lembar pengesahan skripsi “perencanaan instalasi
TRANSCRIPT
ii
LEMBAR PENGESAHAN
SKRIPSI
“PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR BERSIH KAWASAN
BERIKAT NUSANTARA (KBN) MARUNDA”
Disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Lingkungan
Disusun Oleh :
SAEPULOH
33121026
Telah diperiksa dan diuji pada tanggal : 15 Juli 2018.
Dosen Penguji I
Dr.Ir.Supriyanto, M.P
NIDN : 040166605
Dosen Pembimbing II
Dodit Ardiatma S.T, M.Sc
NIDN : 0403029201
Menyetujui
Ketua Program Studi Teknik Lingkungan
Dodit Ardiatma S.T, M.Sc
NIDN : 0403029201
Dosen Penguji II
Putri Anggun Sari, S.Pd. M.T
NIDN : 0420028902
Dosen Pembimbing I
( .................................................... ) Ir. Martin Darmasetiawan. M.M
Mengetahui
Ketua STT Pelita Bangsa
Dr.Ir.Supriyanto, M.P
NIDN : 040166605
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, karunia, serta kenikmatan-Nya yang sangat besar, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Laporan Tuagas Akhir (TA) ini. Salawat serta salam
semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, beserta para sahabat dan
para pengikutnya. Laporan Tugas Akhir berjudul “ Perencanaan detail instalasi
pengolahan air bersih KAWASAN BERIKAT NUSANTARA (KBN) Marunda”.
Tugas Akhir ini dilaksanakan di KAWASAN BERIKAT NUSANTARA
(KBN) Marunda dan berlangsung selama empat bulan yaitu pada bulan April dan
Juli 2017. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
:
1. Ketua Sekolah Tinggi Teknologi (STT) Pelita Bangsa Cikarang – Bekasi.
2. Bapak Dodit Ardiatma S.T, M.Sc sebagai Pembimbing I sekaligus Kaprodi
Teknik Lingkungan STT Pelita Bangsa, terimakasih atas bimbingan, arahan,
saran, dan nasihatnya dalam penyusunan Laporan Kerja Praktek.
3. Bapak Martin Darmasetiawan selaku Perencana sekaligus sebagai Pembimbing
Lapangan yang telah memberikan bimbingan dan kesempatan kepada saya
untuk menyelesaikan Tugas Akhir di KAWASAN BERIKAT NUSANTARA
(KBN) Marunda.
4. Seluruh karyawan di Yayasan Ekamitra Nusantara atas atas dukungan yang
telah diberikan selama menyelesaikan Tugas Akhir.
5. Keluarga besar tercinta, Ibu dan bapak yang senantiasa memberikan doa dan
dukungannya kepada saya.
6. Rekan – rekan Angkatan TL 2012 wabilkhusus Ahmad Mansur, Sudarso dan
Rahmi Febrianti Dewi serta Galih Saputra dari angkatan 2013 dan rekan-rekan
dari angkatan 2014. yang bersedia meluangkan waktu memberikan motifasi
serta dorongan kepada saya untuk menyelesaikan penulisan Laporan Tugas
Akhir ini.
iv
Atas segala bantuan yang berkaitan dengan penyelesaian penyusunan dan
penulisan Laporan Tugas Akhir ini penulis hanya dapat berdoa semoga Allah
SWT, yang Maha Rahman dan Rahim memberikan balasan yang setimpal.
Sebagai manusia biasa, penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini
jauh dari sempurna, untuk itu segala saran guna perbaikan laporan Tugas Akhir
ini sangat penulis harapkan.
Cikarang, 15 Juli 2018
Penulis
Saepuloh
v
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................. 4
1.3. Maksud Kegiatan ................................................................................... 4
1.4. Tujuan kegiatan ..................................................................................... 4
1.5. Lingkup kegiatan .................................................................................. 4
1.6. Manfaat Kegiatan .................................................................................. 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 6
2.1. Definisi Air Minum ............................................................................... 6
2.3. Penerapan Strategi Pengolahan Air Menurut Jenis Air ......................... 13
2.4. Metode Proyeksi Penduduk ................................................................. 37
2.5. Kerangka Berfikir ................................................................................ 40
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 42
3.1 Umum ................................................................................................. 42
3.2 Perencanaan Teknis Unit Intake atau Air Baku ........................... 3.8.1.43
3.3 Perencanaan Unit Produksi ......................................................... 3.8.1.45
3.4 Perencanaan Teknis Unit Distribusi ............................................ 3.8.1.45
3.5 Perencanaan Teknis Unit Pelayanan ............................................ 3.8.1.48
3.6 Detail Engineering Desain (DED) Kapasitas IPA 40 lt/dt Di Kawasan
Berikat Nusantar Marunda ..................................................................... 3.8.1.48
3.7 Analisa Perhitungan Pondasi Instalasi Pengolahan Air (IPA) ...... 3.8.1.48
3.8 Lokasi Perancangan .................................................................... 3.8.1.51
DAFTAR ISI
COVER JUDUL….…………………….…….…………………………..……….i
vi
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 53
4.1 Umum ................................................................................................. 53
4.2 Perencanaan Umum dan Kebutuhan Air .............................................. 54
4.3 Perencanaan Teknis Unit Intake dan Air Baku ..................................... 64
4.4 Perencanaan Unit Produksi .................................................................. 71
4.5 Rancangan Instalasi Pengolahan Air .................................................... 75
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 84
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 84
5.2 Saran ................................................................................................... 85
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 86
LAMPIRAN ..................................................................................................... 88
vii
Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan ............................................................. 42
Gambar 3. 2 Lokasi KBN Marunda ........................................................... 3.8.1.51
Gambar 4. 1 Kebutuhan Air per Tahap…………………………………………..59
Gambar 4. 2 Fluktuasi Kebutuhan Air ................................................................ 60
Gambar 4. 3 Peta Daerah Pelayanan KBN Marunda ........................................... 63
Gambar 4. 4 Area kawasan yang dapat ditampung oleh Kolam Air Baku ........... 68
Gambar 4. 5 Jaringan Pipa Transmisi Intake-Kolam........................................... 70
Gambar 4. 6 Diagram Skematik Sistem Pengolahan Air ..................................... 71
Gambar 4. 7 Diagram Sistem Pengolahan Air Lengkap ...................................... 72
Gambar 4. 8 Tata Letak Instalasi Pengolahan Air ............................................... 74
Gambar 4. 9 Rangkaian Pengolahan Air Utama ................................................. 81
Gambar 4. 10 Rangkaian Ultra Filtrasi ............................................................... 82
Gambar 4. 11 Sigle Line Diagram ...................................................................... 83
DAFTAR GAMBAR
viii
Tabel 2. 1 Kualitas Air Minum Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010 ....... 8
Tabel 2. 2 Kriteria Perencanaan Unit Koagulasi (Pengaduk Cepat) .................... 21
Tabel 2. 3 Kriteria Perencanaan Unit Flokulasi (Pengaduk Lambat) ................... 24
Tabel 2. 4 Karakteristik Media Filter ................................................................. 32
Tabel 2. 5 Alternatif Pengolahan Untuk Penyisihan Parameter Yang Melebihi
Baku Mutu ......................................................................................................... 36
Tabel 3. 1 Kriteria Pipa
Transmisi…………….…………………………………3.8.1.43
Tabel 3. 2 Kriteria Pipa Distribusi ............................................................. 3.8.1.46
Tabel 4. 1 Kebutuhan Air Kawasan Berikat Nusantara Marunda ………………55
Tabel 4. 2 Tahapan Pembangunan Kawasan Berikat Marunda C04 .................... 56
Tabel 4. 3 Kebutuhan Air Kawasan Berikat Nusantara Marunda ........................ 58
Tabel 4. 4 Kebutuhan Kapasitas Pengolahan, pompa Dan Daya ......................... 61
Tabel 4. 5 Rancangan Reservoir Penampungan Air baku ................................... 63
Tabel 4. 6 Kualitas Air Baku yang harus diolah ................................................... 65
Tabel 4. 7 Volume Limbah yang dapat ditampung ............................................. 66
Tabel 4. 8 Kriteria saluran dan pipa air baku ...................................................... 69
Tabel 4. 9 Asumsi Kualitas Air Baku di kolam Penampngan .............................. 76
DAFTAR TABEL
1
1.1. Latar Belakang Masalah
Air merupakan zat yang mutlak bagi setiap makhluk hidup dan
kebersihan air adalah syarat utama bagi terjaminnya kesehatan makhluk
hidup itu sendiri. Manusia sebagai salah satu mahluk hidup sangat
membutuhkan air sebagai penunjang kehidupan mereka. Sebagai contoh
dalam memasak, mencuci, dan untuk air minum. Air dapat ditemukan
mulai dari daerah laut, danau, sungai dan lain lain. Indonesia sebagai
negara yang dikelilingi oleh perairan yang luas juga tak lepas dari
masalah banyaknya wilayah di Indonesia yang tidak terlayani air bersih
(Dwijusaputro, 1981).
Instalasi pengolahan air bersih sebagai infrastruktur kota sangat berperan
dalam menunjang perkembangan kota. Kota modern membutuhkan sistem
perencanaan air bersih yang baik, sehingga mampu memenuhi kebutuhan
pertumbuhan penduduknya. Pengelolaan sistem penyediaan air bersih
yang layak serta memenuhi kebutuhan masyarakat dan aktivitas
perkotaan secara keseluruhan akan meningkatkan produktivitas kota
dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Peningkatan kesejahteraan
masyarakat berbanding lurus dengan ketersediaan air minum yang
dilakukan oleh Pemerintah (Direktorat Cipta Karya, 2010).
Hal ini juga berhubungan dengan peningkatan ekonomi dimana dengan
ketersediaan air minum yang layak dan berkesinambungan diharapkan
dapat membuat masyarakat dapat bekerja dengan efektif. Kekurangan
dalam sistem penyediaan air minum di Indonesia masih berkutat pada
BAB I
PENDAHULUAN
2
rendahnya cakupan wilayah yang terlayani air bersih oleh Pemerintah,
baik dalam sistem perpipaan maupun dalam sistem non-perpipaan.
Rendahnya cakupan pelayanan tersebut secara operasional merupakan
refleksi dari pengelolaan sistem yang kurang efisien maupun kurangnya
pendanaan untuk pengembangan sistem pengembangan sistem yang
sudah ada (Direktorat Cipta Karya, 2010).
Perencanaan sarana dan prasarana air minum mengacu pada berlakunya
Undang-undang No. 25 tahun 2000, dimana seluruh pelaksanaan
kegiatan dan pendanaan pembangunan disiapkan dan dilaksanakan oleh
masing-masing pemerintah daerah atau kawasan. Dalam hal ini akan
direncanakan detail perencanaan untuk PT. Kawasan Berikat Nusantara
(KBN) Pelabuhan Marunda. Sebagaimana diketahui bahwa PT. Kawasan
Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan Marunda yang menempati tanah
seluas kurang lebih 198 Ha (seratus sembilan puluh delapan hektar)
beserta bangunan diatasnya terletak di Kelurahan Marunda Kecamatan
Cilincing Jakarta Utara telah ditetapkan sebagai Kawasan Berikat
(Bonded Zone) dan menjadi tambahan wilayah usaha Perusahaan
Perseroan (PERSERO) PT. Kawasan Berikat Nusantara. Beberapa aspek
legal lainnya yang melatar belakangi perencanaan detail pengolahan air
serta acuannya adalah :
a) Undang-Undang No. 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air
b) Undang-Undang No. 18 Tahun 1999 tentang Jasa Konstruksi
c) Peraturan Pemerintah No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan
Sistem Penyediaan Air Minum
d) Keppres 11/1992, tentang penunjukan dan penetapan wilayah usaha
Perusahaan Perseroan (Persero) PT. KBN.
e) Peraturan Menteri PU No. 18/PRT/M/2007 tentang Penyelenggaraan
Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum
Sesuai dengan Peraturan Menteri 18/PRT/M/2007 tentang
Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum, pada
3
Lampiran III tentang Perencanaan Teknis Pengembangan SPAM
dinyatakan perencanaan teknis adalah suatu rencana rinci
pembangunan sistem penyediaan air minum di suatu kota atau
kawasan yang meliputi unit air baku, unit produksi, unit distribusi, dan
unit pelayanan. Dengan adanya DED ini diharapkan PT.Kawasan
Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan Marunda mampu mewujudkan
pembangunan infrastruktur SPAM yang handal dengan perencanaan
teknis yang telah memenuhi spesifikasi dan standard yang berlaku
sehingga keberlanjutan manfaat infrastruktur air minum dapat tercapai
dalam pembangunan dan pengoperasiannya secara optimum.
Secara umum perencanaan detail untuk pembangunan Instalasi
Pengolahan Air dan reservoir secara teknis mengacu pada Peraturan
Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 tahun 2007 tentang Pedoman
Penyelenggaraan Sistem Penyediaan Air Minum khususnya lampiran 3
tentang perencanaan teknis dan lampiran 4 tentang pelaksanaan
konstruksi. Namun yang utama hal-hal yang bersifat panduan dan formal
tersebut dipadukan pengalaman konsultan dalam merencanakan instalasi
bangunan air sebagai berikut :
Perencanaan teknis memuat:
1) rancangan detail kegiatan,
2) perhitungan dan gambar teknis,
3) spesifikasi teknis,
4) rencana anggaran biaya,
5) analisis harga satuan, dan
6) tahapan dan jadwal pelaksanaan,
7) dokumen pelaksanaan kegiatan (dokumen lelang, jadwal pelelangan,
pemaketan).
4
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan dalam Tugas Akhir perencanaan detail Instalasi Pengolahan
Air PT.Kawasan Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan Marunda adalah
sebagai berikut :
a. Bagaimana meningkatkan kapasitas produksi hingga memenuhi
kebutuhan.
b. Bagaimana memenuhi kebutuhan pelayanan air minum untuk
PT.Kawasan Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan Marunda.
1.3. Maksud Kegiatan
Maksud dari kegiatan ini adalah membuat perencanaan detail teknis untuk
pembangunan Water Tretment Plant dengan kapasitas tertentu secara
performance serta siap ditenderkan pada produsen WTP yang kompeten.
1.4. Tujuan kegiatan
Tujuan dari kegiatan ini diharapkan dapat :
a. Meningkatkan kapasitas produksi sehingga target produksi dan
kualitas produksi yang dihasilkan sesuai dengan standar Nasional.
b. Meningkatkan cakupan pelayanan serta memenuhi kebutuhan
pelayanan air minum untuk PT.Kawasan Berikat Nusantara (KBN)
Pelabuhan Marunda.
1.5. Lingkup kegiatan
1. Wilayah studi yang dipergunakan adalah perencanaan detail Instalasi
Pengolahan Air PT.Kawasan Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan
Marunda.
2. Standar yang digunakan dalam Perencanaan mengacu pada
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 tahun 2007 tentang
Pedoman Penyelenggaraan Sistem Penyediaan Air Minum
5
3. Aspek yang ditinjau dalam perancangan instalasi pengolahan air ini
meliputi aspek teknis.
4. Sumber air baku yang dipergunakan dalam perancangan berasal dari
Banjir Kanal Timur.
5. Tugas akhir ini bertujuan mendesain bangunan pengolahan air
meliputi perencanaan Intake, Pipa Transmisi dan Instalasi
Pengolahan Air.
a. Penentuan Kebutuhan Air
1) Pengumpulan Data Industri
2) Perhitungan satuan kebutuhan air
3) Perhitungan kebutuhan air
4) Penentuan proyeksi kebutuhan air
5) Penentuan kriteria perencanaan
• Debit Rencana dan proyeksi kapasitas IPA
• Fluktuasi pemakaian air
• Volume Reservoir
b. Perencanaan intake :
1) Penentuan debit andalan dari sumber air
2) Penentuan Level efektif pengambilan air
3) Penentuan kualitas air baku yang efektif untuk perencanaan
pengolahan air
4) Perencanaan bangunan pengolahan air
c. Perencanaan Pipa Transmisi
1) Penentuan jalur pipa
2) Perhitungan hidrolis perpipaan
3) Perencanaan detail jalur pipa transmisi
d. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air yang mengacu pada SNI
6774-2008
Tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air
meliputi:
6
1) Perencanaan Tata Letak
2) Perencanaan Rumah Pompa
• Intake
• Distribusi
3) Perencanaan Reservoir
4) Perencanaan Instalasi Pengolahan Air
5) Perencanaan Ruang Lumpur
e. Perencnaan bangunan Operasional
f. Perencanaan gudang
g. Perencanaan Rumah dosing
h. Perencanan Sistem Kontrol otomatis
1.6. Manfaat Kegiatan
Hasil perencanaan pekerjaan perencanaan Instalasi Pengolahan Air (IPA)
bersifat implementatif sesuai dengan keperluan dokumen tender.
