Pengelolaan Air Limbah Domestik
Dr. Puti Sri Komala
Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Andalas
1
BIMTEK Penerapan Teknologi Konstruksi Pemukiman dan Perumanan
Convention Hall Universitas Andalas
25-27 April 2019
DEFINISI AIR LIMBAH DOMESTIK?
Air limbah non kakus (grey water)
Air limbah kakus (black water)
Air limbah domestik adalah air limbah yang
berasal dari usaha dan/atau kegiatan
pemukiman, rumah makan, perkantoran,
perniagaan, apartemen, dan asrama
2
KONDISI SANITASI INDONESIA (1)
Mandi dan Cuci di Sungai
Limbah yang dibuang langsung ke badan air, dari rumah maupun kawasan komersil
BABs Jamban dengan kualitas buruk
Pembuangan lumpur tinja ilegal
BERPOTENSI MENIMBULKAN PENCEMARAN AIR & GANGGUAN KESEHATAN
Limbah yang dihasilkan
FAKTA Buang Air Besar Sembarangan (BABs)(sumber MenPerumpera, 2018)
14.000 Ton tinja (setara ± 4.666 Gajah Sumatera*)
176.000 m3 urin (setara ± 35.200 Truk Tangki BBM milik BUMN**)
Dibuang ke lingkungan SETIAP HARI.......
DAMPAK KESEHATAN: dari 1000 bayi yang lahir, hampir 50
diantaranya meninggal akibat DIARE sebelum usia 5 tahun.
* Rata-rata bobot Seekor Gajah Sumatera Dewasa mencapai 3 Ton
** Truk Tangki untuk Distribusi BBM milik BUMN rata-rata memiliki kapasitas 5000 liter (5 m3)
55 Juta orang di Indonesia melakukan BABs, membuat Indonesia menempati posisi ke-dua di dunia dalam hal BABs
(Joint Monitoring UNICEF & WHO, 2014)
AKIBATNYA:
Akibat Air Limbah Domestik TIDAK diolah? (sumber MenPerumpera, 2018)
• Badan air tercemar oleh air limbah domestik (75% sungai & 80% air tanah telah tercemar)
• Peningkatan biaya produksi air minum akibat sumber air bakunya tercemari air limbah domestik
• Tingginya angka kejadian penyakit berbasis air (typhus, disentri, dsb)
• Kerugian ekonomi mencapai Rp. 50 triliun per tahun !!!
• Khusus untuk daerah wisata pantai seperti Bali/ Manado pencemaran pantai yang berakibat pada turunnya angka kedatangan turis
ISU STRATEGIS PEMBANGUNAN SANITASI
Terdapat gap yang cukup besar antara capaian pembangunan eksisting dengan target 100% akses sanitasi tahun 2019
Pembangunan sanitasi belum menjadi prioritas pembangunan di daerah
Terbatasnya regulasi yang mendukung pembangunan sanitasi
Terbatasnya sumber pendanaan dari pemerintah baik dari APBN maupun APBD
Perlunya peningkatan kapasitas SDM penyelenggara pembangunan sanitasi
Masih minimnya kesiapan daerah dalam implementasi pembangunan sanitasi (ketersediaan dok. Perencanaan, kesiapan lahan, institusi pengelola)
1
2
3
4
5
6
6
Target
AGENDA NASIONAL
100-0-100
RPJMN
2015-2019
85% SPM : Akses Sanitasi Layak
85% Sistem Setempat
15% Sistem Terpusat
15% Akses Sanitasi Dasar:
daerah dengan kepadatan rendah
AGENDA INTERNASIONAL
SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS
2030
“Menjamin ketersediaan pelayanan sanitasi dan air untuk
semua.”
6.2
Mencapai akses sanitasi untuksemua dan menghilangkan open
defecation.
