadangan.1. Volume maksimum, Vmax = Qpeak x td (td direncanakan 600 detik)Qpeak yang diambil adalah Qpeak dari saluran sebelumnya. Bak pengumpul yang direncanakan berbentuk rektangular, dengan perbandingan panjang : lebar = 1 : 1. Tetapi hal ini tidak selalu dijadikan patokan pada setiap bak pengumpul, pada beberapa titik menggunakan perbandingan yang tidak terlalu jauh berbeda. Setelah menentukan Vmax, maka bisa didapatkan ketinggian air maksimum dalam bak pengumpul (hmax) dengan persamaan :

hmax = Ketinggian air maksimum masih harus ditambah lagi dengan freeboard setinggi 0,3 m.Batas kerja pompa adalah pada kedalaman minimum (hmin) bak pengumpul. Bila air pada kedalaman minimum pompa mulai bekerja. Tetapi apabila air berada kurang dari kedalaman minimum, pompa secara otomatis tidak bekerja sehingga tidak menggerakkan panel kontrol yang terletak diatas. Selain itu kedalaman minimum ini menjaga rendaman pada pompa isap. Vmin = Qmin x td

hmin =

2.2.5.2 SiphonUntuk menghitung dimensi siphon, pertama-tama kita harus memiliki data debit minimum (Qmin) serta data debit rata-rata (Qr). Lalu kita menghitung besarnya kecepatan serta debit pada saat aliran penuh untuk debit pipa yang masuk ke siphon, dapat dihitung dengan rumus :1. , dimana R = Dpipa / 41. Qfull = A x V

Kemudian kita menentukan besar diameter pipa untuk masing-masing kapasitas pipa:1. Diameter pipa untuk kapasitas debit minimum (D1)1. Diameter pipa untuk kapasitas debit rata-rata di atas debit minimum (D2)1. Dimeter pipa untuk kapasitas debit puncak (D3), pipa harus mampu menampung Qfull Qmin - Qr koreksiDengan rumus :

Dimana : Q = debit yang melewati pipa, m3/sd = diameter pipa, mn = koefisien kekasaran ManningS = slope siphon, m/mUntuk penentuan diameter ini, slope yang digunakan adalah besar slope yang tersedia untuk pembuatan siphon. Untuk setiap diameter, kita melakukan cek kecepatan untuk mengetahui besar V > 0,9 m/s (Shun Dar Lin, 2001). Jika tidak memenuhi, diameter diperbesar hingga kecepatan aliran memenuhi kriteria.2.3 Metodologi Perencanaan2.3.1 Proyeksi Penduduk2.3.1.1 Metode Proyeksi PendudukProyeksi penduduk bertujuan untuk mengetahui kebutuhan air dan proyeksi kebutuhan air di masa mendatang. Dalam proyeksi penduduk ini, dikenal 5 metode, yaitu metode Aritmatik, Regresi Linier, Geometrik, Eksponensial, dan Logaritmik. Dari kelima metode tersebut, hanya 1 metode yang akan digunakan untuk memproyeksikan penduduk untuk 20 tahun ke depan. Metode yang dipilih adalah metode yang menghasilkan R2 paling mendekati 1 dengan standar deviasi terkecil, dengan persamaan berikut.R2 = Standar deviasi = Data yang akan diolah dengan kelima metode ini adalah data jumlah penduduk berikut ini, dengan asumsi pertumbuhan penduduk sebesar 1%.

Tabel 2.3.1 Data Awal Jumlah PendudukTahunP (Jiwa)

2004755

2005763

2006770

2007778

2008786

2009794

2010802

2011810

2012818

2013827

2014835

A. Metode AritmatikaAsumsi pada metode ini adalah penduduk akan bertambah dengan jumlah yang sama setiap tahunnya. Persamaan yang digunakan antara lain :Pn = Po + (r(Tn-To))r = (Pi-Pi-1)/NDi mana, Pn adalah jumlah penduduk hasil proyeksi (jiwa), Po adalah data awal jumlah penduduk (jiwa), R adalah rasio pertambahan penduduk, dan N adalah jumlah data yang diolah. Berikut ini adalah hasil proyeksi dengan menggunakan metode Aritmatik.Tabel 2.3.2 Proyeksi Penduduk dengan Metode AritmatikTahunP(jiwa)R (jiwa/tahun)Tn-toPn (jiwa)Pn-Pr(Pn-Pr)^2Pn-P(Pn-P)^2

