Bacaan - PANDUAN Air Bersih_160307

PANDUAN

Pengadaad Air Bersih PNPM Mandiri Pedesaan 2008 Halaman 8 dari 33

PANDUANPRASARANA AIR BERSIHBAB I. LATAR BELAKANGI.1. DEFINISI AIR BERSIHAir yang memenuhi persayaratan kesehatan untuk kebutuhan minum, masak, mandi dan energi. Air sebagai salah satu faktor essensial bagi kehidupan sangat dibutuhkan dalam kriteria sebagai air bersih. Air dikatakan bersih bila memenuhi syarat sebagai berikut:

Jernih/tidak berwarna.

Tidak berbau.

Tidak berasa.I.2. KRITERIA AIR Air bersih adalah air yang memenuhi ketentuan baku mutu air besih yang berlaku

Air baku adalah air yang yang memenuhi ketentuan baku mutu air baku yang dapat diolah menjadi air minum

Air minum adalah Air yang memenuhi ketentuan baku mutu air minum yang berlakuI.3. TUJUAN PEMBANGUNAN SARANA AIR BERSIH Meningkatkan kesehatan masyarakat, terutama untuk masyarakat miskin.

Meningkatkan dan memberdayaan masyarakat desa dalam pembangunan sarana air bersih dan kesehatan lingkungan.

Meningkatkan efisiensi waktu dan effektifitas pemanfaatan air bersih

BAB II.JENIS DAN CARA PENGOLAHAN AIRII.1. BEBERAPA JENIS SUMBER AIR BERSIH YANG DAPAT DIMANFAATKAN

A. Air Permukaan

Adalah sumber air baku yang berasal dari : sungai, saluran irigasi, danau, dan waduk. Tiga sisitem pengolahan air permukaan :

a. Pengelolaan air permukaan gravitasi sederhana

b. Pengelolaan air permukaan gravitasi saringan pasir lambat (SPL)

c. Pengelolaan air permukaan non gravitasi

B. Mata Air

Adalah sumber air yang berasal dari permunculan air ke permukaan tanah sebagai akibat dari

a. Adanya tekanan hidrolis disebut Aliran Artetis

b. Terhalangnya aliran air oleh lapisan tanah kedap air disebut Aliran Gravitasi KontakAda (2) alternatif sistem pengolahan mata iar untuk air bersih, yaitu :

a. Mata air gravitasi dan kran umum

b. Mata air non gravitasi dan hidran umumTabel.1. EVALUASI KUALITAS AIRPARAMETERMASALAH KUALITASPENGOLAHANKESIMPULAN

BauBau Tanah

Bau Besi

Bau sulfur

Bau lainKemungkinan dengan saringan karbon aktif

Aerasi + saringan pasir lambat

Kemungkinan aerasi

Tergantung jenis bau Mungkin bisa dipakai namun perlu pengolahan percobaan dulu.

Bisa dipakai dengan pengolahan

Kalau bau sekali tidak bisa dipakai kalau bau sedikit bisa dipakai dengan pengolahanTidak bisa dipakai kecuali percobaan pengolahan berhasil

RasaRasa asin / payauRasa Besi

Rasa tanah tanpa kekeruhan

Coklat bersama

Rasa lain

Tidak mungkinAerasi + saringan pasir lambat

Kemungkinan dengan saringan karbon aktif

Sama dengan kekeruhan

Tergantung jenis rasaTergantung kadar CI dan pendapat masyarakat.Bisa dipakai dengan pengolahan

Mungkin bisa dipakai

perlu pengolahan percobaan dulu


Tidak bisa dipakai kecuali percobaan pengolahan berhasil

KekeruhanKekeruhan sedang

Kekeruhan tinggi

Saringhan pasir lambat

Dengan pembubuhanBisa dipakai dengan pengolahan

Bisa dipakai dengan pengolahan

Sambungan Tabel. 1. PARAMETERMASALAH KUALITASPENGOLAHANKESIMPULAN

KekeruhanCoklat dari lumpur

Putih

Agak kuning sesudah air sebentar di emberDengan pembubuhan PAC

Dengan pembubuhan PAC

Dengan pembubuhan PAC

Aerasi + sistem saringan pasir

Pengolahan agak mahal

Bisa dipakai dengan pengolahan dulu

Mungkin bisa dipakai perlu pengolahan pecobaan dulu

Warna Coklat tanpa kekeruhan

Coklat bersama dengan kekeruhan

Putih

LainKemungkinan dengan saringan karbon aktif


Mungkin dengan pembubuhan dengan PAC

Tergantung jenis warnaMungkin dipakai perlu pengolahan pecobaan dulu


Tidak bisa dipakai kecuali percobaan pengolahan berhasil

Tidak bisa dipakai keculai percobaan pengolahan berhasil

Keterangan ; Aerasi = kenaikan kosentrasi gas yang terlarut dalam air

Contoh aerasi : pemompaan air.C. Air Tanah Adalah sumber air dalam tanah yang tersimpan dalam lapisan aktifer yang dibedakan menjadi :

a. Air tanah dangkal; kedalaman muka air tanah kurang dari 20 meter

b. Air tanah dalam; kedalaman muka air tanah lebih besar dari 20 meter

Ada tiga sisitem pengolahan air tanah : a. Sumur Gali

b. Sumur Pompa Tangan Dangkal (SPT Dangkal)

c. Sumur Pompa Tangan Dalam (SPT Dalam) D. Air HujanAdalah sumber air baku khususnya bagi daerah yang kesulitan mendapatkan sumber air :

Ada dua alternatif sisitem pengolahan air hujan :

a. Penampungan Air Hujan (PAH) Individu; volume sekitar 500 liter (0.5 m3) 1000 liter (1 m3).

b. Penampungan Air Hujan (PAH) Komunal; volume sekitar 30 m3.Parameter Air yang dibutuhkan

Kebutuhan air standar untuk tiap jiwa membutuhkan 30 - 60 liter / hari atau tiap seribu orang / jiwa di desa membutuhkan debit air 0.35 s/d 1 liter / detik.