6.3
Meningkatkan kualitas air
KONSEP PENGEMBANGAN
PENGELOLAAN AIR LIMBAH DOMESTIK
Untuk mencapai akses universal bidang air limbah domestik:
Strategi bertahap secara bijak (stepwise approach)
Optimalisasi SistemSetempat
Peningkatan jumlah
tangki septik individual
Mendorong
pembangunan tangkiseptik melalui DAK dan hibah sanitasi
Optimalisasi & pembangunan IPLT baru
Pengembangan SelektifSistem Terpusat
Pembangunan baruSPALD Terpusat SkalaPerkotaan, SkalaPermukiman & SkalaKawasan Tertentu.
Peningkatan kapasitasdan rehabilitasi SPALD Terpusat Skala
Perkotaan, SkalaPermukiman & SkalaKawasan Tertentu.
Pengembangan Agresif Sistem Terpusat
Pengembangan
SPALD Terpusat
Skala Perkotaan
(interceptor -
modular-IPALD)
Peningkatan Skala
penanganan
SPALD
Terpusat SkalaPermukiman
Pengembangan Teknologi
Penerapan
teknologi tinggi
SPALD Terpusat
Skala
Perkotaan dan
Skala
Permukiman
8
pH 6-9
BOD 30 mg/L
COD 100 mg/L
TSS 30 mg/L
Minyak dan Lemak 5 mg/L
Ammonia 10 mg/L
Total Coliform 3000 /100 mL
Perubahan baku mutuKarena baku mutu yang baru
(Permen LHK No 68 Tahun 2016),
Teknologi Pengolahan Air Limbah
Domestik Eksiting perlu diupgrade
pH 6-9
BOD 100 mg/L
TSS 100 mg/L
Minyak dan Lemak 10 mg/L
Permen LH No 5 Tahun 2014
Permen LHK No 68 Tahun 2016
BAKU MUTU PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
9
KONSEP PENGELOLAAN AIR LIMBAH DOMESTIK (PERMEN PUPR NO.4 TAHUN 2017)
Sistem
Pengelolaan
Air Limbah
Domestik
Setempat
(SPALD-S)
Sistem
Pengelolaan
Air Limbah
Domestik
Terpusat
(SPALD-T)
Sub-Sistem
PengangkutanSub-sistem Pengolahan
Lumpur TinjaSub-Sistem Pengolahan Setempat
INDIVIDUALTRUK TINJA
Pipa Tinja, Pipa Non Tinja, Bak
Penangkap Lemak, Pipa Persil, Bak
Kontrol, dan Lubang Inspeksi
IPLT
Pengolahan
lumpur
IPALD Skala Perkotaan (>
20.000 jiwa)
IPALD Skala Permukiman
(50 – 20.000 jiwa)
IPALD Skala Kws Tertentu
Skala
Individual
Pengolahan
Komunal
(2-10 KK)
Skala Komunal
MCK
Sub-Sistem
Pengumpulan
Sub-sistem
Pengolahan TerpusatSub-Sistem Pelayanan
Pipa Retikulasi, PipaInduk, Prasarana dan
Sarana Pelengkap(manhole, stasiun
pompa dll)
11
Komponen SPAL Domestik Setempat
Sub-sistem Pengolahan Setempat
• Sub-sistem Pengolahan Setempat berfungsi untukmengumpulkan dan mengolah air limbah domestik (blackwater dan grey water) di lokasi sumber.
Kapasitas pengolahan terdiri atas:
1. Skala Individual dapat berupa Cubluk Kembar, TangkiSeptik dengan bidang resapan, biofilter dan unitpengolahan air limbah fabrikasi; dan
2. Skala Komunal dapat berupa tangki septik komunal,biofilter, dll yang diperuntukkan:
• 2 (dua) sampai dengan 10 (sepuluh) unit rumah tinggal ; dan• Mandi Cuci Kakus (MCK), dapat berupa permanen dan non
permanen (mobile toilet) untuk melayani sampai dengan 200 jiwa.13
SUBSISTEM PENGANGKUTAN
• Penentuan Jumlah Tangki Septik• Penentuan Wilayah Pelayanan• Perhitungan Volume Lumpur Tinja• Perhitungan Kebutuhan Truk Tangki• Jenis Truk Pengangkut
14
Faktor-faktor penting Perencanaan SubsistemPengolahan Setempat• Timbulan Air Limbah dan Lumpur Tinja
• Proses Pengolahan Setempat
• Efektifitas dan Efisiensi Pengolahan
• Kebutuhan Lahan
• Biaya dan Energi dalam O/M
• Kemudahan O/M
16
Cubluk Kembar
Cubluk merupakan unit pengolahan awal
dari SPAL Domestik Setempat yang
paling sederhana.
