laporan sesungguhnya
TRANSCRIPT
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Air merupakan kebutuhan yang essensial bagi manusia karena air digunakan
untuk memenuhi kebutuhan pokok sehari-hari seperti minum, mandi, mencuci dan lain-lain. Secara umum manfaat air bagi kehidupan manusia meliputi dua aspek, yaitu: Aspek Internal Yaitu air yang berperan dalam tubuh manusia, misalnya untuk keperluan minum, proses metabolisme, melarutkan bahan makanan, dan lain-lain. Aspek Eksternal Yaitu peranan air di luar tubuh manusia, misalnya untuk keperluan industri, pertanian, transportasi, dan lain-lain. Ketersediaan air di bumi yang dapat dikonsumsi oleh manusia terdiri dari : Air Hujan Air Permukaan Air Tanah Dari ketiga macam air di atas, yang dapat langsung dikonsumsi oleh manusia adalah air hujan dan air tanah dengan kriteria tertentu. Air permukaan yaitu air hujan yang telah terendapkan di permukaan bumi selama beberapa lama dan tidak dapat dikonsumsi langsung karena rentan terhadap penyebaran penyakit yang dapat disebarkan melalui air (water borne disease). Oleh karena itu, untuk mendapatkan air yang sesuai dengan kualitas yang diharapkan air harus diolah terlebih dahulu sebelum akhirnya dikonsumsi oleh manusia.
Teknik lingkungan
Page 1
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
1.2
Gambaran Umum Kota Bintank merupakan Kota yang memiliki jumla kepadatan penduduk pada
tahun 2012 sebesar 2359 jiwa dan pada tahun 2037 diperkirakan sebesar 3685 jiwa dengan luas wilayah 5,88 Ha dengan kontur naik turun di atas permukaan tanah dan salah satu sumber air baku yang digunakan di Kota Bintank ini adalah Sungai Bulan. Penggunaan lahannya didominasi oleh pemukiman, sekolah, perkantoran, pasar dan selebihnya digunakan untuk pertanian dan ruang terbuka. Kota Bintank merupakan daerah yang berkembang pesat dibidang industri dan perdagangan. Infrastruktur yang sudah ada di Kota Bintank adalah jalan dengan perkerasan, jaringan listrik, jaringan telepon dan pipa distribusi air bersih. Melihat Kota Bintank merupakan kota yang sedang berkembang, maka dalam penyediaan air bersih perancangannya ditargetkan mencapai 90% secara bertahap.
1.3
Tahapan Perencanaan Perancangan Perancangan yang dibuat meliputi design teknik untuk bangunan pengambilan
air sistem pengolahan air bersih, design teknik untuk bangunan pengolahan air serta rancangan fasilitas penunjang. design teknik yang dimaksud selain terdiri dari nota perhitungan (design note), design sistem (skema) dan design bangunan yang terdiri dari (denah, tampak, potongan dan detail), selain itu juga memuat perkiraan anggaran biaya pelaksanaan pekerjaan dan spesifikasi teknis untuk pelaksanaan pekerjaan. Perancangan sistem pengolahan yang akan digunakan adalah sistem pengolahan konvensional dan jenis bangunan pengolahan sesuai dengan kualitas air baku di Kota tersebut. Lokasi kegiatan perancangan bangunan pengolahan air minum ini terletak di Kota Bintank, Kabupaten Kubu Raya, Pontianak, Kalimantan Barat. Perancangan bangunan pengolahan air minum ini dibangun di Kota Bintank karena Kota Bintank belum memiliki sistem pengolahan air minum yang baik. Oleh karena itu, perlu dibuat sistem rancangan teknik bangunan pengolahan air minum yang sesuai dengan kondisi Kota Bintank sehingga mampu menghasilkan air bersih sesuai standar baku
Teknik lingkungan
Page 2
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
mutu air bersih yang berlaku (Kepmenkes RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002) dan dapat dimanfaatkan dengan baik bagi masyarakat di Kota Bintank. Perencanaan sistem bangunan pengolahan air minum di Kota Bintank ini akan menggunakan sumber air dari Sungai Bulan. Sungai Bulan ini lebarnya 3,5 meter dan kedalaman 5 meter memiliki debit 38 liter/detik, muka air rendah 1 meter dan muka air tinggi / banjir tidak melimpas melewati tebing 5 meter. Debit yang tersedia pada Sungai Bulan pada kondisi normal adalah 38 liter/detik. Karena kebutuhan air untuk Kota Bintank pada tahun 2037 adalah 30 liter/detik berarti debit yang tersedia pada sungai cukup untuk memenuhi kebutuhan tersebut.
1.4
Sistematika Laporan Perancangan
Laporan perancangan bangunan pengolahan air minum untuk Kota Bintank akan disusun dengan urutan sebagai berikut: BAB I Pendahuluan yang berisi keterangan mengenai kenapa dan dimana perancangan dibuat, uraian singkat tentang kondisi lokasi kegiatan perancangan, cakupan pekerjaan perancangan dan tata urut isi laporan perancangan. BAB II BAB III BAB IV BAB V Sumber Air Baku. Perencanaan Sistem Pengolahan Air. Rancangan Bangunan Pengolahan Air. Rancangan Fasilitas Penunjang.
BAB VI Perkiraan Anggaran Biaya Pelaksanaan Pekerjaan
Teknik lingkungan
Page 3
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
BAB II SUMBER AIR BAKUSumber air baku yang digunakan Kota Bintank berasal dari Sungai Bulan yang terletak 28 m dari Kota Bintank yang memiliki lebar 3,5 m dan kedalaman 5 m serta dengan kontur yang tidak rata. Data jumlah sarana dan prasarana yang dimiliki Kota Bintank dapat dilihat pada tabel 2.1 Tabel 2.1 Jumlah Fasilitas Kota Bintank no 1 2 Fasilitas Perkantoran Perdagangan a. Pasar b. Pertokoan c. Pemotongan hewan 3 Sekolah a. SD b. SMP c. SMA 4 5 Puskesmas tempat ibadah a. Masjid b. Gereja 6 7 8 Terminal Hidran keran umum 3 2 1 2 2 2 1 1 3 3 7 1 Jumlah ( unit ) 5
Sumber : Data Sekunder
Teknik lingkungan
Page 4
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Berdasarkan proyeksi jumlah penduduk diperkirakan jumlah penduduk Kota Bintank pada tahun 2037 mencapai 3685 jiwa. Perkiraan jumlah penduduk untuk tiap tahunnya dapat dilihat dari tabel 2.2. Tabel 2.2 Proyeksi Jumlah Penduduk Tahun Tahun Proyeksi Jumlah Penduduk 2012 2359 2013 1 2402 2014 2 2445 2015 3 2489 2016 4 2534 2017 5 2579 2018 6 2626 2019 7 2673 2020 8 2721 2021 9 2770 2022 10 2820 2023 11 2871 2024 12 2922 2025 13 2975 2026 14 3028 2027 15 3083 2028 16 3138 2029 17 3195 2030 18 3253 2031 19 3311 2032 20 3371 2033 21 3431 2034 22 3493 2035 23 3556 2036 24 3620 2037 25 3685Sumber : Analisis Data
Pada Kota Bintank menggunakan standar penggunaan air sebesar 140 L/org sehingga dapat diketahui perhitungan kebutuhun air penduduk Kota Bintank yang dapat dilihat pada tabel 2.3.