Untuk bahan yang berbau, berasa, kekeruhan dan berwarna diperlukan pengolahan air. Pada umumnya air yang berasal dari air permukaan berwarna keruh, sehingga perlu diolah.II.2. Pengolahan dan PenyaluranA. Cara pengolahan :

1. Saringan (saringan pasir lambat, saringan karbon aktif)

Pengolahan air jenis ini dapat dilakukan bila kualitas air mempunyai kondisi : Air yang kondisinya bermasalah dengan bau tanah dan bau besi.

Air dengan kondisi rasa tanah dan besi.

Air dengan kondisi terlalu banyak kapur.

2. Bahan Kimia atau koagulasiPengolahan air dengan bahan kimia tergolong lebih sulit dan penentuan pengolahannya harus dilakukan percobaan dan menguji tingkat keasaman air terlebih dahulu untuk penentuan bahan koagulan yang harus digunakan.

Contoh pengolahan air dengan koagulan yaitu bila air mengandung mangaan atau ferrum (besi) yang biasanya ditandai dengan

berwarna kuning setelah ditampung

kotoran mengumpal dan tidak mudah larut dalam air B. Penyaluran air dapat dilakukan sebagai berikut :

1. Secara Gravitasi Saluran Perpipaan

Saluran terbuka (talang air, dll)

2. Secara mekanis

Dengan Pompa

Tenaga mekanis (listrik atau diesel) HidramC. Pohon Famili untuk Pengolahan Air Baku

BAB III. TAHAP PERENCANAANIII.1. Data perencanaan air bersih berisi antara lain :1. Data umum desa serta peta desa

2. Kondisi kualitas (Kuantitas, Kualitas, dan Kontinuitas) sarana air bersih yang ada dan dipergunakan saat ini.

3. Sumber dari air bersih yang ada dilengkapi dengan perkiraan debit, ukuran dan kondisi elevasi serta jarak ke desa.

4. Pemilihan penggunaan teknologi prasarana yang diinginkan berdasarkan kondisi teknik dan kemampuan masyarakat.

5. Melihat alternatif penempatan bak pelepas tekan atau bak distribusi serta bentuk dan ukurannya.

6. Kesiapan masyarakat untuk menerima prasarana tersebut.

7. Gambar sketsa jarak, perkiraan ketinggian dan rencana lokasi prasarana dan daerah pelayanan.III.2. Kriteria Perencanaan

1. Prasarana yang dibangun adalah sistem pembangunan yang sederhana

2. Memenuhi persyaratan dan perencanaan teknis yang ada.

3. Memanfaatkan bahan dan sarana setempat / yang tersedia di desa.BAB IV.BAGIAN BAGIAN CONTOH SARANA AIR BERSIHIV.1. BAK PENAMPUNG1. Bak penampung berfungsi sebagai penampung / penyimpanan air untuk mengatasi problem naik turunnya kebutuhan air dan kecilnya sumber air, juga dapat memperbaiki mutu air melalui pengendapan, bak ini dapat pula berfungsi sebagai pelepas tekan.

2. Semua sudut dinding dibuat lengkung untuk memudahkan pembersihan.

3. Pipa keluaran (Outlet) ke pipa transmisi harus dipasang kira-kira 5 20 cm diatas lantai bak dan harus memakai saringan.

4. Pipa / lubang peluap harus dipasang sedikit lebih tinggi daripada pipa masukan. Pipa peluap sekaligus bisa berfungsi sebagai lubang hawa, dan harus berdiameter cukup besar untuk melayani aliran maksimum yang sudah diperhitungkan. (minimal 50 mm)

5. Atap / plafon bak harus mempunyai kemiringan yang cukup, sehingga air hujan tergenang diatasnya dan harus mempunyai lubang (Manhole) yang besarnya cukup untuk dimasuki orang ke dalam bak.

Gambar 1. Penampungan Air BersihIV.2. BAK PENANGKAP AIRA. MATA AIR

Bak penangkap air berfungsi sebagai perlindungan air

Direncakan sederhana ekonomis dan bebas dari pencemaran.

Disarankan menggunakan beton campuran 1pc : 2ps : 3 kr karena bersifat kedap air.

Tinggi maksimal bangunan didasarkan pada tinggi muka air maksimum ditambah ruang / tinggi bebas minimal 50 cm.

Bak penangkap air di lengkapi dengan pipa pengumpul air.B. AIR PERMUKAAN

Bak penangkap air ditempatkan pada lokasi yang bebas dari penggerusan aliran air.

Direncanakan sederhana, ekonomis dan bebas dari pencemaran

Disarankan menggunakan konstruksi beton campuran 1pc : 2ps : 3 kr karena bersifat kedap air.

Tinggi maksimal bangunan didasarkan pada tinggi muka air maksimum ditambah ruang / tinggi bebas minimal 50 cm.

Dilengkapi dengan saringan kasar dan halus.

IV.3. BAK PELEPAS TEKAN

Adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk menurunkan tekanan hidrostatis didalam pipa menjadi nol dan ditempatkan bilamana selisih tinggi (H) sebagai berikut. 80 meter untuk jenis pipa besi (galvanis iron)

65 meter untuk jenis pipa PVC (Poly Vinyl Carbonat)Berikut merupakan contoh bak pelepas tekan pada sarana dan prasarana perdesaan.

