bab 1,2,3,4,6

Tugas Sistem Penyediaan Air Minum Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia

BAB IPENDAHULUAN1.1Latar BelakangAir merupakan salah satu unsur penting bagi kehidupan makhluk hidup. Semua makhluk hidup selalu membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang. Dalam tubuh manusia terdiri dari 70 % air sehingga manusia selalu membutuhkan air bagi tubuhnya. Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, maka kebutuhan air bersih semakin meningkat. Kuantitas air yang ada di bumi ini sangat melimpah tetapi air yang mempunyai kualitas baik semakin hari semakin berkurang. Oleh karena itu, diperlukan penanganan yang sangat serius agar kebutuhan air bersih tersebut mencukupi kebutuhan manusia.Secara kontinuitas air dibumi ini cukup melimpah. Namun lebih dari 97% air di muka bumi ini merupakan air laut yang tidak dapat digunakan oleh manusia secara langsung. Dari 3% air yang tersisa, 2 diantaranya tersimpan sebagai gunung es (glacier) di kutub dan uap air, yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air yang benar-benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%, meliputi air yang terdapat didanau, sungai dan air tanah. Jika ditinjau dari segi kualitas, air yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003% dari seluruh air yang ada.Untuk memenuhi kebutuhan manusia tersebut, sumber air baku yang dapat digunakan sebagai air bersih/minum adalah air permukaan (sungai, danau, dsb), air hujan dan air tanah. Dari ketiga sumber air baku tersebut yang lebih baik digunakan sebagai sumber air bersih/minum adalah air tanah karena kandungan bahan-bahan berbahaya yang terlarut didalamnya relatif sedikit. Tetapi, ketersediaannya sebagai sumber air bersih/minum sangat terbatas, sehingga digunakan air sungai/danau sebagai sumber air baku untuk air bersih/minum. Dalam usaha untuk memenuhi kebutuhan air bersih/minum yang semakin meningkat jumlahnya dan untuk mengatasi permasalahan kesehatan masyarakat dan lingkungan yang berkaitan dengan penggunaan air diperlukan usaha-usaha penyediaan air yang mampu menyediakan air yang memenuhi syarat-syarat kesehatan.Pertama kali yang harus disoroti pada distribusi air minum sebagai penyediaan kebutuhan air minum adalah sumber air bakunya. Tidak semua daerah memiliki sumber air yang dapat langsung digunakan untuk kebutuhan air minum atau sumber air bersih tersebut terletak jauh dari konsumen. Kendala seperti ini sangat terasa bagi daerah perkotaan yang disebabkan karena kepadatan penduduk yang tinggi sehingga menurunnya kualitas sungai sebagai sumber air baku. Berdasarkan pada kenyataan tersebut maka diperlukan suatu sistem distribusi air minum dimana sumber air bakunya layak dikonsumsi baik dari segi kualitas, kuantitas dan kontinuitas.Melalui pembuatan jaringan atau sistem disribusi yang menghubungkan sumber air dengan konsumen, dapat diatasi permasalahan kebutuhan air bersih untuk suatu daerah yang letaknya cukup jauh dari sumber air. Hal utama yang perlu dipertimbangkan dari pembuatan jaringan atau sistem perpipaan tersebut adalah jumlah kepadatan penduduk, kondisi fisik daerah perencanaan, keadaan topografi, tata guna lahan dan kemungkinan akan perkembangan dimasa mendatang.1. 2 Maksud dan TujuanMaksud dari sistem pendistribusian yaitu untuk menyalurkan air minum ke konsumen, untuk memperoleh air bersih tanpa harus mengambil langsung dari sumbernya dan untuk memperoleh air bersih dengan kondisi yang memenuhi syarat-syarat akan kualitas air bersih/minum.Tujuannya adalah untuk menyediakan air minum dan menyalurkannya secara merata keseluruh daerah penyaluran, sehingga kebutuhan masyarakat akan air bersih terpenuhi setiap saat dan memenuhi aspek kesehatan masyarakat. Pemanfaatan optimal dari penyediaan air minum ditentukan dari kualitas air yang disediakan. Sistem penyediaan air yang cukup baik akan memudahkan dalam memenuhi kebutuhan air dalam suatu daerah. Untuk sistem penyediaan air di daerah perkotaan, dimana kota selalu mengalami perkembangan seiring dengan bertambahnya penduduk, maka sistem penyediaan air bersih juga mengalami perkembangan, misalnya sistem jaringan distribusi bagi pemukiman baru di suatu kota. Dengan adanya sistem penyediaan air berarti kebutuhan air bagi individu akan terpenuhi baik dari secara kualitas maupun kuantitas. Penyakit-penyakit yang ditularkan melalui air dapat diminimalisasikan penyebarannya yang dapat mengganggu kesehatan manusia terutama pada bagian saluran pencernaan.1. 3 Ruang LingkupBatasan atau ruang lingkup dalam tugas perencanaan sistem penyediaan air minum perkotan dimana perencanaannya menyangkut : Penentuan Daerah PelayananDaerah pelayanan ditentukan dengan mempertimbangkan faktor sosial, ekonomi, dan kemungkinan perkembangan daerah serta tata guna lahan. Daerah pelayanan adalah sebagian dari daerah proyek yang benar-benar mendapatkan pelayanan. Proyeksi Penduduk dan Fasilitas UmumJumlah penduduk dan fasilitas umum diproyeksikan untuk mengetahui dan memenuhi jumlah kebutuhan air yang harus dilayani dan didistribusikan pada tahun yang direncanakan. Perencanaan Jaringan Distribusi Air MinumJaringan distribusi umum menggunakan sistem melingkar atau loop dan epanet yang direncanakan dan disesuaikan dengan kondisi jalan yang ada serta perkembangan daerah pelayanan. Perhitungan Kebutuhan AirKebutuhan air dihitung berdasarkan proyeksi penduduk dan fasilitas umum pada tahun perencanaan meliputi kebutuhan domestik dan non domestik. Bill of Quantity dan Rencana Anggaran BiayaDari sistem distribusi air minum yang direncanakan dapat dihitung jenis dan banyaknya pipa, aksesoris serta biaya yang dibutuhkan.1. 4Sistematika Penulisan LaporanSistematika penulisan dari tugas sistem penyediaan air minum adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUANBab ini merupakan pengantar suatu perencanaan yang meliputi latar belakang, maksud dan tujuan dan ruang lingkup dari sistem penyediaan air minum serta sistematika penulisan laporan. BAB II GAMBARAN UMUM DAERAH PERENCANAANBab ini berisikan gambaran umum dari daerah yang akan direncanakan dan merupakan peta wilayah untuk menentukan distribusi SPAM. BAB III KRITERIA PERENCANAANBab ini menyajikan data-data yang diperoleh dari instansi terkait (data primer) yang berhubungan dengan perencanaan SPAM, juga memberikan hasil-hasil dari pengolahan data perusahaan berdasarkan teori yang ada. BAB IV ANALISA KEBUTUHAN AIRBab ini berisikan perhitungan awal yang dibutuhkan dalam merencanakan suatu sistem penyediaan air minum dengan memperhitungkan proyeksi penduduk, fasilitas umum dan kebutuhan air. BAB V PERENCANAAN JARINGAN PERPIPAANBab ini meliputi perhitungan perpipaan yang akan digunakan seperti diameter pipa serta jaringan transmisi serta distribusi. BAB VI PERENCANAAN UNIT PENGOLAHANBab ini menyajikan gambaran kualitas air baku, alternatif unit pengolahan serta detail unit yang akan digunakan. BAB VII DETAIL BANGUNAN PELENGKAP DAN ASESORIS PERPIPAANBab ini menggambarkan detail asesoris serta bangunan pelengkap lainnya. BAB VIII BILL OF QUANTITY DAN RENCANA ANGGARAN BIAYABab ini menerangkan mengenai berapa banyak peralatan yang digunakan dalam perencanaan SPAM seperti pipa, katup, pompa, dll. Dan juga bab ini menjelaskan mengenai berapa banyak biaya yang dibutuhkan dan penjabaran analisa ekonomi, tentang keuntungan dalam perencanaan SPAM.BAB IIGAMBARAN UMUMDAERAH PERENCANAAN

2.1 Letak Geografis Secara geografis, luas keseluruhan wilayah Kecamatan Pleret adalah 3571 Ha. Kecamatan Pleret berbatasan dengan wilayah wilayah lain, batas batas wilayahnya di sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Banguntapan, di sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Piyungan dan Dlingo, di sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Jetis dan Imogiri, sedangkan di sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Sewon.