Teknik lingkungan
Page 5
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Tabel 2.3 Perhitungan Kebutuhan Air Penduduk Kota Bintankjenis kebutuhan kebutuhan desa fasilitas ( l / hari ) Losses total kebutuhan air pada tahun n % pelayanan Total Kebutuhan air dengan % pelayanan (L/hari) Total Kebutuhan air dengan % pelayanan (L/det) 2012 1201478 577200 1327717 3106395 35% 1087238 12,58 kebutuhan pada tahun ( liter/ hari ) 2017 1235622 577525 1263115 3076262 45% 1384318 16,02 2022 1273095 577860 1198179 3049134 55% 1677024 19,41 2027 1314016 578205 1132745 3024965 65% 1966227 22,76 2032 1358838 578560 1066726 3004125 75% 2253094 26,08 2037 1407548 578925 999887 2986360 85% 2538406 29,38
Sumber : Analisis Data
Pemakaian air rata-rata pada hari maksimum setiap 5 tahun selama 25 tahun dapat dilihat pada tabel 2.4 Tabel 2.4 Pemakaian Air pada Hari MaksimumPemakaian rata-rata L/det 2012 13 2017 16 2022 19 2027 23 2032 26 2037 29 Sumber : Hasil Analisis Tahun Faktor Hari Max 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Pemakaian Hari Max L/det 14 18 21 25 29 32
Air Sungai Bulan dipilih sebagai sumber air baku, karena kualitas air pada sungai ini masih dalam keadaan baik sehingga pengolahan yang digunakan tidak terlalu rumit. Dalam Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Bersih harus terlebih dahulu mengetahui kualitas standar air baku dan standar air minum yang digunakan sebagai pembanding dari beberapa parameter. 2.1 Standar Kualitas Air Air yang akan diolah untuk kebutuhan penduduk Kota Bintank ditargetkan
sesuai dengan standar kualitas air bersih yang ada di Indonesia saat ini. Standar kualitas air bersih antara lain menggunakan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat Syarat dan Pengawasan Kualitas Air dan standar kualitas air minum menggunakan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia
Teknik lingkungan
Page 6
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air berdasarkan pembagian kelas. Tabel mengenai standar kualitas air minum, kualitas Sungai Bulan, dan perbandingan antara standar kualitas air minum dan kualitas Sungai Bulan dapat dilihat pada tabel 2.5. Tabel 2.5 Persyaratan Kualitas Air Minum Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Parameter Uji Temperatur **) Residu Terlarut (TDS) **) Residu Tersusupensi (TSS) Warna **) Turbidity **) pH BOD COD DO **) Total Posfat sebagai P Nitrat sebagai NO 3-N Nitrit sebagai NO 2-N Amoniak sebagai NH 3-N Besi (fe) M angan (M n) Seng (Zn) Tembaga (Cu) Cadmium (Cd) Timbal (Pb) Arsen (As) M erkuri (Hg) Khrom Heksavalen (Cr) Khlorida (Cl) Sianida (CN) Fluorida (F) **) Khlorida Bebas (Cl2) **) Sulfat (SO 4) Belerang (H 2S) **) M inyak dan Lemak Deterjen sebagai M BAS Fenol Fecal Coliform **) Total Coliform **) S atuan I C mg/L mg/L Pt-Co NTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Koloni/100 mL Koloni/100 mL 3 1000 50 50 (-) 6 s/d 9 2 10 6 0,2 10 0,06 0,5 0,3 0,1 0,05 0,02 0,01 0,03 0,05 0,001 0,05 600 0,2 0,5 0,03 400 0,002 1 0,2 0,001 100 1000 Kelas Mutu Air II 3 1000 50 50 (-) 6 s/d 9 3 25 4 0,2 10 0,06 (-) (-) (-) 0,05 0,02 0,01 0,03 1 0,002 0,05 600 0,2 1,5 0,03 (-) 0,002 1 0,2 0,001 1000 5000 III 3 1000 400 50 (-) 6 s/d 9 6 50 3 1 20 0,06 (-) (-) (-) 0,05 0,02 0,01 0,03 1 0,002 0,05 (-) 0,02 1,5 0,03 (-) 0,002 1 (-) (-) 2000 10000 IV 5 2000 400 50 (-) 5 s/d 9 12 100 0 5 20 (-) (-) (-) 2 0,2 0,01 1 1 0,005 1 (-) (-) (-) (-) (-) (-) 1 (-) (-) 2000 10000
Sumber: Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001
Teknik lingkungan
Page 7
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Keterangan : mg = miligram ug = mikrogram MBAS = Methylene Blue Active Substance ABAM = Air Baku untuk Air Minum L = Liter Bq = Bequerel ml = militer
Dalam perencanaan ini, sumber air yang akan digunakan berasal dari Sungai Bulan. Data-data mengenai kualitas air baku Sungai Bulan beserta hasil perbandingan dengan kualitas air berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 dapat dilihat pada tabel 2.5. Berdasarkan tabel kualitas minum berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 yang dibandingkan dengan kualitas air baku Sungai Bulan dapat disimpulkan sebagian besar dari parameter-parameter air baku Sungai Bulan masih memenuhi standar baku mutu yang diijinkan. Namun ada parameter yang melebihi baku mutu, yaitu TSS, BOD, DO, Kekeruhan, Besi dan NO2 Tabel 2.6 Standar Kualitas Air Baku menurut PP RI No.82 Tahun 2001 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Parameter TDS TSS pH BOD COD DO Kekeruhan Besi Mangan NH3 NO3 NO2 SO4 Satuan mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L NTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Baku Mutu (PP RI No.82 Th.2001) 1000 50 6-9 2 10 6 5 0.3 1 0.5 10 0.06 400 Kualitas Air Baku Sungai Bulan 205 95 6 2,03 3,78 7 72 0,4 0,8 0,05 0,10 0,29 0,08
Sumber : Data Sekunder
Teknik lingkungan
Page 8
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
2.2
Penentuan Sumber Air Baku Berdasarkan hasil pemantauan air Sungai Bulan yang dilaksanakan pada tahun
2011 oleh pemerintah daerah setempat, status mutu air Sungai Bulan adalah tercemar ringan (CR). Status mutu air pada pemantauan tersebut dibuat dengan membandingkannya terhadap baku mutu air menurut PP nomor 82 tahun 2001. Menurut data hasil pemantauan kualitas air sungai Bulan, terdapat beberapa parameter yang melebihi baku mutu air pada beberapa lokasi pemantauan yaitu: TSS sebesar 95 mg/L, BOD sebesar 2,03 mg/L, DO sebesar 7 mg/L, kekeruhan 72 NTU, Besi 0,4 mg/L, dan NO2 sebesar 0,29 mg/L. Hal ini kemungkinan dikarenakan aliran sungai ini membawa zat zat padat yang berasal dari erosi, penghancuran zat organik, garam garam mineral yang terkandung dalam tanah yang dilaluinya misalnya besi. Sehingga mengakibatkan total padatan suspensinya besar dan kekeruhan air yang melebihi baku mutu. 2.3 Karakteristik Sumber Air Baku Sumber air baku memegang peranan yang sangat penting dalam industri air
minum. Air baku (raw water) merupakan awal dari suatu proses dalam penyediaan dan pengolahan air bersih. Sumber air baku bisa berasal dari sungai, danau, sumur air dalam, mata air dan bisa juga dibuat dengan cara membendung air buangan atau air laut. Evaluasi dan pemilihan sumber air yang layak harus berdasar dari ketentuan berikut : 1. Jumlah air yang diperlukan 2. Kualitas air baku 3. Kondisi iklim 4. Tingkat kesulitan pada pembangunan intake 5. Tingkat keselamatan operator 6. Ketersediaan biaya minimum operasional dan pemeliharaan untuk IPA 7. Kemungkinan terkontaminasinya sumber air pada masa yang akan datang 8. Kemungkinan untuk memperbesar intake pada masa yang akan datang Karakteristik sungai Bulan yaitu sungai yang lebar dan dangkal dengan aliran air yang tetap serta terdapat sedimen berupa pasir dan kerikil.
Teknik lingkungan
Page 9
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
2.4
Perancangan Bangunan Pengambilan Air / Intake Intake adalah bangunan penangkap air atau tempat air masuk dari sungai, danau
atau sumber air permukaan lainnya ke instalasi pengolahan. Intake Kota Bintank berada persis di Sungai Bulan. Bangunan pengolahan air minum di Kota Bintank akan dibangun dekat dengan intake agar proses pengambilan air baku yang diambil langsung dari sungai tersebut diharapkan dapat mengurangi biaya pemasangan dan pemeliharaan pipa. Intake untuk Kota Bintank dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.1 Simple Intake
Adapun beberapa persyaratan penempatan lokasi intake adalah sebagai berikut : Penempatan intake sebaiknya pada lokasi yang memudahkan dalam pelaksanaan dan aman terhadap daya dukung alam atau terhadap longsor dan lain-lain. Penempatan bangunan pengambilan atau intake sebaiknya tertutup serta aman terhadap polusi yang disebabkan pengaruh luar dan pencemaran oleh manusia atau mahluk hidup lainnya. Konstruksi intake harus aman terhadap banjir air sungai, terhadap guling, gaya geser, daya dukung rembesan, gempa dan gaya angkat air. Dimensi intake harus mempertimbangkan kebutuhan maksimum harian. Dimensi inlet dan outlet serta letaknya harus memperhatikan fluktuasi ketinggian muka air.