Gambar. 2. Contoh Bak Pelepas TekanIV.4. BAK PEMBAGI

Suatu bangunan yang berfungsi juga sebagai bak pelepas tekan dan ditempatkan lebih tinggi dari hidran umum yang disuplaynya untuk memudahkan pelayanan jaringan, kontrol, perbaikan dan pemeliharaan.

Gambar. 3. Contoh Bak PembagiIV.5. PIPA TRANSMISI

Suatu jaringan yang berfungsi membawa air baku dari sumber ke lokasi pengolahan dan atau dari bangunan pengumpul ke titik awal jaringan distribusi.

Gambar. 4. Pipa Transmisi

IV.6. PIPA DISTRIBUSI

Suatu jaringan perpipaan yang berfungsi mengalirkan air bersih dari titik akhir pipa transmisi menuju daerah pelayanan.

Gambar. 5. Pipa Distribusi yang salah pemasangan (tidak ditanam)IV.7. JEMBATAN PIPA

Konstruksi jembatan pipa yang biasa digunakan untuk air bersih dapat memberikan beda ketinggian yang kecil, yang dapat mengurangi tekanan yang terjadi didalam pipa. Hal ini diharapkan umur konstruksi jaringan pipa akan semakin tinggi. Dari rumus hazzen william bila I besar maka debit air yang tersupply akan semakin besar.Jenis konstruksi untuk jembatan pipa :1. Tiang rangka beton pasangan batu kali

2. Tiang beton cover pasangan bata

3. Konstruksi tiang beton

4. Konstruksi tiang kayu

Berikut salah satu contoh konstruksi jembatan pipa.

Gambar. 6. Konstruksi Jembatan PipaIV.8. BANGUNAN PELENGKAP UNTUK BEBERAPA JENIS AIR BERSIH

1. Pada Air Permukaan.

Bangunan Penangkap Air Permukaan

Pengolahan air dengan Instalasi Pengolahan Air Sederhana

Saringan Pasir Lambat (SPL) dan Bahan Kimia

Perpipaan

Penyaluran air secara gravitasi

Pompa air

Bak penampung air

2. Pada Mata Air

Bangunan Perlindungan mata air

Bangunan Penangkap mata air

Perpipaan

Penyaluran air secara gravitasi

Pompa air

Bak penampung air

3. Air Tanah Sumur Gali

Sumur pompa tangan

Pompa air

Perpipaan

Bak penampung air

4. Air Hujan

Bangunan Penampungan Air Hujan (PAH)

Pompa air

Perpipaan

Bak penampung airIV.9. ALTERNATIF SARANA AIR BERSIHTabel. 2. ALTERNATIF SARANA AIR

SUMBER AIRKONDISIALTERNATIF SARANA

Air Tanah

Air Tanah Dangkal Sumur Gali (SGL)

Sumur Pompa tangan (SPT)

Air Tanah DalamSumur Gali (SGL)


Air Tanah BebasSumur Gali (SGL)

Sumur Pompa tangan

Air Tanah

Aquifer


Aquifer TertekanSumur Pompa tangan (SPT)

Air PermukaanPenangkap Air Permukaan (PAP)

Instalasi Pengelolaan Air Sederhana (IPAS)

Saringan Kasar Naik Turun saringan pasir lambat (SKNT-SPL)

Perpipaan

Mata AirAliran Artetis Terpusat Perlindungan Mata Air (PMA)

Bangunan Penangkap Mata Air (Broncaptering)

Perpipaan

Aliran Artetis Tersebar

Aliran Air Vertikal

Aliran Air Kontak

Air Hujan Penampungan Air Hujan

BAB V.TAHAP PELAKSANAAN

Pelaksanaan pembangunan Sarana Air Bersih sebagai berikut :

1. Pembarsihan lokal dan pengukuran.

2. Persipan material

3. Pekerjaan konstruksi instalasi

4. Pembersihan dan pemulihan lokasi

BAB VI.TAHAP OPERASI DAN PEMELIHARAAN

VI.1. Operasi dan Pemeliharaan

Pelaksanaan operasi dan pemeliharaan harus dilaksanakan,

Dengan melibatkan partisipasi seluruh masyarakat Dengan mengikuti prosedur yang telah ditetapkanVI.2. Pelatihan dan PenyuluhanDalam tahap ini perlu pelatihan dan penyuluhan yang bertujuan :

Menjaga kelangsungan dari prasarana yang dibangun (kontinuitas)

Agar masyarakat dapat berpartisipasi dalam proses pembangunan dan pemeliharaan prasarana yang telah dibangun,

Dapat meningkatkan kemampuan pengetahuan masyarakat tentang prasarana yang dibangun. VI.3. PEMELIHARAAN

Agar Prasarana Air Bersih dapat berfungsi dengan baik, maka pelengkap Prasarana air bersih harus dipelihara. Contoh-contoh cara pemeliharaan yang dilakukan antara lain :

Pembersihan sumber air dari kotoran yang masuk dari luar

Pemeriksaan jaringan pipa air bersih dari kebocoran

Pembersihan bak penampung, bak penangkap air, bak pelepas tekan dan bak pembagi dari lumut atau kotoran-kotoran air lainnya.