2.2 Pembagian WilayahSecara Administratif wilayah Kecamatan Pleret dibagi menjadi 5 desa, yaitu:a. Desa Wonolelo dengan luas wilayah 1224 Ha, dibagi menjadi 70 RW dan 176 RT.b. Desa Bawuran dengan luas wilayah 666 Ha, dibagi menjadi 32 RW dam 76 RT.c. Desa Pleret dengan luas wilayah 615 Ha, dibagi menjadi 33 RW dan 75 RT.d. Desa Wonokromo dengan luas wilayah 602 Ha, dibagi menjadi 27 RW dan 62 RT.e. Desa Segoroyoso dengan luas wilayah 444 Ha, dibagi menjadi 23 RW dan 27 RT.

Sedangkan sungai yang melintasi Kecamatan Pleret adapun nama sungai-sungai yang melintasi Kecamatan Pleret yaitu :

Tabel 2.1 Nama nama SungaiNama DesaNama sungai yang melintasi

Wonolelo

Bawuran

Pleret

Wonokromo

Segoroyoso

2.3 Aspek Kependudukan

Jumlah penduduk kecamatan Pleret adalah 54.893 jiwa. Dari jumlah total penduduk tersebut dilihat dari jenis kelaminnya terinci sebagai berikut :

Tabel 2.3 Jumlah penduduk Kecamatan PleretDesaPenduduk laki-lakiPenduduk perempuan

Wonolelo11.99112.109

Bawuran4.0244.136

Pleret3.8723.884

Wonokromo3.4433.424

Segoroyoso3.9494.061

2.4 Kondisi Sosial, Ekonomi, dan BudayaKondisi sosial, ekonomi dan budaya masyarakat kecamatan Pleret pada umumnya berbasiskan pada kegiatan perdagangan, sektor jasa, dan merupakan pusat pertanian. Di kecamatan Pleret juga masi terdapat lahan yang digunakan sebagai lahan pertanian dan perikanan.Kecamatan Pleret juga memiliki beberapa industri kecil dan menengah serta pasar tradisional. Di Kecamatan Pleret pada tahun 2010 terdapat 3.194 KK yang masuk kategori miskin. Kondisi jumlah keluarga miskin tersebut dimungkinkan meningkat setelah terjadi gempa Bantul pada 2006 lalu.

2.5 Kondisi Fisik DasarPerkembangan suatu kota harus mempertimbangkan aspek fisik suatu wilayah. Analisa secara fisik berguna untuk mengetahui sejauh mana wilayah tersebut dapat mendukung dan menampung kegiatan kota secara fisik yang meliputi aspek topografi, geografi, demografi dan hidrologi.Ketinggian wilayah kecepatan Pleret berkisar antara 50 hingga 125 m diatas permukaan laut. Gempa Bantul menyebabkan banyak orang meninggal di kecamatan Pleret ini, dan banyak menruntuhkan rumah yang rata-rata terbuat dari batu bata dan anyaman bamboo.2.6 Fasilitas UmumDalam merencanakan sistem SPAM, diperlukan sarana jalan sebagai tempat sarana umum. Prasaran jalan Pleret sudah menjangkau seluruh wilayah yang ada sehingga saluran perencanaan SPAM dapat dibuat mengikuti ruas jalan dengan menggunakan sistem pengaliran gravitasi. Fasilitas umum yang ada di kecamatan Pleret cukup banyak , seperti tempat peribadatan, sarana olah raga, pasar, tempat pendidikan dan lain-lain.

BAB IIIKRITERIA PERENCANAAN3. 1UmumDalam perencanan sistem penyediaan air minum ini, diperlukan beberapa kriteria sebagai dasar dan acuan perencanaan. Tujuan dari pengajuan beberapa kriteria perencanaan ini adalah untuk mendapatkan suatu hasil perencanaan yang tepat dan sesuai dengan kondisi daerah perencanaan. Langkah pertama dalam perencanaan suatu sistem penyediaan air adalah memperhitungkan kebutuhan air. Data masa lalu tentang kota yang ditelaah atau data dari kota-kota lain yang serupa merupakan petunjuk terbaik dalam pemilihan suatu angka tentang penggunaan air perkapita bagi tujuan-tujuan perencanaan. Langkah-langkah perancangan sistem penyediaan air minum adalah :a) Mendapatkan data atau memperkirakan tentang jumlah penduduk kelompok masyarakat yang bersangkutan dimasa yang akan datang dan menelaah kondisi-kondisi setempat untuk menentukan jumlah air yang harus disediakan.b) Mencari satu atau beberapa sumber yang mutunya cukup.c) Menyediakan jumlah tampungan air yang diperlukan dan merencanakan pekerjaan-pekerjaan yang dibutuhkan untuk menyalurkan air dari sumbernya ke masyarakat.d) Menetapkan ciri-ciri fisik, kimiawi dan biologis dari air yang bersangkutan dan tetapkan persyaratan mutu air.e) Rencanakan sarana-sarana pengolahan air yang diperlukan untuk memenuhi persyaratan mutu air.f) Merancang dan merencanakan sistem distribusinya, termasuk waduk-waduk distribusi, instalasi pompa, tampungan tinggi, denah dan ukuran pipa-pipa jaringan transmisi dan distribusi.g) Usahakan penyusunan organisasi yang akan memelihara dan mengoperasikan sarana-sarana penyediaan, distribusi dan pengolahan.

3. 2 Kebutuhan AirTarget cakupan pelayanan dalam perencanaan ini adalah 80% dari masing-masing blok perncanaan. Dengan asumsi untuk SR melayani 20 rumah dan HU melayani 100 konsumen. Kebutuhan air untuk SR adalah 120 lt/org/hr dan untuk HU adalah 30 lt/org/hr. Berdasarkan SNI 03 7065 2005 berikut adalah kebutuhan pemakaian air minimum Tabel 4. 1 Pemakaian Air Dingin Minimum Sesuai Penggunaan GedungNoPenggunaan GedungPemakaian AirSatuan

1Rumah tinggal120lt/org/hr

2Rumah susun1001)lt/org/hr

3Asrama 120lt/org/hr

4Rumah sakit5002)lt/bed/hr

5Sekolah dasar10lt/org/hr

6SMP10lt/org/hr

7SMA/SMK dan lebih tinggi10lt/org/hr

8Ruko/rukan100lt/org/hr

9Kantor/pabrik50lt/org/hr

10Toserba, toko pengencer5lt/m2

11Restoran 15lt/kursi

12Hotel berbintang250lt/bed/hr

13Hotel melati/penginapan150lt/bed/hr

14Gedung pertunjukan, bioskop10lt/kursi

15Gedung serba guna25lt/kursi

16Stasiun, terminal3lt/org/hr

17Peribadatan 5lt/org/hr

Sumber : 1) Hasil pengkajian Puslitbang Permukiman Dep. Kimpraswil tahun 20002) Permen Kesehatan RI No. 986/Menkes/Per/XI/1992

Sedangkan besarnya kebocoran diasumsikan 20 % dari kebutuhan air domestik dan non-domestik, sehingga :Qkebocoran = 20 % ( Qdomestik + Qnondomestik )Qrata-rata harian = Qdomestik + Qnondomestik + Qkebocoran airUntuk kebutuhan air harian maksimum dan jam maksimum dipilih : Faktor harian maksimum ( Fhm ) = 120 % = 1,2 Faktor jam maksimum ( Fjm ) = 200 % = 2Sehingga, Qharian maksimum = 1,2 Qrata-rata harian Qjam maksmum = 2 Qharian maksimum

3. 3Sumber Air BakuSumber air yang akan dimanfaatkan dalam perencanaan sistem penyediaan air minum Kecamatan Pleret adalah sumur dalam dengan karakteristik kandungan Fe dan Mn berlebih. Pertimbangan pemanfaatan sumber air sumur adalah : Dari segi kualitas airKualitas air dari mata air sudah cukup baik dengan sedikit proses pengolahan lebih lanjut. Cukup menyediakan bangunan penangkap air (bron captering) dan unit menghilangkan Fe dan Mn (proses khlorinasi, aerasi, pertukaran ion, dan banyak cara lainnya) yang kemudian didistribusikan ke seluruh daerah pelayanan. Dari segi ekonomiBiaya investasi dan operasional cukup rendah karena tidak memerlukan bangunan pengolahan air lengkap sehingga pemanfaatan sumber air dari mata air merupakan pilihan yang terbaik.