Teknik lingkungan
Page 10
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Pemilihan lokasi intake harus memperhatikan karakteristik sungai dan diusahakan pada ketinggian yang memungkinkan pengaliran dengan sistem gravitasi. Konstruksi bangunan pengambilan direncanakan dengan umur efektif atau live time minimal 20 tahun. Bahan atau material konstruksi yang digunakan diusahakan menggunakan material lokal atau disesuaikan dengan kondisi daerah yang bersangkutan. Sungai Bulan selain digunakan sebagai sarana transportasi juga digunakan penduduk yang berada di sepanjang sungai untuk mandi, cuci dan kakus (MCK). Untuk bisa memanfaatkan air tersebut, diperlukan bangunan penangkap air / intake agar dapat menampung air yang dapat dialirkan melalui pipa transmisi ke instalasi pengolahan air sebelum didistribusikan ke daerah pelayanan. Sungai Bulan dipilih sebagai sumber air baku karena : a. Kualitas air relatif masih dalam keadaan baik sehingga pengolahan yang digunakan tidak terlalu rumit. b. Memiliki debit yang cukup untuk melayani kebutuhan air bersih penduduk di Kota Bintank dalam jangka waktu yang lama. Dengan beberapa pertimbangan, intake juga akan dilengkapi dengan beberapa perlengkapan agar pengolahan air baku terjadi lebih sempurna, perlengkapan intake yang akan digunakan dalam perencanaan bangunan instalasi pengolahan air ini adalah sebagai berikut : a. Saringan (strainer) Untuk saringan (strainer) ada beberapa kriteria, yaitu : - Kecepatan aliran melalui saringan antara 0,15 0,30 m/detik. - Lubang saringan diameternya antara 6 12 mm (1/4 ). - Luas penampang kotor saringan adalah 2 kali luas efektifnya. b. Struktur/bangunan pelindung. c. Saluran masuk/pengarah aliran. d. Katup pengaman dan katup penguras. e. Tapak/pondasi yang baik (untuk intake terapung memiliki tambatan yang baik). Teknik lingkungan
Page 11
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
2.5 Perhitungan dimensi Intake Kapasitas pengolahan (Q) = 32 L/detik = 0,032 m3/detik Vpipa (V minimum agar tidak terjadi pengendapan) : 1,5 m/detik Maka luas penampang pipa (A) :
Diameter pipa (d) :
V saringan = 0,2 m/detik
Luas kotor
=2xA = 2 x 0,16 m2 = 0,32 m2
Teknik lingkungan
Page 12
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
BAB III PERENCANAAN SISTEM PENGOLAHAN
3.1
Kualitas Air Baku Kualitas air tergantung dari karakteristik fisik, kimia dan biologinya. Adapun
syarat-syarat kualitas air secara fisik, kimia dan biologi adalah sebagai berikut : Persyaratan fisis, meliputi warna, bau, rasa, kekeruhan, temperatur, dan daya hantar listrik. Persyaratan kimia, meliputi pH, kesadahan, besi, mangan, seng, krom cadmium, nitrat, chlor, sulfat, klorida, dan lain-lain. Persyaratan radioaktif, meliputi sinar alpha dan sinar betha. Persyaratan mikroorganisme, meliputi total koliform dan koli tinja.
Air bersih yang diproduksi harus memenuhi standar kualitas atau ketentuan air bersih/minum yang ditentukan oleh lembaga-lembaga yang bertanggung jawab (WHO) atau peraturan perundang-undangan yang ada pada suatu negara. Berdasarkan hasil pemantauan air Sungai Bulan yang dilaksanakan pada tahun 2012 oleh pemerintah daerah setempat, status mutu air Sungai Bulan adalah tercemar ringan (CR). Status mutu air pada pemantauan tersebut dibuat dengan membandingkannya terhadap baku mutu air kelas I menurut PP nomor 82 tahun 2001. Menurut data hasil pemantauan kualitas air sungai Bulan, terdapat beberapa parameter yang melebihi baku mutu air kelas I pada beberapa lokasi pemantauan yaitu: TSS sebesar 95 mg/L, BOD sebesar 2,03 mg/L, DO sebesar 7 mg/L,
kekeruhan 72 NTU, Besi 0,4 mg/L, dan NO2 sebesar 0,29 mg/L, dimana senyawa tersebut dapat membahayakan kesehatan penduduk Bintank. Oleh karena itu, diperlukan bangunan pengolahan air bersih yang efektif dan sesuai dengan kondisi kualitas sumber air baku yang ada.
Teknik lingkungan
Page 13
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
3.2
Jenis Sistem Pengolahan Pengolahan air adalah usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat
suatu zat sesuai standar air minum yang diinginkan. Proses pengolahan air pada dasarnya dapat digolongkan menjadi tiga bagian pengolahan (Reynolds, 1982), yaitu : Pengolahan fisik, yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air yang akan diubah Pengolahan kimia, yaitu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya Pengolahan bakteriologis, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuh atau memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung di dalam air. Untuk menanggulangi zat - zat pencemar tersebut berdasarkan ulasan kualitas sumber air baku, maka alternatif pengolahannya diperlukan penyaringan kasar (screen), koagulasi, flokulasi, pengendapan (sedimentasi), penyaringan (rapid sand filter) dan yang terakhir ialah desinfeksi. Unit proses dan unit operasi diklasifikasikan sebagai pengolahan secara fisik, kimia atau biologi sesuai dengan prinsip dasarnya. Unit operasi adalah unit pengolahan secara fisik sedangkan unit proses adalah unit pengolahan secara kimia dan biologis. Yang termasuk dalam unit proses berdasarkan alternatif pengolahannya antara lain: Saringan kasar (coarse screen) Saringan kasar pada umumnya diletakkan pada awal proses untuk menyaring bahan bahan kasar berukuran 6 50 mm. Tipe yg umum digunakan antara lain : 1. Bar rack atau bar screen 2. Coarse woven wire screen
Teknik lingkungan
Page 14
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Pengendapan (sedimentation) Secara umum proses sedimentasi diartikan sebagai proses pengendapan, dimana akibat adanya gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih besar dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Prinsip yang digunakan adalah menyaring flok-flok yang telah mengendap. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu (Joko, 2010): Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardneses (CaCO3), besi dan mangan. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu: Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardness (CaCO3), besi dan mangan. Saringan Pasir Cepat (rapid sand filter) Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir. Yang termasuk dalam unit operasi berdasarkan alternatif pengolahannya antara lain:
Teknik lingkungan
Page 15
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Koagulasi Koagulasi didefinisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan padatan
tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh koagulan. Pengadukan cepat merupakan bagian dari koagulasi. Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah (Kawamura, 1991). Proses koagulasi ini dapat menurunkan derajat warna, bau dan rasa. Partikel suspensi maupun koloidal yang telah berbentuk flok hasil koagulan dapat dipisahkan dari air melalui proses sedimentasi. Tingkat kejernihan yang diperoleh tergantung pada jumlah bahan kimia yang digunakan. Pengendapan dapat menghasilkan effluent yang jernih, bebas dari substansi dalam bentuk suspensi dan koloid. Sekitar 80 90 % total padatan terlarut, 40-70% BOD5, 30-60% COD, dan 80-90% bakteri dapat disisihkan (Joko, 2010). Pemilihan koagulan sangat penting untuk menentukan desain kriteria pengadukan cepat dan untuk proses flokulasi dan sedimentasi agar berjalan efektif. Koagulan yang sering digunakan adalah koagulan garam logam seperti : alumunium sulfat, ferric chloride, dan ferric sulfate. Polimer buatan seperti polydiallyl dimethyl ammonium (PDADMA) dan polimer kation alam seperti chitosan (terbuat dari kulit udang) juga dapat digunakan. Perbedaan antara koagulan logam dengan polimer kation adalah pada reaksi hidrolisnya dengan air. Garam logam mengalami hidrolisis ketika dimasukkan ke dalam air sedangkan polimer tidak (Kawamura, 1991). Bentuk pengaduk cepat atau koagulator dapat terdiri atas (Joko, 2010): 1. Tipe hidrolis Dalam pipa, dengan menggunakan kecepatan pengaliran sebagai sumber energi untuk pengadukan. Stated mixer, merupakan peralatan khusus yang dipasang pada pipa untuk mempercepat proses pengadukan. Prinsip kerja peralatan ini adalah memecah dan memutar aliran sehingga gradient kecepatan menjadi lebih besar. Terjunan memanfaatkan energi yang terjadi dari tinggi terjunan air
Teknik lingkungan
Page 16
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
2. Tipe Mekanis Di dalam mencampurkan koagulan dengan air, alat ini menggunakan padel yang digerakkan oleh motor penggerak. Pengaduk cepat tipe mekanis terdiri dari: Impeller Turbin Impeller paddle Impeller propeller
Faktor penting dalam perancangan alat pengaduk mekanis adalah kedua parameter pengadukan, yaitu gradient kecepatan (G) dan waktu pengadukan (td). Di bawah ini terdapat tabel yang dapat digunakan dalam pemilihan G dan td : Tabel 3.1. Gradien Kecepatan dan Waktu Pengadukan Waktu Pengadukan td (detik) 20 30 40 50Sumber : Reynolds, 1996
Gradien Kecepatan (detik-1) 1000 900 790 700
Flokulasi Secara umum flokulasi disebut juga pengadukan lambat, dimana dalam
flokulasi ini berlangsung proses terbentuknya penggumpalan flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentasi. Flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi. Flokulator berjalan dengan kecepatan lambat dengan maksud terjadi pembentukan flok. Kecepatan air dalam bak pengaduk dijaga pada harga 15-30 cm/dt, agar tidak terjadi pengendapan maupun kerusakan flok yang telah terbentuk (Joko, 2010). Teknik lingkunganPage 17
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam mendesain proses flokulasi adalah (Joko, 2010): a. Kualitas air baku b. Proses pengolahan dan hasil yang akan dicapai. c. Kehilangan tekan d. Kondisi tempat e. Biaya f. Fasilitas pengolahan lainnya g. Asesoris lainnya
Desinfeksi Desinfeksi adalah usaha untuk mematikan mikroorganisme yang masih tersisa
dalam proses, terutama ditujukan kepada yang phatogen. Terdapat bermacam-macam cara desinfektan: Kimia : - Larutan Kaporit - Gas Chloor - Gas Ozon Fisika : - Gelombang Mikro - Ultraviolet Untuk membunuh mikroorganisme yang bersifat pathogen terkandung di dalam air, misalnya mikroba E. Coli. Bahan desinfeksi tersebut desinfektan dan biasanya desinfektan kimia berupa kaporit, bromin, klorida, gas khlor, gas iod, ozon, dan kalium permenganat. Desinfektan yang sering digunakan adalah kaporit, gas klor, dan sinar ultra. Kemampuan dari desinfektan ini adalah sebagai berikut (Joko, 2007): 1. Menghilangkan bau. 2. Mmematikan alga. 3. Mengoksidasi Fe (II) menjadi Fe (III) sehingga konsentrasi di air turun. 4. Mengoksidasi Mn.