Perbaikan kran-kran yang bocor

Pemeliharaan alat bantu penyaluran air (pompa)

VI.4. Perhitungan Hidrostatis dan Penentuan Diameter Pipa A. Perhitungan Hidrostatis berdasarkan rumus HAZEN - WILLIAM

V = 0,354 C D0,63 I0.54

Dengan

Q = V A atau

V =

Keterangan :

Q = Debit (m3 / detik)

V = Kecepatan aliran (m / detik), Berkisar 0,3 ~ 1,0 m /detik

A= Luas penampang pipa (m2)

C= Koefisien Hazen William, NILAI CJENIS PIPA

140

130

120

110

100

95

60 - 80Pipa sangat halus

Pipa halus, semen dan baja tuang baru

Pipa baja di las baru

Pipa baja di kelilingi baru

Pipa besi tuaPipa Baja di kelilingi tuapipa tua

D= Diameter Pipa (m)

I= Kemiringan garis tenaga (m/m)

Kemiringan garis tenaga dapat dihitung dengan

Rumus Darcy WeisbachI = = f Dimana :L = Panjang pipa (m)V= kecepatan aliran (m/dt)g= gravitasi bumi (9,81 m/dt2)f= koefisien gesekan pipa

koefisien gesekan pipa tersebut bila dijelaskan secara empiris akan didapat suatu konstanta yang dapat dihubungkan dengan koefisien dari Hazen William (C)

B. Kehilangan Energi (tekanan) akibat gesekan sepanjang pipa berdasarkan :Penelitian Hazen William dan Chezy

Hf1 = Q1.85Keterangan :Hfl= Kehilangan tinggi tenaga (m)

L= Panjang Pipa (m)

C= Koefisien kekasaran Pipa dari Hazen dan William

D= Diameter pipa (m)

Q= Debit air (m3 / detik)Hfl dapat juga didekati dengan rumus :

Hf1 = 0,0826 C Q2C. Kehilangan tinggi tenaga (energi) akibat sambungan-sambungan pipa dan belokan pipa berdasarkan :

Rumus Darcy Weisbach.

Hf2 = k

atau Hf2 = k 0,051 V2Keterangan :

Hfl2= Kehilangan tinggi tenaga (m)

V= Kecepatan aliran (m/detik)

g= Gravitasi 9,81 m / detik2

k= Koefisien yang besarnya ditentukan oleh tipe sambungan dan atau sudut belokan pipa

Gambar. 7.

Perbesaran Pipa Secara Berangsur

Gambar. 8.

Pengecilan Pipa secara Berangsur

Tabel. 4. Nilai k untuk Perbesaran Pipa sebagai fungsi 102030405006075

k0.0780.310.490.600.670.720.72

Gambar. 9. Grafik Koefisien k untuk Pengecilan Pipa sebagai fungsi

Gambar. 10. Belokan Pipa Berangsur-angsur

Bila sudut belokan 90 dan berbelok secara halus maka kehilangan tenaga tergantung pada perbandingan antara jari-jari (R) belokan dan diameter pipa (D) atau fungsi

Nilai k yang merupakan fungsi dari R/D dapat dilihat pada tbael berikut:

Tabel. 5. Nilai k untuk Belokan Pipa sebagai fungsi R/DR/D1246101620

k0.350.190.170.220.320.380.42

Gambar. 11. Belokan Pipa 90 tanpa (Knee)

Tabel. 6. Nilai k untuk Belokan Pipa Mendadak sebagai fungsi sudut 2040608090

k0.050.140.360.740.98

C. Pengaruh Pertambahan Umur Pipa

Penelitian Colebrook dan White menjelaskan bahwa kekasaran pipa bertambah secara linier dengan umurnya yang berakibat berbanding lurus dengan kehilangan tenaga.

Rumus Colebrook dan White

kt = k0 + t

Keterangan :

kt= kekasaran pipa setelah t tahunk0=kekasaran pipa baru= pertambahan kekasaran tiap tahunt= jumlah tahunNilai didapat dari grafik Moody untuk nilai Re, f, dan kekentalan relatif () (lihat Gambar. X. Grafik Moody) D. Anggapan Bernoulli untuk zat cair riil

Menurut bernoulli kehilangan tenaga dapat terjadi karena andanya gesekan antara zat cair dan dinding batas (hf) atau karena adanya perubahan tampang lintang aliran (he). Kehilangan tenaga dikelompokkan menjadi :

1. Kehilangan tenaga primer yang disebabkan oleh gesekan

2. Kehilangan tenaga sekunder yang disebabkan akibat perubahan tampang aliran saluran/pipa

Untuk pipa yang sangat panjang kehilangan tenaga primer jauh lebih besar dari kehilangan tenaga sekunder akibat perubahan tampang aliran dan biasanya sangat kecil sehingga kehilangan tenaga sekunder diabaikan. Gambar. 12. Grafik Moody

E. Waktu Pengosongan TangkiSecara teoritis proses perhitungan untuk pengosongan tangki dapat dilakukan dengan cara :

Misal suatu tangki dengan tampang lintang seperti pada Gambar. XI dengan tinggi muka air h1 dari lubang penguras maka pengosongan tangki sampai habis tinggi muka air = 0 = (h2) Rumus yang digunakan yang merupakan turunan dari interval waktu volume zat cair yang keluar dari tangki adalah:

t =

Keterangan :T = waktu yang dibutuhkan untuk mengosongakn tangki (detik)

A = Luas tampang melintang tangki air (m2)

H1= Tinggi air mula-mula

Cd= koefisien debit air = 0,62

a= Luas lubang penguras

g= gravitasi bumi (9,81 m2/dt)

Gambar. 13. Tampang Melintang Tangki Air

VI.5. Dasar dasar Perencanaan Air Bersih Perpipaan

A. Sistem gravitasi dan Kehilangan Tinggi TenagaGambar. 14. Prinsip dan Sketsa Bak Penangkap Desain Sarana Air Bersih Sistem Gravitasi dan Kehilangan Tenaga

Sketsa Bak Penangkap Mata Air

Penjelasan :

H= Perbedaan tinggi muka air antara bak penampung A dengan bak penampung B dengan pengaliran gravitasi,

Hf= Kehilangan tenaga akibat gesekan antara aliran air dengan dinding pipa meliputi :

a. Gesekan akibat aliran air yang mengalir dengan dinding pipa pada bagian lurus.