Dokumen Tender meliputi :
a. Gambar-gambar perencanaan dengan detail performance
b. Rencana Kerja dan syarat-syarat (RKS) yang berisi : syarat umum,
syarat administrasi, spesifikasi teknis pekerjaan sesuai hasil
perencanaan Detail Engineering Design (DED) Water Treatment
Plant (WTP).
c. Daftar Kuantitas Pekerjaan.
d. Perhitungan Rencana Anggaran Biaya ( Estimate Engineer ) lengkap
dengan analisa harga satuan pekerjaan.
Keluaran yang diharapkan dari hasil pelaksanaan pekerjaan Perencanaan
Detail antara lain :
a). Gambar peta lokasi yang menunjukkan lokasi siteplan IPA
b). Perhitungan Hidrolis setiap bagian proses (koagulasi, flokulasi,
sedimentasi, filtrasi )
7
c). Apabila diperlukan, dapat dilakukan soil test ( diluar lingkup
konsultan) untuk menganalisa konstruksi di lokasi kritis atau yang
ditunjukkan owner PT.Kawasan Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan
Marunda.
d). Perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB) yang dilengkapi dengan
Analisa Harga Satuan serta Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) meliputi
syarat umum, syarat administrasi , spesifikasi teknis pekerjaan sipil dan M/E.
6
2.1. Definisi Air Minum
Pengertian air minum dapat diuraikan sebagai berikut: Menurut Permenkes
RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum,
air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses
pengolahan yang melali syarat dan dapat langsung diminum. Air minum
harus terjamin dan aman bagi kesehatan, air minum aman bagi kesehatan
harus memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi dan radioaktif
yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan. Parameter
wajib merupakan persyaratan kualitas air minum yang wajib diikuti dan
ditaati oleh seluruh penyelenggara air minum, sedangkan parameter
tambahan dapat ditetapkan oleh pemerintah daerah sesuai dengan kondisi
kualitas lingkungan daerah masing masing dengan mangacu pada
parameter tambahan yang ditentukan oleh Permenkes RI No.
492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
Selanjutnya menurut Permendagri No. 23 tahun 2006 tentang Pedoman
Teknis dan Tata Cara Pengaturan Tarif Air Minum pada Perusahaan
Daerah Air Minum, Departemen Dalam Negeri Republik Indonesia, air
minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa pengolahan
yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.
Selanjutnya menurut Sutrisno (1991:1) air minum dalam kehidupan
manusia merupakan salah satu kebutuhan paling esensial, sehingga kita
perlu memenuhinya dalam jumlah dan kualitas yang memadai. Selain
untuk dikonsumsi air bersih juga dapat dijadikan sebagai salah satu sarana
dalam meningkatkan kesejahteraan hidup melalui upaya peningkatan
derajat kesehatan. Berdasarkan penjelasan diatas dapat diketahui bahwa air
minum merupakan suatu kebutuhan pokok untuk kelangsungan hidup
BAB II TINJAUAN
PUSTAKA
7
makhluk hidup, terutama manusia. Tanpa air minum manusia tidak bisa
melangsungkan kehidupannya dengan baik karena tubuh manusia
membutuhkan air minum terutama untuk menjaga kesehatan. 6 Jika hal ini
sudah terpenuhi maka kualitas hidup manusia akan meningkat dan bisa
melaksanakan kegiatan sehari-hari dengan baik.
Persyaratan Kualitas Air Minum Persyaratan kualitas air minum
sebagaimana yang ditetapkan melalui Permenkes RI nomor
492/MENKES/PER/IV/2010 tentang syarat-syarat dan pengawasan
kualitas air minum, meliputi persyaratan bakteriologis, kimiawi, radioaktif
dan fisik. Terdapat 2 parameter kualitas air minum, yaitu sebagai berikut.
1 Parameter wajib yaitu: a) Parameter microbiologi b) Parameter kimia an-
organik 2 Parameter yang tidak wajib yaitu: a) Parameter fisik b)
Parameter kimiawi
2.2.1 Jenis-Jenis Proses Pengolahan Air
Secara kimiawi, rumusan air baku dapat digambarkan sebagai berikut :
H2O+X
Dimana :
X = Adalah kontaminan, yang dapat berupa:
zat padat terlarut/suspendend solid untuk air golongan 1,2 dan 3
Zat organik terlarut/suspendend solid untuk air golongan 4
Ca dan Mg untuk air golongan 5
Semua jenis air di atas, perlu mengalami proses pemisahan X, untuk dapat
menjadi air yang layak dikonsumsi manusia. Proses pemisahan dilakukan
sampai X memenuhi kriteria untuk dapat dikonsumsi. Kriteria ini telah
disusun oleh Pemerintah dan dapat dipakai sebagai patokan/acuan akhir
dari suatu proses pengolahan air (lihat tabel 1.1.).
Beberapa jenis proses pemisahan yang dapat dilakukan meliputi:
8
1. Pemisahan zat padat dari air baku secara kimiawi
2. Pemisahan zat padat dari air baku secara gravitasi
3. Pemisahan zat padat dari air baku secara penyaringan
4. Desinfeksi air untuk mencegah terjadinya kontaminasi air
2.2.2 Pemisahan zat padat dari air baku secara kimiawi
Air baku yang masih tetap keruh meski telah diendapkan selama lebih dari
satu jam atau lebih, mengindikasikan bahwa dalam air tersebut masih
terdapat koloid-koloid yang melayang-layang, yang tidak akan
mengendap. Dengan kondisi seperti ini, efek gravitasi hanya sedikit atau
hampir tidak ada pengaruhnya terhadap proses pemisahan kontaminan.
Pemisahan kontaminan dari air baku jenis ini lebih efektif dilakukan
dengan cara kimiawi, yaitu dengan menggunakan zat kimia.
Kriteria kualitas air yang dapat digunakan sebagai standar atau acuan
kualitas air yang aman untuk dikonsumsi adalah standar kualitas air
berdasarkan Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010.
Tabel 2. 1 Kualitas Air Minum Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010
9
Dengan menambahkan atau mencampurkan zat kimia ke dalam air baku,
maka akan terjadi proses koagulasi, yang secara harfiah dapat diartikan
sebagai proses pembekuan atau penggumpalan. Secara kimia, koagulasi
merupakan proses destabilisasi muatan pada zat padat yang terlarut oleh
zat kimia koagulan sehingga zat padat tersebut menggumpal dan dapat
mengendap.
Pada prinsipnya zat kimia atau koagulan yang dapat dipakai adalah semua
unsur dengan kation bervalensi dua keatas, dengan daya elektrolit yang
kuat, misalnya : Fe, Al, Ba.
Yang umum dipakai adalah:
Jenis Aluminium (Al) dan turunannya yaitu:
- Aluminium Sulfat atau tawas (Al3(SO4)2.18H2O) dan
- Poli Aluminium Clhoride (PAC)
Jenis logam besi (Fe) yaitu :
- Fero Sulfat (Fe(SO4))
- Feri Chloride (FeCl3)
Setelah proses koagulasi akan terbentuk bintik-bintik flok kecil, yang
untuk dapat diendapkan dengan mudah perlu dibesarkan atau
10
dikelompokkan menjadi flok yang lebih besar. Proses ini yang kemudian
disebut sebagai proses flokulasi.
Penjelasan lebih lanjut mengenai proses koagulasi dan flokulasi ini dapat
dilihat pada bab berikutnya.
2.2.3 Pemisahan zat padat dari air baku secara gravitasi
Pemisahan zat padat dari air baku secara gravitasi dengan pengendapan
atau sedimentasi dapat dilakukan dengan dua jenis proses yaitu :
Batch atau paket tanpa mengalirnya air, dimana air dibiarkan stagnan
di suatu wadah pada jangka waktu tertentu. Setelah air itu jernih atau
kontaminan terendapkan maka air kemudian dikeluarkan.
Continue (kontinu), dimana air dialirkan melalui suatu bejana atau bak
dalam jangka waktu tertentu (mulai dari air masuk sampai air keluar)
sehingga memungkinkan kontaminan yang ada di dalam air untuk
mengendap.
Proses pengendapan pada suatu instalasi pengolahan air umumnya
merupakan proses yang kontinu. Hal ini dimaksudkan agar pengolahan
dapat dilakukan secara berurutan dan kontinu pada suatu sistem aliran.
Ada dua jenis proses pengendapan yang dapat dilakukan yaitu:
Pengendapan yang dilakukan sebelum proses koagulasi atau biasa
disebut sebagai proses prasedimentasi.
Proses prasedimentasi perlu dilakukan pada air baku dengan tingkat
sedimen yang tinggi. Dengan adanya proses ini (yang dilakukan
sebelum proses koagulasi) maka akan terjadi pengurangan bahan kimia
pada proses koagulasi. Tetapi apabila kandungan sedimen pada air
baku tidak tinggi, misalnya untuk air jenis 2, maka proses
prasedimentasi hanya akan sedikit berpengaruh pada proses koagulasi.
Pengendapan yang dilakukan setelah proses koagulasi atau biasa
disebut proses sedimentasi.
11
Untuk mendapatkan proses sedimentasi yang baik, perlu dibuatkan
suatu reaktor atau bak sedimentasi dengan memperhitungkan perilaku
dari proses pengendapan partikel atau flok.
2.2.4 Pemisahan zat padat dari air baku secara penyaringan (filtrasi).
Setelah dilakukan proses pengendapan/sedimentasi, air diharapkan sudah
jernih. Namun karena keluaran atau efluen dari bak pengendap tetap masih
mengandung partikel flok yang belum terendapkan, maka perlu dilakukan
penyaringan dengan menggunakan suatu media penyaring. Media
penyaring yang umum dipakai adalah pasir dengan ukuran tertentu. Ada
dua jenis aliran air dalam proses penyaringan yaitu :
vertikal yaitu aliran air dari atas ke bawah atau sebaliknya
horizontal yaitu air dialirkan secara horizontal
Jenis aliran yang umum dilakukan adalah jenis aliran vertikal dari atas ke
bawah, dengan pertimbangan kemudahan dalam proses pencucian media
penyaring.
Pada prinsipnya, proses yang terjadi dalam penyaringan atau filtrasi adalah
sebagai berikut :
1. Proses pengayakan, yaitu proses pemisahan partikel yang lebih besar
dari celah butir media penyaring.
2. Proses pengendapan flok atau partikel kecil diantara butiran pasir
3. Proses flokulasi antar butir pasir
4. Proses biologis
Untuk dapat mengakomodasikan keempat proses ini, maka kecepatan
penyaringan perlu diatur dan dikendalikan sedemikian rupa. Kecepatan
penyaringan umumnya berkisar antara 2 (L/dt)/m2 sampai 2,7 (L/dt)/m2.
Penyaringan jenis ini biasa disebut saringan pasir cepat.
Jika ruang antar butir penuh, media penyaring menjadi jenuh dan tidak
mampu meloloskan air baku lagi, sehingga media penyaring tersebut perlu
12
dicuci. Pencucian media penyaring dapat dilakukan dengan beberapa cara,
antara lain:
1) Penyemburan dengan udara
2) Pencucian permukaan media penyaring
3) Pencucian dengan aliran balik (backwash)
Setelah pencucian, media penyaring akan pulih kembali dan dapat
melakukan proses penyaringan kembali.
Penyaringan/filtrasi pada kecepatan yang sangat rendah akan
menghasilkan proses biologis pada permukaan media penyaring, sehingga
akan terjadi proses koagulasi secara biologis di permukaan media yang
kemudian dilanjutkan dengan terjadinya proses flokulasi antara butir
media. Rendahnya kecepatan penyaringan akan mengakibatkan flok-flok
tersebut mengendap pada ruang antar butir dan proses pengayakan. Secara
keseluruhan, proses filtrasi lambat ini dapat dikategorikan sebagai suatu
replika dari pengolahan lengkap yang terdiri dari:
1) Koagulasi (secara biologis)
2) Flokulasi
3) Sedimentasi (antar butir)
4) Filtrasi (pengayakan)
Filter lambat dapat digunakan sebagai pengolahan dengan syarat
kekeruhan yang masuk ke dalam media penyaring cukup rendah
(maksimum 50 mg/LSiO2). Kecepatan penyaringan yang disyaratkan
untuk filter lambat berkisar pada 0.1-.0,3 (L/dt)/m2. Pencucian media filter
lambat ini dilakukan dengan cara membersihkan lapisan filter bagian atas
secara berkala. Hal ini dimaksudkan untuk mengembalikan kapasitas
koagulasi dari proses mikrobiologis. Jenis penyaringan ini biasa disebut
saringan pasir lambat.
13
2.2.5 Desinfeksi air untuk mencegah terjadinya kontaminasi air
Setelah melalui proses filtrasi, air diharapkan sudah memenuhi standar
kualitas yang diharapkan. Untuk dapat mempertahankan kondisi ini,
terutama dari segi kontaminasi biologis, maka selain air tersebut harus
ditampung pada reservoir yang bebas dari kontaminasi, perlu juga
dilakukan proses desinfeksi yaitu proses pembebasan air dari kontaminasi
mikrobiologis.
Proses desinfeksi umumnya dilakukan dengan menggunakan larutan zat
kimia reaktif, yang sifatnya dapat mengoksidasi kontaminan
mikrobiologis. Zat kimia ini dilarutkan dan dipertahankan konsentrasinya
di dalam air sehingga dapat mencegah kontaminasi mikrobiologis. Zat
kimia yang umum dipakai sebagai desinfektan adalah :
1) Kaporit Ca(OCl)2
2) Natrium Hipochloride (Na(OCl))
3) Gas Chlor
4) Ozon
5) Dan lain lain
Selain dengan menggunakan zat kimia, desinfeksi juga dapat dilakukan
dengan menggunakan radiasi dari sinar ultraviolet. Hal ini disebabkan
karena pada konsentrasi tertentu sinar ultraviolet dapat membunuh
mkroorganime yang ada dalam air. Tetapi karena penyinarannya tidak
permanen, kemungkinan terjadinya kontaminasi dapat terjadi lagi.
2.3. Penerapan Strategi Pengolahan Air Menurut Jenis Air
2.3.1. Umum
Penerapan strategi pengolahan air dibedakan berdasarkan jenis dan
karakteristik air, seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Strategi
pengolahan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan sistem
14
pengolahan lengkap dan sistem pengolahan kombinasi. Sistem pengolahan
lengkap adalah sistem pengolahan dengan menggunakan seluruh
komponen yang terdiri dari:
1) pra sedimentasi
2) koagulasi-flokulasi
3) sedimentasi
4) filtrasi dan
5) desinfeksi
Sedangkan sistem pengolahan kombinasi merupakan sistem kombinasi
diantara jenis atau komponen pengolahan yang ada.
2.3.2. Intake
Untuk Instalasi Pengolahan Air Bersih diperlukan beberapa unit sebagai
berikut :
1. Intake
Beberapa lokasi intake pada sumber air yaitu intake sungai, intake
danau dan waduk, dan intake air tanah . Jenis–jenis intake, yaitu
intake t ower, shore intake, intake crib, intake pipe atau conduit,
infiltration gallery, sumur dangkal dan sumur dalam (Kawamura,
1991, diacu dalam Darmasetiawan 2004).
