PERENCANAAN SEWERAGE1. Daerah Perencanaan
Berikut adalah daerah perencanaan sistem sewerage yang akan
dibangun. Daerah perencanaan dibagi menjadi beberapa zona yang
tunjukkan oleh huruf D, E, F, dan G dengan pembagian wilayah
sebagai beikut:1. Zona D terdiri dari wilayah D1 dengan warna merah
muda dan D2 warna biru tua2. Zona E terdiri dari wilayah E1 dengan
warna kuning dan E2 warna merah3. Zona F terdiri dari wilayah F1
dengan warna biru muda dan E2 warna ungu4. Zona G terdiri dari
wilayah G1 dengan warna coklat dan E2 warna orange
2. Perencanaan Pipa Penyaluran Air Buangana. Analisis Kondisi
Eksisiting1) PenukimanPermukiman penduduk di Kebon Kembang Bandung
sangat padat dan kumuh walaupun sebagian besar rumah penduduk
merupakan rumah permanen. Jarak antar rumah rata-rata tidak lebih
dari satu meter, selain itu banyak rumah yang tidak memiliki IMB
(Izin Mendirikan Bangunan) dan rumah tersebut didirikan di atas
tanah milik Negara. Hal ini bisa disebabkan karena daerah ini
merupakan daerah komersial karena jaraknya cukup besar dengan pusat
perbelanjaan dan perguruan tinggi seperti UNISBA, UNPAS, dan ITB.
Karena keadaan permukiman penduduk yang padat ini maka dibuat
sistem penyaluran air buangan yaitu shallow bore sewer yang tidak
memerlukan adanya tangki interseptor di setiap rumah karena
persyaratan untuk pembuatan tangki interseptor di setiap rumah
tidak akan terpenuhi dengan jarak rumah yang sangat sempit. Adapun
persyaratan tangki interseptor yaitu: a) Diterapkan di daerah
dengan kepadatan penduduk < 500 jiwa/ha. b) Kecepatan daya resap
tanah > 0,0146 cm/menit dan< 1,25 cm/menit. c) Dapat
dijangkau oleh truk penyedot tinja. d) Tersedia lahan untuk bidang
peresapan
2) TopografiKondisi topografi di RW 12 Kelurahan Taman Sari
Bandung cenderung menurun dari arah timur ke arah barat dengan
slope yang cukup besar, untuk lebih lengkapnya bisa dilihat pada
gambar di bawah ini.
Gambar. Peta Topografi Kebon KembangKarena kontur daerahnya
menurun, maka dibuat arah aliran air buangan pun menurun sesuai
gravitasi agar tidak perlu digunakan pompa lagi.
3) Sungai CikapundungSungai Cikapundung terletak di sebelah
utara RW 12 Kelurahan Taman Sari Bandung. Dalam Rencana Tata Ruang
Wilayah (RTRW) Kota Bandung Tahun 2010-2030 Kawasan Sungai
Cikapundung ditetapkan sebagai salah satu Kawasan Strategis Kota
(KSK) yang mempunyai nilai strategis dari sudut kepentingan fungsi
Daya Dukung Lingkungan Hidup. Namun kenyataannya kualitas air di
Sungai Cikapundung tidak dijaga dengan baik contohnya oleh penduduk
RW 12 Kelurahan Taman Sari Bandung ini dengan membuang sampah,
black water, dan grey waternya ke badan sungai Cikapundung yang
tentunya akan mencemari sungai Cikapundung ini. Oleh karena itu
perlu dibuat suatu sistem penyaluran air buangan yang baik sebagai
contoh shallow bore sewer agar Sungai Cikapundung tidak tercemar
lagi oleh black water dan grey water dari penduduk.
b. Analisis Pemilihan Sistem dan Perpipaan Atas dasar
pertimbangan-pertimbangan di atas pada kondisi eksisting di daerah
pelayanan, maka sistem penyaluran air kotor yang akan diterapkan di
daerah tersebut adalah Shallow Bore Sewer atau Sistem Riol Dangkal.