b. Gesekan aliran air dengan pipa pada bagian tikungan atau pada sambungan pipa

c. Kehilangan tenaga akibat perubahan gesekan pada bagian yang mengalami perubahan diameter pipa/perubahan bentuk pipa.

d. Kehilangan tenaga akibat bertambahnya umur pipa

Kehilangan tenaga dapat didekati dengan rumus :

Hft= f + + fk Gambar. 15. Sketsa Denah Bak Pembagi Sistem Gravitasi Gambar. 16 Potongan A-A Bak Pembagi

Dimana :

f = koefisien gesekan yang dipengaruhi oleh jenis bahan pada bagian pipa lurus

V2 = Kecepatan aliran air pada bagian pipa hilir (m/dt)

V1=Kecepatan aliran air pada bagian pipa hulu (m/dt)fk=Koefisien kehilangan tenaga akibat aliran air dengan pipa pada bagian tikungan (knee) ( lihat tabel I.5. atau I.6.Hft= Kehilangan tenaga total (total head lost) antara Bak A sampai dengan Bak B. B. Tabel. 7. Perkiraan Besarnya Diameter Pipa Jumlah Pemakai (Orang)Kebutuhan Debit Air (Liter/dt) Pipa PVC (inch)

100(0 0,10)

125(0,10 0,30)1

2500,261

3750,30 1,001,5

5000,531,5

7500,801,5

10001,00 1,502

15001,50 3,003

20002,113

30003,00 8,004

C. Tabel. 8. Contoh Ukuran dan Spesifikasi Pipa Standar SNIDiameter Luar

(mm)Ukuran Ketebalan Dinding Pipa (mm)

S -10S 12,5

Kuat Tekan

T = 10 kg/cm2T = 12,5 kg/cm2T = 10 kg/cm2

321,6--

401,9--

502,4--

63-3,02,4

75-3,62,9

90-4,33,5

110-5,34,2

D. Perhitungan Contoh Desain Pengadaan Air Bersih Dengan Sisitem Gravitasi

1. Menghitung Debit Sumber Air

a. Sumber air dibendung sementara, lalu buat pancuran air.

b. Letakkan ember kosong dibawah pancuran, catat waktu muali air masuk sampai ember penuh

c. Misalkan isi ember 20 liter penuh dalam waktu 5 detik, maka debit sumber air = (Q)

QSUMBER = = 4,0 liter/detikd. Ulangi pengukuran tersebut sebanyak minimal 3 kali, lalu buat rata-ratanya.

2. Menghitung Kebutuhan Air

Kebutuhan air per jiwa diperdesaan (Ds PELITA III) adalah 60 liter/ orang/hari. Dengan memperhitungkan kenaikan penduduk 2,5% per tahun dalam waktu 15 tahun

P15 = 60 (1 + )15 = 86,89 liter / orang / hariKebutuhan untuk 1000 orang = 86,89 1000 = 86.890 liter / hari.

Debit air yang dibutuhkan untuk 1000 orang = = 1,00 lt/dt

Bila jumlah penduduk= C + E + G + H = 1300 + 600 + 1400 + 400

= 3600 jiwa

Debit yang dibutuhkan = 3,6 liter/dt < 4,0 liter/dt (Debit sumber cukup!)

3. Perencanaan Jaringan Sistem Gravitasia. Beda tinggi A B = 525 425 = 100 m (perlu 1 BPT)

B C = 425 400 = 25 m (tidakperlu BPT)

B D = 425 375 = 50 m (tidak perlu BPT)

D E = 375 360 = 15 m (tidak perlu BPT)

D F = 375 350 = 25 m (tidak perlu BPT)

F G = 350 320 = 30 m (tidak perlu BPT)

F H = 350 340 = 10 m (tidak perlu BPT)

Kesimpulan pada sket contoh perlu 1 buah BPT diantara titik A B

b. BPT dipasang pada ketinggian 425 + = +475 m dengan jarak 1850 m dari titik A

c. Ukuran BPT minimal 3 m3 dengan ukuran 1-) 1,5 1,5 1,5 (m) atau standar untuk BPT 2-)

Panjang bersih (Pb) = 1,60 meter

Lebar Bersih (Lb) = 1,00 meter

Kedalaman air bersih (db) = 1,00 meterTinggi ruang bebas = 0,50 meterd. Bagian atas BPT harus ditutup.

Dipilih ukuran 1-)

Gambar. 17. Contoh Sketsa Sarana dan Prasarana Sistem Gravitasi

4. Bak Pembagi a. Bak pembagi diletakkan pada titik B, D, dan F dengan alasan: B lebih tinggi dari C dan D

D lebih tinggi dari E dan F

F lebih tinggi dari G dan H

b. Bak Pembagi juga diletakkan pada titik C, E, G, dan H berfungsi untuk membagikan ke hidran umum disekitar lokasi C, E, G, dan H.

c. Dimensi Bak pembagi minimal 3 m3 atau dengan ukuran 1,5 1,5 1,5 (m)d. Bagian atas bak pembagi harus ditutup

e. Jumlah bak pembagi pada contoh diperlukan 7 buah5. Hidran Umum a. Satu hidran umum maksimum mampu melayani 400 orang

b. Dari hasil survey direncanakan penempatan hidran umum dengan kelompok pemakaiannya didapat sebagai berikutDaerah CDaerah EDaerah GDaerah H

1. 400 orang

2. 300 orang

3. 250 orang

4. 250 orang1. 375 orang

2. 225 orang

3. 345 orang

4. 175 orang



2. 240 orang

c. Dari rencana diatas terdapat 13 hidran umum yang harus dibangun.

d. Satu hidran umum harus mampu menampung kebutuhan air yang dilayaninya 10 jam

e. Contoh perhitungan ukuran hidran umum yang melayani 300 orang

f. Debit untuk 300 orang :