Intake merupakan bangunan penangkap atau pengambil air baku dari suatu
badan air sehingga air baku tersebut dapat dikumpulkan dalam suatu
wadah untuk selanjutnya dilakukan pengolahan. Unit ini berfungsi untuk :
1. Mengumpulkan air dari sumber untuk menjaga kuantitas debit air
yang dibutuhkan oleh instalasi pengolahan.
2. Menyaring benda-benda kasar denganmenggunakan bar screen.
3. Mengambil air baku sesuai dengan debit yang diperlukan oleh
instalasi pengolahan yang direncanakan demi menjaga kontiniuitas
penyediaan dan pengambilan air dari sumber.
15
4. Bangunan intake dilengkapi dengan screen, pintu air, dan saluran
pembawa.
Faktor yang perlu diperhatikan dalam merencanakan suatu sistem intake
adalah keandalan, keamanan, dan minim biaya pengoperasian serta
pemeliharaan. Pemilihan sistem intake yang akan dibangun harus
mempertimbangkan kondisi aliran, kualitas sumber air baku, kondisi
iklim, fluktuasi debit, peraturan yang berlaku, informasi geografis dan
geologis, serta aspek ekonomi (Kawamura, 2000).
Rumus dan kriteria desain yang digunakan dalam perhitungan intake
adalah :
Kecepatan aliran pada pintu intake (Qasim, Motley, & Zhu, 2000).
� = �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.1)
Dimana :
V : kecepatan (m/s)
Q : debit aliran (m3/s)
A : luas bukaan (m2)
Volume bak pengumpul
� = �1 � … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.2)
� = � � � … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … (2.3)
Dimana :
V : Volume (m3)
: Waktu detensi
: Debit aliran (m3/s)
: Panjang (m) ( = (3-4) )
L : Lebar (m)
T : Tinggi/ kedalaman (m) (1m – 1,5m)
16
Kriteria desain (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) :
Kecepatan aliran pada saringan kasar < 0,08 m/s.
Kecepatan aliran pada pintu intake < 0,08 m/s.
Kecepatan aliran pada saringan halus < 0,2 m/s.
Lebar bukaan saringan kasar 5 - 8 cm.
Lebar bukaan saringan halus ± 5cm.
2.3.3. Koagulasi
Pada proses koagulasi, koagulan dicampur dengan air baku selama
beberapa saat hingga merata. Setelah pencampuran ini, akan terjadi
destabilisasi koloid yang ada pada air baku. Koloid yang sudah kehilangan
muatannya atau terdestabilisasi mengalami saling tarik menarik sehingga
cenderung untuk membentuk gumpalan yang lebih besar. Faktor yang
menentukan keberhasilan suatu proses koagulasi yaitu jenis koagulan yang
digunakan, dosis pembubuhan koagulan, dan pengadukan dari bahan kimia
(Martin D, 2001, diacu dalam Sutrisno, 2002).
Pengadukan cepat dapat dilakukan dengan cara: pengadukan secara
hidrolis (terjunan dan pengadukan dalam pipa) dan pengadukan secara
mekanik.
Koagulasi didefenisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan
partikel tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh suatu koagulan.
Secara umum koagulasi adalah proses dimana ion-ion yang berlawanan
dengan muatan koloid, dimasukkan kedalam air sehingga meniadakan
kestabilan koloid. Jadi, koagulasi adalah proses pembentukan koloid yang
stabil menjadi koloid yang tidak stabil dan membentuk flok- flok dari
gabungan koloid yang berbeda muatan. Secara umum proses koagulasi
berfungsi untuk :
17
1. Mengurangi kekeruhan akibat adanya partikel koloid anorganik
maupun organik di dalam air.
2. Mengurangi warna yang diakibatkan oleh partikel koloid di dalam air.
3. Mengurangi bakteri-bakteri patogen dalam partikel koloid, algae, dan
organisme plankton lain.
4. Mengurangi rasa dan bau yang diakibatkan oleh partikel koloid dalam
air.
Pemilihan koagulan sangat berperan penting dalam menentukan kriteria
desain dari sistem pengadukan, serta sistem flokulasi dan klarifikasi yang
efektif. Koagulan sebagai bahan kimia yang ditambahkan ke dalam air
tentunya juga memiliki beberapa sifat atau kriteria-kriteria tertentu,
diantaranya :
Kation trivalent (+3)
Non toksik
Tidak terlarut pada batasan pH netral
Koagulan yang ditambahkan harus dapat berpresipitasi di luar larutan
sehingga ion tidak tertinggal di dalam air. Presipitasi ini sangat membantu
dalam proses penyisihan koloid.
Koagulan yang umumnya digunakan adalah koagulan yang berupa garam
logam, seperti alumunium sulfat, ferri klorida, dan ferri sulfat. Polimer
sintetik juga sering digunakan sebagai koagulan. Perbedaan antara
koagulan berupa garam logam dengan polimer sintetik adalah reaksi
hidrolitiknya di dalam air. Garam logam mengalami hidrolisis ketika
dicampurkan ke dalam air, sedangkan polimer sintetik tidak
mengalaminya. Pembentukan produk hidrolisis tersebut terjadi pada
periode yang singkat, yaitu kurang dari 1 detik dan produk tersebut
langsung teradsorb ke dalam partikel koloid serta menyebabkan
destabilisasi muatan listrik pada koloid tersebut. Setelah itu, produk
hidrolisis secara cepat terpolimerisasai melalui reaksi hidrolitik. Oleh
18
sebab itu, pada pembubuhan koagulan garam logam, proses pengadukan
cepat (rapid mixing) sangat penting karena :
a. Hidrolisis dan polimerisasi adalah reaksi yang sangat cepat.
b. Suplai koagulan dan kondisi pH yang merata sangat penting untuk
pembentukan produk hidrolitik.
c. Adsorpsi spesies ini ke dalam partikel koloid berlangsung cepat.
Sedangkan pada penggunaan koagulan polimer hal tersebut tidak terlalu
kritis karena reaksi hidrolitik tidak terjadi dan adsorpsi koloid terjadi lebih
lambat karena ukuran fisik polimer yang lebih besar, yaitu sekitar 2-5
detik. Pada penggunaan alumunium sulfat sebagai koagulan, air baku
harus memiliki alkalinitas yang memadai untuk bereaksi dengan
alumunium sulfat sehingga menghasilkan flok hidroksida. Umumnya, pada
rentang pH dimana proses koagulasi terjadi alkalinitas yang terdapat
dalam bentuk ion bikarbonat.
Reaksi kimia sederhana pada pembentukan flok adalah sebagai berikut :
Al2(SO4)3• 14 H2O + 3 Ca(HCO3)2 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 14 H2O
+ 6 CO2
Apabila air baku tidak mengandung alkalinitas yang memadai, maka harus
dilakukan penambahan alkalinitas. Umumnya, alkalinitas dalam bentuk
ion hidroksida diperoleh dengan cara menambah kalsium hidroksida.
Sehingga persamaan reaksi koagulasinya menjadi sebagai berikut :
Al2(SO4)3• 14 H2O + 3 Ca(OH)2 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 14 H2O
Sebagian besar air baku memiliki alkalinitas yang memadai sehingga tidak
diperlukan penambahan bahan kima selain alumunium sulfat. Rentang
pH optimum yang diperlukan alum antar 4,5-8, karena pada rentang
tersebut alumunium hidroksida realtif tidak larut.
19
2.3.3.1. Pengadukan Cepat (Rapid Mixing)
Tipe alat yang biasanya digunakan untuk memperoleh intensitas
pengadukan dan gradien kecepatan yang tepat dapat diklafikasikan
sebagai berikut :
1. Pengaduk Mekanis
Pengaduk secara mekanis adalah metode paling umum yang
digunakan karena metode ini dapat diandalkan, sangat efektif, dan
fleksibel pada pengoperasiannya. Biasanya pengadukan cepat
menggunakan turbine impeller, paddle impeller, atau propeller untuk
menghasilkan turbulensi (Reynolds, 1982).
Pengadukan tipe inipun tidak terpengaruh oleh variasi debit dan
memiliki headloss yang sangat kecil. Apabila terdapat beberapa bahan
kimia yang akan dibubuhkan, aplikasi secara berurutan lebih
dianjurkan, sehingga akan membutuhkan kompartemen ganda.
Untuk menghasilkan pencampuran yang homogen, koagulan harus
dimasukkan ke tengah-tengah impeller atau pipa inlet.
5. Pengaduk Pneumatis
Pengadukan tipe ini menggunakan tangki dan peralatan aerasi yang
kira-kira mirip dengan peralatan yang digunakan pada proses lumpur
aktif. Rentang waktu detensi dan gradien kecepatan yang digunakan
sama.dengan pengadukan secara mekanis. Variasi gradien kecepatan
bisa diperoleh dengan memvariasikan debit aliran udara. Pengadukan
tipe ini tidak terpengaruh oleh variasi debit dan memiliki headloss yang
relatif kecil.
6. Pengaduk Hidrolis
Pengadukan hidrolisis dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara
lain dengan menggunakan baffle basins, weir, flume, dan loncatan
20
hidrolis. Hal ini dapat dilakukan karena masing-masing alat tersebut
menghasilkan aliran yang turbulen karena terjadinya perubahan arah
aliran secara tiba-tiba. Sistem ini lebih banyak dipergunakan di negara
berkembang terutama di daerah yang jauh dari kota besar, sebab
pengadukan ini memanfaatkan energi dalam aliran yang menghasilkan
nilai gradient kecepatan (G) yang tinggi, serta tidak perlu mengimpor
peralatan, mudah dioperasikan, dan pemeliharaan yang minimal
(Schulz/ Okun, 1984).
Tetapi metode ini memiliki kekurangan antara lain tidak bisa
disesuaikan dengan keadaan dan aplikasinya sangat terbatas pada debit
yang spesifik.
Persamaan waktu detensi dan gradient kecepatan (G) yang digunakan
untuk unit koagulasi hidrolis adalah sebagai berikut (Qasim, Motley, &
Zhu, 2000) :
�� = �� … … … … … … … … … … … . . … … … … … … … … … … … … … … (2.4)
� = ��. ℎ��. �₁ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.5)
Dimana :
G : Gradien kecepatan (dtk-1)
V : Volume bak (m3)
g : Percepatan gravitasi (m/dtk2)
hL : Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)
v : Viskositas kinematik (m2/dtk
21
t₁ : Waktu detensi (dtk)
2.3.3.2. Kriteria Desain Unit Koagulasi
Kriteria desain unit koagulasi sebagai berikut (Qasim, Motley, & Zhu,
2000) :
Gradien kecepatan, G = 100 – 1000 (detik-l).
Waktu detensi, td = 10 detik – 5 menit.
G x td = (30000 – 60000)
Tabel 2. 2 Kriteria Perencanaan Unit Koagulasi (Pengaduk Cepat)
Unit Kriteria
Pengaduk Cepat
Tipe
Hidrolis :
1. Terjunan
2. Saluran bersekat
3. Dalam pipa prainstalasi pengolahan air bersekat
Mekanis :
1. Bilah (blade), pedal (padle) Kinstalasi
pengolahan air
2. Flotasi
Waktu Pengadukan 1-5
Nilai G/detik > 750
Sumber : SNI 6674: 2008
2.3.4. Flokulasi
Flok-flok kecil yang sudah terbentuk di koagulator diperbesar disini.
22
Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk flok yaitu kekeruhan pada air
baku, tipe dari suspended solids, pH, alkalinitas, bahan koagulan yang
dipakai, dan lamanya pengadukan (Sutrisno, 20 02). Beberapa tipe
flokulator adalah channel floculator (buffle channel horizontal, buffle
channel vertikal, buffle channel vertikal dengan diputar, melalui plat
berlubang, dalam Cone, dan dengan pulsator), pengadukan secara
mekanik, pengadukan melalui media, pengadukan secara pneuma tic
(dengan udara).
Flokulasi adalah proses pengadukan lambat setelah proses pencampuran
cepat. Tujuan pengadukan lambat ini adalah untuk mempercepat
penggabungan partikel yang disebabkan oleh proses aglomerasi dari
partikel koloid non stabil bermuatan sehingga menjadi bentuk yang dapat
diendapkan dan tersisa dalam partikel dalam bentuk yang dapat disaring.
Flokulasi dicapai dengan mengaplikasikan pengadukan yang tepat untuk
memperbesar flok-flok hasil koagulasi. Pengadukan pada bak flokulasi
harus diatur sehingga kecepatan pengadukan semakin ke hilir semakin
lambat, serta pada umumnya waktu detensi pada bak ini adalah 20 sampai
dengan 40 menit. Hal tersebut dilakukan karena flok yang telah mencapai
ukuran tertentu tidak dapat menahan gaya tarik dari aliran air dan
menyebabkan flok pecah kembali, oleh sebab itu kecepatan pengadukan
dan waktu detensi dibatasi.
Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam desain unit flokulasi
antara lain:
Kualitas air baku dan karakteristik flokulasi.
Kualitas tujuan dari proses pengolahan.
Headloss tersedia dan variasi debit instalasi.
Kondisi lokal.
Aspek biaya.
23
Terdapat beberapa kategori sistem pengadukan untuk melakukan proses
flokulasi ini, yaitu :
1. Flokulasi mekanis
Flokulasi mekanis dapat dibedakan menjadi :
Flokulasi dengan sumbu pengaduk vertikal berbentuk turbin
Flokulasi dengan sumbu pengaduk horizontall berbentuk paddle
Unit-unit lain yang telah dipatenkan seperti walking bean,
floksilator, dan NU-treat
2. Flokulasi hidrolis dengan sekat (baffle channel basins)
Unit flokulasi hidrolis dengan sekat dibedakan atas :
Unit saluran flokulasi berpenyekat dengan arah aliran horizontal
Unit saluran flokulasi berpenyekat dengan arah aliran vertikal
Perhitungan turbulensi aliran yang diakibatkan oleh kehilangan
tekanan dalam bak horizontal baffle channel didasarkan pada persamaan :
1. Perhitungan gradien kecepatan (G)
Persamaan matematis yang dipergunakan untuk menghitung
gradient kecepatan ini sama dengan perhitungan yang telah diberikan
pada unit koagulasi (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) :
� = ��. ℎ��. �₁ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.6)
Dimana :
G : Gradien kecepatan (dtk-1)
V : Volume bak (m3)
g : Percepatan gravitasi (m/dtk2)
hL : Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)
24
v : Viskositas kinematik (m2/dtk
t₁ : Waktu detensi (dtk)
2. Perhitungan kehilangan tekanan total (Htot)
Kehilangan tekanan total sepanjang saluran horizontal baffle channel
ini diperoleh dengan menjumlahkan kehilangan tekanan pada saat
saluran lurus dan pada saluran belokan.
� = � � … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.7)
Dimana :
a. Hb adalah kehilangan tekanan pada belokan yang disebabkan oleh
belokan sebesar 180°. Persamaan untuk menghitung besarnya
kehilangan tekanan ini adalah sebagai berikut :
� = � �2. � … … … … … … … … … … . . … … … … … … … … … (2.8)
Dimana :
H : Kehilangan tekanan di belokan (m)
K : Koefisien gesek, diperoleh secara empiris
V : Kecepatan aliran pada belokan (m/s)
g : Percepatan gravitasi (m/s)
b. H adalah kehilangan tekanan pada saat aliran lurus. Kehilangan
tekanan ini terjadi pada saluran terbuka sehingga perhitungannya
didasarkan pada persamaan Manning.