3. 4 Sistem PengaliranSistem pengaliran yang dipakai adalah sistem pengaliran gravitasi dan pengaliran dengan pompa. Perbedaan elevasi yang cukup dari sumber air sumur dalam dan kemudian dialirkan ke reservoar yang berfungsi untuk menampung air pada saat kebutuhan air minimum dan mendistribusikannya pada saat dibutuhkan. Pertimbangan menggunakan sistem kombinasi ini adalah penduduk Kecamatan Pleret yang semakin lama semakin meningkat yang berarti Kecamatan Pleret dalam 15 tahun mendatang akan bertambah padat penduduknya, dengan demikian kebutuhan air (water demand) Kecamatan Pleret juga meningkat.

3. 5Sistem DistribusiDalam perencanaan ini, sistem distribusi yang digunakan adalah sistem intermitten (pemompaan dilakukan 15 jam selama 1 hari), dengan mempertimbangkan keuntungan yang didapat yaitu bila terjadi kebocoran, jumlah air yang terbuang relatif kecil, sedangkan kerugiannya diperkirakan tidak akan terjadi lagi (kemungkinan terjadi kecil). Karena adanya penggunaan elevated reservoar, maka air akan mengalir pada saat dibutuhkan, kecuali apabila reservoar kekurangan air. Selain itu jika ditinjau dari segi geografis bahwa penduduk di Kecamatan Pleret kebanyakan sudah mendapat sumber air baku dari air sumur warga untuk daerah pedesaan, maka rencana yang akan diterapkan bahwa perencanaan SPAM ini hanya melayani daerah perkotaan.

3. 6 Sistem Jaringan IndukSistem jaringan induk yang diterapkan adalah sistem melingkar (loop) dengan pertimbangan berdasarkan keuntungan dan kerugian yang terdapat dalam sistem ini. Dalam perencanaan ini hanya merancang untuk pipa primer (supply main pipe ) dan pipa sekunder (arterial main pipe ). 3.6.1 Jenis PipaJenis pipa yang digunakan dalam perencanaan ini adalah jenis pipa steel dan PVC dengan diameter < 400 mm dengan koefisien kekasaran Hazen Williams 130 dan pipa steel untuk diameter > 400 mm dengan koefisien Hazen Williams 120.3.6.2 Perlengkapan PipaBeberapa perlengkapan pipa yang umumnya dipasang dalam sistem penyediaan air minum adalah :1. Gate Valve ( GV )Katup ini befungsi untuk mengontrol aliran pipa. Gate valve dapat menutup suplai air bila diinginkan dan membagi aliran kebagian lainya. Dalam jaringan distribusi biasanya gate valve diletakkan pada :- setiap titik persilangan pipa atau cabang pipa- setiap pengurasan ( blow off valve )- pipa tekan setelah pompa dan chek valve untuk melindungi pipa terhadap back flow1. Air release valve ( katup angina )Katup ini berfungsi untuk melepaskan udara yang selalu ada dalam aliran. Air valve ini dipasang pada setiap bagian dari jalur pipa tertinggi yang mempunyai tekanan lebih rendah dari 1 atm karena udara cenderung terakumulasi didaerah itu.1. Blow off valve ( katup pembuang lumpur )Katup ini berfungsi untuk mengeluarkan endapan yang terdapat dalam pipa serta mengeluarkan air bila ada perbaikan. Katup ini dipasang pada setiap titik mati atau titik terendah dari pipa.1. Chek valveKatup ini dipasang bila pengaliran di dalam pipa diinginkan satu arah. Biasanya chek valve dipasang pada pipa tekan antara pompa dan gate valve, tujuannya adalah apabila pompa mati maka pukulan akibat aliran balik tidak merusak pompa.1. Fire hydrant Fire hydrant berfungsi memberikan air bila terjadi kebakaran. Alat ini dipasang pada area yang cenderung frekuensi kebakarannya tinggi.Ada dua jenis fire hydrant, yaitu :- post hydrant, biasanya diletakkan sekitar satu meter diatas permukaan tanah- flush hydrant, biasanya diletakkan dalam bak dengan level sama dengan level permukaan1. Syphoon ( bangunan perlintasan pipa )Bangunan ini diperlukan bila jalur pipa memotong sungai, jalan, rel kereta api dan pipa yang memotong atau melintasi jembatan. Bangunan ini berguna untuk memberi keamanan pada pipa.1. Trust blockTrust blok ini berguna diperlukan pada pipa yang mengalami beban hidrolik yang tak seimbang, misalnya pergantian diameter, akhir pipa dan belokan. Gaya ini harus ditahan oleh trust block untuk menjaga agar fiting tidak bergerak. Umumnya lebih praktis memasang trust block setelah saluran ditimbun dengan tanah dan dipadatkan sehingga mampu menahan getaran atau gaya hidrolik serta beban lain. Alat ini hendaknya dipasang disisi parit, oleh karena itu diperlukan pemerataan sisi parit atau menggali lubang masuk ke dalam dinding parit untuk menahan gaya geser.1. Pressured meter ( Meter tekanan )Dipasang pada pompa agar dapat diketahui besarnya tekanan pompa. Kontrol tersebut perlu dilakukan untuk :- menjaga keamanan pendistribusian tekanan kerja pipa- menjaga kontinyuitas aliran

1. Water meter ( meter air )Meter air berfungsi untuk mengetahui besarnya jumlah pemakaian air dan juga sebagai alat pendeteksi besarnya kebocoran. Meter air dipasang pada setiap sambungan rumah ( SR ) yang dipasang secara kontinyu.1. ManholeBerfungsi sebagai tempat pemeriksaan atau perbaikan bila terjadi gangguan pada valve. Manhole biasanya ditempatkan pada tempat aksesoris yang penting dan pada jalur pipa pada setiap jarak 300 sampai 600 meter, terutama pada diameter besar.k. Clamp Saddle (Saddle Tapping)Alat ini berfungsi untuk tapping air, sehingga pengukuran debit dapat dilakukan pipa distribusi. Clamp saddle ini, tidak boleh langsung dipasang pada pipa primer, karena untuk menjaga pemerataan pemakaian air dan tekanan air yang tersedia.1. Sambungan pipa dan perlengkapannyaSambungan dan perlengkapan pipa yang sering digunakan untuk penyambungan pipa antara lain :- Bell dan spigotSpigot dari suatu pipa dimasukkan dalam bell ( socket ) pipa lainnya. Untuk menghindari kebocoran pipa serta memungkinkan defleksi ( sudut sambungan berubah ), sambungan juga dilengkapi basket.- Flanged jointFlanged joint biasanya digunakan untuk pipa bertekanan tinggi pada sambungan dekat instalasi pompa. Sebelum kedua flange disatukan dengan mur, baut muka diantara flange disisipkan packing untuk mencegah kebocoran.- Bell joint Joint ini digunakan untuk sambungan dua pipa dalam air.