19
Cubluk Kembar
Syarat:
• Jarak minimum sumber air dengan lokasi cubluk adalah 10 m
• Ketinggian muka air tanah lebih besar dari 2 meter
• kawasan perdesaan dengan kepadatan penduduk <25 jiwa/hektar.
Kriteria teknis dari Cubluk Kembar yakni:
• Cubluk ini biasanya di desain untuk waktu 5-10 tahun
• Pemakaian cubluk tunggal dihentikan setelah terisi 75%
• Cubluk dapat berbentuk bujur sangkar atau bulat (Gambar 1 dan 2).
20
Tangki Septik
• Ketentuan Umum pengolahan tangki septik dengan sistem resapanagar tidak mengganggu air tanah :
• Kondisi tanah• pasir, tanah endapan dan lempung dengan komposisi seimbang.• Tanah lempung tidak baik untuk sistem resapan perkolasi <<,• tanah terlalu berpasir perkolasinya sangat cepat belum terolah oleh
bakteri tanah atau terfilter dengan baik.
• Lokasi yang cukup baik untuk membuat sistem resapan• tanah yang bersifat kering dan terdapat oksigen,• level air tanah yang relatif dalam.
21
No Pengolahan Jarak
terhadap
sumber air
Kedalaman muka
air tanah
minimum
Permeabilitas
* )
I Pengolahan awal
1 Tangki Septik - > 2 m -
II Pengolahan lanjutan
1 Bidang Resapan > 10 m > 2 m > 0.02 m/jam
2 Sumur Resapan > 10 m > 2 m >0.02 m/jam
3 Kolam Sanitasi - > 2 m
Tangki Septik
23
Tangki Septik
• Tangki septik membutuhkan lahan yang cukup jaraknya dari sumber airuntuk menghindari pencemaran sumber air yang digunakan, karenaefluen dari tangki septik umumnya masih mengandung unsur bakteri yangcukup tinggi, sehingga kemungkinan air tercemar cukup besar.
• Tersedia lahan untuk penempatan Tangki Septik yang dapat dijangkauoleh sarana penyedotan lumpur.
• Efluen dari pengolahan Tangki Septik harus masuk ke dalam bidangresapan sebelum dibuang ke badan air penerima.
• Dapat dibangun di bawah jalan atau lahan terbuka.
24
Tangki Septik
Kriteria Perencanaan• Estimasi Timbulan Air Limbah
• Volume untuk penampungan sludge dan scum :
B = P x N x S (1)
• dimana:
• B = Kapasitas sludge dan scum yang diperlukan dalam liter;
• N = Jumlah tahun pengurasan lumpur (2-5 tahun);
• S = Kapasitas akumulasi timbulan lumpur dengan ketentuan:
• 25 Liter/orang/tahun : untuk timbulan dengan sumber WC
• 40 Liter/orang/tahun: untuk timbulan dengan sumber WC, dapur, dll.
• Kapasitas total debit timbulan air limbah yang akan di olah di tangki septik yakni:
• T = A + B
• dimana A merupakan debit timbulan air limbah cair rumah tangga
25
Struktur inlet
Periode tinggal (detention time) di dalam tangki 1-3 hari
Resapan
• Terdapat dua opsi resapan untuk aliran efluen tangki septik yakni bidang resapan dansumur resapan.
26
Pipa outlet harus lebih
rendah 10 – 15 cm dari pipa inlet.