Teknik lingkungan
Page 18
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
5. Mengoksidasi H2S menjadi H2SO4. 6. Mengoksidasi nitrat menjadi nitrit. 7. Mengoksidasi amonia menjadi senyawa amin. 8. Mengoksidasi phenol menjadi senyawa phenol yang tidak berbahaya. Tidak semua unit-unit pengolahan air minum yang meliputi unit proses dan unit operasi digunakan. Seluruh proses pengolahan air bersih yang dilakukan di Sungai Bulan ini tergantung dari kondisi air baku, parameter yang perlu diolah serta situasi sosial-ekonomi dilihat dari segi operasional, perawatan dan biayanya. Berdasarkan penilaian kualitas air baku yang ada, dimana parameter kekeruhan dan TSS melebihi baku mutu maka perlu dilakukan unit operasi pengolahan prasedimentasi untuk mengendapkan kekeruhan dan dilanjutkan dengan koagulasi dan floktulasi, sedangkan kadar besi (Fe), nitrit, BOD tidak perlu suatu unit pengolahan khusus karena parameter dari besi (Fe), nitrit, dan BOD tidak terlalu tinggi dari standar baku mutu, dan parameter tersebut akan berkurang sejalan proses pengolahan. Dan juga dalam proses pengolahan juga terdapat unit pengolahan filtrasi untuk mereduksi kandungan besi (Fe) sedangkan desinfeksi untuk menghilangkan organisme patogen yang terdapat pada air baku. 3.3 Rencana Sistem Pengolahan Berdasarkan dari kondisi mutu air baku pada Sungai Bulan, maka direncanakan
pembuatan sistem pengolahan lengkap dengan skema sebagai berikut :
Air baku Coarse screen Koagulasi Sedimentasi Prasedimentasi Flokulasi Filtrasi Desinfeksi
Air bersih
\ Gambar 3.1. Denah proses pengolahan \
Teknik lingkungan
Page 19
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Dimana sumber air baku yang diambil dari intake akan dibawa melalui pipa transmisi menuju bangunan pengolahan air dan akan dilanjutkan dengan sistem pengolahan yang lengkap. Sebelum melalui proses koagulasi-flokulasi terlebih dahulu air baku diendapakan pada bak pra-sedimentasi untuk mengurangi kekeruhan. Pada bak koagulasi-flokulasi diberi koagulan berupa tawas sehingga kekeruhan pada air baku yang ada dapat teratasi dan dilanjutkan ke dalam bak sedimentasi dimana sedimen atau endapan endapan yang terbentuk dapat mengendap di bak sedimentasi sebelum difiltrasi. Setelah difiltrasi, diperoleh air baku yang diharapkan bebas dari kandungan besi (Fe), kekeruhan air yang ada pun dapat teratasi serta kandungan BOD, TSS, nitrit yang ada pun sudah memenuhi kadar baku mutu yang ada. Selanjutnya, dilakukan disenfeksi untuk menghilangkan organisme patogen yang terdapat pada air baku sehingga air yang dihasilkan dari bangunan pengolahan air dengan sistem pengolahan lengkap ini benar benar telah sesuai dengan baku mutu yang ada sehingga layak untuk didistribusikan ke rumah rumah penduduk.
Teknik lingkungan
Page 20
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
BAB IV RANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR4.1 Pra-sedimentasi Bentuk bak pengendap pertama adalah persegi panjang dengan arah aliran
horizontal. Bak didesain berbentuk persegi panjang adalah untuk meningkatkan waktu detensi partikel. a. kriteria desain : b. Diameter orifice Surface loading Waktu detensi Kemiringan plate () Jarak antar plate (wp) Tebal plate ( tp ) Panjang plate ( pp ) Lebar plate ( lp ) NFR NRE Jarak pipa inlet ke zona lumpur Jarak plate ke pipa inlet Jarak gutter ke plate Tinggi plate Kadar lumpur = 3 cm = 60 120 m3/m2.hari = 1 2 jam = 45 - 60 = 25 100 mm = 2,5 5 mm = 1000 2500 mm = 1000 1200 mm = 10 5 = 500 = 0,2 0,3 m = 1 1,4 m = 0,3 0,4 m = 1 1,2 m = 4 6%
Perencanaan Debit ( Q ) Beban permukaan ( vo ) Kecepatan inlet dan outlet ( v ) Viskositas kinematis () Viskositas dinamis ( ) = 32 L/det = 0,032 m3/det = 2 m/jam = 5,56 x 10-4 m/det = 0,6 m/det = 0,893 x 10-6 m2/det = 0,890 x 10-3 kg/m.det
Teknik lingkungan
Page 21
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air MinumKerapatan air (w) Berat jenis air () Kerapatan lumpur (s) P:L Tinggi air di v-notch (ho) Tebal gutter % removal Slope Kadar lumpur Waktu pengurasan
-
= 997 kg/m3 = 9,77 kN/m3 = 2600 kg/m3 =3:1 = 3 cm = 0,03 m = 2 cm = 0,02 m = 65% = 2% = 3% = 3 hari = 72 mg/L
- Turbidity c. Perhitungan Zona pengendapan
Direncanakan terdapat 2 bak sedimentasi dengan debit masing-masing bak Q = 0,016 m3/det. Luas pengendapan A=
Dimensi bak P:L=3:1 H A 29 29 3 L2 L P = 2m =PxL = 3L x L = 3L2 = 27 =3m = =3x3 =9m Teknik lingkunganPage 22
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Cek waktu tinggal td = =
Kecepatan horizontal partikel VH = = m/det = 2,6 x 10-3 m/det
Jari-jari hidrolis R=( )
Cek bilanga reynold NRE = = 2620 > 500 ( tidak memenuhi ) Cek bilangan Froud NFr =( )
= 7,6 x 10-7 < 10-5 ( tidak memenuhi ) Karena NRE dan NFr tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu memodifikasi bak pengendapan denga membuat sekat-sekat pada arah memanjang. Bak dibagi menjadi 20 jalur dengan perhitungan masing-masing jalurnya adalah sebagai berikut :
Q1 = Dimensi per jalur A1 = L1 = P1 = 9 m H1 = 2m Teknik lingkunganPage 23
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Cek waktu tinggal td = =
Kecepatan horizontal partikel VH = = m/det = 2,6 x 10-3 m/det
Jari-jari hidrolis R=( )
Cek bilanga reynold NRE = = 215 < 500 (memenuhi ) Cek bilangan Froud NFr =( )
= 1 x 10-5 < 10-5 (memenuhi )
Cek kecepatan pengendapan Untuk aliran laminer 50 < Re < 1620 CD = Vs = [ = [ = 0,03 m/det > 0,00321 m/det
] ]
Teknik lingkungan
Page 24
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Zona inlet Dimensi saluran inlet Asal Asal = = Lsal x Hair = 3 m x H air = 0,01 m = H air + F = 0,01 + 0,3 = 0,4 m = 0,5 m Zona lumpur Konsentrasi effluen dan lumpur Cef = (100% - 65%)x turbidity = 0,35 x 72 mg/L = 25,2 mg/L
Cs
= 65% x turbidity = 0,65 x 72 mg/L = 46,8 mg/L
Berat lumpur tiap hari Ws = Q x Cs x 86400 = 16 L/det x 46,8 mg/L x 10-6 x 86400 = 65kg/hari Debit lumpur kering Qds = = 0,025 m3/hari
Teknik lingkungan
Page 25
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Debit lumpur Qs =
Volume bak lumpur V = Qs x tc = 0,83 m3/hari x 3 hari = 2,5 m3 Dimensi ruang lumpur Ps Ls = = =
V kerucut = Hs = = 0,26 m
Dpembuang = 0,75 m Zona outlet Lebar gutter (Lg) = 1,5Ho ( tinggia air dalam gutter)
m/det
Jumlah pelimpah menurut rumus Huisman ( 1978 )
n > 0,95 rencana jumlah gutter, n = 2 dengan 45 V-notch
Teknik lingkungan
Page 26
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Debit tiap gutter Qg =
Dimensi gutter Qg 0,28 cfs 0,28 cfs Ho Lg Hg = 2,49 x Lg x Ho3/2 = 2,49 x 1,5 Ho x Ho3/2 = 3,735 Ho5/2 = 2,18 ft = 0,7 m = 1,5 x 0,7m = 1,05m = Ho + (20% x Ho) + ho + Freeboard = 0,7m + (0,02 x 0,7m) + 0,03 + 0,02 = 0,76m Pg =
Debit tiap V-notch Qw = 1,36 x ho5/2 = 1,36 x 0,035/2m = 2,12 x 10-4 m
Jumlah V-notch Total jumlah V-notch n =
gutter memeiliki 2 sisi pelimpah, maka tiap sisi n = Dimensi V-notch Freeboard V-notch Fw = =
Teknik lingkungan
Page 27
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Lebar muka air V-notch Lw = 2 x ho x tan 45 = 2 x 0,03 x tan 45 = 0,06 m
Lebar pintu V-notch Lp = 2 x (ho + Fw) x tan 45 = 2 x ( 0,03 + 0,015) x 1 = 0,09 m
Jarak antar V-notch Pg 4,5m 4,5m 18w w = (n x Lp) + (n x w) = (19 x 0,09) + (19 x w) = 1,71 + 19w = 4,5m 1,71m = 0,15m
jarak V-notch ke tepi w =
misal : jarak gutter ke tepi = b, maka jarak antar gutter b = 2b L outlet = 2 x Lg + 2 x b + 2b 3m b = 2 x 1,05 + 4b = 0,23 m
Jarak antar gutter b = 2 x b = 2 x 0,23 = 0,46 m