- Increaser dan reducerIncreaser digunakan untuk menyambung pipa dari diameter kecil ke diameter besar ( aliran dari diameter kecl ke diameter besar ). Sedangkan reducer digunakan untuk menyambung pipa dari diameter besar ke diameter kecil.- Bend Merupakan belokan pipa dengan sudut belokan sebesar 90 ; 45 ; 22,5 ; 11,5.- TeeTee digunakan untuk menyambung pipa pada percabangan.- Tapping bendTapping bend dipasang pada tempat yang perlu disadap untuk dialirkan ketempat lain. Dalam hal ini, pipa distribusi dibor dan tapping dipasang dengan baut disekeliling pipa dengan memeriksa agar cincin melingkar penuh pada sekeliling lubang dan tidak menutupi lubang tapping. Apabila dimensi penyadapan terlalu besar maka pipa distribusi dapat dipotong. Selanjutnya dipasang tee atau perlengkapan yang sesuai.3.6.3 Aliran Air Dalam PipaKecepatan air dalam pipa antara 0,6 3 m/det ( tidak boleh lebih maupun kurang ). Hal ini ditentukan agar tidak terjadi pengendapan pada saat aliran berkecepatan dibawah 0,6 m/det atau terjadi aliran yang sangat besar ( penggerusan ) pada saat kecepatan aliran lebih dari 3 m/det.3.6.4 Sisa TekananNilai sisa tekanan minimum pada setiap titik dalam jaringan pipa induk yang direncanakan sebesar 10 m kolom air, agar air dapat sampai ke konsumen dengan tekanan yang cukup. Rumus yang digunakan :

Dimana, Hf= head lossz1= elevasi pipa 1 dari datum ( m )z2= elevasi pipa 2 dari datum ( m )P1 = tekanan di titik 1P2= tekanan di titik 2 v1 = kecepatan aliran di titik 1 ( m/det )v2= kecapatan aliran di titik 2 ( m/det )= massa jenis air = 1000 kg/m3g= gravitasi = 10m/det23.6.5 Kehilangan TekananHead loss umumnya yang diijinkan sebesar 10 m, dimana kehilangan tekanan iini ada dua macam yaitu mayor losses dan minor losses. Untuk mengetahui tekanan aliran dalam pipa, diperlukan pula penentuan elevasi tanah pada titik-titik tertentu, selain besarnya debit dan panjang pipa, titik tertentu ini disebut Node.3.7Dimensi PipaBerdasar analisis BOW ( 1998 ), ada dua cara perhitungan dimensi pipa, yaitu :3.7.1 Metode Hardy Cross Dengan Cara ManualUntuk dapat memperkirakan dimensi pipa yang tepat, effisien dan ekonomis serta sesuai dengan kriteria perencanaan yang dipakai, maka digunakan metode hardy cross. Pertimbangannya adalah : 1. keakuratan hasil perhitungan1. kemudahan dalam pemakaian1. umum digunakanBeberapa persamaan yang digunakan :1. Persamaan Mass Balance

1. Persamaan Kontinuitas

1. Persamaan Hazen Williams

1. Koreksi Debit

Dimana, L=panjang pipa ( m )Hf=head loss ( m )D=diameter pipa ( cm )Q=debit aliran ( lit/det )C=koefisien kekasaran Hazen Williams

1. Cek Debit

Dimana, Q=debit sebenarnya ( lit/det )Qasumsi =debit asumsi ( lit/det ) Q=debit koreksi ( lit/det )Cara perhitungan :1. Asumsikan arah, debit dan diameter pipa dalam sistem, dngan jumlah debit yang masuk sama dengn jumlah debit yang keluar dengan kecepatan aliran dalam pipa berkisar antara 0.6 3 m/s.1. Menghitung headloss masing-masing loop berdasarkan debit asumsi dengan memperhatikan arah aliran ( bila searah jarum jam positif, jika berlawanan arah jarum jam negatif )1. Mengetahui jumlah nilai Hf/ q atau K. Q (0.25) tanpa memperhatikan tanda.1. Menghitung debit koreksi, dan mengkoreksi tiap loop.1. Mengulang prosedur diatas untuk setiap loop, sehingga didapat debit koreksi yang sekecil mungkin ( mendekati nol).

3.7.2 Menghitung Dengan KomputerLangkah-langkah yang diperlukan :1. Menyediakan program loop.1. Menghitung jumlah node, dan jumlah pipa dalam loop.1. Mengasumsikan arah aliran dan debit setiap taping untuk mempermudah perhitungan, dimana jumlah total debit yang keluar sama dengan jumlah debit yang masuk.1. Mengasumsikan diameter pipa dengan kecepatan dalam aliran pipa pada range 0,6 3 m/det.1. Menentukan konstanta C ( dipakai C = 130 untuk PVC dan C = 120 steel.1. Menghitung panjang pipa antar tapping ( node ).1. Menentukan elevasi tiap node dan elevasi resevoar.1. Memasukan data sebagai input data.

BAB IVPERHITUNGAN PROYEKSI PENDUDUK, FASILITAS UMUMDAN KEBUTUHAN AIR

4. 1 Proyeksi PendudukPerencanaan SPAM dilakukan dengan selang waktu 15 tahun dengan cakupan pelayanan 80% dan dimulai dari tahun 2012 sampai 2027. Dalam menentukan metode yang digunakan untuk memproyeksikan penduduk dapat dilakukan dengan dua cara :1. Dengan menghitung r rata-rata dilanjutkan menghitung deviasi rata-rata dengan cara Backward Projection (Aritmatik, Geometrik dan Least Square). Dari perhitungan tersebut diperoleh deviasi rata-rata yang berguna untuk menentukan metode apa yang akan digunakan untuk memproyeksikan penduduk. Backward Projection yang menghasilkan deviasi rata-rata terkecil atau mendekati nol, berarti metode tersebut yang akan digunakan. Dalam perencanaan SPAM Kecamatan Pleret, metode yang digunakan adalah backward projection metode goemetrik, karena menghasilkan deviasi rata rata terkecil atau mendekati nol.Data Statistik Penduduk Kecamatan Pleret Kabupaten Bantul

TahunJumlah Penduduk (jiwa)Pertumbuhan Penduduk

JiwaPersen

200233980--

2003341331530.45%

2004342631300.38%

2005345072440.71%

200634112-395-1.16%

2007342601480.43%

200841389712917.22%

2009421277381.75%

20104326911422.64%

2011437314621.06%

2012441554240.96%

Jumlah-1017523.04%

Rerata1017.547.48%

*sumber : Kecamatan Pleret dalam Angka

Mencari r r = = = 2.3%Mencari Standar Deviasi masing masing metode.1. STANDAR DEVIASI DARI PERHITUNGAN ARITMATIK

TahunTahun Ke (X)Statistik Jumlah PendudukHasil Perhitungan Arithmatik (Yi)Yi - Ymean(Yi - Ymean)2

200213398034574-360212971457

200323413335591-25846677526

200433426336609-15672454207

200543450737626-549301501

200653411238644468219407

20076342603966114862207926

20087413894067925036267057

200984212741696352112396801

201094326942714453820597157

2011104373143731555630868126

2012114415544749657343209707

Jumlah66419926--138170872

Ymean38175.0909---

Standar Deviasi---3544

2. STANDAR DEVIASI DARI PERHITUNGAN GEOMETRIK

TahunTahun Ke (X)Statistik Jumlah PendudukHasil Perhitungan Geometrik (Yi)Yi - Ymean(Yi - Ymean)2

200213398035159-30169096316

200323413335969-22064865599

200433426336798-13771895965

200543450737646-529279810

200653411238514339114609

20076342603940112261503177

20087413894030921344553931

20098421274123830639381169

201094326942188401316105370

2011104373143160498524853496

2012114415544155598035759313

Jumlah66419926--108408755

Ymean38175.0909---


3. STANDAR DEVIASI DARI PERHITUNGAN LEAST SQUARE

TahunTahun Ke (X)Statistik Jumlah PendudukHasil Perhitungan Least Square (Yi)Yi - Ymean(Yi - Ymean)2

200213398030604-697348623109

200323413331866-571132617702

200433426333128-444919796756

200543450734390-318810160272

200653411235651-19263708250

200763426036913-664440691

200874138938175598357593

20098421273943718603458957

20109432694069931229744784

2011104373141961438419215072

Jumlah55375771--148123187

Ymean37577.1---


Membandingkan standar deviasi antara ketiga metodePerbandingan Hasil Perhitungan Mundur Jumlah Penduduk Kecamatan Pleret

TahunStatistik Jumlah PendudukHasil Perhitungan Mundur

AritmatikGeometrikLeast Square

200233980345743515930604

200334133355913596931866

200434263366093679833128

200534507376263764634390

200634112386443851435651

200734260396613940136913

200841389406794030938175

200942127416964123839437

201043269427144218840699

201143731437314316041961

201244155447494415543222

Jumlah419926436271434538406046

Standar Deviasi-354431393849

*Hasil perhitungan proyeksi dengan metode Geometri memberikan standar deviasi dengan angka terkecil,

sehingga metode Geometrik digunakan untuk memperkirakan proyeksi penduduk untuk 15 tahun kedepan.