Shallow Bore Sewer merupakan sistem penyaluran air limbah yang di
desain untuk menerima semua air limbah rumah tangga tanpa lebih
dahulu diendapkan dalam tangki interseptor atau tangki septik.
Sebenarnya ada sistem lain yang juga memungkinkan untuk diterapkan
pada wilayah sepertin ini, yaitu Small Bore Sewer. Hanya saja
apabila menggunakan Small Bore Sewer maka dibutuhkan tangki
interseptor untuk mengolah padatan, karena saluran yang ada hanya
dapat mengalirkan air buangan (grey water). Daerah layanan kali ini
merupakan daerah padat dan akses jalannya berupa gang-gang kecil
sehingga apabila diadakan tangki septik maka akan kesulitan untuk
menguras tangki septik tersebut karena mobil penyedot lumpur tinja
tidak dapat menjangkau daerah yang memiliki akses jalan yang kecil.
Selain itu jika menggunakan Small Bore Sewer maka dibutuhkan suatu
organisasi yang dapat mengordinir pengoperasian serta pemeliharaan.
Kondisi masyarakat di daerah tersebut yang masih belum terlalu
memperhatikan masalah sanitasi akan menyulitkan pada saat
seharusnya dilakukan pemeliharaan ataupun pengontrolan saat
pengoperasian sistem Small Bore Sewer ini. Untuk alasan-alasan
tersebutlah akhirnya kami memilih sistem Shallow Bore Sewer
dibandingkan Small Bore Sewer untuk wilayah ini. Shallow Bore Sewer
cocok diterapkan untuk : Daerah berkepadatan penduduk tinggi
Perumahan berpendapatan rendah Daerah yang tidak terdapat lahan
tanah untuk membuang lubang sanitasi setempat atau tangki
interseptor (septik) Untuk negara berkembang di mana biasanya
tingkat urbanisasinya tinggi dan kekurangan dan untuk
sanitasinya.
Pada sistem Shallow Bore Sewer yang akan dibuat, air limbah dan
padatan dari tiap-tiap rumah akan dialirkan melalui pipa menuju ke
primary treatment yaitu septic tank komunal untuk kemudian diolah
dan dibuang ke badan air. Di samping septic tank komunal yang akan
dibuat akan dibangun pula pengolahan lanjutan yaitu menggunakan ABR
(Anaerobic Buffel Reactor) untuk mereduksi efluen yang mungkin
keluar dari septic tank komunal sehingga air buangan yang terolah
sudah benar-benar aman.Sistem penyaluran yang kami buat sebisa
mungkin akan mengalir secara gravitasi mengingat susunan topografi
yang tercantum pada peta. Penempatan septic tank didasarkan dengan
daerah yang akan dilayani. Septic tank komunal akan dibangun di
sebelah selatan yang memiliki elevasi tanah yang lebih rendah dari
daerah pelayanan. Septic tank komunal digambarkan dengan kotak
berwarna biru yang akan dibangun di antara wilayah G1 dan G2.Untuk
sistem perpipaan, air buangan dari rumah-rumah penduduk akan
dialirkan melalui pipa persil menuju pipa servis dan langsung
mengalir ke septic tank komunal secara gravitasi. Pipa servis yang
melayani zona E dimulai dari titik E menuju titik HA yang dibangun
di belakang rumah warga zona E. Untuk zona D wilayah D1 dilayani
oleh pipa servis F- HA yang dibangun di depan rumah warga. Untuk
zona F dilayani oleh pipa servis G-HB yang dibangun di belakang
rumah warga. Untuk wilayah D2 dan wilayah G2 dilayani oleh pipa
servis dari titik HB yang dibangun di depan rumah warga yang
langsung mengalir ke septic tank. Pipa ini juga menerima air
buangan dari pipa servis E- HA dan F- HA. Selanjutnya adalah
wilayah G1 yang dilayani oleh pipa servis yang berawal dari titik I
yang langsung mengarah ke septic tank yang dbangun di belakang
rumah warga.