Teknik lingkungan
Page 28
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Saluran pengumpul Fungsinya untuk mengumpulkan air dari gutter sebelum menuju bak koagulasi. Asal Asal 0,03m H air H sal = = Lsal x H air = 3m x H air = 0,01m = H air + F = 0,01 + 0,3 = 0,4m P sal = 0,5m 0,03m
Kehilangan tekanan Headloss pada V-notch Q/notch =
2,12 x 10-4 = hf = 0,055 m
4.2
Koagulasi Koagulasi didefinisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan padatan
tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh koagulan. Pengadukan cepat merupakan bagian dari koagulasi. Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah (Kawamura, 1991). Untuk menghitung volume bak pengaduk dan tenaga yang diperlukan untuk pengadukan digunakan rumus sebagai berikut : Volume bak pengaduk (Joko, 2010) V = Q x td
Teknik lingkungan
Page 29
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Dimana : V = Volume bak (m3) Q = Debit air (m3/detik) td = Waktu detensi (detik) Tenaga pengaduk yang diperlukan (Kawamura, 1991) Sehingga : P = G2 x x V dimana : P = Power Input (Watt) G = Gradien (det-1) = Viskositas/ kekentalan air (Kg/m.det) V = Volume bak (m3)
Dalam perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih Kota Bintank, akan dibangun satu buah unit bak koagulasi dengan debit rencana (Q) sebesar 0,029 m3/detik. Bak koagulasi berbentuk silinder dengan pengadukan secara mekanis yang menggunakan paddle impeller, dimana masing-masing impeller mempunyai 2 blade. a. Kriteria desain b. NRe Waktu detensi (td) impeller Gradien kecepatan G (impeller) G x td = > 10000 = 1- 3 menit = 250 1000/det = 104 - 106
perencanaan Dibuat 1 unit bak dengan debit (Q) = 0,032 m3/detik Pengadukan dengan paddle impeller, masing-masing impeller mempunyai 2 blade. Bentuk bak silinder
Teknik lingkungan
Page 30
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
-
td = 60 detik sehingga nilai G = 1000/dt w = 997 kg/m3 (25oC) S = 2600 kg/m3 = 0,89 x 10-3 kg/m.dt = 0,893 x 10-6 m2/dt CD = 1,8 K = 0,25 Tinggi bak = 1,5 x diameter bak Efisiensi motor, = 60
c.
Perhitungan : Dimensi bak Volume bak (V) = Q x td = 0,032 x 60 = 1,92 m3 (V) 1,92 1,92 D2 D H =AxH = . x D x 1,5.D = 1,1775 D2 = = 1,28 m = 1,5 x 1,28 = 1,92 m F = 0,3m
Daya pengadukan P = G2 x x V = (1000)2 x (0,89 x 10-3) x 1,92 = 1709 Watt P = 1709 Watt / 0,6 = 2848 kg.m/dt
Teknik lingkungan
Page 31
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Dimensi blade Lebar, b = 0,3 m Panjang, p = 60%. D = 0,6 x 1,28 = 0,768 m Jari-jari paddle = 0,768 /2 = 0,384 m
Putaran motor untuk multiple blade P = CD x x 1,44 x 10-4 x (1-k)3 x n3 x b x r4 n=| n = 111 RPM( ) ( )
|
Zona Inlet Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak prasedimentasi Diameter pipa A A = Q/v = 0.032 / 0,6 = 0,05 m2 = . x D2
0,05 = . x D2 D = 0,25 m = 250 mm
Zona Outlet Diameter pipa A A = Q/v = 0.032 / 0,6 = 0,05 m2 = . x D2
0,05 = . x D2 D = 0,25 m = 250 mm
Teknik lingkungan
Page 32
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Dalam perencanaan ini akan digunakan aluminium sulfat Al2(SO4)2 atau tawas. Tawas ini dipilih karena efektif sebagai pembentuk flok, mudah didapat di pasaran, murah, dan mudah larut dalam air secara sempurna. Bak pembubuh koagulan a. Kriteria desain : b. Perhitungan Kebutuhan aluminium (M) M= = x Q x Cal x 32 x 40 Koagulan yang digunakan Kadar aluminium aktif Massa jenis Kosentrasi lar.alum Dosis alum. Maksimum ( Cal) Jumlah bak koagulan Waktu pencampuran (tc) = aluminium sulfat = 17% = 134 gr/100mp ( 1,34 kg/L) = 5% = 40 mg/L = 1 bak = 8 jam
= 7529 mg/det = 651 kg/hari Debit koagulan (Q) Q =
-
Volume alum yang dibutuhkan (Val) Val = Q x tc = 20,24 x 8 = 162 L
Teknik lingkungan
Page 33
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
-
Volume larutan (Vlar) Vlar = = = 3240 L = 3,24 m3
-
Dimensi bak pembubuh P L H = 1,7 m =1m = 1,6 m
-
Dozing pump Sistem pembubuh koagulan yang dilakukan denga menggunakan pompa pembubuh (dozing pump) yang menyedot koagulan di ruang pembubuh Debit koagulan (Q) =
4.3
Flokulasi Secara umum flokulasi disebut juga pengadukan lambat, dimana dalam
flokulasi ini berlangsung proses terbentuknya penggumpalan flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentasi. Flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi. Flokulator berjalan dengan kecepatan lambat dengan maksud terjadi pembentukan flok. Kecepatan air dalam bak pengaduk dijaga pada harga 15-30 cm/dt, agar tidak terjadi pengendapan maupun kerusakan flok yang telah terbentuk (Joko, 2010).
Teknik lingkungan
Page 34
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam mendesain proses flokulasi adalah (Joko, 2010): a. Kualitas air baku b. Proses pengolahan dan hasil yang akan dicapai. c. Kehilangan tekan d. Kondisi tempat e. Biaya f. Fasilitas pengolahan lainnya g. Asesoris lainnya
a.
Kriteria desain untuk bak flokulasi adalah sebagai berikut (Joko, 2010): - Kondisi aliran, NRe > 10000 = 10 20 menit = 10000 100000 - Gradien kecepatan, G = 20 70 /dt - Waktu detensi, td - G x td
b.
Beberapa perencanaan untuk bak flokulasi adalah sebagai berikut: - Pengadukan dengan paddle impeller, masing-masing impeller mempunyai 2 blade - Bentuk banguna empat persegi panjang dengan 3 kompartemen (tahap). Kompartemen berbentuk silinder. - Kedalaman kompartemen, H = 2,5 m - Lebar blade, b = 1,5 m - Perincian tiap tahap : Tahap 1 G = 70/dt, td = 4 menit Tahap 2 G = 50/dt, td = 4 menit Tahap 3 G = 30/dt, td = 4 menit - w = 997 kg/m3 (25oC) - w = 9,77 kn/m3 - s = 2600 kg/m3
Teknik lingkungan
Page 35
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum- = 0,89 x 10-3 kg/m.dt - = 0,893 x 10-6 m2dt - CD = 1,8 - K = 0,25 - motor = 75%
c. Perhitungan : Dimensi tiap kompartemen V = Q x td = A x H (2 2
)
H = 2,5 m V = A x H = 3,072 m2 x 2,5 m =7,68 m3 Daya pengadukan P = x V x G2
Teknik lingkungan
Page 36
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Putaran motor untuk multiple blade ( [ ) ]
( ( )
)
(
)
[
( ( )
)
(
)
]
[
(
)
(
)
]
Teknik lingkungan
Page 37
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Daya motor Pmotor = P / Tabel 4.1. Perhitungan Bak FlokulasiUraian G td V H A D ro r1 B P Pmotor N Satuan L/detik Menit Detik m3 M m2 M Jari jari M M M watt kg.m/detik RPM Tahap 1 70 4 240 7,68 2,5 3,072 2 0,8 1 1,5 33,49 44,65 3,12 Tahap 2 50 4 240 7,68 2,5 3,072 2 0,8 1 1,5 17,09 22,8 2,49 Tahap 3 30 4 240 7,68 2,5 3,072 2 0,8 1 1,5 6,15 8,2 1,77
Sumber : Data Analisis
Zona Inlet Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak koagulasi. Diameter pipa
Teknik lingkungan
Page 38
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
d. Zona Outlet Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak koagulasi. Diameter pipa
4.4
Sedimentasi Secara umum proses sedimentasi diartikan sebagai proses pengendapan,
dimana akibat adanya gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih besar dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Prinsip yang digunakan adalah menyaring flok-flok yang telah mengendap. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu (Joko, 2010): Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardneses (CaCO3), besi dan mangan. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu: - Partikel terendapkan
Teknik lingkungan
Page 39
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
-
Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardness (CaCO3), besi dan mangan.