Tabel 2. 3 Kriteria Perencanaan Unit Flokulasi (Pengaduk Lambat)
Kriteria Umum
Flokulator
Hidrolis
Flokulator Mekanis
Flokulator
Clarifier
Sumbu
Horizontal
dengan Pedal
Sumbu
Vertikal
dengan Bilah
25
G (Gradient
Kecepatan)
1/detik
60 (menurun) –
5
60 (menurun) - 10
70 (menurun)
–
10
100 – 10
Waktu Tinggal 30 – 45 30 – 40 20 – 40 20 – 100
Tahap Flokulasi
(buah)
6 – 10
3 - 6
2 - 4
1
Pengendalian
Energi
Bukaan Pintu/
Sekat
Kecepatan Putaran Kecepatan
Putaran
Kecepatan
Aliran Air
Kecepatan Aliran
Max. (m/detik)
Luas Bilah/Pedal
Dibandingkan Luas
Bak (%)
-
5 - 20
0,1 - 0,2
-
Kecepatan
Perputaran Sumbu
(rpm)
-
1 - 5
8 – 25
-
Tinggi (m) 2 - 4*
Sumber : BSN : SNI 6674: 2008
2.3.5. Sedimentasi
Sedimentasi adalah pemisahan partikel secara gravitasi. Pengendapan
kandungan zat padat di dalam air dapat digolongkan menjadi pengendapan
diskrit (kelas 1), pengendapan flokulen (kelas 2), penngendapan zone,
pengendapan kompresi/tertekan (Martin D, 2001; Peavy, 1985; Reynolds,
1977). Jenis bak pengendap adalah bak pengendap aliran batch da n bak
pengendap dengan aliran kontinu. pompa (memompa air yang ada di
reservoir penampung ke dasar filter), menggelontor air yang ada di
reservoir atas (eleva ted tank) secara gravit asi ke dasar filter, dan
26
menggelontor air yang ada di filter sebelahnya ke filter yang sudah jenuh
(interfilter).
Menurut Kawamura (2000), sedimentasi adalah suatu proses yang
dirancang untuk menghilangkan sebagian besar padatan yang dapat
mengendap secara gravitasi. Tujuan digunakannya unit sedimentasi yaitu
untuk menghilangkan pasir atau kerikil halus, particulate-matter,
biological-floc, chemical-floc serta untuk pemekatan padatan dalam tangki
pemekat lumpur.
Proses sedimentasi dari suatu partikel yang berada di dalam air
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
Ukuran partikel
Bentuk partikel
Berat jenis/ kecepatan partikel
Viskositas cairan
Konsentrasi partikel dalam suspensi
Sifat-sifat partikel dalam suspensi
Menurut Coe dan Clevenger (1916), yang kemudian dikembangkan oleh
Camp (1946) dan Fitch (1956) dan dikutip oleh Reynolds
(1982),pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi bisa dibagi
menjadi empat kelas. Pembagian ini didasarkan pada konsentrasi
dari partikel tersebut untuk berinteraksi. Penjelasan mengenai keempat
jenis pengendapan ini adalah sebagai berikut :
1. Pengendapan tipe I, Free Settling
Pengendapan tipe I adalah pengendapan dari partikel diskrit yang
bukan merupakan flok pada suatu suspensi. Partikel terendapkan
sebagai unit terpisah dan tidak terlihat flokulasi atau interaksi antara
partikel-partikel tersebut. Contoh pengendapan tipe I adalah
prasedimentasi dan pengendapan pasir pada grit chamber.
27
2. Pengendapan tipe II, Flocculent Settling
Pengendapan tipe II adalah pengendapan dari partikel-partikel yang
berupa flok pada suatu suspensi. Partikel-partikel tersebut akan
membentuk flok selama pengendapan terjadi, sehingga ukurannya
akan membesar dan mengendap dengan laju yang lebih cepat. Contoh
pengendapan tipe ini adalah pengendapan primer pada air buangan
dan pengendapan pada air yang telah melalui proses koagulasi dan
flokulasi.
3. Pengendapan tipe III, Zone/ Hindered Settling
Pengendapan tipe III adalah pengendapan dari partikel dengan
konsentrasi sedang, dimana partikel-partikel ini tersebut sangat
berdekatan sehingga gaya antar partikel mencegah pengendapan dari
partikel di sekelilingnya. Partikel-partikel tersebut berada pada
posisi yang tetap satu sama lain dan semua mengendap dengan
kecepatan konstan. Sebagai hasilnya massa partikel mengendap dalam
satu zona. Pada bagian atas dari massa yang mengendap akan terdapat
batasan yang jelas antara padatan dan cairan.
4. Pengendapan tipe IV, Compression Settling
Pengendapan tipe IV adalah pengendapan dari partikel yang memiliki
konsentrasi tinggi dimana partikel-partikel bersentuhan satu sama
laindan pengendapan bisa terjadi hanya dengan melakukan kompresi
terhadap massa tersebut.
Bak sedimentasi yang ideal dibagi menjadi 4 zona yaitu zona inlet, zona
outlet, zona lumpur, dan zona pengendapan. Ada 3 bentuk dasar dari bak
pengendapan yaitu rectangular, circular, dan square. Ada beberapa cara
untuk meningkatkan performa dari proses sedimentasi, antara lain :
28
1. Peralatan aliran laminar yang meningkatkan performa dengan
membuat kondisi aliran mendekati kondisi ideal. Alat yang digunakan
antara lain berupa tube settler ataupun plate settler yang dipasang pada
outlet bak. Alat tersebut meningkatkan penghilangan padatan karena
jarak pengendapan ke zona lumpur berkurang, sehingga surface
loading rat berkurang dan padatan mengendap lebih cepat (Qasim,
Motley, & Zhu, 2000).
5. Peralatan solid-contact yang didesain untuk meningkatkan efisiensi
flokulasi dan kesempatan yang lebih besar untuk partikel
berkontak dengan sludge blanket sehingga memungkinkan
pembentukan flok yang lebih besar.
Rumus-rumus dan kriteria desain yang digunakan dalam perhitungan
sedimentasi yaitu :
Rasio panjang-lebar bak (Qasim, Motley, & Zhu, 2000)
!"!# $%#&' =() … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.9)
Dimana :
P : Panjang bak
l : Lebar bak
Surface loading rate (Qasim, Motley, & Zhu, 2000)
� = �� … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … … … … … … … … … … . . (2.10)
Dimana :
29
v : Surface loading rate
Q : Debit bak
A : Luas permukaan bak
Kecepatan aliran di tube settler (Montgomery, 1985)
� = ��. ,₁ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.11)
Dimana :
v : Kecepatan aliran pada settler (m/s)
Q : Debit bak (m³/s)
A : Luas permukaan bak (m²)
α : Kemiringan settler = 60
Weir loading rate (Qasim, Motley, & Zhu, 2000)
- = �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.12)
Dimana :
W : Weir loading rate (m3/ m.hari)
Q : debit bak (m3/hari)
L : Panjang total weir (m)
Bilangan Reynold dan bilangan Froude (Montgomery, 1985)
= ./ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.13)
30
= 0 .10 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.14)
2 = �� . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.15)
Dimana :
R : Jari-jari hidrolis (m)
A : Luas permukaan (m2)
P : Keliling settler (m)
V : Kecepatan aliran di settler (m/s)
v : Viskositas kinematik (m2/s)
R : Reynolds number
F : Froude number
Waktu detensi bak (Qasim, Motley, & Zhu, 2000)
� = �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.16)
Dimana :
T : Waktu detensi (s)
V : Volume bak (m3)
Q : debit bak (m3/s)
Waktu detensi bak (Qasim, Motley, & Zhu, 2000)
� = �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.17)
Dimana :
31
T : Waktu detensi (s)
V : Volume bak (m3)
Q : debit bak (m3/s)
Menurut Montgomerty (1985), kriteria desain suatu bak sedimentasi :
Surface loading rate = (60-150) m3/m2.day
Weir loading rate = (90-360) m3/m.day
Waktu detensi bak = 2 jam
Waktu detensi settler = 6-25 menit
Rasio panjang terhadap lebar = 3:1 – 5:1
Kecepatan pada settler = (0,05 – 0,13) m/meni
Reynolds number < 2000
Froude number > 10-5
2.3.6. Filtrasi
Filtrasi merupakan proses pengolahan dengan cara mengalirkan air
melewati suatu media filter yang disusun dari bahan-bahan butiran dengan
diameter dan tebal tertentu. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan
bahan-bahan terlarut dan tak terlarut (biological floc) yang masih tersisa
setelah pengolahan secara biologis.
Berdasarkan kontrol terhadap laju filtrasinya, filter dibedakan menjadi :
Filter dengan aliran tetap (Constan Rate Filter)
Filter dengan aliran menurun (Declining Rate Filter)
Berdasarkan driving force-nya, filter dibedakan menjadi :
Filter dengan gravitasi
Filter bertekanan
32
Berdasarkan susunan media penyaring di dalamnya, filter dapat dibedakan
menjadi :
Filter dengan media tunggal, media filter yang digunakan hanya satu
lapisan dari jenis media yang sama, biasanya berupa pasir atau
hancuran antrasit.
Filter dengan media ganda, media filter yang digunakan dua lapisan
dari jenis media yang berbeda, biasanya berupa pasir atau hancuran
antrasit.
Filter dengan multi media, media filter yang digunakan lebih dari dua
lapisan yang bermacam-macam, biasanya berupa pasir, hancuran
antrasit, dan garnet.
Berdasarkan laju filtrasinya (hydraulic loading), filter dibedakan menjadi :
Saringan pasir cepat (rapid sand filter)
Saringan pasir lambat (slow sand filter)
Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum umumnya digunakan
adalah saringan pasir cepat dengan media ganda. Hal ini dilakukan karena
filter media ganda memiliki kelebihan dibandingkan dengan filter media
tunggal, yaitu waktu filtrasi yang lebih panjang, laju filtrasi yang lebih
besar, kemampuan untuk memfilter air dengan turbiditas dan partikel
tersuspensi yang tinggi.
Tabel 2. 4 Karakteristik Media Filter
Material
Bentuk
Spherita
Berat
Relatif
Porositas (%)
Ukuran (mm)
Pasir Silika Rounded 0.82 2.65 42 0.4 - 1.0
Pasir Silika Angular 0.73 2.65 53 0.4 - 1.0
Pasir Ottawa Spherical 0.95 2.65 40 0.4 - 1.0
Kerikil Silika Rounded 2.65 40 1.0 - 5.0
Garnet 3.1 - 4.3 0.2 - 0.4
33
Antrasit Angular 0.72 1.50 - 1.75 55 0.4 - 1.4
Sumber : Droste,1997
Menurut Reynolds (1982), kriteria desain unit saringan pasir cepat :
Ketinggian air di atas pasir : 90 – 120 cm
Kedalaman media penyangga : 15.24 – 60.96 cm
Ukuran efektif media penyangga : 0.16 – 5.08 cm
Perbandingan panjang dan lebar bak filtrasi : (1-2) : 1
Kecepatan aliran saat backwash : 880–1173.4 m3/hari-
m2
Ekspansi media filter : 20 -50 %
Waktu untuk backwash : 3 – 10 menit
Jumlah bak minimum : 2 buah
Jumlah air untuk backwash : 1- 5 % air terfiltrasi
2.3.7. Desinfeksi
Desinfeksi air bersih bertujuan membunuh bakteri patogen yang ada dalam
air. Desinfektan air dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu:
pemanasan, penyinaran antara lain dengan sinar UV, ion-ion l ogam antara
lain dengan copper dan silver, asam atau basa, senyawa-se nyawa kimia,
dan chlorinasi (Sutrisno, 2002). Proses desinfeksi dengan klo rinasi
diawali dengan penyiapan larutan kaporit dengan konsentrasi tertentu serta
penetapan dosis klor yang tepat. Metode pembubuhan dengan kaporit yang
dapat diterapkan sederhana dan tidak membutuhkan tenaga listrik tetapi
cukup tepat pembubuhannya secara kontinu adalah: metoda gravitas i dan
metode dosing proporsional (Martin D 2001, diacu dalam Perdana A
diarsa 2007).
Desinfeksi air bersih dilakukan untuk menonaktifkan dan
menghilangkan bakteri patogen untuk memenuhi baku mutu air minum.
34
Desinfeksi sering menggunakan klor sehingga desinfeksi dikenal juga
dengan khlorinasi. Keefektifan desinfektan dalam membunuh dan
menonaktifkan mikroorganisme berdasarkan pada tipe desinfektan yang
digunakan, tipe mikroorganisme yang dihilangkan, waktu kontak
air dengan desinfektan, temperatur air, dan karakter kimia air (Qasim,
Motley, & Zhu, 2000).
Klorin biasanya disuplai dalam bentuk cairan. Ukuran dari wadah
klorin biasanya tergantung pada kuantitas klorin yang digunakan,
teknologi yang dipakai, ketersediaan tempat, dan biaya transportasi dan
keamanan. Salah satu klorin yang umum digunakan adalah sodium
hipoklorit. Sodium hipoklorit hanya bisa dalam fase liquid, biasanya
mengandung konsentrasi klorin sebesar 12,5-17 % saat dibuat.
Sodium hipoklorit bersifat tidak stabil, mudah terbakar, dan korosif.
Sehingga perlu perhatian ekstra dalam pengangkutan, penyimpanan, dan
penggunaanya. Selain itu larutan sodium hipoklorit dapat dengan
mudahnya terdekomposisi karena cahaya ataupun panas, sehingga harus
disimpan di tempat yang dingin dan gelap, dan juga tidak disimpan terlalu
lama. Metode yang dapat digunakan untuk mencampur klorin dengan air
adalah metode mekanis, dengan menggunakan baffle, hydraulic jump,
pompa buster pada saluran (Tchobanoglous, 2003).
Klorinasi memiliki beberapa kriteria desain, diantaranya :
Jumlah feeder: minimal 2 buah dengan 1 sebagai cadangan.
Sisa klor: 0,3-0,5 mg/L. Setelah proses desinfeksi perlu diperiksa nilai
pH dan agresifitas akhir yang akan menentukan perlu atau tidaknya
penambahan kapur. Desinfeksi juga disebut dengan pengolahan post-
klorinasi.
35
2.3.8. Reservoir
Reservoir digunakan pada sistem distribusi untuk meratakan aliran,
untuk mengatur tekanan, dan untuk keadaan darurat. Jenis pompa
penyediaan air yang banyak digunakan adalah: jenis putar (pompa
sentrifugal, pompa diffuser atau pompa turbin meliputi pompa turbin
untuk sumur dan pompa submersible untuk sumur dalam), pompa jenis
langkah positif (pompa torak, pompa tangan, pompa khusus meliputi
pompa vortex atau pompa kaskade, pompa gelembung udara atau air lift
pump, pompa jet, dan pompa bilah). Efisiensi pompa umumnya antara 60
sampai 85% (Noerbambang, 2000).
Reservoir adalah tanki penyimpanan air yang berlokasi pada instalasi
(Qasim, Motley, & Zhu, 2000). Reservoir memiliki arti penting dalam
pendistribusian air minum. Fungsi reservoir antara lain :
Equalizing Flows, yaitu untuk menyeimbangkan aliran-aliran,
sedangkan debit yang keluar bervariasi atau berfluktuasi, unsur ini
diperlukan suatu penyeimbangan aliran yang selain melayani
fluktuasi juga dapat dipergunakan untuk menyimpan cadangan air
untuk keadaan darurat.
Equalizing Pressure atau menyeimbangkan tekanan, pemerataan
tekanan diperlukan akibat bervariasinya pemakaian air di daerah
distribusi.
Sebagai distributor, pusat atau sumber pelayanan
Sistem distribusi mencakup aliran secara gravitasi penggunaan pompa
bertekanan, dan suatu kombinasi aliran secara gravitasi dan dengan pompa.
Perhitungan kapasitas resevoir distribusi dilakukan berdasarkan
pemakaian air dari jam ke jam yang selalu
berbeda, selain itu metode pengaliran juga mempengaruhi besarnya
kapasitas reservoir yang harus disediakan.
36
Variasi reservoir disesuaikan dengan sistem pengaliran, yaitu :
1. Reservoir tinggi, yaitu pengalihan distribusi dilakukan secara
gravitasi, reservoir ini bisa berupa ground tank (reservoir), atau
berupa reservoir menara (roof tank) yang ketinggiannya harus
diperhitungkan agar pada titik kritis masih ada sisa tekan.
2. Reservoir rendah yaitu pengaliran distribusi dilakukan dengan
pemompaan, resevoirnya berupa ground tank.
3. Penggunaan reservoir pembantu, misalkan karena adanya batasan
konstruksi, sehingga volume yang keluar dari reservoir tidak
mencukupi.