Bila kebutuhan 1 orang /liter/hari = 30- 60 lt/hari

Diambil 60 liter/orang/hari( debit yang dibutuhkan tiap 1 orang = (liter/detik)

Q1= 6,944 10-4 liter/dt, Q300 = 300 6,944 10-4 = 0,21 liter/dtVolume hidran umum untuk menampung air selama 10 jam

= 0,21 60 60 10 = 7,560 liter m3Dibuat ukuran 2 2,5 2 = 10 m3 > 7,56 m3 (cukup) Gambar. 18. Contoh Sketsa Hidran Umum

6. Pipa a. Jika tidak sangat terpaksa, pada pipa utama jangan dibuat berbelok tajam (90), karena hal ini akan menambah head lost (tinggi hilang)b. Tinggi hilang akibat lubang inlet dan outlet serta sambungan pipa dari rumus kehilangan tenaga diatas didapat 2 m

c. Perhitungan dimensi pipa dengan asumsi pipa dianggap lurus:1) Pipa A sampai BPT

Debit untuk = (1200 + 600 + 1400 + 400) orang = 3600 orangQ3600 = 3,6 lt/dt atau 0.0036 m3/dt(H) = 525 475 ; tinggi hilang = 2 m ; H = 50 2 = 48 mL = 1850 m ( = = 0,0259

Dari tabel Q = 3,6 liter/dt ( 4 liter/dt

= 0,0259 ( 0,0256 didapat D = 2,62 inch

dipakai pipa diameter D = 2 atau 3,00 inch 2) Pipa BPT sampai titik BQ3600 = 3,6 lt/dt atau 0.0036 m3/dt (H) = 475 425 = 50 m ; tinggi hilang = 2 m ; H = 50 2 = 48 m

L = 1650 m ( = = 0,029

Dari Box note diatas didapat D = 2,304 inch

Dipakai pipa diameter D = 2 inch atau 3,00 inch3) Pipa B ke CQ1200 = 1,2 liter / dt

(H) = 425 400 = 25 m ; tinggi hilang = 2 m ; H = 25 2 = 23 m

L = 1250 m ( = = 0,0184Dari tabeldiatas didapat D = 1,93 inch

Dipakai pipa dimeter D = 2 inch4) Pipa C Hidran C2 Q300 = 0,3 liter / dt

(H) = Hc C2 = 400 395 2 = 3 m dengan nilai 2 adalah tinggi hilang

L = 300 m ( = = 0,01Dari tabel diatas didapat D = 1,19 inch dipakai 1 inchDipakai pipa dimeter D = 1 inch5) Untuk Latihan coba hitung diameter pipa yang lain !!!!!!! 7. Penyetelana. Buka penuh seluruh kran kecuali outlet hidran umum dan outlet bak penangkap air.b. Tutup katup penguras air dan katup angin.c. Buka penuh outlet bak penangkap air.d. Buka katup pembuangan angin sampai anginnya habis dan yang keluar air lalu tutup kembali.

e. Stel hidran umum sesuai kebutuhan dengan cara mengecilkan kran inlet hidran umum

Caranya :

Misal hidran umum direncanakan melayani 300 orang Q (Debit) untuk 300 orang = 1 = 0,3 liter/dt

Tutup semua kran dan orang yang mengukur masuk kedalam bak

Ukur naiknya air dalam waktu 5 menit

Ukur luas dasar bak, misalnya 2 3 m

Dari pengukuran didapat air naik 2 cm dalam waktu 5 menit

Debit = 2 3 0,02 = 0,12 m3 = 120 liter/5 menit

=

= 0,4 liter/dt> 0,3 liter/detikKran dikecilkan lagi sedikit, lalu ulangi pengukuran

Dari pengukuran didapat naik air naik 1,6 cm dalam waktu 5 menit

Debit = 2 3 0,06= 0,96 m3= 96 liter/5 detik

=

= 0,32 liter/dt 0,3 liter/detik Setelah kran distel, pintu kran inlet ditutup dan digembok Stel debit seluruh hidran umum dengan cara yang samaf. Stel bak pembagi Prinsip jumlah air yang masuk dan keluar bak pembagi harus sama

Cara menyetel : kecilkan kran inlet hingga permukaan air pada bak pembagi tetap (tidak naik atau turun)

g. Stel bak pelepas tekan

Cara menyetel BPT persis sama dengan penyetelan bak pembagi

8. Bagaimana jika debit mata air tidak cukup?Misal debit yang dibutuhkan untuk 3600 orang = 3,6 liter/dt, tapi debit yang tersedia hanya 2 liter/dt?

Desain dapat diubah dengan kebutuhan air minimal diperdesaan yaitu 30 liter/orang/hari.

Dengan kenaikan penduduk 2,5% per tahun dalam waktu 15 tahun.P15= 30 (1 + )15= 43,45 liter / orang / hari

Debit yang dibutuhkan untuk 100 orang = = 0,502 liter/dt 0,5 liter/dt

Jadi untuk 3600 orang dibutuhkan 0,5 = 1,8 liter/dt (Debit cukup!)