Menghitung proyeksi selama 15 tahun kedepanPROYEKSI PENDUDUK 15 th MENDATANG

DENGAN METODE GEOMETRIK

tahunnrPoPn=Po*(1+r)^n

201200.0234415544155

201310.0234415545171

201420.0234415546209

201530.0234415547272

201640.0234415548360

201750.0234415549472

201860.0234415550610

201970.0234415551774

202080.0234415552965

202190.0234415554183

2022100.0234415555429

2023110.0234415556704

2024120.0234415558008

2025130.0234415559342

2026140.0234415560707

2027150.0234415562103

Cara tersebut yang akan digunakan dalam menghitung proyeksi penduduk Kecamatan Pleret. Rumus yang digunakan :Pn = Po ( 1 + r )nP2027 = P2012 ( 1 + 0.023)15= 4415 ( 1 + 0.023)15= 62103 jiwaDi Kecamatan Pleret terdapat 5 desa, yaitu Wonokromo, Segoroyoso, Pleret, Bawuran, Wonolelo. Tetapi jika dilihat dari kondisi geografis Desa Segoroyoso dan Wonolelo tidak memungkinkan untuk dilayani karena berada di perbukitan, maka:62103 / 5 = 12420, desa terlayani hanya 3, maka: 12420 x 3 = 37260 jiwa4. 2 Proyeksi Fasilitas Umum1.Fasilitas Perekonomian1. Pasar Umum

Nama desa Pasar Umum Tahun 2012 Pasar Umum Tahun 2027

Bawuran12

Wonokromo23

Pleret24

2. Toko

Nama desa toko Tahun 2012 Toko Tahun 2027

Bawuran2030

Wonokromo3240

Pleret5770

3. Bank

Nama desa Bank Tahun 2012 Bank Tahun 2027

Bawuran12

Wonokromo01

Pleret47

4. Koperasi

Nama desa Koperasi Tahun 2012 Koperasi Tahun 2027

Bawuran1013

Wonokromo25

Pleret69

2. Fasilitas Kesehatan

1. Puskesmas

Nama desa Puskesmas Tahun 2012 Puskesmas Tahun 2027

Bawuran23

Wonokromo23

Pleret12

2. Posyandu

Nama desa Posyandu Tahun 2012 Posyandu Tahun 2027

Bawuran03

Wonokromo14

Pleret03

3. Fasilitas Ibadah

1. Masjid

Nama desa Masjid Tahun 2012 Masjid Tahun 2027

Bawuran46

Wonokromo23

Pleret37

2. Musholla

Nama desa Musholla Tahun 2012 Musholla Tahun 2027

Bawuran2030

Wonokromo1420

Pleret3140

3. Gereja

Nama desa Gereja Tahun 2012 Gererja Tahun 2027

Bawuran00

Wonokromo00

Pleret00

4. Fasilitas Pendidikan

a) Sekolah Dasar

Nama desa SD Tahun 2012 SD Tahun 2027

Bawuran33

Wonokromo23

Pleret23

b) Sekolah Menengah Pertama (SMP)

Nama desa SMP Tahun 2012 SMP Tahun 2027

Bawuran22

Wonokromo01

Pleret33

c) Sekolah Menengah Atas (SMA)

Nama desa SMA Tahun 2012 SMA Tahun 2027

Bawuran44

Wonokromo01

Pleret99

5. Pemerintahan

Nama desa Kantor Tahun 2012 Kantor Tahun 2027

Bawuran24

Wonokromo02

Pleret34

4. 3 Kebutuhan Air Bersih4. 3. 1 Kebutuhan Air DomestikDalam perencanaan ini terdapat 2 macam fasilitas penyediaan air bersih, yaitu : Sambungan Rumah (SR)Fasilitas ini ditujukan untuk mensuplai kebutuhan air di rumah-rumah penduduk, umumnya dipusat kota. Hydrant Umum (HU)Fasilitas ini ditempatkan di daerah pinggiran atau daerah yang tidak terlalu padat.Contoh perhitungan kebutuhan air domestik :Jumlah penduduk yang dilayani adalah 4230 jiwa (Blok I)SR = 70% x 4230 = 2961 jiwaHU = 30% x 4230 = 1269 jiwaKebutuhan Air

Total kebutuhan air domestik blok I = 4.11 + 0.44 = 4.55 L/s

Perhitungan untuk tiap blok dapat dilihat pada tabel di bawah ini :BlokLuasJml PendudukJml Terlayani (80%)FasilitasQ domestikJumlah

HaJiwaJiwaSR (70%)HU (30%)SR (L/s)HU (L/s)Q domestik

I78.0552884230296112694.110.444.55

II115.6578356268438818806.090.656.75

III60.954129330323129913.210.343.56

IV153.13103748299581024908.070.868.93

V87.559284742332014234.610.495.10

VI54.73706296520758892.880.313.19

TOTAL32.085

4. 3. 2KEBUTUHAN AIR NONDOMESTIKPerhitungan kebutuhan air nondomestik disesuaikan dengan banyaknya fasilitas. Selengkapnya hasil perhitungan kebutuhan air nondomestik dapat dilihat pada tabel berikut ini.

BLOK I

FASILITASJMLKAPASITASKeb. AirQb (L/Org/hr)

PASAR1150100.017

TOKO20550.006

BANK-40300.014

KOPERASI115300.005

PUSKESMAS2502500.289

POSYANDU23050.003

MASJID110050.006

MUSHOLLA113550.022

SD2300100.069

SMP-300100.035

SMA1300100.035

K. PEMERINTAH130500.017

0.519

BLOK II


PASAR2150100.035

TOKO20550.006

BANK140300.014

KOPERASI415300.021


POSYANDU23050.003

MASJID210050.012

MUSHOLLA93550.018

SD1300100.035

SMP1300100.035

SMA-300100.035


0.375

BLOK III


PASAR2150100.035

TOKO20550.006

BANK340300.042

KOPERASI415300.021


POSYANDU-3050.002

MASJID510050.029

MUSHOLLA233550.047

SD3300100.104

SMP1300100.035

SMA4300100.139


0.765

BLOK IV


PASAR2150100.035

TOKO45550.013

BANK440300.056

KOPERASI515300.026

PUSKESMAS-502500.145

POSYANDU33050.005

MASJID210050.012

MUSHOLLA173550.034

SD-300100.035

SMP2300100.069

SMA5300100.174


0.655

BLOK V


PASAR2150100.035

TOKO25550.007

BANK140300.014

KOPERASI715300.036


POSYANDU13050.002

MASJID310050.017

MUSHOLLA173550.034

SD1300100.035

SMP1300100.035

SMA2300100.069


0.464

BLOK VI


PASAR-150100.017

TOKO27550.008

BANK140300.014

KOPERASI615300.031


POSYANDU23050.003

MASJID310050.017

MUSHOLLA133550.026

SD2300100.069

SMP1300100.035

SMA2300100.069


0.615

TOTAL Q=3.4L/org/hr

4. 3. 3PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR TOTALDalam memperhitungkan kebutuhan air total, perlu diperkatikan kebocoran air.Contoh perhitungan untuk blok I : Q domestik = 4.55 liter/detik Q nondomestik = 0.52 liter/detik Kebocoran air = 20 % ( Qdomestik + Qnondomestik )= 20 % (4.55 + 0.52) liter/detik= 1.01 liter/detik Q rata-rata harian =Qdomestik + Qnondomestik + Qkebocoran= ( 4.55 + 0.52 + 1.01 )liter/detik= 6.09 liter/detik

Q harian maksimum=Fhm Qrata-rata harian= 1,2 6.09 liter/detik= 7.3 liter/detik Q jam maksimum = 200 % Qharian maksimum= 200 % 7.3 liter/detik= 14.61 liter/detik Q total kebutuhan air= Qjam maksimum + Qpmk= (14.61 + 0.73) liter/detik= 15.34 liter/detikHasil perhitungan kebutuhan air total dapat dilihat pada tabel berikut iniBlokQ DomestikQ Non DomestikQ TotalQ KebocoranQ Rata-rataQ HarianQ PMKQ JamQ Total

lt/dtlt/dtlt/dtlt/dtHarianMaksimumlt/dtMaksimumKebutuhan Air

lt/dtlt/dtlt/dtlt/dt

1234 = 2+35 = 20%*46 = 4+57 = 1,2*68 = 10%*79 = 200%*710 = 8+9

I4.550.525.071.016.097.300.7314.6115.34

II6.750.377.121.428.5510.261.0320.5121.54

III3.560.764.320.865.186.220.6212.4413.07

IV8.930.669.591.9211.5113.811.3827.6129.00

V5.100.465.571.116.688.020.8016.0416.84

VI3.190.623.810.764.575.480.5510.9611.51

51.09total107.29

BAB VIPERENCANAAN UNIT PENGOLAHAN

6.1 Analisa Kualitas Air BakuSumber air yang diolah sebagai air baku memenuhi kebutuhan air bagi kehidupan manusia biasanya berasal dari air permukaan dan air tanah. Air tanah di daerah tertentu kadang kadang masih dijumpai bahwa air tersebut mempunyai kandungan beberapa parameter tertentu yang melebihi nilai standar maksimal yang diperbolehkan. 6.1.1. Persyaratan Air BakuSistem penyediaan air minum memerlukan sumber air yang stabil dan harus memenuhi kebutuhan air setiap saat terutama kekeringan. Air baku yang akan digunakan sebagai sumber air minum harus memenuhi dua persyaratan, yaitu dari segi kualitas dan kuantitas.a. KualitasKualitas sumber air baku minum harus memenuhi persyaratan fisik, kimia, dan biologi. Di Indonesia, baku mutu air minum mengacu pada Keputusan Menteri Kesehatan republik Indonesia No. 82 tahun 2001 dan No. 492/Menkes/per/IV/2010.