Kriteria desain reservoir :
Jumlah unit atau kompartemen > 2
Kedalaman (H) = (3 – 6) m
Tinggi jagaan (Hj) > 30 cm
Tinggi air minimum (Hmin) = 15 cm
Waktu tinggal (td) > 1 jam
Air baku harus melalui proses pengolahan agar memenuhi baku mutu
air minum. Berikut ini adalah parameter air baku yang belum memenuhi
baku mutu dan alternatif pengolahannya. Alternatif cara pengolahan untuk
menyisihkan parameter yang melebihi baku mutu dapat dilihat pada tabel
2.4.
Tabel 2. 5 Alternatif Pengolahan Untuk Penyisihan Parameter Yang Melebihi
Baku Mutu
Parameter
Alternatif Pengolahan
37
Kekeruhan Koagulasi-Flokulasi, Pengendapan, Filtrasi, dan Prasedimentasi
BOD Pengendapan dengan penambahan bahan kimia, Desinfeksi, Filtrasi, Karbon Aktif
COD Pengendapan dengan penambahan bahan kimia, Filtrasi, dan Desinfeksi
Khromium Koagulasi-Flokulasi, Pengendapan, Filtrasi, dan
Karbon Aktif
Nitrit Desinfeksi, Filtrasi
Kadmium Koagulasi-Flokulasi, Pengendapan, Filtrasi, dan Prasedimentasi
Bakteri E. Coli Desinfeksi, Filtrasi
Total Bakteri Coliform
Desinfeksi, Filtrasi
Sumber : Tambo, 1974 dalam Oktiawan, 2012.
2.4. Metode Proyeksi Penduduk
Proyeksi penduduk diperlukan dalam perancangan instalasi pengolahan
air minum yang akan digunakan dalam jangka waktu yang 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 hal nya dalam
mendesain instalasi pengolahan air minum bagi penduduk di suatu
wilayah studi, maka jumlah penduduk haruslah diketahui. Untuk
mengetahui jumlah penduduk pada masa yang akan datang, digunakanlah
metode proyeksi penduduk.
38
2.4.1. Metode Aritmatika/Linear
Metode ini didasarkan pada angka kenaikan penduduk rata-rata setiap
tahun. Metode ini digunakan jika data berkala menunjukkan jumlah
penambahan yang relatif sama setiap tahunnya. Persamaan umumnya
adalah:
3 = % + 56 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . (2.18)
% = � − 5(,6)8 … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.19)
5 = 8 (,6 ) − (,6)(,3)8(,6 2) − (,6 )2 … … … … … … … … … … … … … … . . (2.20)
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
2.4.2. 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 diplot pada semilog.
Persamaan umumnya adalah:
3 = % + 56 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . (2.21)
Persamaan diatas dapat dikembalikan kepada model linear dengan
mengambil logaritma napirnya (ln). Persamaannya adalah:
39
In 3 = 98 % + 5 98 6 … … … … … … … … … … … … … … … … . . . (2.22)
Persamaan tersebut linear dalam ln X dan ln Y:
In % = ,I₁ (3 ) − 5 ,I₁ (6)8 … … … … … … … … … … … … … … . . (2.23)
5 = 8, (I₁ 3 )(I₁ X) − (,₁ 6 )(,9₁ Y)8,(I�X)2 − (,₁ 6 )2 … … … … … … … . . (2.24)
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 linear
2.4.3. Metode Eksponensial
Pada metode ini rumus digunakan adalah:
Y = %>5 … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … … . . . (2.25)
dimana:
x = jumlah tahun dari tahun 1 sampai tahun ke-n
y = jumlah penduduk
n = jumlah data
a = Konstanta
b = Koefisien arah garis (gradien) regresi linear
In % = ,I₁ (3 ) − 5 , (6)8 … … … … … … … … … … … … … … . . (2.26)
40
5 = 8, (X I₁ 3 ) − (I X)(,9₁ Y)8,(X 2) − (,6 )2 … … … … … … … … … … … … . . (2.27)
Pemilihan metode proyeksi dilakukan dengan menghitung standar deviasi
(simpangan baku)dan koefisien korelasi.
Rumus standar deviasi:
# = �8(∑ &@) − (∑ &)@8(8 − 1) … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.28)
Rumus Koefisien Korelasi:
$ = �1 − ∑(A₁ − A) ²∑(A₁ − A) ² … … … … … … … … … … … … … … … … … . (2.29)
dimana:
xI = P – P’
yI = P = Jumlah penduduk awal
y = Pr = Jumlah penduduk rata-rata
y’ = P’ = Jumlah penduduk yang akan dicari
Metode pilihan ditentukan dengan cara melihat nilai S yang terkecil dan
nilai R yang paling mendekati 1.
2.5. Kerangka Berfikir
Dengan semakin berkembangnya lingkup industri dan perumahan di
Indonesia , tak terhindarkan lagi bahwa masyarakat semakin memikirkan
standar kualitas yang tinggi baik dari segi kesehatan , ekonomi dan segi
yang lain. Oleh karena itu pihak yang terkait perlu memikirkan aspek apa
41
saja yang bisa dikembangkan baik segi teknologi maupun ekonomi.
Instalasi Pengolahan Air (IPA) Bersih merupakan salah satu sarana
infrastruktur yang memiliki peran cukup penting dalam memenuhi
kebutuhan air bersih di suatu kawasan industri dan perumahan, tak
terkecuali di kawasan industri KBN Marunda. Instalasi Pengolahan Air
(IPA) Bersih yang dilakukan secara terpadu dan mandiri ini mencakup
segala kebutuhan air bersih baik untuk industri dan perumahan yang
terdapat di kawasan. Sedikitnya ada beberapa faktor yang menyebabkan
penurunan kualitas dan kuantitas air bersih : perilaku pemakaian air bersih
pada individu pelanggan. zona distribusi yang berbeda-beda, baik
pelanggan industri maupun perumahan. Perilaku pemakaian bisa terjadi
mengingat konsumsi dari tiap kepala pada satu rumah atau industri
berbeda-beda. Zona distribusi yang berbeda-beda menyebabkan aliran air
yang dipasok juga mengalami perbedaaan, hal ini secara tidak langsung
mempengaruhi pasokan air bersih ke masing-masing zona. Terjadinya
masalah penurunan kualitas dan kuantitas air bersih tentu menjadi
problematika tersendiri bagi pihak penanggung jawab kawasan, terlebih
lagi, ini menyangkut tingkat kepuasaan pelanggan di kawasan yang mulai
berkembang. Studi mengenai pengelolaan air bersih, yang didalamnya
juga mencakup parameter kualitas, kuantias dan tingkat kebutuhan air
bersih, kiranya dapat dilaksanakan dengan baik dan teliti. Tentunya butuh
kordinasi yang intensif antara penulis, penanggung jawab IPA dan
pelanggan mengenai studi ini, karena kordinasi ini nantinya akan sangat
bermanfaat bagi pihak-pihak yang terkait dalam menangani masalah
tersebut.
42
3.1 Umum
Dasar atau kriteria desain perencanaan teknis Instalasi Pengolahan Air
meliputi komponen-komponen dari unit-unit IPA antara lain dapat dilihat
pada diagram alir perancangan seperti pada gambar 3.1 :
a. Perencanaan teknis unit intake atau air baku
b. Perencanaan teknis unit koagulasi dan flokulasi
c. Perencanaan teknis unit sedimentasi
d. Perencanaan teknis unit filtrasi
e. Perencanaan teknis unit klorinasi
f. Perencanaan teknis rinci bangunan pelengkap
Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan
Intake
Koagulasi dan
Flokulasi
Filtrasi
Klorinasi
Bangunan
Pelengkap
Sedimentasi
BAB III
METODE PENELITIAN
43
3.2 Perencanaan Teknis Unit Intake atau Air Baku
a. Minimum debit 130% kebutuhan rata-rata air minum
b. Menyatu dengan intake lama atau membuat intake baru sesuai dengan
hasil analisa kebutuhan
c. Tipe bangunan pengambilan air baku
d. Air permukaan : intake bebas, bendung atau infiltration galleries
e. Perencanaan Teknis Unit Transmisi Air Baku , harus dirancang untuk
dapat mengalirkan debit aliran untuk kebutuhan maksimum,
memprtimbangkan water hammer, dan asesoris lainnya
memprtimbangkan water hammer, dan asesoris lainnya
Tabel 3. 1 Kriteria Pipa Transmisi
No Uraian Notasi Kriteria
1 Debit Perencanaan Q max Kebutuhan air hari
maksimum
Q max = F max x Q
rata-rata
2 Faktor hari maksimum F.max 1,10 – 1,50
3 Jenis saluran - Pipa atau saluran
terbuka*
44
No Uraian Notasi Kriteria
4 Kecepatan aliran air
dalam pipa
a) Kecepatan minimum
b) Kecepatan maksimum
- Pipa PVC
- Pipa DCIP
V min
V.max
V.max
0,3-0,6 m/det
3,0-4,5 m/det
6,0 m/det
5 Tekanan air dalam pipa
a) Tekanan minimum
b) Tekanan maksimum
- Pipa PVC
- Pipa DCIP
- Pipa PE 100
- Pipa PE 80
H min
H maks
1 atm
6-8 atm
10 atm
12.4 MPa
9.0 MPa
6 Kecepatan saluran
terbuka
a) Kecepatan minimum
b) Kecepatan maksimum
V.min
V.maks
0,6 m/det
1,5 m/det
7 Kemiringan saluran
terbuka
S (0,5 – 1 ) 0/00
8 Tinggi bebas saluran
terbuka
Hw 15 cm( minimum)
45
No Uraian Notasi Kriteria
9 Kemiringan tebing
terhadap dasar saluran
- 45 ( untuk bentuk
trapesium)
* Saluran terbuka hanya digunakan untuk transmisi air baku
3.3 Perencanaan Unit Produksi
- gambar lokasi/tata letak IPA
- gambar lokasi reservoir
- gambar detail konstruksi
Unit produksi dapat berupa :
a) Bangunan Saringan Pasir Lambat
Perencanaan teknis bangunan pasir lambat dilaksanakan sesuai SNI 03-
3981-1995 tentang Tata Cara Perencanaan Instalasi Saringan Pasir
Lambat.
b) Instalasi Pengolahan instalasi Air Minum Konvensional
Perencanaan teknis pengolahan air minum konvensional (lengkap secara
proses) sesuai SNI 19-6774-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Unit
Paket Instalasi Penjernihan Air.
3.4 Perencanaan Teknis Unit Distribusi
a. Air yang dihasilkan dari IPA dapat ditampung dalam reservoir air yang
berfungsi untuk menjaga kesetimbangan antara produksi dengan
kebutuhan, sebagai penyimpan kebutuhan air dalam kondisi darurat,
dan sebagai penyediaan kebutuhan air untuk keperluan instalasi.
46
b. Tipe sistem distribusi ditentukan berdasarkan keadaan topografi
wilayah pelayanan;
Tabel 3. 2 Kriteria Pipa Distribusi
No Uraian Notasi Kriteria
1 Debit Perencanaan Q puncak Kebutuhan air jam puncak
Q peak = F peak x Q rata-
rata
2 Faktor jam puncak F.puncak 1,15 – 3
3 Kecepatan aliran air dalam
pipa
a) Kecepatan minimum
b) Kecepatan maksimum
Pipa PVC atua ACP
Pipa baja atau DCIP
V min
V.max
V.max
0,3 - 0,6 m/det
3,0 - 4,5 m/det
6,0 m/det
47
No Uraian Notasi Kriteria
5 Tekanan air dalam pipa
a) Tekanan minimum
b) Tekanan maksimum
- Pipa PVC atau ACP
- Pipa baja atau DCIP
- Pipa PE 100
- Pipa PE 80
h min
h max
h max
h max
h max
(0,5 - 1,0) atm, pada titik
jangkauan pelayanan
terjauh.
6 - 8 atm
10 atm
12.4 MPa
9.0 MPa
c. Pompa Distribusi, debit pompa besar ditentukan sebesar 50% dari
debit jam puncak. Pompa kecil sebesar 25% dari debit jam puncak.
Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan pompa
adalah:
(1) Efisiensi pompa;
(2) Type Pompa
- Tipe pompa ( tipe vertikal; tipe mixed flow atau axial flow; tipe
sentrifugal;
- Bila head hisap lebih dari 6 m atau pompa tipe mixed-flow atau
axial flow yang lubang pompanya (bore size) lebih besar dari
1.500 mm, digunakan pompa tipa vertikal.
d. Pipa Distribusi
1) Denah (Lay-out) Jaringan Pipa Distribusi
48
2) Komponen Jaringan Distribusi ( zona, JDU, Jaringan pembawa).
Pipa pelayanan adalah pipa yang menghubungkan antara jaringan
distribusi pembagi dengan Sambungan Rumah. Pendistribusian air
minum dari pipa pelayanan dilakukan melalui Clamp Sadle.
3.5 Perencanaan Teknis Unit Pelayanan
Pada perencanaan teknis pelayanan diperhitungkan alokasi kebutuhan Air
pada Node, dengan mempertimbangkan blok-blok pelayanan yang tipikal,
alokasi kebutuhan air pada setiap simpul (node) , luas wilayah pelayanan
untuk daerah yang tidak tipikal, alokasi kebutuhan air harus dihitung
sesuai dengan peruntukan.
3.6 Detail Engineering Desain (DED) Kapasitas IPA 40 lt/dt Di Kawasan
Berikat Nusantar Marunda
Pada pengolahan ini akan diuraikan perhitungan dan perencanaan Pondasi
IPA 40 LT/DT berdasarkan kriteria-kriteria teknis dan formula-formula
yang telah ditetapkan.
3.7 Analisa Perhitungan Pondasi Instalasi Pengolahan Air (IPA)
3.7.1. Analisa Pembebanan
1) Beban Mati ( qD )
a) Plat pondasi Beton
= ( ( 11,5m x 8,95m x 0.20m ) + ( 10,75m x 0,5m x 0,20m ) x
2,4 ton/m3
= 51,984 ton
b) Pasangan Pondasi Batu kali
= 10,90m x 8,35 m x 0,3m x 2,3 ton/m3
= 62,800 ton
c) Lantai kerja Beton = 10,29 m3 x 2,4 ton/m3 = 24,696 ton
49
d) Berat Baja
= 20,953 kg + 700 kg +1.547,78 kg + 395, 830 kg + 31,550 kg
+ 1.445 kg + 1.068,23 kg + 341,87 kg
= 26.483 kg = 26,483 ton
e) Berat Air
= 191,47 ton
f) Berat Media Filter
= ( 8,28m3 + 8,28m3) x 1,7 ton/m3 = 28,152 ton
g) Berat PipaAcc dll
= 1,828 ton
Total beban mati ( qD ) = 387,413 ton
2) Beban Hidup ( qL )
qL = 0.500 ton/m2 x 11,5 m x 8,95 m = 51,462 ton
3) Total Pembebanan
( Q ult ) = 1,2 qD + 1,6qL
= ( 1,2 x 387,413 ) + ( 1,6 x 51,462 )
= 547,235 ton
3.7.2. Perhitungan Daya Dukung Dolken
Dolken Ø 10 cm pada kedalaman 1 m di bawah permukaan tanah asli.