201483500835-2564400

201584381844-1728500

201685282852-87000

2017860938610000

20188699486997500

2019878958781729600

Jumlah430243154303172610

Rata-Rata86093861014500

R^20.99974

Deviasi0.16107

C. Metode Regresi LinierAsumsi metode ini adalah jumlah penduduk dari tahun ke tahun akan bertambah secara linier. Persamaan yang digunakan antara lain :Pn = a + bxa = dan b = Di mana y = Pn dan a, b adalah konstanta regresi linier. Berikut ini adalah hasil perhitungan dengan metode regresi linier.

Tabel 2.3.3 Proyeksi Penduduk dengan Regresi LinierXY (jiwa)X^2XYPn (jiwa)Pn-Pr(Pn-Pr)^2Pn-P(Pn-P)^2

201483540561961681690835-2145400

201584340602251699350843-1316300

201685240642561717196852-41800

20178604068289173522886041800

2018869407232417534498691316300

2019878407636117718618772145400

Jumlah120995137243976511035877451370127000

Rata-Rata2016.585640662751726462856021200

A-16321.41936

B8.518509692

R^20.999947197

Deviasi0.096504053

D. Metode GeometrikMetode Geometri cocok untuk memproyeksikan penduduk yang pada tahun-tahun awal pertambahan absolutnya sedikit dan semakin banyak pada tahun-tahun akhir (Klosterman, 1990). Persamaan yang digunakan, antara lain sebagai berikut.Pn = Po (1+r)nr =

Tabel 2.3.4 Proyeksi Penduduk dengan Metode GeometrikTahunP R =((Pi-(P(i-1))/Pi)Tn-ToPnPn-Pr(Pn-Pr)^2Pn-P(Pn-P)^2

201483500835-2144800

20158430.00991842-14204-12

20168520.00992849-754-39

20178600.0099385600-420

20188690.00994863745-636

20198780.0099587014192-857

Jumlah51370155114-22942-22124

Rata-rata85603852-4157-421

R^20.868297697

Deviasi11.44117256

E. Metode EksponensialMetode ini dapat digunakan untuk memproyeksikan penduduk dengan tipe pertumbuhan yang sedikit sepanjang tahunnya (Adioetomo, 2010). Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut.y = a.ekxln a = (1/N)(ln y - kx)b =

Tabel 2.3.5 Proyeksi Penduduk dengan Metode EksponensialXY (jiwa)ln yx^2x*ln yPnPn-Pr(Pn-Pr)^2Pn-P(Pn-P)^2

20148356.727405619613549.047835-2144800.00

20158436.737406022513575.825843-1316400.00

20168526.747406425613602.622852-41900.00

20178606.757406828913629.43986041700.00

20188696.767407232413656.2768691316300.00

20198786.777407636113683.1338782146000.00

Jumlah12099513740.5142439765181696.3435137012704.92264E-111.11097E-18

Rata-Rata2016.5856.1556.7524066275.16713616.05785602128.2044E-121.85162E-19

b0.009950331

ln a-13.31253461

a1.65364E-06

R^21

Deviasi3.92812E-10

F. Metode LogaritmikMetode Logaritmik dapat digunakan untuk proyeksi penduduk yang pertumbuhannya non linear. Persamaan yang digunakan dalam metode ini antara lain :y = a + b ln xa = 1/N . (y-b . (ln x))b =

Tabel 2.3.6 Proyeksi Penduduk dengan Metode LogaritmikXY (jiwa)ln xy*ln x(ln x)^2Pn (jiwa)Pn-Pr(Pn-Pr)^2Pn-P(Pn-P)^2