b. KuantitasSumur sebagai sumber air baku harus memenuhi persyaratan dari segi kuantitas yaitu, kapasitas minimum dari sumur harus lebih besar dari jumlah kebutuhan maksimum air minum di wilayah perencanaan.

6.1.2. Analisa Kualitaas Air Baku Terhadap Baku Mutu Air MinumPerencanaan sistem penyediaan air minum ini bersumber dari sumber dengan kadar Fe dan Mn yang berlebih. Karena tidak memenuhi baku mutu, perlu pengolahan yaitu Besi dan Mangan. a. Besi Air yang mengandung besi, ketika mengalami kontak udara akan menjadi keruh dan tidak memenuhi segi estetika. Hal ini terjadi oksidasi besi menjadi bentuk Fe (III) yang membnetuk presipitasi koloid. Besi bisa mengganggu proses pencucian pakaian, menyebabkan noda dan perkaratan pada peralatan, menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi karena mendukung tumbuhnya bakteri. Besi juga menghasilkan rasa pada air yang terdeteksi pada konsentrasi yang sangat rendah.

b. Mangan Mangan biasanya ditemukan dalam air bersama-sama dengan besi. Mangan jdapat mempengaruhi rasa air, jika konsentrasinya melebihi baku mutu air minum. Kandungan mangan dalam air pencucian dapat menyebabkan warna baju menjadi kuning. Maka untuk pengolahan tersebut, digunakan pengolahan aerasi, yang nantinya akan dicapai nilai sesuai dengan baku mutu Peraturan Menteri Kesehatan no 492 Tahun 2010 tentang persyaratan kualitas air minum .Tabel 6.1. Analisa Kualitas Air BakuSumber : Peraturan Menteri Kesehatan No.492 Tahun 2010

6.2. Alternatif Unit PengolahanDalam perencanaan Sistem Penyedian Air Minum, terlebih dahulu sumber air baku diolah pada Perencanaan Intalasi Pengolahan Air Minum (PIPAM) dengan unit-unit pengolahan yang cocok untuk mengatasi permasalahan karakteristik sumber air baku yaitu air sumur dalam yang memiliki permasalahan pada Fe dan Mn yang berlebih. Adapun alternatif pengolahan yang menjadi pertimbangan yaitu : Alternatif 11. Sumur 2. Aerasi3. Koagulasi dan Flokulasi4. Sedimentasi5. Filtrasi (SSF)6. Desinfeksi7. Reservoar

Alternatif 21. Sumur 2. Pembubuh Alum3. Koagulasi dan Flokulasi 4. Sedimentasi 5. Filtrasi (RSF)6. Reservoar

Alternatif 31. Sumur 2. Aerasi 3. Filtrasi (RSF)4. Desinfeksi 5. Reservoar Berdasarkan alternatif-alternatif pengolahan diatas, diputuskan alternatif 1 yang selanjutnya digunakan sebagai skema pengolahan air pada IPAM yang direncanakan.

6.3 Detail Desain Unit Pengolahan6.3.1. Kriteria Perencanaan Pengolahan

6.3.1.1. SumurSumur adalah sarana penyediaan air bersih berupa sumur dalam yang dibuat dengan membor tanah pada kedalamanmuka air minimal 7 meter dari permukaan tanah. Kedalaman dasar pada umumnya lebih dari 30 meter sehingga diperoleh air sesuai dengan yang diinginkan. Dari sumur inilah IPAM Pleret memanfaatkan sumber air baku dari sumur dalam dari air tanah. Air dari sumur dalam biasanya mengandung Besi (Fe) dan Mangan (Mn). Unsur besi terdapat pada hampir semua air tanah, sedangkan unsur Mangan tidak demikian, tetapi keberadaan unsur Mangan biasanya bersama-sama dengan unsur Besi. Pada sumur yang kualitas airnya kurang baik, IPAM Pleret berusaha mengolah air tersebut dengan bantuan Unit Aerator dan Filter karena terdapat kandungan Besi dan Mangan sehingga belum memenuhi standar kualitas air minum.6.3.1.2. AerasiAerasi adalah suatu proses membawa air dan udara ke dalam kontak yang dekat, dengan cara menyemprotkan air ke udara (air ke dalam udara) atau dengan memberikan gelembung-gelembung halus udara dan membiarkannya naik melalui air (udara ke dalam air). Prinsip kerja aerator adalah menambah konsentrasi oksigen terlarut di dalam air. Tugas utama aerator adalah memperbesar permukaan kontak antara air dan udara. Air baku diolah dari inlet sumur dalam yang berada di sekitar kantor IPAM dengan pompa submersible mengalir ke inlet aerator melalui pipa lalu air disemprotkan melalui pipa utama dengan pipa belah. Air jatuh melalui tray-tray (nampan) yang berlubang yang bertujuan untuk menambah oksigen dalam air baku dan mengendapkan besi yang ada dalam air. Setelah air melewati tray selanjutnya air turun melalui pipa outlet aerator dan masuk ke dalam unit Koagulasi Flokulasi.

6.3.1.3. KoagulasiKoagulasi merupakan proses pencampuran bahan kimia (koagulan) dengan air baku sehingga membentuk campuran yang homogen. Kriteria desain perencanaan untuk unit koagulator adalah sebagai berikut :Gambar 6.1. Kriteria Desain Koagulasi

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, sistem pengaduk cepat yang akan diaplikasikan pada proses koagulasi adalah sistem pengaduk hidrolis dengan menggunakan loncatan hidrolis. Pengadukan dengan sistem ini memberikan hasil yang cukup memuaskan dengan biaya konstruksi, operasional, dan pemeliharaan yang relatif rendah. Pengadukan dengan loncatan hidrolis adalah pengadukan yang umum digunakan pada instalasi dengan kapasitas lebih besar dari 50 L/detik. Pembubuhan dilakukan sesaat sebelum air diterjunkan sehingga air yang terjun sudah mengandung koagulan yang siap diaduk. Energi atau daya pengadukan adalah sama dengan tinggi terjunan (Darmasetiawan, 2004). Pengadukan cepat harus harus dilakukan dalam waktu yang singkat, merata, dan dengan energi yang dapat menghasilkan nilai gradient kecepatan (G) yang tepat. Persamaan gradien kecepatan yang digunakan untuk unit koagulasi hidrolis adalah sebagai berikut :

dimana : G= Gradien kecepatan (dtk-1) = Massa jenis air (kg/m3)g = Percepatan gravitasi (m/s2)hL = Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)= Viskositas absolut air (kg/m-dtk)T = Waktu detensi (dtk)

Rumus-rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dimensi pada unit lompatan hidrolis tersebut adalah sebagai berikut :

dimana : D= Bilangan terjunan (Drop Number)Q = Debit aliran dalam tiap unit koagulasi (m3/s)W = Lebar unit koagulasi (m)q = Debit/lebar unitH = Tinggi terjunan (m)Y1= Kedalaman air pada hulu loncatan hidrolis (m)Y2 = Kedalaman air pada hilir loncatan hidrolis (m)V= Kecepatan aliran (m/s)F= Bilangan FroudLmin = Panjang minimal bak koagulasi (m)L = Panjang loncatan hidrolis (m); ditentukan dari besar nilai L/Y2 untuk tiap nilai F1 yang diperoleh dari grafik terlampir (Chow, 1959).Ld = Panjang terjunan (m)Lb = Panjang bak setelah loncatan (m)

6.3.1.4. FlokulasiFlokulasi adalah tahap pengadukan lambat yang mengikuti unit pengaduk cepat. Tujuan dari proses ini adalah untuk mempercepat laju tumbukan partikel, hal ini menyebabkan aglomerasi dari partikel koloid terdestabilisasi secara elektrolitik kepada ukuran yang terendapkan dan tersaring. Secara garis besar pembentukan flok terbagi dalam empat tahap yaitu :1. Tahap destabilisasi partikel koloid2. Tahap pembentukan mikroflok3. Tahap penggabungan mikroflok4. Tahap pembentukan makroflok5. Tahap 1 dan 2 terjadi pada proses koagulasi sedangkan tahap 3 dan 4 terjadi pada proses flokulasi.