Diketahui data sondir :
qc = 2,73 kg/cm2 = 27,3 ton/m2
f = 4,56 kg/cm2 = 45,6 ton/m2
Dimana :
qc = Tekanan Konis
50
f = Hambatan Pelekat
A Daya Dukung Tanah Pada Satu Tiang Dolken di kedalaman 1 m
Q ult = ( Tahanan Ujung Tiang ) + ( Pelekatan tiang dengan tanah )
= ( qc . π. R.R ) + ( f . 2. π. R. L )
Dimana :
R = Jari – jari tiang ( Dolken )
L = Panjang Tiang ( Dolken )
Q ult = ( 27,3 x 3,14 x 0,5 x 0,5 ) + ( 45,6 x 2 x 3,14 x 0,05 x 1 )
= 14,532 ton
Safety Factor ( SF ) = 3
Daya dukung satu tiang dolken = 14,532 / 3 = 4,844 ton
Jumlah Dolken Yang dibutuhkan = 547,235/ 4,844 = 112,97 bh
~ 113 bh
51
3.8 Lokasi Perancangan
Gambar 3. 2 Lokasi KBN Marunda
Luas KBN Marunda adalah +/- 382,76 Ha terdiri dari C1 , C2 dan
C3 dengan total luas 298 Ha dan lahan C4 seluas 84, 76 Ha. Batas C1, C2
dan C3 adalah sebagai berikut :
Utara : Laut Jawa
Selatan : Sungai Tiram
Timur : Kali Blencong
Barat : Cakung Drain
Interceptor
A
EL.+
1.4
40
EL.+
2.0
30
EL.+
1.5
00
A
EL.+
2.0
30
EL.+
1.9
00
EL.+
1.9
80
EL.+
1.7
00
EL.+
1.6
00
EL
.+1.7
00
EL.+
1.8
80
LOKASI WTP
EL.+
1.4
40
EL.+
1.9
80
EL.+
1.5
00
EL.+
1.9
00
EL.+
1.8
80
EL.+
1.6
00
EL.+
1.6
50
pintu air
EL.+
1.6
50
North
± 5,5 ha
± 12 Ha
BLOK C.04 KBN MARUNDA
PETA LAHAN
BAN
JIR
KAN
AL
TIM
UR
ADARO
± 10 Ha
G
Phu
± 0,35 Ha
WTP± 1,5 Ha
19,68 Ha
± 7,3 ha
± 5,5 ha
± 4,5 Ha
Blok C4
52
Sedangkan Batas C4 adalh sebagai berikut :
Utara : Laut Jawa
Selatan : Tanah Kosong
Timur : Rencana Banjir Kanal Timur
Barat : Rencana Rusun dan Permukiman Penduduk
Lokasi KBN adalah seperti pada gambar 4.1.sedangkan lokasi
perencanaan adalah dalam batas kotak hijau.
Kawasan Berikat Nusantara (KBN) Pelabuhan Marunda terletak di tepi
pantai utara Jakarta dan berjarak sekitar 3-5 km dari pelabuhan Tanjung
Priok. Awalnya memiliki luas areal 413,35 hektar yang terdiri dari 103,6
hektar berstatus berikat, 297,80 hektar berstatus non-berikat, dan sisanya
11,95 hektar berupa lahan Sarang Bango dan eks Sudirja. Tetapi sejak
tahun 1991 menjadi 393,89 hektar karena dipergunakan pemerintah
Provinsi DKI Jakarta untuk proyek Banjir Kanal Timur. Pada saat ini
terdapat 12 pelanggan perngolahan (produsen) yang telah beroperasi, 11
diantaranya pelanggan asing. Selain itu juga terdapat 32 perusahaan
pergudangan, 7 perusahaan dermaga dan 19 usaha pendukung jasa lainnya.
Sedangkan lahan yang belum dipakai adalah sekitar 70 Ha yang sedianya
dipakai sebagai pelabuhan dan industri dan power plant (pembangkit
tenaga listrik).
Bisnis PT KBN adalah mengelola kawasan industri baik yang berstatus
kawasan berikat (Export Processing Zone) maupun non berikat. Pengertian
kawasan berikat adalah wilayah tertentu di dalam daerah pabean Indonesia
yang merupakan salah satu prasarana penunjang pengembangan ekonomi
dengan menggunakan lokasi tersebut untuk meningkatkan industri
pengolahan berorientasi ekspor yang mendapat insentif khusus yaitu
pembebasan bea masuk dan pungutan negara lainnya. Fasilitas lain yang
diberikan oleh pemerintah kepada investor di KBN bahwa 50% dari hasil
53
produksinya dapat dipasarkan di dalam negeri serta investor asing dapat
memiliki saham 100%. Tentunya , semua kegiatan yang ada tidak lepas
dari kebutuhan air.
53
4.1 Umum
Perencanaan teknis Instalasi Pengolahan Air harus meliputi komponen-
komponen dari unit-unit IPA antara lain:
Perencanaan Umum dan Kebutuhan Air:
a. Perencanaan Umum
b. Satuan Kebutuhan Air
c. Perencanaan Pipa Air Baku
d. Kapasitas tampungan
Unit Produksi :
a. Perencanaan teknis unit intake atau air baku
b. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih
Pengolahan Utama
Aerasi
Perencanaan teknis unit koagulasi dan flokulasi
Perencanaan teknis unit sedimentasi
Perencanaan teknis unit filtrasi
Perencanaan teknis unit klorinasi
Pegolahan Lanjutan
Perencanaan teknis rinci bangunan pelengkap
c. Reservoir
d. Sistem Elektrikal
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
54
4.2 Perencanaan Umum dan Kebutuhan Air
4.2.1 Umum
Secara umum perencanaan mengikuti standard sebagai berikut :
Perencanaan Sistem Air Bersih mengikuti :
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Dan Perumahan Rakyat
Republik Indonesia Nomor 09/Prt/M/2015 Tahun 2015 Tentang
Penggunaan Sumber Daya Air
Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia Nomor: 35/M-
Ind/Per/3/2010 Tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri
Permenkes 492 Tahun 2010 Persyaratan Kualitas Air Minum
SNI 6774:2008 Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi
Pengolahan Air
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor: 18/Prt/M/2007
Lampiran Iii Pedoman Penyusunan Perencanaan Teknis
Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Lampiran III
4.2.2 Kebutuhan Air
Kebutuhan air dapat ditentukan berdasarkan dua cara yaitu :
Berdasarkan standar pelayanan
Berdasarkan pemakaian air yang sudah ada pada kegiatan sejenis
Apabila mengacu pada standard pada Pedoman Teknis Kawasan Industri
maka kebutuhan air adalah 0,55 s/d 0.75 lps/Ha atau setara dengan 48 s/d
65 m3/hari/Ha.Berdasarkan pemakaian air pada kawasan industry di
Cikarang pemakiana air adalah sekitar 25-50 m3/hari/Ha.
Hal ini sangat tergantung dari jenis industry yang di bangun di kawasan.
55
Pada industry padat karya umumnya sekitar 50 m3/hari/Ha sedangkan
untuk industri yang menggunakan air sebagai bahan produksinya bisa
sampai 80 m3/Ha sedangkan untuk industri yang beroperasi secara non
padat karya/robotic, penggunaan air bisa hanya 25 m3/hari/Ha.
Untuk kawasan dengan industry yang masih pada tahap awal (1 s/d 5
tahun) dimana lahan industry masih banyak yang kosong pemakaian air
hanya mencapai 25 m3/hari/Ha.
Untuk kawasan KBN Marunda disini diusulkan untuk menggunakan 50
m3/hari/Ha pada tahap awal setelah ada perkembangan dapat mencapai 70
m3/hari/Ha dan akan disesuaikan lagi dengan perkembangan berikutnya.
Dengan demikian kebutuhan air dapat diliperkirakan seperti pada tabel 4.
Tabel 4. 1 Kebutuhan Air Kawasan Berikat Nusantara Marunda
No
Perkiraan
Peruntukan
Luas
(Ha)
Satuan
Keb Air Kebutuhan Air
m3/hari/
Ha m3/hari
Qr
lps
Qm
d Qp
1
Karya
Industri 6.4 50 319.36 3.70 4.44 7.39
2
Karya
Industri 4.9 50 246.50 2.85 3.42 5.71
3
Karya
Industri 5.2 50 261.73 3.03 3.64 6.06
4
Gas Power
Plant 14.1 20 282.71 3.27 3.93 6.54
5 Gas Power
9.9 20 198.99 2.30 2.76 4.61
56
Plant
6
Karya
Industri 12.0 50 600.12 6.95 8.34
13.8
9
7
Karya
Industri 12.4 50 618.21 7.16 8.59
14.3
1
8 Pelabuhan 3,000.00 34.72
41.6
7
69.4
4
Total 65.0 5,527.6 64.0 76.8
128.
0
Keterangan Qr adalah debit rata rata lps
Qmd adalah debit maksiu harian 1.2xQr
Qp adalah debit puncak 2xQr
= Kebutuhan Air Industri = 2046 m3/hari
=Kebutuhan Air Power Plant = 482 m3/hari
=Kebutuhan Air Pelabuhan = 3000 m3/hari
4.2.3 Proyeksi Kebutuhan Air
Proyeksi Kebutuhan air diasumsikan mengikuti tahapan pembangunan,
tahapan pembangunan diasumsikan mengikuti pembangunan pentahapan
seperti pada tabel 5.
Tabel 4. 2 Tahapan Pembangunan Kawasan Berikat Marunda C04
No
Perkiraan
Peruntukan
Luas
(Ha) Proyeksi Kebutuhan Air Qr
Persiapan Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3
57
1 Karya Industri 6.4
2 Karya Industri 4.9
3 Karya Industri 5.2
4
Gas Power
Plant 14.1
5
Gas Power
Plant 9.9
6 Karya Industri 12.0
7 Karya Industri 12.4
8 Pelabuhan
Total 65.0 - - - -
Gas Power Plant diasumsikan beroperasi pada tahap persiapan, Karya
Industri diperkirakan mulai operasi pada tahap 1. Sedangkan pelabuhan
diperkirakan mulai beroperasi tidak penuh pada tahap ke 2 dan beroperasi
penuh pada tahap 3.
Berdasarkan pentahapan pengembangan ini dapat diperkirakan kebutuhan
air. Kebutuhan air pada tahap pengembangan Karya Industri diasumsikan
20 l/hari/Ha sedangkan pada saat sudah operasional penuh satuan
kebutuhan air mencapai 50 l/hari.Ha.
Berdasarkan perkiraan kebutuhan air tersebut diatas dapat direncanakan
kapasitas dari komponen Sistem Pengolahan Air Bersih yang mana
meliputi:
Intake Air Baku BKT
Pipa Transmisi dari BKT ke Lokasi Instalasi Pengolahan Airn(IPA)
58
Intake di kolam penyimpanan air baku di Lokasi IPA
Instalasi Pengolahan Air Pertahapan Pengolahan Air Utama atau IPA
Instalasi Pengolahan Air Lanjutan Ultra Filtrasi (lihat gambar 5 Hal:
16)
Masing masing komponen Sistem perlu dibangun sesuai dengan tahapan
pembangunannya. Adapun pertimbangan dalam menentukan komponen
sistem adalah:
Kebutuhan Optimal antara kapasitas dan tahapan kebutuhan air untuk
kawasan
Ketersediaan Air Baku
Rekapitulasi kebutuhan air sesuai dengan pentahapannya dapat dilihat
pada tabel 6.
Tabel 4. 3 Kebutuhan Air Kawasan Berikat Nusantara Marunda
No
Perkiraan
Peruntuk
an
Lua
s
(Ha)
Proyeksi Kebutuhan Air Qr
Persiapan Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3
m3/hr
/Ha Qr
m3/hr
/Ha Qr
m3
/hr
/H
a Qr
m3/hr
/Ha Qr
1 Karya
Industri 6.4 - 20.00 1.48
30.
00 2.22 50.00 3.70
2
Karya
Industri 4.9 - 20.00 1.14
30.
00 1.71 50.00 2.85
3
Karya
Industri 5.2 - 20.00 1.21
30.
00 1.82 50.00 3.03
4
Gas Power
Plant 14.1 20.00 3.27 20.00 3.27
20.
00 3.27 20.00 3.27
59
5
Gas Power
Plant 9.9 20.00 2.30 20.00 2.30
20.
00 2.30 20.00 2.30
6
Karya
Industri 12.0 - 20.00 2.78
30.
00 4.17 50.00 6.95
7
Karya
Industri 12.4 - 20.00 2.86
30.
00 4.29 50.00 7.16
8 Pelabuhan - -
1,0
00.
00
11.5
7
3,000.
00 34.72
Total 65.0 Qr 5.6 15.0 31.4 64.0
Qmd 6.7 18.1 34.5 70.4
Sumber : perhitungan Konsultan
Gambar 4. 1 Kebutuhan Air per Tahap
-
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Persiapan Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3
Proyeksi Kebutuhan Air (lpd)
Qr
Qmd
60
4.2.4 Fluktuasi kebutuhan Air
Pemakaian air berflkutuasi sesuai dengan siklus kegata industry, Menurut
pengamatan di kawasan industry sejenis, pada saat hari kerja pemakaian
air 2 kali rata rata. Sedangkan pada hari hari tertentudalam 1 bulan
terdapat fluktuasi 1.2 kali rata rata.
4.2.5 Kapasitas Tampungan
Kapasitas tampungan adalah volume air yang harus disimpan pada masing
masing titik pelayanan yan meliputi :
a) Penyimpanan air baku
b) Penyimpanan air produksi
c) Penyimpanan air di distribusi
d) Penyimpanan air di tenant
Fluktuasi pemakaian air dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 4. 2 Fluktuasi Kebutuhan Air
-
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0 5 10 15 20 25 30
Jam
Fluktuasi Kebutuhan Air
Fluktuasi Rata rata
61
Berdasarkan fluktuasi tersebut disarkankan kapasitas tampungan adalah
untuk setengah hari penampungan atau 2000 m3 seperti pada tabel 6. dan
peta pada gambar 4.
4.2.6 Perencanaan Kapasitas Sistem Penyediaan Air Bersih
Komponen Sistem Penyediaan Air Bersih terdiri dari :
a) Perencanaan teknis unit intake atau air baku
b) Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih
Pengolahan Utama
Pegolahan Lanjutan
c) Sistem Elektrikal
d) Reservoir
Kebutuhan kapasitas pengolahan, pompa dan daya dapat dilihat pada table
4.4.
Tabel 4. 4 Kebutuhan Kapasitas Pengolahan, pompa Dan Daya
Uraian Persiapan Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3
Qr lps 15.0 31.4 64.0
Qmd lps 18.1 34.5 70.4
Intake BKT lps 39.00 78.00 117.00
Pompa H=30 m 2x40 lps 2x80 lps
Pipa (mm)
1x250
mm 2x250 mm
Intake Kolam
Pompa H=20 m 2x40 lps 2x70 lps
Pipa (mm) 300 mm
IPA Utama (air bersih) 35.00 70.00 105.00
IPA lanjutan (air minum) 20.00 30.00 70.00
62
Pompa Distribusi
Pompa Dist Air Bersih H=40 m lps 2x20 2x40
Pompa Dist Air Minum H=40 m lps 2x20 2x30 2x70
Kebutuhan Daya
Kebutuhan Daya Intake KW 30.00 67.50
Produksi
Kebutuhan Daya Intake Kolam 17.50 35.00 70.00
Kebutuhan Daya IPA+Pompa
Air Bersih KW 40.00 70.00
Kebutuhan Daya IPA+Kolam
Air Minum KW 70.00 80.00 120.00
Total daya KW 127.50 185.00 260.00
Sumber : perhitungan Konsultan
63
Gambar 4. 3 Peta Daerah Pelayanan KBN Marunda
Berikut adalah table rancangan reservoair :
Tabel 4. 5 Rancangan Reservoir Penampungan Air baku
No Jenis Reservoir
Waktu detensi
Vol Reservoir (m3)
Kebutuhan Rencana
Tahap 1
1 Reservoir Air Baku 1x24 jam 5527 2,000 3500
64
2 Reservoir Air Bersih 500 1000
3 Reservoir Air Minum 500 1000
4 Reservoir Tenant 24 jam 5,528 5,700
Kav 1 319.36 400
Kav 2 246.50 300
Kav 3 261.73 300
Kav 4 dan 5 481.70 500
Kav 6 600.12 600
Kav 7 618.21 600
5 Pelabuhan 3,000 1,000 2,000
Vol keb air bersih 1 hari = 5,528 m3
Vol keb air baku 1 hari = 11,055 m3
Vol keb air baku 1/5 hari = +/-2,000 m3
Sumber : perhitungan Konsultan
4.3 Perencanaan Teknis Unit Intake dan Air Baku
4.3.1 Umum
Air baku yang dipakai adalah air yang berasal dari
Air hujan yang turun di kawasan
Air limbah dari kawasan perumahan
Suplesi darai Banjir Kanal Timur
Kualitas air baku yang akan dipakai adalah sesuai dengan air efluen
pengolahan air limbah yang disyaratkan oleh Permenprin 35/M-
Ind/Per/3/2010 Tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri yaitu seperti
pada tabel 9.