3. Perhitungana. Jumlah Air BuanganTabel. Jumlah Penduduk dan
Air Buangan Domestik tiap WilayahZonaJumlah PendudukAir Buangan
(l/s)
D1291520,11346720,0648384
E121431950,17830560,243144
F12156780,19451520,0972576
G121691430,21072480,1783056
Pada zona G terdapat sebuah toko yang menghasilkan air buangan
0,022500 l/s.
b. Dimensi PipaTabel. Perhitungan Dimensi Pipa
Contoh Perhitungan untuk segmen E-F:1) Panjang Segmen pipa
2) Debit Rata-Rata
3) Beda Tinggi (ht)
2) Panjang Pipa Ekivalen Lekivalen = 1,1 x LaktualLekivalen =
1,1 x 192 = 211,2 m
3) Debit Harian Maksimum (Qmd) di mana :Qmd = Debit air buangan
maksimum dalam 1 hari (L/dtk)fmd = Faktor debit hari maksimum =
1,1-1,25 (1,25 Moduto)Qr = Debit rata-rata air buangan (L/dtk)
0,00000042145 = 0,0005 m3/s
4) Debit Puncak (Qp)
P = Jumlah Penduduk/1000 orang
5) Debit Infiltrasi (Qinf)Qinf = (L x q inf)+(0,2 x Qaverage
wastewater)di mana :Qinf = debit tambahan dari infiltrasi limpasan
air hujan (L/dtk)L= panjang lajur pipa (m)qinf = debit satuan
infiltrasi dalam pipa. (2 L/dtk/1000)
6) Debit Perencanaan (Qd)Qd = Qp + QinfQd = 0.000822 + 0,0005 =
0,00133 m3/s
7) Slope tanahSlope tanah = Slope tanah = = 0,00473
8) D teoritis
, Q d = debit perencanaan n = koefisien manning (0,012)S pipa =
kemiringan pipa = 0,069 m
Diameter minimum untuk Shallow Bore Sewer adalah 100 mm.
9) Vfull
= 0,453 m/s
10) Qfull
= 0,00355 m3/s
11)
12) d/D dan Vd/Vfulld/D dan Vd/Vfull diperoleh dari Nomograph di
bawah ini. d/D diperoleh dengan menarik garis lurus ke atas dari
sumbu y (Q/Qfull) hingga menyinggung garis Discharge sehingga
didapatkan nilai d/D (sumbu x). Sedangkan Vd/Vfull diperoleh dengan
mearik garis lurus ke kanan dari sumbu x (d/D) hingga menyinggung
garis velocity sehingga didapatkan nilai v/vfull.
Gambar. Nomograph of selected hydraulic elements for circular
pipe flowing partially full
13) VdVd = Vd = =0,412 m/s
14) Elevasi Puncak Awal PipaElevasi Puncak Awal Pipa = elevasi
awal tanah 2,5Elevasi Puncak Awal Pipa = 728 2,5 = 725,5 m
15) Elevasi Puncak Akhir PipaElevasi Puncak Akhir Pipa = elevasi
akhir tanah 2,5Elevasi Puncak Akhir Pipa = 727 2,5 = 724,5 m
16) Elevasi Dasar Pipa HuluElevasi Dasar Pipa Hulu = Elevasi
Puncak Awal Pipa diameter pipa pasaranElevasi Dasar Pipa Hulu =
725,5 0,1 = 725,4 m
17) Elevasi Dasar Pipa HilirElevasi Dasar Pipa Hulu = Elevasi
Puncak Akhir Pipa diameter pipa pasaranElevasi Dasar Pipa Hulu =
724,5 0,1 = 724,4 m
18) Tinggi Galian (Hg)Hg awal = elevasi awal tanah elevasi dasar
pipa huluHg awal = 728 725,4 = 2,6 m
Hg akhir = elevasi akhir tanah elevasi dasar pipa hilirHg akhir
= 727 724,4 = 2,6 m
19) Lebar Galian (Lg)Lg = (1,5 x Dpasaran) + 0,5Lg = (1,5 x 0,1)
+ 0,5 = 0,65 m
20) Volume Galian (Vg)Vg = Hg awal x Lg x LekivalenVg = 2,6 x
0,65 x 211,2 = 356,928 m
c. Dimensi Septic TankTabel. Perhitungan Dimensi septic Tank
Dalam menentukan unit pengolahan air buangan yang tepat
diaplikasikan di suatu daerah perlu diperhatikan beberapa