Tangki Septik
Bidang Resapan
Nilai perkolasi tanah minimal 0,01 m/jam
Lebar galian minimum 0,5 m
kedalaman galian efektif minimum 0,45 m
27
SPAL Domestik Setempat-skala Komunal
Kombinasi MCK dan IPAL Komunal
Tediri dari : MCK, IPAL, sistem jaringan perpipaan, min 25 SR
• Pemukiman padat di perkotaan sebagian tidak memiliki jamban, sebagian lagi memiliki jamban tetapi tidak hygienis
• Kawasan sudah memiliki ketersediaan air bersih
• Masyarakat mau dan berminat untuk mengelola MCK
29
• Sejenis bak kontrol, khusus menyaring padatan dan minyak daridapur;
• Dimensi sama dengan bak kontrol;
34
• Sebagai kontrol pertemuan aliran dari wc dan km/dapur;
• Terbuat dari pasangan batu bata diaci halus;
• Dimensi menyesuaikan
35
• Lubang sebagai kontrol aliran limbah yang ada di pipa induk;
• Terbuat dari cetakan beton/buis beton;
• Harus kedap air;
• Tutup harus mudah dibuka;
• Tahan tekanan kendaraan yang lewat;
36
• Pipa sambungan rumah (SR)• Menghubungkan rumah dan manhole
• Pipa type D dengan diameter 3”;
• Elevasi pipa 0,1% - 0,5%;
• Melayani air limbah s/d 5 kk;
• Pipa induk• Pipa oranye, khusus air limbah;
• Menghubungkan antar manhole;
• Diameter 6”
• Elevasi 0,05%
37
PENGOLAHAN CAIRAN: FILTER ANAEROBIC
Air limbah mengalir melalui
filter, sehingga partikel
terjebak dan bahan organik
didegradasi oleh biomassa
yang melekat pada media.
Bagian-bagian Biofilter1. Media Kontaktor2. Bak Pengendap Awal3. Bak Kontaktor
Anaerob
42
No Jenis MediaLuas Permukaan Spesifik
(m2/m3)
1 Batu Pecah 100-200
2 Modul Sarang Tawon 150-240
3 Tipe Jaring 50
4 Bio-ball (Random) 200 – 240
PENGOLAHAN CAIRAN: FILTER ANAEROBIC
43
Bak Penampung
Bak Penyaring
Minyak & Lemak (Grease trap)
ABR
Filter
Inlet & Bak kontrol
Reservoar
44
Tangki septik bersusun dengan filter tanaman
• Merupakan modifikasi tangki septik dengan bak yang diberi tanaman
• Tanaman akan menyerap air limbah melalui akar
46
Unit Pengumpul
Unit Penyaringan
Unit Pemisahan Padatan
Unit Pemekatan
Unit Stabilisasi
Unit Pengeringan Lumpur
SUBSISTEM PENGOLAHAN (IPAL)
47
Sub-sistem Pengolahan Lumpur Tinja
• Sub-sistem Pengolahan Lumpur Tinja berfungsi untuk mengolahlumpur tinja yang masuk ke dalam IPLT.
• Sub-sistem Pengolahan Lumpur Tinja terdiri dari pengolahan fisik,pengolahan biologis, dan/atau pengolahan kimia.
49
Prasarana dan sarana IPLT terdiri atas:
• unit penyaringan secara mekanik atau manual berfungsi untuk memisahkan ataumenyaring benda kasar di dalam lumpur tinja;
• unit pengumpulan berfungsi untuk mengumpulkan lumpur tinja dari kendaraanpenyedot lumpur tinja sebelum masuk ke unit pengolahan berikutnya;
• unit pemekatan berfungsi untuk memisahkan padatan dengan cairan yang dikandunglumpur tinja, sehingga konsentrasi padatan akan meningkat atau menjadi lebih kental;
• unit stabilisasi berfungsi untuk menurunkan kandungan organik dari lumpur tinja, baiksecara anaerobik maupun aerobik;
• unit pengeringan lumpur berfungsi untuk menurunkan kandungan air dari lumpur hasilolahan, baik dengan mengandalkan proses fisik dan/atau proses kimia; dan
• unit pemrosesan lumpur kering berfungsi untuk mengolah lumpur yang sudah stabil darihasil pengolahan lumpur sebelumnya untuk kemudian dimanfaatkan.