a. Kriteria Desain Kriteria desain yang dipakai: - Surface loading - Diameter orifice - o - Kemiringan plate () - Jarak antar plate (wp) - Tebal plate (tp) - Panjang plate (Pp) - lebar plate (lp) - NFR - NRE = 2 4 m/jam = 3 cm = 60 120 m3/m2 . hari = 45 - 60o = 25 100 mm = 2,5 5 mm = 1000 2500 mm = 1000 1200 mm = 10-5 = 500 = 1 1,4 m = 0,3 0,4 m = 1 1,2 m = 4 - 6%
- Jarak pipa inlet ke zona lumpur = 0,2 0,3 m - Jarak plate ke pipa inlet - Jarak gutter ke plate - Tinggi plate - Kadar lumpur
b. Perencanaan - Bak direncanakan berbentuk persegi panjang dengan P : L = 3 : 1 - Beban permukaan, o - Viskositas kinematis, v - Td - NRe - NFr - Kedalaman bak, H = 2 m/jam = 5,56 x 10-4 m/dt = 0,893 x 10-6 m2/det = 1 jam = 3600 dt = < 500 = > 10-5 =2m
Teknik lingkungan
Page 40
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
- Jarak antar plate, w - Tinggi plate, h - Sudut kemiringan plate, - Tebal plate, t - Y/Yo
= 0,1 m =1m = 60 = 0,5 cm = 0,005 m = 75 %
- Faktor keamanan, good performance = 1/3 - ho - Lebar gutter (Lg) - Jumlah gutter, n - Freeboard - v sal - Lsal gutter - P sal - Turbidity - Kadar lumpur - Waktu detensi lumpur = 0,03 = 1,5 Ho = 2 dengan 45 V-notch = 2% = 0,6 m/dt = 1,8 m = 0,5 m = 72 mg/L = 4% = 3 hari
c. Perhitungan Zona Sedimentasi Direncanakan 1 bak sedimentasi dengan debit 0,032 m3/dt Dimensi bak :
P:L=3:1 H A 57,55 = 2m =PxL = 3L x L
Teknik lingkungan
Page 41
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum67,55 3 L2 L P = 3L2 = 57,55 = 4,38 m = = 3 x 4,38 = 13,14 m F = 0,3 m
Kecepatan Horizontal Partikel
Jari Jari Hidrolis ( Cek Bilangan Reynolds (tidak memenuhi) Cek Bilangan Froude( )
)
(tidak memenuhi)
Karena NRe dan NFr tidak memenuhi kriteria desain, perlu penambahan plate settler pada bak sedimentasi. Perhitungannya adalah sebagai berikut :
Kecepatan Aliran Masuk Plate
Teknik lingkungan
Page 42
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Dimensi Plateh 1 1,15m sin sin 60 h 1m w 0,10m t 0,005m l
600 Jumlah Plate
Jari Jari Hidrolis
Cek Bilangan Reynolds ( Cek Bilangan Froude ( ) ( ) )
a) Zona Inlet Dimensi Pipa Inlet
Teknik lingkungan
Page 43
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Dimensi Orifice Ppipa w or n or Qor Aor Dor = P bak = 13,14 m = 1,5 m = = = = 0,05 m
Zona Lumpur Konsentrasi Effluent Dan Lumpur Cef = (100% - 80%) x turbidity Cs = 80% x turbidity Berat Lumpur Setiap Hari Ws = Q x Cs x 86400 = 32 L/det x 57,6 mg/L x 10-6 x 86.400 = 159,25 kg/hari = 0,20 x 72 mg/L = 14,4 mg/L = 0,80 x 72 mg/L = 57,6 mg/L
Debit Lumpur Kering
Debit Lumpur
Volume Bak Lumpur
Dimensi Ruang Lumpur
Teknik lingkungan
Page 44
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Zona Outlet Lebar gutter Q/A = 1,5 Ho = vo = 5,56 x 10-4 m/dt
Jumlah pelimpah menurut rumus Huisman (1978)
n > 1,3, rencana jumlah gutter, n = 2 dengan 45 V notch Debit tiap gutter
Dimensi gutter
Lg Hg Hg Hg
= 1,5 x 0,016 m = 0,09 m = Ho + (20%. Ho) + ho + Freeboard = 0,16 m + (20%. 0,16 m) + 0,03 m + 0,02 m = 0,242 m
Debit tiap V notch Qw = = 1,36 . 0,035/2 = 2,12 . 10-4 m3/det
Teknik lingkungan
Page 45
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Jumlah V notch Total jumlah Vnotch, n = Gutter mempunyai 2 sisi pelimpah, maka tiap sisi n =
Dimensi V notch Freeboard V notch
-
Lebar muka air V notch Lebar pintu V notch ( ) ( )
-
Jarak antar V notch ( ( ) ( ) ( ) )
-
Jarak V notch ke tepi w = misal jarak gutter ke tepi = b, maka jarak antar gutter b = 2b
b
= 1,13 m
Jarak antar gutter, b = 2b = 2 x 1,13 m = 2,26 m
Teknik lingkungan
Page 46
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Saluran Pengumpul Fungsinya untuk mengumpulkan air dari gutter sebelum menuju bak filtrasi.
Psal = 0,5 m Kehilangan tekanan Hf = 0,029 m
4.5
Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk menyaring flok flok halus yang masih lolos dari sub
unit sedimentasi media penyaringan menggunakan pasir silika dengan media tunggal atau ganda.. Proses tersebut mempergunakan prinsip pembersihan alami dari tanah. Filtrasi diperlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar kontaminan seperti bakteri, warna, rasa, bau, dan Fe sehingga diperoleh air yang bersih dan memenuhi standar kualitas air minum. Filter dibedakan menjadi dua macam saringan yaitu saringan pasir lambat dan saringan pasir cepat. Dalam perencanaan ini akan menggunakan saringan pasir lambat karena kecepatan penyaringan lambat dapat menyaring zat pengotor hingga diameter yang lebih kecil dibandingkan dengan saringan pasir cepat (Joko, 2010). Jumlah minimum dari filter untuk perencanaan pengolahan kecil kurang dari 90 L/detik adalah dua. Jika kapasitas perencanaan melebihi 90 L/detik, jumlah
Teknik lingkungan
Page 47
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
minimum filter menjadi empat. Jumlah filter yang diperlukan dihitung dari persamaan (Kawamura, 1991):
dimana : N = Jumlah filter Q = Debit maksimum rencana, m3/detik
a.
Kriteria Desain Kecepatan filtrasi (f) Tebal media pasir (Lp) Tebal media kerikil (Lk) Waktu backwash (tbw) Tinggi air diatas media Diameter media (m) Ekspansi backwash An orifice (Aor) : A A lateral (Al) : Aor A manifold (Am) : Al Jarak orifice (Wor) Porositas Diameter orifice (o) = 8 - 12 m/jam = 60 - 80 cm = 10 - 30 cm = 5 - 15 menit = 0,9 - 1,2 m = 0,6 - 1,2 mm = 30 - 50% = (0,0015 - 0,005) : 1 = (2 - 4) :1 = (1,5 - 3) :1 = 6 - 20 cm = 0,36 - 0,45 = 0,6 - 2 cm
Kecepatan backwash (bw) =15 - 25 m/jam Surface loading = 7 - 12 jam
b.