parameter-parameter, yaitu ekonomi penduduk, kerapatan penduduk,
karakteristik rumah penduduk, karakteristik sosial buadaya
masyarakat, ketersediaan lahan, ketersediaan sumber air, dan
kerelaan masyarakat untuk melakukan pemeliharaan dan pengembangan
untuk fasilitas komunal.Di daerah pelayanan ini, unit pengolahan
yang paling tepat diaplikasikan di sini adalah tangki septik
komunal tercampur, mengingat keterbatasan lahan yang ada dan biaya
instalasi yang relatif murah karena pada umumnya penduduk di daerah
ini bergolongan ekonomi menengah ke bawah. Dalam mendesain tangki
septik, ada beberapa kriteria desain yang harus dipenuhi
berdasarkan SNI 03-2398-2002, yaitu: Rasio panjang (p) dan Lebar
(l) = 2:1 Lebar minimum = 0.75 m Panjang minimum = 1.5 m Kedalaman
efektif tangki = 1-2.1 m Waktu retensi = 2 hari Kedalaman freeboard
= 0.2-0.4 m Penutup tangki septik yang tertimbun dalam tanah = 0.4
mWaktu retensi hidraulik sendiri dibagi menjadi 2 tipe, yaitu untuk
tangki septik tercampur (pengolahan grey water dan black water
digabung) dan tangki septik terpisah (hanya mengolah black water).
Untuk tangki septik hanya menampung limbah WC (terpisah)Th = 2,5
0,3 log (P.Q) > 0,5 Untuk tangki septik yang menampung limbah WC
+ dapur + kamar mandi (tercampur)Th = 1,5 0,3 log (P.Q) >
0,2Berikut merupakan contoh perhitungan tangki septic. Jumlah debit
air buangan per orangnya adalah 107,73148 L/orang/hari untuk
wilayah domestik dan 1200 L/orang/hari untuk non domestik. Nilai
Qrata-rata air buangan menyatakan nilai debit air buangan rata-rata
domestik dan non domestik yang didapatkan dari penjumlahan debit
air buangan domestik dan non domestik.
Pada perencanaan tangki septik ini, pengerukan tangki septik
direncanakan setiap 3 tahun sekali. Berdasarkan peta, lahan untuk
pembuatan unit pengolahan air buangan yang tersedia adalah kurang
lebih sebesar 250 m2. Berdasarkan kriteria desain, waktu retensi
hidraulik minimum (Th) untuk tangki septik tercampur adalah >
0,2 hari. Oleh karena itu diperlukan tangki septik agar memenuhi
kriteria desain.
Kedalaman freeboard yang digunakan dalam perencanaan tangki
septik komunal ini adalah 0,3 m dan ketinggian tangki septik adalah
1,5 m. Kemudian menentukan kapasitas penampungan lumpur dan
kapasitas penampungan air untuk menentukan volume tangki septic
yang digunakan. Volume tangki septik didapatkan dari penjumlahan
kapasitas penampungan lumpur dan kapasitas penampungan air.
(h) = + = 21.32 + 4.15 = 25.47 3
Luas tangki septik yang digunakan didapatkan dari volume tangki
septik dibagi dengan kedalaman tangki septik dan kedalaman
freeboard.
Dari kriteria desain diketahui bahwa rasio panjang : lebar = 2 :
1, maka panjang tangki septik adalah:
Nilai lebar dan panjang tangki septik hasil perhitungan ini
adalah untuk 1 unit tangki septik, sementara tangki septik yang
dibutuhkan di zona 1 agar memenuhi kriteria desain adalah 6 unit
tangki septik.