20148357.6086352.57857.880835-2145400.022

20158437.6086416.52357.88784384371128800.001

20168527.6096481.11057.89585285272573700.014

20178607.6096546.34857.90286086074032300.014

20188697.6106612.24257.91086986975504700.001

20198787.6106678.80057.91887787776990900.022

Jumlah12099513745.65539087.601347.392513742813702758-1.1778E-100.074

Rata-Rata2016.58567.6096514.60057.899856713617126-1.96299E-110.012

b17177.52029

a-129849.6278

R^20.99999998

Deviasi0.101313691

2.3.2 Metode TerpilihDari kelima metode tersebut, metode yang memiliki tingkat ketelitian (R2) tertinggi adalah metode eksponensial, dengan nilai R2 = 1 dan deviasi sebesar 3.92812E-10. Maka dari itu, metode ini digunakan untuk proyeksi penduduk dalam 20 tahun ke depan, dengan hasil proyeksi sebagai berikut.Tabel 2.3.7 Proyeksi Penduduk 20 Tahun dengan Metode EksponensialTahunPn (Jiwa)

2014835

2015843

2016852

2017860

2018869

2019878

2020886

2021895

2022904

2023913

2024922

2025932

2026941

2027950

2028960

2029969

2030979

2031989

2032999

20331009

20341019

2.3 Metodologi Perencanaan

BAB IIIKONDISI EKSISTINGNo.Gambar Keterangan

1.Tempat septic tank, dibawah lantai keramik yang berwarna putih merupakan septic tank. Septic tank yang ada tanpa perkerasan sehingga dapat meresap ke dalam tanah. Septic Tank dianggap tidak pernah penuh.

2.

Pipa gas buangan dari septic tank yang ditempatkan di dalam dinding.

3.Kondisi perumahan yang sangat padat, ruas untuk jalan hanya selebar badan manusia. Tidak memungkinkan adanya saluran drainase ataupun sistem pengolahan air buangan seperti septic tank. Jenis rumah didominasi dengan rumah semi permanen.

Selain rumah penduduk, daerah ini digunakan sebagai daerah kost mahasiswa terutama mahasiswa ITB. Biasanya di kostan terdapat pengolahan air buangan seperti septic tank dengan paradigma yang salah, yaitu septic tank tanpa perkerasan.

4.

Kondisi MCK yang kurang terpelihara dan kurang memadai. Tidak terdapat sistem pengolahan air buangan. Air buangan langsung di buang ke badan sungai.

5.

Terdapat buangan manusia di saluran drainase.

6.Terdapat bangunan semi permanen diatas badan air. Aliran air terganggu. Terdapat resiko terbawanya bangunan jika debit badan air sangat besar.

7.Badan air penerima air buangan yang sudah mengalami pendangkalan dimana-mana, overload dari zat-zat pencemar. Buangan dibuang langsung dari rumah rumah melalui pipa.