Perencanaan v.f Dor Aor Wlat = 10 m/jam = 2,78 x 10-3 m/det = 0,5 inci = 1,27 cm = 0,0025 x A = 20 m/jam
Teknik lingkungan
Page 48
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
-
V bw Tebal Lapisan pasir,Lp Tebal lapisan kerikil,Lk Diameter pasir,Dp Diameter kerikil,Dk Porositas awal, Po V NRe pasir NRe kerikil pasir A lat A man
= 20 m/jam = 70 cm = 0,7 m = 30 cm = 0,3 m = 0,6 mm = 6 x 10-4 m = 3 mm = 3 x 10 -3 m = 0,4 = 0,893 x 10 -6 m2/det =5 = 0,82 (bulat) = 2 x Aor = 1,5 x Aor
% ekspansi kerikil akibat vbw = 10% T bw = 10 menit = 600 det
c. Perhitungan Jumlah bak N = 12. Q 0,5 = 12 x (0,029)0,5 = 2,04 2 Ditambah 1 bak cadangan, sehingga jumlah bak yang beroperasi 3 buah Dimensi bak Debit tiap filter, Qf = Luas tiap unit filter, Af = Jika P : L = 2 : 1, maka Af 2,63 L P H = 2. L2 = 2. L2 = 1,15 m = 2 L = 2,3 m =3m = 0,0073m3/det = 2,63 m2
Teknik lingkungan
Page 49
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Sistem Underdrain Orifice Luas bukaan, Aor = ..D2 = . 3,14. (0,0127 m)2 = 1,27 x 10-4 m2 Jumlah lubang tiap filter, n = = = 51,7 52 Lubang Lateral Luas bukaan, Alat = 2 x Aor x n = 2 x 1,27.10-4 x 52 = 0,013 m2 Manifold Luas total, A man = 1,5 x A lat = 1,5 x 0,013 m2 = 0,02 m2 Diameter, D man = = = 0,16 m
P man = P bak = 2,3 m Jumlah pipa lateral n= x2= x 2 = 23 buah = 11,5 12 buah
Jumlah pipa lateral tiap sisi = Panjang pipa lateral tiap sisi : P lat =( )
=
(
)
= 0,3 m
Teknik lingkungan
Page 50
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Diameter pipa lateral : D lat = Sistem Inlet Inlet masing-masing unit filtrasi dilengkapi dengan sebuah valve yang berfungsi sebagai pembuka dan penutup saluran air saat akan filtrasi dan pencucian (backwash). Inlet berupa pipa Debit tiap saluran, Q1 = Kecepatan dalam saluran 0,3 m/det. Dimensi pipa : A A = = 0,032 m2 = 0,0096 m3/det =
= 0,026 m
= .. D2
0,032 m2 = .. D2 D = 0,20 m
Back Wash Pasir Kecepatan back wash, v bw = 6 x vf
= 6 x 2,78. 10-3 = 0,017 m/det Porositas saat ekspansi Pe = Pe =( ( )
x()
) x(
x ) x(( ) )
Persentasi ekspansi % ekspansi = x 100 = x 100 = 71,42 %
Teknik lingkungan
Page 51
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Tinggi ekspansi % ekspansi = 0,7142 Le Kerikil Tinggi ekspansi % eks = 0,7142 = Le = 0,52 m x 100 = = 1,2 m x100
Porositas saat ekspansi = = Pe = 0,65
Debit back wash, Qbw
= v bw x A bak = 0,017 m/det x 2,63m2 = 0,045 m3/det
Volume back wash, Vbw
= Qbw x tbw = 0,045 x 600 = 27 m3
Teknik lingkungan
Page 52
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Saluran Penampung Air Pencuci Air bekas cucian yang berada di atas media penyalur dialirkan ke gullet melalui
gutter dan selanjutnya keluar melalui pipa pembuangan. Dasar saluran gutter harus diletakkan di atas ekspansi maksimum pada saat pencucian. Hal ini dilakukan agar pasir pada media penyaring tidak ikut terbawa pada saat pencucian. Debit pencucian, Q = Saluran gutter : Panjang gutter, Pg Lebar gutter, Lg = 3,66 m = 0,5 m x 4,68 m2 = 0,026 m3/det
Kedalaman air disaluran gutter : Hg = ( ) =( ) = 4,7 x 10-4 m
- Air sisa pencucian dari gutter akan masuk ke dalam gullet dengan : Lebar saluran, Lbuang = 0,2 m Debit yang akan ditampung, Q buang = 0,026 m3/det. Hbuang = ( ) =( ) = 2,9 x 10-3 m
Sistem outlet Air yang telah disaring akan dialirkan melalui pipa outlet yang bersambungan
dengan pipa manifold, menuju ke reservoir. Diameter pipa outlet sama dengan diameter pipa manifold yaitu sebesar 0,16 m. 1. Kehilangan Tekanan a. Head loss pada media yang masih bersih - Pasir Cek bilangan Reynold =
=
= 1,53 < 5 (OK)
Teknik lingkungan
Page 53
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Koefisien drag Head loss
( ( )
)
- Kerikil
(
) ( ) ( ( ) ) ( )
= 0,002 m- Head loss total media
= 0,98 m
b. Head loss sistem underdrain - Orifice Debit tiap filter = 0,0073 m3/dt Debit orifice, Qor = Kecepatan di orifice, = = m3/dt m/dt
Teknik lingkungan
Page 54
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum( )
Head loss,
- Lateral m3/dt m/dt
(
)
- Manifold
(
)
- Head loss total underdrain
= 0,10 m Head loss total awal
= 1,08 m
Teknik lingkungan
Page 55
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum Head loss media pada saat back wash - Pasir
(( )
)( ( ) ) ( ( ) )
= 0,7 m - Kerikil
m (( )
)( ( ) ) ( ( ) )
= 0,014 m
Head loss sistem underdrain pada saat back wash - Orifice
(
)
Teknik lingkungan
Page 56
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
- Lateral
(
)
- Manifold
( (
) )
Head loss media pada saat back wash
Pompa Back Wash - Head loss pada pompa
Teknik lingkungan
Page 57
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
- Daya pompa
= 72 HP
4.6
Desinfeksi Desinfeksi adalah usaha untuk mematikan mikroorganisme yang masih tersisa
dalam proses, terutama ditujukan kepada yang pathogen. Terdapat bermacam-macam cara desinfeksi : Kimia : Larutan kaporit Gas klor Gas ozon
Fisika : Gelombang mikro Ultraviolet Pada proses desinfeksi dalam perencanaan instalasi pengolahan air bersih
Desa Sungai Asam akan digunakan desinfektan kimia berupa larutan kaporit. Berikut merupakan perhitungan dosis dan unit pembubuh desinfektan yang dibutuhkan untuk Desa Sungai Bulan : a. Kriteria Desain : Debit Sungai bulan Daya pengikat klor Sisa klor yang diinginkan Dosis klor Pembubuhan dilakukan tiap 8 jam Kadar klor dalam kaporit Kosentrasi larutan kaporit Massa jenis = 60% = 2% = 3,2 gr/100ml = 0,0032 kg/L = 29 l/detik = 0,25 ppm = 0,50 ppm = 0,75 ppm
b. Perhitungan : Teknik lingkunganPage 58
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum ( )
Keperluan klor = 100 x 0,36 = 36 mg/det = 3,11 kg/hari ( )
( )
Dimensi bak pembubuh P L H =1,5m = 1m = 1m
Teknik lingkungan
Page 59
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
BAB V RANCANGAN FASILITAS PENUNJANGFasilitas penunjang dalam instalasi pengolahan air (IPA) merupakan hal sangat penting. Adapaun fasilitas penunjang yang harus ada dalam bangunan instalasi pengolahan air adalah sebagai berikut: 1. Laboratorium Laboratorium diperlukan dalam pengolahan air minum. Laboratorium berfungsi sebagai tempat pengujian terhadap air baku dan air minum yang sudah diolah. Letak bangunan laboratorium sebaiknya dibangun didekat proses pengolahan air minum (IPA) sehingga jarak untuk membawa sampel tidak jauh. 2. Kantor Kantor merupakan fasilitas yang memiliki fungsi sebagai tempat pengaduan jika terdapat masalah dalam distribusi air, seperti kebocoran. Selain itu juga kantor berfungsi sebagai tempat administrasi dan penyimpan data-data/dokumen penting. 3. Reservoir Merupakan bangunan yang terletak setelah proses pengolahan air selesai. Fungsi dari bak ini adalah sebagai penampung air dan sebagai penyeimbang tekanan air. Sebelum didistribusikan air akan masuk ke bak reservoir. 4. Pos jaga Merupakan bangunan yang diperlukan untuk memantau dan menjaga keamanan disekitar daerah produksi air. Sehingga mengurangi kemungkinan kehilangan baran-barang yang tidak diinginkan. 5. Ruang pembubuh Merupakan fasilitas bangunan yang memiliki fungsi sebagai tempat pembubuhan bahan kimia sebelum dialirkan ke dalam bak pengolahan. Di ruang pembubuh inilah koagulan yang akan digunakan dicampurkan terlebih dahulu dengan air dengan perbandingan yang telah ditentukan sebelumnya.
Teknik lingkungan
Page 60
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
6. Ruang pompa & genset Merupakan bangunan yang diperlukan untuk menyimpan pompa dan genset agar pompa terlindungi dari hujan dan panas sehingga tidak cepat rusak. Pompa berfungsi untuk membantu tekanan air agar dapat mengalir dengan baik. 7. Gudang Merupakan bangunan yang diperlukan untuk menyimpan barang-barang yang diperlukan dalam suatu instalasi pengolahan air bersih. 8. Ruang penyimpanan bahan kimia Merupakan bangunan fasilitas penunjang yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang diperlukan dalam pengolahan air bersih.