65
Tabel 4. 6 Kualitas Air Baku yang harus diolah
Sumber : Permenprin 35/M-Ind/Per/3/2010
4.3.2 Penampungan Air Hujan
Area yang ditampung oleh saluran air hujan adalah lahan kavling
dan jalan dalam lokasi. Luas area yang tertampung dalam saluran adalah
sekitar 60 Ha. Dengan curah hujan sekitar 30 mm/hari dan koefisien
pengaliran 60% maka jumlah air yang dapat ditampung adalah sekitar
10800 m3. Area yang diperkirakan dapat ditampung adalah seperti pada
gambar 4.
Jumlah air hujan yang dapat ditampung adalah sekitar 1 hari kebutuhan air
baku sehingga ada hari hari hujan air baku dapat memenuhi kebutuhan
66
harian. Tetapi pada nusim kemarau air baku harus menampung dari
sumber lain yitu dari air limbah maupun air dari BKT.
Dengan daya tampung kolam air baku sebesar 2000 m3 maka jumlah air
yang dapat ditampung adalah sekitar satu perlima dari air hujan yang
ditampun di kolam.
4.3.3 Penampungan Air Limbah
Air Limbah yang ditampung berasal dari :
Kawasan Perumahan Rumah Susun
Jumlah unit rumah dikawasan adalah 32 bangunan Rusun dengan
jumlah total unit KK adalah 3200 unit. Apabila 1 rumah memakai air 500
L/hari makantotal kebutuhan air adalah 1600000 Liter/nari atau sekitar
1800 m3/hari atau sekitar 18.4 lps apabila rasio limbah 70% maka volume
limbah adalah 12.9 lps.
Pada saat pengamatan sesaat pada jam 12 siang debit air limbah adalah
sekita 12 lps. Dengan demikian dapat diamusikan debit andalah air limbah
Rusun adalah 12 lps atau sekitar
3.8.1 Kawasan Industri
Rasio air limbahinsustri adalah 70% dari Total pemakaian air
dengan demikian volume limbah per hari pada akhir tahap aalah sekitar
5293 m3 atau sekitar 61 lps.
Proeksi total volume limbah yang dapat dipakai untuk dapat menjadi air
baku air bersih dan air minum adalah seperti pada tabel 10.
Sedangkan pada tahap persiapan dimana diasumsikan semua industry
belum beroperasi air limbahyang dapat dipakai adalah 24 lpd.
Tabel 4. 7 Volume Limbah yang dapat ditampung
67
Vol Limbah
Persiapa
n
Tahap
1 Tahap 2 Tahap 3
1 Vol Kebutuhan Air (m3/hari) 578.0 1,560.1 2,980.2 6,080.4
2
Vol Limbah Kawasan Industri
(m3/hari) 1,092.1 2,086.1 4,256.3
3
Vol Limbah Kawasan
Perumahan (m3/hari) 1,036.8 1,036.8 1,036.8 1,036.8
4
Total Air Limbah yang dapat
ditampung (m3/hari) 1,036.8 2,128.9 3,122.9 5,293.1
5
Total Air Limbah yang dapat
ditampung (lps) 12.0 24.6 36.1 61.3
Sumber : perhitungan Konsultan
68
Gambar 4. 4 Area kawasan yang dapat ditampung oleh Kolam Air Baku
69
4.3.4 Perencanaan Pipa dan saluran Air Baku Banjir Kanal Timur (BKT)
Air baku dapat dihantarkan oleh saluran terbuka maupun pipa. Untuk air
baku dari Kanal Banjir Timur air dialirkan oleh pipa sedangkan
dilingkungan kolam penampungan oleh saluran terbuka.
Debit rencana intake air baku adalah pemakaian air pada fluktuasi
tertinggi dalam satu bulan adalah 1,2. Dengan demikian debit rencana
intake adalah 70.4 lps.
Air baku berasal dari kolam tampungan dan suplesi air dari Kanal Banjir
Timur. Lihat gambar 1.
Kriteria yang diterapkan pada perencanaan pipa air baku meliputi :
a. Kriteria hidrolis
b. Kriteria bahan pipa
Adapun kriteria tersebut dapat dilihat pada tabel 11.
Tabel 4. 8 Kriteria saluran dan pipa air baku
No Uraian Notasi Kriteria
1 Debit Perencanaan Air baku
dengan asumsi r=40% (Reject)
Q max Kebutuhan air hari
maksimum
Q max = F max x Q r/(1-r)
2 Faktor hari maksimum F.max 1,20
3 Jenis saluran - Pipa
4 Kecepatan aliran air dalam pipa
c) Kecepatan minimum
d) Kecepatan maksimum
- Pipa PVC/HDPE
V min
V.max
0,3 m/det
1,5 m/det
70
No Uraian Notasi Kriteria
5 Tekanan air dalam pipa
c) Tekanan pada outlet pipa
minimum
d) Tekanan maksimum
- Pipa PVC/HDPE
H min
H maks
10 mka
80 mka
6 Kecepatan saluran terbuka
c) Kecepatan minimum
d) Kecepatan maksimum
V.min
V.maks
0,6 m/det
1,5 m/det
7 Kemiringan hdrolis pipa H/L 0.01
* Saluran terbuka hanya digunakan untuk transmisi air baku
Sedangkan Jalur Pipa transmisi dari intake sampai dengan Kolam
Penyimpan Air Baku dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 4. 5 Jaringan Pipa Transmisi Intake-Kolam
71
4.4 Perencanaan Unit Produksi
- gambar lokasi/tata letak IPA
- gambar lokasi reservoir
- gambar detail konstruksi
Unit produksi dapat berupa :
- Instalasi Pengolahan Air Minum Konvensional
Perencanaan teknis instalasi pengolahan air minum konvensional
(lengkap secara proses) sesuai SNI 19-6774-2002 tentang Tata
Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi Penjernihan Air.
- Pengolahan air dengan Ultra Filtrasi
Adapun diagram pengolahan dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar 4. 6 Diagram Skematik Sistem Pengolahan Air
Adapun secara garis besar kapasitas rencana adalah seperti tabel 8.
Pengolahan Fisik berupa
• Brackish Water
Reverse Osmosis
• Removal : s/d 98%
Pengolahan berupa:
• ultrasonic tranducer
anti algae
• Biologis/ikan koan
Removal : s/d 30%
Pengolahan
Pendahuluan/
Pre Treatment
Pengolahan air Konvesionalberupa:
• Aerasi
• koagulasi,
• Flokulasi
• sedimentasi filtrasi
• Pasir kuarsa
• Removal : s/d 80%
Pengolahan
Utama/Main
Treatment
Pengolahan
Lanjutan/Post
Treatment
KolamAir
Baku
2000 m3
BKTHUJAN AIR
LIMBAH
Air
Bersi
h
Air Rejec
t500
m3
500
m3
``Air Bersih
Air Minum
72
Gambar 4. 7 Diagram Sistem Pengolahan Air Lengkap
Coaglant
RESERVOIR
AIR BERSIH
500 m3
RESERVOIR
AIR MINUM
500 m3
LUMPUR
INTAKE PUMP
POMPA KIMIA
Folulant Aid PumpFloculant Aid
BELT SLUFGE PRESS
Coaglant
INTAKE BKT
Intake
Pengolahan UtamaPengolahanTambahan
ULTRAFILTRASI
73
4.4.1 Tata Letak Lokasi Pengolahan Air
Tata letak pengolahan yang paling sesuai adalah seperti pada gambar 5 . Luas
area yang dapat dipakai untuk lokasi tersebut adalah 3500 m2 dengan
komponen terdiri dari :
1) Kolam Air Baku
2) Intake
3) Instalasi Pengolahan Air Utama berupa Pengolahan Air Konvensional.
4) Instalasi Pengolahan Air Lanjutan berupa Ultrafiltrasi. (UF)
5) Reservoir 1000 m3 penampungan 5 jam penampungan pada tahap 4.
6) Rumah Pompa
7) Rumah Genset
8) Rumah Gardu Induk
9) Rumah Opearsional kantordan bengkel
Denah tata letak dapat dilihat pada gambar 9.
74
Gambar 4. 8 Tata Letak Instalasi Pengolahan Air
75
4.5 Rancangan Instalasi Pengolahan Air
Adapun jenis jenis dan rancangan dari pengolahan air adalah sebagai
berikut :
Pengolahan pada kolam penampung air baku
Pengolahan Utama
Pengolahan lanjutan
Dalam rangka optimalisasi pengolahan air perlu pula dilengkapi dengan
Sistem Elektrikal dan Sistem Kontrol yang memadai.
4.5.1 Kualitas air baku
Kualitas air baku diperkirakan akan bervariasi pada musim
kemarau dan musim hujan. Pada musim hujan diperkirakan kadar oranik
dan TDS akan rendah dan sebaliknya kekeruhan akan tinggi.
Sedangkan pada musim kemarau diperkirakan akan terjadi kondisi
sebaliknya dimana organic dan TDS serta kekeruhan akan rendah.
Untuk sebagai gambaran kualitas air maka dapat diasumsikan bahwa pada
musim kemarau kualitas air adalah seperti Danau Setia Budi yaitu tempat
penamungan air limbah dari kawasan kuningan. Sedangkan pada musim
hujan diasumsikan air baku seperti air sungai di Kali Jati Kramat lihat
tabel 12.
76
Tabel 4. 9 Asumsi Kualitas Air Baku di kolam Penampngan
Parameter Satuan
Asumsi saat
musim
Kemarau eq
Danau Setia
Budi
Asumsi
saat musim
hujan eq
Kali jati
Kramat
Target
Pengolah
an
Utama*)
Targe
Pengolah
an
tambahan
UF**)
No
Hujan Hujan Hujan
1 Organik mg/L 32.8 28.3 5 <<
2 Turbidity NTU 120 307 5 <<
3 Ammonia mg/L 12 4.45 0.2 <<
4 Iron mg/L 0.32 8.08 << <<
5 BOD mg/L 75.1 21.7 5 2
6 Nitrat mg/L 0.16 0.07 <<0 <<
7 Nitrit mg/L <0,01 <0,01 <<0 <<
8 TDS mg/L 500 384 <500 <500
9 TSS mg/L 88 392 10 <<
10 Total
CaCO3 mg/L 158 175 50 <<
Keterangan :
*) Sesuai dengan Permenkes 492 th 2010 kecuali TDS
*) Sesuai dengan Permenkes 492 th 2010
77
Setelah pengolahan air Utama air diharapkam memenuhi standar kualitas
Permenkes 492-2010 dengan pengecualian pada TDS. Pada pengolahan
ini TDS tidak dapat diturunkan. Pengolahan menggunakan rangkaian
pengolahan konvensional yang terdiri dari rangkaian :
1) Aerasi
2) Koagulasi
3) Flokulasi
4) Sedimentasi
5) Filtrasi Pasir Kwarsa
6) Filtrasi Karbon Aktif
Pada pengolahan ini air yang dibuang (reject) adalah untuk pembersihan
dan pemeliharaan filter sebanyak 5%.
Pada pengolahan lanjutan folus pengolahan adalah pada pengolahan
kekeruhan sehingga air yang diolah mempunyai TDS dibawah 1 NTU.
Adapun pada pengolahan ini air yang dibuang (reject) 20-30%.
Dengan demikian air yang dibuang sebenarnya masih layak dipakai pada
saat kadar TDS rendah <300 mg/L. Untuk itu air reject dapat dipakai
kembali sehingga reservoir direncanakan dengan dua kompartemen
dimana satu untuk menampung hasil pengolahan air Utama berupa air
bersih, sedangkan satu lagi untuk pengolahan air lanjutan berupa kualitas
air yang lebih baik yang dapat diminum langsung.
4.5.2 Pengolahan air di Kolam Air Baku
Pada kolam air baku kualitas air diperkirakan kadar organic cukup tinggi
sehingga diperkirakan akan banyak tumbuh algae disamping itu akan
tumbuh pula enceng gondok.
78
Algae akan menhurangi kemampuan pengolahan air secara konvensional
dalam arti pemakaian bahan kimia akan tinggi. Sedangkan sebaliknya
enceng gondok akan berpengaruh positif pada pengolahan tetapi secara
umum akan mengakibatkan pendangkalan kolam/
Pengolahan yang diperlukan :
1) Transduser Ultrasonik dengan tujuan untuk mengurangi
pertumbuhan algae.
2) Penanaman ikan koan untuk mengurangi pertumbuhan enceng
gondok.
4.5.3 Instalasi Pengolahan Air Utama berupa Pengolahan Air
Konvensional.
Instalasi pengolahan dirancang dalam 3 tray dengan masing masing
pengolahan dengan kapasitas 40 lpd atau sekitar 3000 m3/hari.Lebih detail
dari yang telah disebutkan sebelumnya rangkaian dan kriteria pengolahan
air adalah sebagai berikut:
Rancang bangun IPA didasarkan atas inflow BOD s/d 100 ppm dengan
bangunan instalasi penjernihan dibuat pre-fabrikasi dengan konstruksi
besi baja dimana plat besi baja yang digunakan di galvanis ( hot deep
galvanized) dibuat dari plat baja dengan ketebalan minimum 6 mm.
1. Aerasi
Dengan proses terjunan melalui lubang lubang nozzle, dengan waktu
detensi sekitar 30 detik.
2. Koagulasi
1) Proses koagulasi adalah dengan sistem gravitasi..
79
2) Waktu lentur untuk proses ini minimal 1 menit dengan Nilai
gradien kecepatan antara (500 – 2000) / detik.
3) IPA ini Bekerja baik dengan koagulan PAC powder
3. Flokulasi
1) Flokulasi multi stage dengan 8 stage nilai gradien kecepatan
bervariasi antara 75 / det sampai 25/det.
2) Waktu refensi di tangki flokulator adalah 15 menit.
3) Proses flokulasi adalah dengan sistem hidrolik,.
4. Sedimentasi
1) Proses sedimentasi yang diijinkan adalah High Rate
Sedimentation dengan hexagonal plate settler. Waktu tampung
ini adalah 45 menit. Yang dimaksud dengan waktu tampung
adalah volume yang disediakan untuk ruang sedimentasi.
2) Beban permukaan berkisar antara 3,6 m/jam. Yang dimaksud
dengan beban permukaan adalah debit dibagi dengan luas
permukaan horizontal nyata pada zona pengendapan.
5. Unit Saringan Pasir
1) Proses Filtrasi adalah dengan sistem filtrasi cepat jenis media
penyaring adalah media tunggal pasir kuarsa
2) Kecepatan filtrasi rencana adalah 5 m / jam.
3) Ketebalan media penyaring baik yang bersifat media tunggal
berkisar antara (40 – 150) cm dipakai media tunggal (pasir
silika), maka ukuran efektif media berkisar antara (0,80 – 0,90)
mm dengan koefisien ketidak seragaman 1,50.
80
4) Sistem pencucian media filter yang diijinkan adalah dengan
sistem hidrolis gravitasi,. Besarnya kecepatan pencucian adalah
15 m/jam.
6. Unit Saringan Karbon Aktif
1) Proses Filtrasi adalah dengan sistem filtrasi cepat jenis media
penyaring adalah media tunggal.
2) Kecepatan filtrasi rencana adalah 5 m / jam.
3) Ketebalan media penyaring baik yang bersifat media tunggal
berkisar antara (40 – 150) cm dipakai media karbon aktif
dengan Iod No >700,
4) Sistem pencucian media filter yang diijinkan adalah dengan
sistem hidrolis gravitasi,. Besarnya kecepatan pencucian adalah
15 m/jam.
Rangakaian tersebut dapat dilihat pada gambar 4.10.
81
Gambar 4. 9 Rangkaian Pengolahan Air Utama
4.5.4 Instalasi Pengolahan Air Lanjutan berupa Ultra Filtrasi (UF)
Instalasi pengolahan ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas air dengan
mengurangi kekeruhan. Unit pengolahan UF dirancang dalam 4 tray
dengan kapasitas masing masing 18 lpd atau 1500 m3/hari.