Hitungan selanjutnya dapat dicoba sendiri!!!BAB VII.POMPA UNTUK AIR BERSIH VII.1. Jenis Pompa Pada Air BersihPompa pada dasarnya dapat dibagi menurut kedalaman air dan kualitas air :A. Kedalam air yang diambil

a. Pompa sumur dangkal

b. Pompa sumur dalam

B. Menurut jenis/kualitas air yang diambila. Pompa air bersihb. Pompa air kotor

VII.2. Kriteria Dasar Jenis Pompa Dua kriteria diatas mendasari jenis pompa yang akan digunakan. Sebelum menentukan pompa yang akan digunakan perlu diadakan survey dan desain sebagai berikut :A. SURVEY

Untuk pengadaan air bersih data yang diperlukan :

a. Jumlah penduduk yang dilayanai, karena akan digunakan untuk menghitung debit yang dibutuhkan.

b. Beda tinggi (H) antara permukaan air yang diambil dengan tinggi permukaan air yang akan dipompa, misal (H) bak pembagi dengan (H) hidran umum lebih tinggi hidran umum maka digunakan pompa untuk mensuplay hidran umum.

c. Mengukur panjang pipa yang digunakan

d. Menghitung jumlah belokan dan perubahan penampang

e. Melihat jenis air yang akan dipompa, apakah air bersih atau air kotor?

f. Melihat tata letak dari kondisi : Pengambilan air

Penempatan pompa

Penampungan airB. DESAINDalam proses pembuatan desain sarana dan prasarana air besih, hal-hal yang harus diperhatikan adalah :

a. Mengitung debit air yang dibutuhkan

Kebutuhan air bersih untuk perdesaan 30 0 liter / orang / hariKebutuhan ini harus diperkirakan dengan kenaikan jumlah penduduk dengan rumus :

Kn = K

Keterangan :

K = kebutuhan debit saat ini

X= kenaikan jumlah penduduk

n= tahun operasi = diambil 10 15 tahun

Kn= kebutuhan debit tahun ke - n

b. Pengukuran beda tinggiDihitung antara permukaan air yang dipompa dan permukaan air yang telah dipompa harus dilakukan dengan cukup teliti, minimal menggunakan slang ukur Beda tinggi (H) merupakan parameter utama yang menentukan parameter utama untuk menentukan kapasitas pompa yang akan digunakan.c. Mengukur panjang pipa Dimaksudkan unutk menghitung besarnya head loss akibat gesekan pipa. Untuk memudahkan perhitungan digunakan table perhitungan kebutuhan pipa untuk perencanaan air bersih system gravitasi dan dihitung berdasarkan rumus Hazzen William dengan anggapan C = 130d. Menghitung jumlah belokan dan perubahan penampang pipa untuk mengetahui besarnya head loos akibat tikungan dan perubahan penampang pipa. Untuk memudahkan perhitungan dapat dilihat pada table terlampir

e. Pemilihan jenis pompa

Pemilihan jenis pompa didasarkan atas :

1. Debit yang diinginkan

2. Total head

3. Jenis air yang dipompa

4. Letak pengambilan : dalam tanah atau terbuka

f. Pengambilan air

1. Untuk air dalam tanah

a) Sumur dalam untuk air bersih

Titik letak pengambilan air pada sumur dalam sebaiknya diserahkan pada ahli pengeboran. Sebelum dibor biasanya dilakukan analisa geoelektrikal untuk mengetahui keberadaan air sumber air. Debit sumur harus lebih tinggi dibanding kapasitas pompa.

b) Sumur dangkal (untuk air bersih dan irigasi)

c) Titik letak pengambilan air pada sumur dangkal dapat ditentukan dengan melihat kondisi sekitarnya. Pengeborannya dapat dilakukan oleh masyarakat atau ahli local. Sumur dangkal dapat berupa sumur gali atau sumur bor dengan peralatan manual.

2. Untuk air ditempat terbukaa) Mata air (air bersih)

Pada mata air harus dibuat perlindungan mata air dan bak pengumpul yang dapat menampung debit yang dibutuhkan selama 16 jam. Hal ini karena pompa hanya bekerja selama 8 jam sehari.b) Sungai (unutk irigas)Tempat pengambilan air harus terlindung sehingga pipa isap aman terhadap sampah besar yang ikut terbawa air pada saat banjir. Tempat pengambilan haus diberi saringan agar kotoran tidak ikut terhisap yang daapt menyebabkan kerusakan pompa.g. Penempatan pompaTata letak pompa harus memperhatikan hal seperti :

1. Pompa harus ditempatkan pada tempat yang stabil dan datar

2. Pompa tidak dibenarkan menerima berat beban perpipaan, karena jika pompa terbebani pipa, maka pompa dapat melenting dan mengganggu putaran as. 3. Ketinggian pompa dari permukaan air pengambilan.

a) Untuk pompa submersible harus terendam.

b) Untuk pompa sentrifugal harus jangan melebihi daya hisap. Bila melebihi daya hisap maka effisiensi pompa akan menurun atau pompa tidak dapat bekerja.

4. Pompa harus ditempatkan ditempat pada rumah pompa yang dapat dikunci sehingga aman dari pencuri.h. Penampungan air untuk air bersih1. Bak penampung juga harus berfungsi sebagai bak pembagi yang melayani hidran umum atau bak pembagi lainya

2. Bak penampung harus lebih tinggi dari hidran umum dan bak pembagi lain yang dilayani

3. Volume bak penampung minimal 3 m3 dari bak penampung air dialirkan ke hidran umum.

4. Hidran umum harus mampu menampung kebutuhan air untuk 16 jam ( karena pompa hanya bekerja 8 jam per hari)

i. Penggerak pompa

Pompa air digerakkan oleh motor listrik atau mesin disel. Penggerak pompa ada yang langsung menyatu dengan pompanya tetapi ada juga yag terpisah. Unutk penggerak yang tidak menyatu dengan pompanya kekuatan penggerak pasti sudah disesuaikan dengan pompanya oleh pabrik. Namun untuk pompa yang terpisah, maka dalam memilih penggerak harus didasarkan pada tenaga yang dibutuhkan pompa. Besarnya tenaga penggerak yang dibutuhkan pompa dapat dihitung dengan rumus :Daya =

Dimana :

Daya = HP (Horse Power)