Bahan dan bangunan pelengkap harus memenuhi ketentuan berikut : a. Struktur bangunan instalasi pengolahan air dan bangunan penampung air minum dari beton bertulang, baja atau bahan lainnya berdasarkan pertimbangan kondisi lapangan. b. Ruang genset harus kedap suara, tahan getaran dan tidak mudah terbakar, dilengkapi dengan peralatan pemeliharaan yang memenuhi ketentuan yang berlaku. c. Ruang pembubuh dan penyimpan bahan kimia dilengkapi exhaust fan, drainase dan perlengkapan pembersihan. d. Bangunan penunjang lainnya menggunakan bahan bangunan yang memenuhi ketentuan yang berlaku. e. Pondasi bangunan sesuai dengan kondisi setempat yang memenuhi ketentuan yang berlaku.
Teknik lingkungan
Page 61
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
Rancangan tapak harus mengikuti peraturan mendirikan bangunan yang berlaku setempat. Apabila tidak ditentukan oleh peraturan setempat yang ada, untuk
kemudahan operasi dan pemeliharaan, jarak bagian terluar instalasi pengolahan air paket terhadap bangunan lain disekitarnya yang terdekat sekurang-kurangnya sebagai berikut: 1) 3, 0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas sampai dengan 20 l/detik 2) 4,0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas diatas 20 l/detik Luas rencana tapak dan pelengkap bangunan harus memenuh ketentuan luas berikut: 3) kapasitas sampai dengan 5 l/detik, luas minimal 2000 m2 4) kapasiras (10 30) l/detik, luas minimal 2400 m2 5) kapasitas (40 80) l/detik, luas minimal 3000 m2 Tata letak bangunan penunjang instalasi pengolahan air sebaiknya mudah operasi, sirkulasi dan efisien, dilengkapi tempat parkir, pagar, kamar mandi, toilet dan fasilitas penerangan. Untuk kebutuhan operasi dan pemeliharaan paket unit instalasi pengolahan air harus dilengkapi dengan lantai pemeriksaan. Jalan masuk dari jalan besar menuju ke tapak instalasi pengolahan air lebarnya harus mencukupi untuk dilalui kendaraan roda empat. Jalan dan tempat parkir harus diberikan perkerasan yang memadai, tapak instalasi pengolahan air haruas bebas banjir. Berikut gambar rancangan fasilitas penunjang yang akan direncanakan
Teknik lingkungan
Page 62
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum45 m 1,35 m 2,66m 2,66m 36 m 30 m
9m
6m 8m
IPAJALANR.PENYIMPANAN BAHAN KIMIA
RESERVOIR
8 m
RUANG POMPA & GENSET
14 m
RUANG PEMBUBUH
J A L ALABORATORIUM
GUDANG
5m 5m 5m
LAHAN PARKIR NPOS JAGA
14 m
KANTOR
3m
L = 25 m
L=3m
L = 14 m
P = 15 m
Gambar 5.1 Skema Rancangan Fasilitas Penunjang Teknik lingkunganPage 63
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
BAB VI PERKIRAAN ANGGARAN BIAYA PELAKSANAAN PEKERJAAN
6.1
Anggaran Biaya Koagulan Jenis koagulan yang akan digunakan dalam pengolahan air minum ini adalah
Aluminium Sulfat Al2(SO4)3.18 H2O. Dalam sehari, total koagulan yang akan digunakan sebesar 590 kg/hari. Harga 1 kg Aluminium Sulfat Al2(SO4)3.18 H2O = Rp. 10.000,
Jadi total biaya yang diperlukan untuk penggunaan Aluminium Sulfat adalah Rp. 5.900.000/hari
6.2
Anggaran Biaya Desinfektan Jenis desinfektan yang akan digunakan dalam pengolahan air minum ini
adalah kaporit. Dari perhitungan yang telah dilakukan pada bab 4, diketahui bahwa dosis kaporit yang akan digunakan untuk pengolahan air minum pada Desa Sungai Bulan sebesar 3,11 kg/hari. Harga 1 kg kaporit = Rp. 12.000,00
Jadi total biaya yang diperlukan untuk penggunaan desinfektan selama satu bulan adalah Rp. 1.119.600 Teknik lingkunganPage 64
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
6.3
Pompa dan Biaya Utilitas Pompa yang digunakan dalam pengolahan air minum ini adalah sebanyak 2
buah yaitu pada dozing pump (koagulasi dan desinfeksi) Berikut ini merupakan tabel klasifikasi pompa yang digunakan dalam pengolahan air minum :
Tabel 6.1. Jenis dan spesifikasi pompaNo. Nama Pompa Spesifikasi Digunakan Pompa yang Jumlah Pompa yang Digunakan Harga Satuan (Rp.) 1. Pompa Dozing Pump Type Chemtech 100/30, 2 Buah 750.000 1.500.000 Jumlah (Rp.)
Tekanan 7 bars, Kapasitas 4,7 lt/jam, diaphragm
hypalon Total Rp. 1.500.000
Sumber : data sekunder Sumber energi yang digunakan adalah listrik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN). Diketahui jika harga listrik per kilo watt hour (KWH) adalah sebesar Rp. 730,-. Maka dihitung daya yang digunakan pada saat pengolahan yaitu pada saat menhidupkan pompa yang yang bekerja yakni sebagai berikut : Tabel 6.2. Daya yang digunakan pada unit pengolahanNo 1 2 3 4 Total Proses Pengolahan prasedimentasi Koagulasi Flokulasi Filtrasi Daya (Watt) 1549 3059 51,71 5382 10.041,71
Sumber : data sekunder Maka biaya yang dikeluarkan adalah: Biaya = (10.041,71/1000) x 24 jam = 241 KWH = 241 KWH x Rp. 730,00 = Rp. 175.950/hari = Rp. 5.278.500 bulan.
Teknik lingkungan
Page 65
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2001. Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001. Pemerintah Republik Indonesia. Anonim, 2002. Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907/Menkes/SK/VII/2002. Kementrian Kesehatan. Badan Pusat Statistik, 2009. Kabupaten Sintang Dalam Angka Tahun 2009. BPS Kabupaten Sintang : Sintang. Chandra, Budiman, 2007. Pengantar Kesehatan Lingkungan. UI Press : Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum, . Standar Kebutuhan Air. Japan International Coorperation Agency, 1974, Water Treatment Engineering Joko, Tri, 2010. Unit Produksi Dalam Sistem Penyediaan Air Bersih. Graha Ilmu : Yogyakarta. Kawamura, Susumu, 1991. Integrated Design of Water Treatment Facilities. John Wirley & sons inc : New York. Linsley, 1989. Hidrologi untuk Insinyur. Erlangga : Jakarta. Reynolds, Ton D dan Richard, Paul A, 1996. Unit Operations and Processes in Evirontmental Engineering 2nd edition. PWS Publishing Company : Boston. SNI 6773, 2008. Spesifikasi Unit Paket Instalasi Pengolahan Air. SNI 6774, 2008. Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi pengolahan Air. Sutrisno, 2002. Teknologi Penyediaan Air Bersih. PT Rineka Cipta : Jakarta.
Teknik lingkungan
Page 66
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
DAFTAR ISIPRAKARTA DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR BAB I .......................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 Latar Belakang ...................................................................................................... 1 Gambaran Umum .................................................................................................. 2 Tahapan Perencanaan Perancangan ...................................................................... 2 Sistematika Laporan Perancangan ........................................................................ 3
BAB II....................................................................................................................................... 4 SUMBER AIR BAKU .......................................................................................................... 4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Standar Kualitas Air .............................................................................................. 6 Penentuan Sumber Air Baku ................................................................................. 9 Karakteristik Sumber Air Baku ............................................................................. 9 Perancangan Bangunan Pengambilan Air / Intake .............................................. 10 Perhitungan dimensi Intake ................................................................................. 12
BAB III ................................................................................................................................... 13 PERENCANAAN SISTEM PENGOLAHAN ................................................................... 13 3.1 3.2 3.3 Kualitas Air Baku................................................................................................ 13 Jenis Sistem Pengolahan ..................................................................................... 14 Rencana Sistem Pengolahan ............................................................................... 19
BAB IV ................................................................................................................................... 21 RANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR ....................................................... 21 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Pra-sedimentasi ................................................................................................... 21 Koagulasi ............................................................................................................ 29 Flokulasi .............................................................................................................. 34 Sedimentasi ......................................................................................................... 39 Filtrasi ................................................................................................................. 47
Teknik lingkungan
Page 67
Perencanaan Bangunan Penyediaan Air Minum
4.6
Desinfeksi ........................................................................................................... 58
BAB V .................................................................................................................................... 60 RANCANGAN FASILITAS PENUNJANG...................................................................... 60
BAB VI ................................................................................................................................... 64 PERKIRAAN ANGGARAN BIAYA PELAKSANAAN PEKERJAAN .......................... 64 6.1 6.2 6.3 Anggaran Biaya Koagulan .................................................................................. 64 Anggaran Biaya Desinfektan .............................................................................. 64 Pompa dan Biaya Utilitas .................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 66
LAMPIRAN
Teknik lingkungan
Page 68