50
PENGOLAHAN CAIRAN: KOMBINASI ANAEROB - AEROB
Kedalaman kolam:
1. Kolam anaerobic (2,5-4) m
2. Kolam fakultatif (1,5-2) m
3. Kolam maturasi 1 m.
52
Prasarana dan sarana pendukung IPT terdiri dari:• platform (dumping station) yang merupakan tempat truk penyedot tinja untuk mencurahkan (unloading)
lumpur tinja ke dalam tangki imhoff ataupun bak ekualisasi (pengumpul);
• kantor yang diperuntukkan bagi tenaga kerja;
• gudang dan bengkel kerja untuk tempat penyimpanan peralatan, suku cadang unit di IPLT, dan perlengkapanlainnya;
• Tempat parkir dan/atau Garasi truk tinja
• laboratorium untuk pemantauan kinerja IPLT;
• infrastruktur jalan berupa jalan masuk, jalan operasional, dan jalan inspeksi;
• sumur pantau untuk memantau kualitas air tanah di sekitar IPLT;
• fasilitas air bersih untuk mendukung kegiatan pengoperasian IPLT;
• alat pemeliharaan;
• peralatan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3);
• pos jaga;
• pagar pembatas untuk mencegah gangguan serta mengamankan aset yang ada di dalam lingkungan IPLT;
• pipa pembuangan;
• tanaman penyangga; dan
• sumber energi listrik.
Layanan Lumpur Tinja Terjadwal (LLTT)
• Layanan Lumpur Tinja Terjadwal (LLTT)adalah suatu mekanisme pelayananpenyedotan lumpur tinja yang dilakukansecara periodik atau terjadwal yangditerapkan pada sistem pengelolaan airlimbah setempat, yang kemudian diolahpada instalasi yang ditetapkan serta terkaitdengan metode pembayaran yang telahditetapkan.
PERAN LAYANAN LUMPUR TINJA
TERJADWAL
Sumber: Pelatihan LLTT, IUWASH, 2016
tangki septik yang
benar & terdaftar
Atangki septikwajib disedotsesuai jadwal
B
pengangkutanlumpur tinjaterkendali
Cseluruh lumpur tinja
diolah atau dimanfaatkan
dengan aman
D
KRITERIA DASAR PENERAPAN LLTT
Ketersediaan Regulasi dan Kebijakan
Ketersediaan Lembaga Pengelola
Ketersediaan Rencana Implementasi LLTT
Ketersediaan kapasitas dan keberfungsian IPLT serta sarana
prasarana penunjangnya
Ketersediaan prasarana dan sarana pengangkutan, baik yangdimiliki dan dikelola sendiri oleh pengelola ataupun bekerja sama
dengan pihak swasta
Ketersediaan Sumber Daya Manusia (SDM)
Ketersediaan anggaran
Alokasi anggaran
Kesediaan Pemerintah Kabupaten/Kota untuk menerapkan
‘Polluter Pay Principle’
4 ASPEK DALAM PENGELOLAAN LUMPUR TINJA :
Sosial ekonomi, Teknis, Institusi, Regulasi - STIRF
Pelaksanaan LLTT di Indonesia
• Program USAID Indonesia Urban Water, Sanitationand Hygiene Penyehatan Lingkungan untuk Semua(IUWASH PLUS)
• Unit Pelaksana Teknis Daerah Pengolahan Air Limbah -UPTD PAL telah menerapkan LLTT di 10 lokasi yangmencakup Provinsi Sumatra Utara (1), DKI Jakarta (1),Jawa Barat (2), Jawa Tengah (1), Jawa Timur (3),Sulawesi Selatan (1), dan Papua (1).
• Di Kota Bekasi, bantuan untuk pembentukan UPTDPAL dan memprakarsai pelayanan LLTT dengan sistemon-call.