Terdapat beberapa kategori sistem pengadukan untuk melakukan flokulasi ini, yaitu :1. Pengaduk Mekanis2. Pengadukan menggunakan baffle channel basinsPada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, flokulasi akan dilakukan dengan menggunakan horizontal baffle channel (around-the-end baffles channel). Pemilihan unit ini didasarkan pada kemudahan pemeliharaan peralatan, ketersediaan headloss, dan fluktuasi debit yang kecil.Flokulator merupakan unit untuk yang berfungsi dalam penbentukan flok. Pada flokulator, terjadi pengadukan lambat yang bertujuan untuk membentuk flok-flok yang berukuran lebih besar sehingga lebih mudah untuk diendapkan. Penggabungan inti flok sangat tergantung pada karakteritik flok dan nilai Berikut adalah kriteria perencanaan unit flokulasi, berdasarkan SNI.

Tabel 4.3 Kriteria Perencanaan Unit Flokulasi (Pengaduk Lambat)Kriteria UmumFlokulator HidrolisFlokulator MekanisFlokulator Clarifier

Sumbu Horizontal dengan PedalSumbu Vertikal dengan Bilah

G (gradien kecepatan) 1/detik60 (menurun) 560 (menurun) 1070 (menurun) 10100 10

Waktu tinggal (menit) 30 4530 4020 4020 100

Tahap Flokulasi (buah)6 103 62 42 100

Pengendalian energi Bukaan pintu/sekatKecepatanputaranKecepatanputaranKecepatanaliran air

Kecepatan aliranmax.(m/det) 0,90,91,8 2,71,5 0,5

Luas bilah/pedaldibandingkan luas bak(%)5 200,1 0,2

Kecepatan Sumbu Putaran (rpm)1 58 25

Tinggi (m)2 4 *

Keterangan : *termasuk ruang sludge blanket Masduqi, Ali 2002)

Perhitungan turbulensi aliran yang diakibatkan oleh kehilangan tekan dalam bak horizontal baffled channel didasarkan pada persamaan :1. Perhitungan Gradien Kecepatan (G) Persamaan matematis yang dipergunakan untuk menghitung gradien kecepatan ini sama dengan perhitungan yang telah diberikan pada unit koagulasi, yaitu :

dimana : G= Gradien kecepatan (dtk-1) = Massa jenis air (kg/m3)g = Percepatan gravitasi (m/s2)hL = Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)= Viskositas absolut air (kg/m-dtk)T = Waktu detensi (dtk)

2. Perhitungan Kehilangan Tekanan Total (Htot)Kehilangan tekanan total sepanjang saluran horizontal baffle channel ini diperoleh dengan menjumlah kehilangan tekanan pada saat saluran lurus dan pada belokan.

Htot = HL + Hb

a. Hb adalah kehilangan tekanan pada belokan yang disebabkan oleh belokan sebesar 180. Persamaan untuk menghitung besarnya kehilangan tekan ini adalah sbb :

dimana : Hb= Kehilangan tekan di belokan (m)k = Koefisien gesek, diperoleh secara empirisVb= Kecepatan aliran pada belokan (m/s)g = Percepatan gravitasi (m/s2)

a. HL adalah kehilangan tekanan pada saat aliran lurus. Kehilangan tekanan ini terjadi pada saluran terbuka sehingga perhitungannya didasarkan pada persamaan Manning : dimana : HL = Kehilangan tekan pada saat lurus (m)n = Soefisien Manning, saluran terbuat dari beton n = 0.013 VL= Kecepatan alirang pada saluran lurus (m/s)L = Panjang saluran (m)R = Jari-jari basah (m) = A/PA = Luas basah (m2)P = Keliling basah (m)

6.3.1.5. SedimentasiSedimentasi merupakan proses pemisahan padatan dan air berdasarkan perbedaan berat jenis dengan cara pengendapan. Kriteria perencanaan untuk unit sedimentasi (Pengendap) dapat dilihat pada Tabel 4.3. berikut :

Kriteriaumum

BakPersegi (aliranhorizontal)Bak persegialiran vertikal(menggunakanpelat/tabungpengendap)Bak bundar (aliran vertikal radial)Bak bundar (kontakpadatan)Clarifier

Bebanpermukaan(m3/m2/jam)0,8 2,53,8 7,5*)1,3 1,92 30,5 1,5

Kedalaman(m)3 6

3 63 53 60,5 1,0

Waktu tinggal(jam) 1, 5 30,07**)1 31 22 2,5

Lebar /panjang > 1/5

Bebanpelimpah(m3/m/jam)< 11< 113,8 157 157,2 10

BilanganReynold< 2000< 2000< 2000

Kecepatanpadapelat/tabungpengendap(m/menit)max 0,15

BilanganFraude>10-5>10-5>10-5

Kecepatanvertikal(cm/menit)< 1< 1

SirkulasiLumpur3 5% dariinput

Kemiringandasar bak(tanpascraper)45o 60o45o 60o45o 60o>60o45o 60o

Periode antarpengurasanlumpur (jam)12 248 2412 24Kontinyu12 24***

Kemiringantube/plate30o / 60o30o / 60o30o /60o30o /60o30o /60o

CATATAN:*) luas bak yang tertutupi oleh pelat/tabung pengendap**) waktu retensi pada pelat/tabung pengendap***) pembuangan lumpur sebagian

Kriteria desain bak sedimentasi : Zona Inlet

Zona Pengendapan

6.3.1.6. Filtrasi (Carbon Filter)Karbon aktif dengan media granular (Granular Activated Carbon) merupakan proses filtrasi yang berfungsi untuk menghilangkan bahan-bahan organik, desinfeksi, serta menghilangkan bau dan rasa yang disebabkan oleh senyawasenyawa organik. Selain untuk menyisihkan senyawa-senyawa organik, karbon aktif juga dapat digunakan untuk menyisihkan partikel-partikel terlarut.Prinsip pengolahan karbon aktif adalah mengadsorbsi bahan-bahan pencemar menggunakan media karbon. Proses adsorbsi yang berlangsung dalam karbon aktif tergantung pada luas permukaan media yang digunakan dan berhubungan dengan luas total pori-pori yang terdapat dalam media. Untuk mengefektifkan proses adsorbsi, diperlukan waktu kontak yang cukup antara permukaan media dengan air yang diolah sehingga zat-zat pencemar dapat dihilangkan secara efisien. Jika waktu kontak tidak mencukupi, alternatif lain yang bisa dilakukan adalah menaikan luas permukaan media menggunakan media dengan ukuran yang lebih kecil.6.3.1.7. DesinfeksiDesinfeksi adalah proses yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen yang terdapat di dalam air baku yang masuk ke dalam instalasi pengolahan air minum. Proses ini tidak berlaku bagi mikroorganisme yang berada dalam bentuk spora. Terdapat berbagai metode untuk melakukan desinfeksi, antara lain dengan penggunaan zat pengoksidasi (ozon, halogen, senyawa halogen), kation dari logam berat (perak, emas, merkuri), senyawa organik, senyawa berbentuk gas, dan pengolahan fisik (panas, UV, pH) (Chang, 1971 dikutip dalam Reynolds, 1982).Sebagai desinfektan, ozon mempunyai kemampuan yang lebih baik dibandingkan klorin atau desinfektan lainnya karena mempunyai daya oksidasi yang kuat sehingga dapat menghilangkan endotoksin (pyrogenic lippopolysaccharides) dan Total Organic Carbon (TOC). Selain itu, ozon mempunyai koefisien mematikan (lethality coefficient) yang lebih besar daripada klor sehingga lebih efektif dalam membunuh mikroorganisme dan virus.