Adapun rangkaian pengolahan untuk 1 tray yang diperlukan adalah
sebagai berikut :
1) Pompa tekan untuk input
2) Rangkaian Membran UF
3) Cleaning in Place
4) Panel dan sistem control
Adapun rangkaian pengolahan seperti pada gambar 4.11.
Coaglant
INTAKE PUMP
POMPA KIMIA
Folulant Aid PumpFloculant Aid
Coaglant
82
Gambar 4. 10 Rangkaian Ultra Filtrasi
4.5.5 Sistem Elektrikal dan Sistem Kontrol
Sistem pemantauan dan kontrol bertujuan untuk menunjang sistem
operasional manual. Dengan adalanya sistem pemantauan secara
elektronik diharapkan operator dapat mengambil tindakan yang cepat
dalam merubah parameter operasi dalam rangka meningkatkan kualitas
operasi.
Hal hal yang dipantau yang berkaitan dengan sistem operasi adalah :
1) Kualitas air baku meliputi : kekeruhan, pH, DO,TDS dan warna.
2) Kualitas air olahan di sedimentasi: kekeruhan, pH dan warna
3) Kualitas air hasil olehan : kekeruhan, pH dan warna
4) Ketinggian muka air di intermediate tank 1 dan 2.
RESERVOIR
AIR BERSIH
500 m3
RESERVOIR
AIR MINUM
500 m3
PanelPompaBWRO
PanelPompaCIP
ModulUF
83
5) Debit air baku
Sedangkan parameter operasi yang dapat dijalankan secara otomatis
adalah dosing dan debit operasi.
Secara diagram proses ini dapat dilihat pada gambar 6. dan one line
diagram dapat dilihat pada gambar 12
Gambar 4. 11 Sigle Line Diagram
Dihitung sesuai dengan peruntukan.
2.A2.AMCBMCB
MCB25.A
V
NYFG
bY 4
X 9
5 m
m2 - 9
5 m
FR
OM
MDP
NFB 100.A
BUS BAR CU
A
100.ANFB NFB
100.A
Q=23 l/dt H=70m
Centrifugal Pump30 Kw
Pompa 2
Q=23 l/dt H=70m
Centrifugal Pump
NFB 300.A
NYFG
bY 4
X 9
5 m
m2 - 3
5 m
CT
DIS
T. PU
MP 3
x 3
0 K
W
HO
RN
BUS BAR CU (3 X)
MCB100.A
NFB200.A
NFB25.A25.A
NFB25.A
2.AMCB
NYY 4
X 4
mm
2 - 1
5 m
FRO
M M
DP
Kw Kw
MCB25.A
V
0.37
A
BUS BAR CU
MCB2.A
0.5
30 Kw
Pompa 1
100.ANFB NFB
100.A
Q=40 l/dt H=40m
Centrifugal Pump30 Kw
Pompa 2
Q=40 l/dt H=40
5300
20 Kw
Pompa 1
50.ANFB NFB
50.A
Q=40 l/dt H=20m
Centrifugal Pump20 Kw
Pompa 2
Q=40 l/dt H=20m
MCB2.A2.A
MCB MCB14X2.A
A
V
PLN
164 KVA
20 KV/380/220 V
300.ANFB
A
5CT 300
NFB 300.A
V
1
165 KVAGEN-SET
380/220V
50HZ/1500rpm
5CT 300
2.AMCB
Kw
0.37
NFB 200.A
MCB2.A
Kw
0.37
MCB2.A
Kw
0.5
MCB2.A
Kw
0.5
MCB2.A
V
NFB 200.A
BUS BAR CU
30 Kw
Pompa 1
SSSSACT 100
5 ACT
A5100
5300CT
100.ANFB NFB
100.A
Q=23 l/dt H=70m
Centrifugal Pump30 Kw
Pompa 2
Q=23 l/dt H=70m
MCB2.A
AMF
ATS
NFB 300.A
CAPASITOR BANK
100 kVAR
DIS
T. PU
MP 3
x 3
0 K
W
NFB200.A
NFB NFB200.A
V
NYFG
bY 4
X 9
5 m
m2 - 3
5 m
FRO
M M
DP
NFB 200.A
BUS BAR CU
30 Kw
Pompa 1
A
5300CT
100.ANFB NFB
100.A
Q=40 l/dt H=40m
Centrifugal Pump30 Kw
Pompa 2
Q=40 l/dt H=40m
V
NY
Y 4
X 9
5 m
m2 - 3
5 m
FR
OM
MDP
NFB 200.A
BUS BAR CU
A
5300CT
DIS
T. PU
MP 3
x 3
0 K
W
Centrifugal Pump
V
NFB 300.A
VARIABLE
FREQUENCY
CONTROLER
V
NYFG
bY 4
X 9
5 m
m2 - 3
5 m
FR
OM
MDP
NFB 200.A
BUS BAR CU
30 Kw
Pompa 1
SSSSA
84
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan diperoleh
kesimpulan sebagai berikut :
5.1.1 Lokasi Perencanaan KBN Marunda lahan C4 dengan luas 84,76 Ha
5.1.2 Perhitungan kebutuhan air standard di KBN menggunakan 50 m3/hari/Ha
pada tahap awal setelah ada perkembangan dapat mencapai 70 m3/hari/Ha
5.1.3 Setelah melakukan perhitungan kebutuhan untuk lahan C4 adalah dengan
3 tahap
1. Tahap awal 18,1 lpd
2. Tahap 2 adalah 34,5 lpd dan
3. Tahap 3 adalah 70,4 lpd
5.1.4 Kebutuhan kapasitas unit produksi
1. Intake
1) Tahap awal 39 lpd
2) Tahap 2 adalah 78 lpd dan
3) Tahap 3 adalah 117 lpd
2. Perpompaan
1) Pompa Intake
a. Tahap awal 2x40 lpd H=30m
b. Tahap 2 & 3 adalah 2x80 lpd
2) Pompa distribusi air bersih
a. Tahap awal 2x40 lpd H=40m
b. Tahap 2 & 3 adalah 2x40 lpd
3) Pompa distribusi air minum
a. Tahap awal 2x20 lpd H=40m
b. Tahap 2 adalah 2x30 lpd
BAB V
PENUTUP
85
c. Tahap 3 adalah 2x70 lpd
3. Perpipaan
1) Pipa Intake
a. Tahap awal diameter 250 mm
b. Tahap 2 & 3 adalah diameter 2x250 mm
2) Pipa Distribusi
a. Tahap awal diameter 250 mm
4. IPA utama (air bersih)
1) Tahap awal 35 lpd
2) Tahap 2 adalah 70 lpd dan
3) Tahap 3 adalah 105 lpd
5. IPA lanjutan (air minum)
1) Tahap awal 20 lpd
2) Tahap 2 adalah 30 lpd dan
3) Tahap 3 adalah 70 lpd
6. Kebutuhan Daya
1) Daya Intake
a. Tahap awal 30 KW
b. Tahap 2 dan 3 adalah 67.50 KW
2) Daya IPA + Pompa air bersih
a. Tahap awal 40 KW
b. Tahap 2 & 3 adalah 70 lpd dan
5.2 Saran
5.2.1 Setiap perencanaan harus dihitung dengan teliti dan tepat
5.2.2 Pedoman perencanaan berdasarkan standar peraturan Pemerintah yang
telah ditetapkan
5.2.3 Penetuan Perhitungan dibatasi dengan standar Minimum, Rata-rata atau
maksimum.
86
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Dan Perumahan Rakyat Republik
Indonesia Nomor 09/Prt/M/2015 Tahun 2015 Tentang Penggunaan
Sumber Daya Air
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor: 18/Prt/M/2007 Lampiran Iii
Pedoman Penyusunan Perencanaan Teknis Pengembangan Sistem
Penyediaan Air Minum. Lampiran III
Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia Nomor: 35/M-
Ind/Per/3/2010 Tentang Pedoman Teknis Kawasan Industri
Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas
Air Minum.
SNI 03-3981-1995 tentang Tata Cara Perencanaan Instalasi Saringan Pasir
Lambat.
SNI 19-6774-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi
Penjernihan Air.
SNI 6774:2008 Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi Pengolahan
Air
Standar kualitas Permenkes 492-2010 dengan pengecualian pada TDS.
Undang-Undang No. 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air
Undang-Undang No. 18 Tahun 1999 tentang Jasa Konstruksi
Peraturan Pemerintah No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem
Penyediaan Air Minum
Keppres 11/1992, tentang penunjukan dan penetapan wilayah usaha
Perusahaan Perseroan (Persero) PT. KBN.
Peraturan Menteri PU No. 18/PRT/M/2007 tentang Penyelenggaraan
Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum.
Kawamura, S. (1991). Integrated Design of Water Treatment Facilities.
New York : John Wiley & Sons.
DAFTAR PUSTAKA
87
Reynolds. (1982). Unit Operation and Processes in Environmental
Engineering. California : McGraw Hill International Ed.
Qasim, Syed R, dkk. (2000). Water Works Engineering. Texas : University
Of Texas.
Dwijusaputro. (1981). Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta : Djambatan.
88
Tabel Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas
No.
Parameter
Satuan
Kadar maksimum
Gol. I Gol. II Gol. III Gol. IV
FISIKA
1 Bau - - - - -
2 Jumlah zat padat Mg/lt 1000 1000 1000 1000
3 Kekeruhan Skala NTU 5
4 Rasa -
5 Warna Skala CTU 15
6 Suhu °C Suhu udara
7 Daya hantar listrik Umhos/cm 2250
KIMIA
1 Air Raksa Mg/lt 0.001 0.001 0.002 0.005
2 Aluminium Mg/lt 0.2
3 Arsen Mg/lt 0.005 0.05 1 1
4 Barium Mg/lt 1 1
5 Besi Mg/lt 0.3 5
6 Florida Mg/lt 0.5 1.5 1.5
7 Kadmium Mg/lt 0.005 0.01 0.01 0.01
8 Kesadahan CaCO3 Mg/lt 500
9 Klorida Mg/lt 250 600 0.003
10 Kromium valensi 6 Mg/lt 0.005 0.05 0.05 1
11 Mangan Mg/lt 0.1 0.5 2
12 Natrium Mg/lt 200 60
13 Nitrat sebagai N Mg/lt 10 10
14 Nitrit sebagai N Mg/lt 1.0 1 0.06
15 Perak Mg/lt 0.05
16 pH Mg/lt 6.5-8.5 5.0-9.0 6.0-9.0 5.0-9.0
17 Selenium Mg/lt 0.01 0.01 0.05 0.05
18 Seng Mg/lt 5 5 0.02 2
19 Sianida Mg/lt 0.1 0.1 0.02
20 Sulfat Mg/lt 400 400
21 Sulfida sebagai H2S Mg/lt 0.05 0.1 0.002
22 Tembaga Mg/lt 1.0 1 0.02 0.1
23 Timbal Mg/lt 0.05 0.01 0.03 1
24 Oksigen terlarut (DO) Mg/lt - ≥6 >3
25 Nikel Mg/lt - 0.5
LAMPIRAN
89
Lanjutan Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas
26 SAR Mg/lt - 1.5-2.5
KIMIA
1 Aldrin dan dieldrin Mg/lt 0.0007 0.017
2 Benzona Mg/lt 0.01
3 Benzo (a) Pyrene Mg/lt 0.00001
4 Chlordane (isomer) Mg/lt 0.0003
5 Chlordane Mg/lt 0.03 0.003
6 2,4 D Mg/lt 0.10
7 DDT Mg/lt 0.03 0.042 0.002
8 Detergent Mg/lt 0.5
9 1,2 Dichloroethane Mg/lt 0.01
10 1,1 Dichloroethane Mg/lt 0.0003
11 Heptachlor epoxide Mg/lt 0.003 0.018
12 Hexachlorobenzene Mg/lt 0.00001
13 Lindane Mg/lt 0.004 0.056
14 Metoxychlor Mg/lt 0.03 0.035
15 Pentachlorophenol Mg/lt 0.01
16 Pestisida total Mg/lt 0.1
17 2,4,6 Trichloropenol Mg/lt 0.01
18 Zat Organik (KMnO4) Mg/lt 10
19 Endrin Mg/lt - 0.001 0.004
20 Fenol Mg/lt - 0.002 0.001
21 Karbon kloroform Mg/lt - 0.05
22 Minyak dan lemak Mg/lt - Nihil 1
23 Organofosfat & Mg/lt - 0.1 0.1
24 PCD Mg/lt - Nihil
25
Senyawa aktif biru
Mg/lt
-
0.5
0.2
26 Toxaphene Mg/lt - 0.005
27 BHC Mg/lt - 0.21
MIKROBIOLOG
1 Koliform tinja jml/100ml 0 2000
2 Total koliform jml/100ml 3 10000
RADIOAKTIVITA
1 Gross Alpha Activity Bq/L 0.1 0.1 0.1 0.1
2 Gross Beta Activity Bq/L 1.0 1.0 1.0 1.0
Sumber:Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV/2010
90
Tabel Kriteria Pengolahan Air
Kualitas Air
Teknik Pengolahan
Uraian 1. Terdapat Coliform (100
ml mpm) max. 50
2. Total Colonies (1 ml) max
500
hanya proses desinfeksi
1. Terdapat Coliform dan
turunannya (100 ml mpm)
less than 1000
2. BOD kurang dari 2 ppm
saringan
pasir
diperlukan proses pengendapan
diterapkan untuk
kekeruhan
maksimum kurang
proses pengendapan kedua
diterapkan untuk kekeruhan 10 – 30 proses
pengendapan
dengan
diterapkan untuk kekeruhan lebih
dari
Lainnya
saringan
pasir
proses
pengendapan
dengan
bantuan kimia
1. Kekeruhan
minimum 10 dan
maksimal kurang
dari
1000, fluktuasi air kecil dibanding
proses flokulasi
Korosi Karbon aerasi dan pengolahan alkali
1. Pengolahan
khusus ini
digunakan untuk
menanggulangi
proses pengkaratan
karbon, netralisasai
pH, pengurangan
Netralisasi pH pengolahan alkali
Besi
pengolahan awal, aerasi, kontrol pH, dan pengolahan bakteri
Mangan
1. Klorinasi awal -
flokulasi - saringan dan
ozonisasi
2. Kontak filter, saringan mangan
Plankton
proses pengolahan kimia, double saringan dan saringan mikro
91
Lanjutan Tabel Kriteria Pengolahan Air
Kualitas Air Teknik Pengolahan Uraian
Chlor
Penghilangan organisme, aerasi, karbon aktif, klorinasi dan ozonisasi
2. Pengolahan
khusus ini dapat
dilaksanakan
dengan berbagai
teknis pengolahan
air seperti aerasi,
pengolahan alkali,
klorinasi awal atau
pengolahan lain
Detergen dan Phenol
Pengolahan karbon aktif
Warna
Flokulasi, saringan karbon aktif,
dan ozonisasi
Flour
Alum aktif dan proses elektrolit Sumber : Japan Water Works Association (2012)
92
Tabel Standar Kebutuhan Air Bersih
No
Uraian
Satuan
Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk
Kota Sedang Kota Kecil Pedesaan
100.000 - 500.000 20.000 - 100.000 3.000 - 20.000
1 Konsumsi Unit Sambungan Rumah Liter/o/h 100 – 150 100 -130 90 - 100
2 Konsumsi Unit Hidran Umum Liter/o/h 30 30 30
3 Konsumsi unit Non Domestik terhadap
Konsumsi omestik
%
25 – 30
20 - 25
10 - 20
4 Kehilangan Air % 15 – 20 15 - 20 15 - 20
5 Faktor Hari Maksimum 1,1 - 1,25 1,1 - 1,25 1,1 - 1,25
6 Faktor Jam Puncak 1,5 - 2,0 1,5 - 2,0 1,5 - 2,0
7 Jumlah Jiwa Per SR Jiwa 6 6 6
8 Jumlah Jiwa Per HU Jiwa 100 – 200 100 - 200 100 - 200
9 Jam Operasi Jam 24 24 24
10 SR/HU % 80 – 20 70 - 30 70 - 30
Sumber : Kimpraswil, 2003