Q

= Liter / detik

= BJ air = 1H

= meter

C. Contoh Perhitungan Pompa Untuk Pengadaan Air Bersih

1. Jumlah penduduk yang membutuhkan air bersih 4000 orang

Kebutuhan air per orang diambil 45 liter/orang/hari (antara 30 60 liter/dt)

Kenaikan jumlah penduduk = 2,5% / tahun

Kebutuhan pada tahun ke-15 = 45(1+ )15 = 65,77 liter/orang/hari 65 liter/orang/hari

Q = = 3,0009 liter/dt 3 litert/dt

2. Dari hasil survey geoelektrik air dapat diambil pada kedalaman 70 m air tersebut dipompa ke menara air dengan ketinggian 35 m dari bibir sumur, sehingga didapat H = 70 + 35 = 105 m3. Dari hasil survey pengukuran panjang pipa, dari ujung pipa hisap hingga permukaan air penampungan dibuthkan pipa sepanjang 175 m dengan diameter 3 inch.

4. Berikut adalah contoh sketsa Air Bersih Sistem PompaGambar. 19. Sketsa Air Bersih Sistem Pompa dan Perpiapaan

5. Head Loos (tinggi hilang )a. Akibat gesekan dengan pipa

Q Pompa = 3 liter/dt= 9 liter/dt (pompa bekerja selama 8 jam per hari)

Diameter pipa (D) = 3 inch

Dari perhitungan rumus D = 3 inch dan Q = 9 liter/dt didapat

tinggi hilang per metr = 0,0599 m

Untuk pipa panjang 175 m didapat I atau () = 0,0599 175 m = 10,4825 m

b. Akibat Belokan

Dari gambar terlihatada 3 belokan 90 dan 2 belokan 45. Dari perhitungan untuk D = 3 inch dan Q = 9 liter/dt dari perhitungan didapathl 90 = 3 0,0547= 0,1641 m

hl 45 = 2 0,0491= 0,0982 m

0,2623 m6. Total Head

Total Head = H + Hl pipa + HL belokan

= 105 + 10,4825 + 1,2623

= 115,7448 m

7. Pemilihan Pompaa. Harus mempunyai debit 9 liter/dt.

b. Pada total head 115,75 m

c. Air yang dipompa bersih

d. Kedalaman air 70 m (dalam tanah)Berdasarkan keempat factor tersebur diatas, dipilih pompa submersible dan mengadakan survey ke toko atau supplier untuk mencari pompa submersible yang mempunyai debit 9 liter/dt dengan total head 115,75 m. Di toko atau supplier biasanya terdapat grafik/petunjuk pompa yang paling efektif untuk Q (debit) = 9 liter/dt TH = 115,75 Sebaiknya jangan memilih pompa yang lebih besar dari kebutuhan, karena harganya mahal dan biaya operasionalnya juga mahal.Sebagai contoh, untuk merk Grundfos untuk Q = 9 liter/dt TH = 115,75 dapat dipakai pompa submersible TIPE SP8A (Grafik Groundfos terlampir)

Untuk pompa lain, seperti Elbora atau merk lain pasti mempunyai grafik/petunjuk sejenis.

8. Penggerak Pompa Pompa submersible digerakkan oleh motor listrik. Besarnya daya motor listrik tergantung pada Q dan total head. Motor listrik biasanya diproduksi oleh pabrik pembuat pompa, sehingga untuk mendapatkan motor listrik yang cocok tinggal melihat dalam table. Sebagai contoh, misal Groundfos Type 8A untuk Q = 9 liter/dt TH = 115,75 harus menggunakan motor No.37 (lihat grafik SP8A). Ini berarti untuk SP8A 37 digunakan motor MS dengan power 5,5 KW (lihat table).

9. Bak PenampungBak penampung dari pompa berfungsi sebagai bak pembagi, karena dari bak penampung ini air dibagikan ke hidran atau bak pemabgi lainnya. Mulai dari bak penampung pengaliran air sampai ke hidran umum menggunakan system gravitasi.

10. Karena pompa bekerja 8 jam per hari maka hidran umum harus mampu menampung kebutuhan air selama 16 jam. Contoh hidran umum untuk 20 orang. Q = = 0,1505 liter/dt

Dimensi hidran umum = 0,1505 16 60 60 = 8666,66 liter = 8,67 m3.

Dipakai hidran umum ukuran 2 2,5 2 = 10 m3.

-------------------------------------------------------------------------------Air Baku

Penerima Manfaat

Koagulasi-flokulasi-sedimentasi

Aerasi (Oksidasi)

Instalasi air bersih

Saringan Pasir Lambat

Pengendapan & Pengurasan

Bangunan Penampung

Proses Netralisasi (test ph air)

Test keasaman air/ph

Air Bersih

Bangunan

Perlindung

Air Kotor

12

120

12

12

150

12

Rumah Pompa

Hidran Umum

A

A

_1234626081.unknown

_1235387426.unknown

_1235410614.unknown

_1235415446.unknown

_1235464115.unknown

_1235495381.unknown

_1235558982.unknown

_1235560002.unknown

_1235559939.unknown

_1235495696.unknown

_1235497246.unknown

_1235489496.unknown

_1235489573.unknown

_1235488304.unknown

_1235461122.unknown

_1235461585.unknown

_1235460799.unknown

_1235459610.unknown

_1235411224.unknown

_1235411412.unknown

_1235410655.unknown

_1235406720.unknown

_1235409228.unknown

_1235409669.unknown

_1235396926.unknown

_1234633950.unknown

_1234634588.unknown

_1234677855.unknown

_1234632197.unknown

_1234487305.unknown

_1234518069.unknown

_1234625867.unknown

_1234511982.unknown

_1234484948.unknown

_1234485267.unknown

_1234484910.unknown

Bacaan - PANDUAN Air Bersih_160307

Documents