6.3.2. Detail Desain Unit Pengolahan6.3.2.3. KoagulasiData perencanaan : Jumlah bak, n = 1 buah Tinggi terjunan, H = 3 m Lebar terjunan, b = 2 m Lebar bak, w = 2 m Gradien, G = 900/detik Waktu detensi, td = 30 detikPerhitungan :Debit perencanaan, Q = 137,31 L/s = 0,137 m3/sHeadloss, HL :

Bilangan Terjunan, D

Panjang Terjunan, Ld

Kedalaman Air di Beberapa Titik : Kedalaman air di titik I

Kedalaman air di titik II

Kontrol Aliran :

Bilangan Froud, F :

Panjang Loncatan, L :

Panjang Bak Setelah Loncatan, Lb :Asumsi : Waktu loncatan hidrolis, t2 = 2 detik Waktu terjunan, t1 = 2 detik

Panjang Bak Unit Koagulasi, Lmin :

Freeboard = 20 cm = 0,2 m

BAK PEMBUBUH KOAGULANData perencanaan : Debit pengolahan, Q = 0,137 m3/s Koagulan yang digunakan adalah Al2(SO4)3 Pembubuh alum ke dalam bak dilakukan 24 jam sekali Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional 1 cadangan) dengan bentuk silinder Dosis alum = 30 mg/L Berat jenis alum = 2,8 kg/L Konsentrasi alum, CAl = 10%

Perhitungan : Kebutuhan alum, mAl :

Debit alum, qAl :

Volume alum tiap pembubuhan, VAl :

Volume pelarut, Vair :

Volume larutan :

Dimensi bak pembubuh : Diameter bak pembuluh, d = 2 m Luas alas bak pembuluh, A :

Ketinggian bak pembuluh, h :

Freeboard = 20 cm = 0,2 m

POMPA PEMBUBUH KOAGULANData perencanaan : Jumlah pompa 2 (1 operasional 1 cadangan), sesuai jumlah bak pembubuh koagulan Esiensi pompa, = 0,85 Head pompa disediakan, H = 10 m Debit larutan alum = 126,82 L/hari = 0,127 m3/hari = 1,47 x 10-6 m3/det Al = 2,8 kg/L = 2800 kg/m3Perhitungan : Massa jenis larutan, 1 :

Daya pompa, P :

Pompa yang akan digunakan memiliki motor dengan daya 80 Watt.

6.3.3. Flokulasi FLOKULASIData perencanaan : Dsdf Fff Fggg Hhhh Wee Ttt Yyy Yyyy

6.3.4. Sedimentasi SEDIMENTASIData Perencanaan : Debit perencanaan , Q = 0,137 m3/s Jumlah bak sedimentasi, n = 4 Dari satu unit flokulasi disalurkan ke dua buah bak sedimentasi Lebar bak sedimentasi, L = 3 m Kedalaman zona pengendapan, H = 1,5 m Jarak tegak lurus antar plate settler, w = 50 mm = 0,05 m Kemiringan plate settler, = 60o Efisiensi penyisihan partikel flok, = 95% Performance bak sangat baik, n = 1/8 Kecepatan pengendapan partikel flok alum, Vs = 0,06 cm/sPerhitungan : Kapasitas tiap bak, q :

Beban permukaan, Q/A :

Tinggi pengendapan, z :

Panjang plate, p :

Panjang zona pengendapan p :

Kecepatan horizontal di dalam plate Vo :

Waktu detensi, td :

Debit per satu kolom plate, q :

Jumlah plate yang dibutuhkan, n :

Panjang zona plate settler, Pz :

Panjang zona pengendapan tanpa plate settler, Pi :

Panjang total zona pengendapan, Pi :

Jarak muka air dengan plate, hL :

Jarak plate dengan dasar zona sedimentasi, hp = 1 m

Kedalaman total bak, Htot :

Dimensi bak sedimentasi, Panjang bak, P = 5,32 m Lebar bak, L = 3 m Kedalaman, H = 3 m Freeboard, fb = 0,6 m

Kontrol Aliran Jari jari hidrolis, R :

Bilangan Reynolds, Nre :

Bilangan Froude, Nfr :

SISTEM INLETData perencanaan : Kedalaman saluran inlet, H = 1 m Kecepatan aliran, vh = 0,15 m/s Koefisien saluran beton, n = 0,013 Panjang saluran zona inlet = Lebar bak sedimentasi, L = 3 m Diameter bukaan orifice, or = 0,2 m Jarak antar pusat bukaan orifice, wor = 0,35 mPerhitungan :Sistem inlet terdiri dari zona inlet dan orifice. Zona Inlet Debit yang masuk ke zona inlet berasal dari satu unit flokulasi yaitu sebesar 0,069 m3/s, yang nantinya akan disalurkan ke dua buah bak sedimentasi secara paralel.

Luas penampang saluran, Across :

Lebar saluran inlet, w :

Kecepatan aliran sebenarnya, Vh :

Jari-jari hidrolis, R :

Slope saluran, S :



Headloss saluran, HL :

Pada zona inlet terdapat pintu air :Lebar pintu air, Lp = 0,75 mBukaan pintu air, hf = 0,75 mKoefisien pemerata aliran, m = 0,034 m3/sHeadloss di pintu air : Headloss di pintu air pertama, Hp1 :

Headloss di pintu air kedua, Hp2 :

Orifice Jumlah orifice tiap bak, n :

Debit tiap orifice, Qor :

Luas penampang orifice, Aor :

Kecepatan aliran pada orifice, vor :

Kehilangan tekan pada orifice, HL :




SISTEM OUTLETData perencanaan : Pelimpah berupa mercu tajam Beban pelimpah, W1 = 9 m3/m-jam = 0,0025 m3/m-sPerhitungan :Pelimpah Panjang pelimpah total yang dibutuhkan, Pptot :

Panjang pelimpah = panjang total plate secara mendatar, Pp :

Jumlah pelimpah, n :

Beban pelimpah sebenarnya, W1 :

Tinggi muka air di atas pelimpah, h :

Saluran Pelimpah Panjang saluran pelimpah, Psal = 4,62 m Lebar saluran pelimpah direncanakan, Lp = 0,2 m Jumlah saluran pelimpah, ns :

Debit saluran pelimpah, qs :

Ketinggian muka air di atas saluran, h :

Freeboard = 0,12 m Kedalaman saluran pelimpah, H :

Bilangan terjunan, D :

Panjang terjunan, Ld :

Panjang terjunan dapat ditampung oleh saluran, sehingga lebar saluran dapat diterima.

SALURAN OUTLET Di antara saluran pelimpah dan saluran outlet terdapat saluran pengumpul dengan dimensi sebagai berikut : Panjang saluran = lebar bak sedimentasi, P = 3 m Lebar saluran, L = 1 m Dari saluran pelimpah menuju ke saluran pengumpul terdapat terjunan dengan ketinggian, h = 0,1 m Bilangan terjunan, D :

Panjang terjunan, Ld :

Panjang terjunan dapat ditampung oleh saluran, sehingga lebar saluran dapat diterima.

Dimensi saluran outlet yang direncanakan :Lebar saluran, L = 0,5 mPanjang saluran, P = 1 m Debit aliran, Q = 0,034 m3/s Tinggi muka air di atas saluran outlet minimal 30 cm, hout = 30 cm Kecepatan aliran di saluran outlet, Vout :


Kemiringan saluran, S :

Kehilangan tekan, HL :

Zona LumpurData perencanaan : Panjang ruang lumpur, P = 5,32 m Lebar ruang lumpur, L = 3 m Kedalaman ruang lumpur, h = 1 m Ruang lumpur berbentuk limas terpancung dengan kedalaman pancungan, hp = 0,5 m Perhitungan : Berat lumpur kering yang dihasilkan, mlk : Massa jenis lumpur kering, lk = 2200 kg/m3 Kadar air dalam lumpur, Cw = 98% Berat lumpur, ml : Massa jenis lumpur, l : Volume lumpur, Vl : Debit lumpur, ql : Volume ruang lumpur, VL : Periode pengurasan ruang lumpur, T :

6.3.5. Filtrasi 6.3.6. Desinfeksi 6.3.7. Reservoar

Galih Nurwicak SuryonoSPAM11 513 006

bab 1,2,3,4,6

Documents