BAB IVDETAIL PERENCANAAN SISTEM AIR BUANGAN4.1 Pemilihan Periode Perencanaan4.1.1 Faktor-Faktor Yang MempengaruhiFaktor- faktor yang menjadi pertimbangan tahapan perancanaan adalah: Pertumbuhan penduduk di daerah layananLaju pertumbuhan penduduk Kota Bandung pada tahun 2012 tercatat sebesar 0,72%. Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, kebutuhan akan sarana dan prasarana sanitasi turut meningkat. Oleh karena itu dibutuhkan pembangunan sistem penyaluran air buangan yang berkelanjutan. Menurut Imhoff & Fair,1966, jika persentase rata- rata pertumbuhan penduduk di daerah perencanaan < 3%/tahun maka lama periode perencanaan 20-25 tahun, sedangkan jika persentase rata-rata pertumbuhan penduduk di daerah perencanaan > 3%/tahun maka lama periode perencanaan 10-15 tahun. Kecepatan pertumbuhan sarana perkotaanPenduduk membutuhkan sarana dalam melakukan aktivitasnya sehari-hari. Dengan adanya pertumbuhan penduduk, sarana untuk memenuhi aktivitas pun turut meningkat yang disesuaikan dengan masterplan pengembangan kota. Mempermudah evaluasiPeriode perencanaan yang dibagi empat tahap akan mempermudah dalam proses evaluasi dalam pembangunan. Penekanan biayaPeriode perencanaan yang panjang akan menambah nilai investasi. Biaya pembangunan akan tertutup dengan nilai investasi yang meningkat. 4.1.2 Penentuan Periode PerencanaanSistem penyaluran air bungan Kelurahan Taman Sari akan berlanngsung selama 20 tahun dimulai dari tahun 2014 sampai dengan tahun 2033. Faktor-faktor yang menjadi pertimbangan tahapan perancanaan adalah: Pertumbuhan penduduk di daerah layanan Laju pertumbuhan penduduk Kota Bandung pada tahun 2012 tercatat sebesar 0,72%. Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, kebutuhan akan sarana dan prasarana sanitasi turut meningkat. Oleh karena itu dibutuhkan pembangunan sistem penyaluran air buangan yang berkelanjutan. Menurut Imhoff & Fair,1966, jika persentase rata-rata pertumbuhan penduduk di daerah perencanaan < 3%/tahun maka lama periode perencanaan 20-25 tahun, sedangkan jika persentase rata-rata pertumbuhan penduduk di daerah perencanaan > 3%/tahun maka lama periode perencanaan 10-15 tahun. Kecepatan pertumbuhan sarana perkotaanPenduduk membutuhkan sarana dalam melakukan aktivitasnya sehari-hari. Dengan adanya pertumbuhan penduduk, sarana untuk memenuhi aktivitas pun turut meningkat yang disesuaikan dengan masterplan pengembangan kota. Mempermudah evaluasiPeriode perencanaan yang dibagi empat tahap akan mempermudah dalam proses evaluasi dalam pembangunan. Penekanan biayaPeriode perencanaan yang panjang akan menambah nilai investasi. Biaya pembangunan akan tertutup dengan nilai investasi yang meningkat. 4.2 Penentuan Sistem Pengolahan Air Buangan Dalam perencanaan sistem pengelolaan air limbah di kawasan daerah studi ini kami merekomendasikan untuk dibangun Sistem Pengelolaan Air Limbah Terpusat (Off-Site). Seperti yang telah diketahui, sistem pengelolaan air limbah terpusat (Off-site) efektif untuk diterapkan pada kawasan dengan kemiringan tanah >1% dengan kepadatan penduduk yang tinggi. Apabila dibandingkan dengan kondisi eksisting dimana kemiringan tanah >1% maka sistem pengolahan air limbah terpusat (off-site) memang cocok untuk diterapkan di daerah studi. Selain itu, dalam daerah studi tidak terdapat lahan tanah untuk membangun sistem pengelolaan secara setempat (On-site) karena padatnya perumahan.Dengan menggunakan sistem pengelolaan air limbah terpusat, air limbah domestik dari rumah penduduk, baik blackwater maupun greywater, disalurkan melalui saluran khusus menuju lokasi pengolahan yang telah ditetapkan. Sistem penyaluran yang kami rekomendasikan adalah Shallow Bore Sewer dimana air limbah langsung disalurkan dari rumah penduduk menuju lokasi pengolahan limbah melalui saluran perpipaan tanpa melalui adanya proses pemisahan padatan terlebih dahulu.Sistem Shallow Bore Sewer ini cocok untuk diterapkan pada kawasan dengan lahan tanah terbatas, daerah cakupan tidak melebihi 100 ha dengan kepadatan penduduk tidak melebihi rerata 160 jiwa/hektar, jalan diatas jalur perpipaan tidak banyak dilalui kendaraan berat, dan kemiringan tanah 2%.Selain itu biaya untuk sistem Shallow Bore Sewer relatif lebih murah dibandingkan sistem konvensional karena biaya penggalian dapat ditekan akibat penggalian yang dangkal. Hal ini sangat sesuai dengan daerah studi karena kondisi perekonomian di daerah studi mayoritas adalah kalangan menengah ke bawah.