4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

2.1.1 Permukiman Kumuh

Permukiman kumuh didefinisikan sebagai lingkungan permukiman yang

berpenghuni padat (melebihi 500 jiwa/hektar), kondisi sosial ekonomi rendah,

jumlah penduduk yang sangat padat dan ukurannya di bawah standar, prasarana

lingkungan yang hampir tidak ada atau tidak memenuhi persyaratan teknis dan

kesehatan, dibangun di atas tanah Negara atau tanah milik orang lain, dan di luar

peraturan perundang-undangan. Lingkungan permukiman akan terjadi proses

kekumuhan apabila penduduk berpenghasilan rendah menempati daerah yang

serba terbatas : tanah, fasilitas, sarana prasarana dan sebagainya, sehingga kondisi

lingkungan menjadi padat dan kurang kemampuan untuk memperbaiki diri sendiri

dan lingkungannya (Wiyono dalam Komarudin, 1996).

Gambaran lingkungan permukiman kumuh (lingkungan buruk menurut Bianpoen,

1991) adalah lingkungan permukiman yang kondisi tempat tinggal atau tempat

huniannya berdesakan, luas rumah tidak sebanding dengan jumlah penghuni,

rumah berfungsi sekedar tempat istirahat dan melindungi diri dari panas, dingin

dan hujan, lingkungan dan tata permukimannya tidak teratur, bangunan

sementara, tanpa perencanaan, prasarana kurang (MCK air bersih, saluran

buangan, listrik, gang lingkungan jorok dan menjadi sarang penyakit), fasilitas

sosial kurang (sekolah, rumah ibadah, balai pengobatan), mata pencaharian

penghuni tidak tetap dan usaha non-formal, tanah bukan milik penghuni,

pendidikan rendah, penghuni sering tidak tercatat sebagai warga setempat, rawan

kebakaran, banjir, dan rawan terhadap timbulnya penyakit.

Sedangkan menurut BPS kawasan permukiman kumuh adalah lingkungan hunian

dan usaha yang ditandai dengan banyaknya rumah yang tidak layak huni, banyak

saluran pembuangan limbah yang macet, penduduk/bangunan yang sangat padat,

banyak peduduk buang air besar tidak di jamban, dan biasanya berada di area

5

marjinal. Rumah yang tidak layak huni tersebut adalah rumah yang terbuat dari

bahan bekas yang tidak cocok untuk bertempat tinggal atau terletak pada areal

yang diperuntukkan bukan untuk permukiman. Sedangkan area marjinal biasanya

terletak di bantaran sungai, pinggir rel kereta api, dibawah jaringan listrik

tegangan tinggi.

Lingkungan permukiman kumuh digambarkan sebagai bagian yang terabaikan

dari lingkungan perkotaan dimana kondisi kehidupan dan penghidupan

masyarakatnya sangat memprihatinkan, yang diantaranya ditunjukkan dengan

kondisi lingkungan hunian yang tidak layak huni, tingkat kepadatan penduduk

yang tinggi, sarana dan prasarana lingkungan yang tidak memenuhi syarat, tidak

tersedianya fasilitas pendidikan, kesehatan maupun sarana dan prasarana sosial

budaya kemasyarakatan yang memadai (World Bank, 1999).

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Air Limbah Domestik

Air limbah domestik adalah limbah cair yang berasal dari dapur, kamar mandi,

cucian, dan kotoran manusia. Menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan

Hidup Nomor 112 tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Rumah Tangga

yang dimaksud dengan air limbah rumah tangga adalah air limbah yang berasal

dari usaha dan atau kegiatan permukiman (real estate), rumah makan (restoran),

perkantoran, perniagaan apartemen dan asrama. Pada air limbah rumah tangga

nonseptic tank biasanya mengandung partikel-partikel koloid yang dapat

mengakibatkan adanya kekeruhan. Kandungan zat-zat kimia yang terkandung

dalam air limbah rumah tangga sangat tergantung pada sabun, deterjen, dan

pengharum baju. Seiring dengan tingginya pertumbuhan penduduk

mengakibatkan terjadinya peningkatan pemakaian air dalam rumah tangga yang

menyebabkan peningkatan jumlah limbah cair.

6

Sumber air limbah diungkapkan Purwanto (2004), yaitu :

Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air

limbah yang berasal dari permukiman penduduk. Secara umum air limbah rumah

tangga dapat dikelompokkan dalam 2 jenis, yaitu :

a) Grey Water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci, dan kamar

mandi, Grey Water sering disebut dengan istilah sullage. Campuran faeces

dan urine disebut sebagai excreta, sedangkan campuran excreta dengan air

bilasan toilet disebut sebagai black water. Mikroba pathogen banyak

terdapat pada excetra. Excetra ini merupakan cara trasnport utama bagi

penyakit bawaan.

b) Black Water, Tinja (faeces) berpotensi mengandung mikroba pathogen

dan air seni (urine), umumnya mengandung Nitrogen (N) dan Fosfor, serta

mikroorganisme

2.2.2 Produksi Air Limbah Domestik

Penentuan debit air limbah domestik dapat juga diperoleh dari besarnya

pemakaian air bersih dengan memperhitungkan faktor kehilangan air (Metcalf and

Eddy, 1991), dimana besarnya debit air limbah sama dengan 80% dari konsumsi

air bersih pemakai. Kebutuhan air bersih dapat dilihat berdasarkan kategori kota

seperti pada Tabel 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Kebutuhan Air Bersih Daerah Perkotaan

Kategori Ukuran Kota Jumlah Penduduk Kebutuhan Air

(lt/orang/hari)

I Kota Metropolitan >1.000.000 190

II Kota Besar 500.000-

1.000.000

170

III Kota Sedang 100.000-500.000 150

IV Kota Kecil 20.000-100.000 130

V Kota Kecamatan < 20.000 100

Sumber : Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002

7

2.2.3 Sistem Pengelolaan Limbah

Bahan pertimbangan dalam pemilihan sistem pengolahan air limbah domestik

menurut pedoman pengelolaan air limbah perkotaan Departemen Kimpraswil

tahun 2003 didasarkan pada faktor-faktor kepadatan penduduk, sumber air yang

ada, kedalaman muka air tanah dan kemampuan biaya.

1. Sistem Setempat (On Site System)

Sistem sanitasi setempat (on-site sanitation) merupakan sistem pengelolaan air

limbah yang dilakukan secara individu melalui pengolahan dan pembuangan air

limbah domestik setempat.(Perda Kab Karanganyar No 10 Tahun 2012)

Pada penerapan sistem setempat ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi (DPU,

1989), antara lain:

a. Kepadatan penduduk < 200 jiwa/ha

b. Kepadatan penduduk 200-500 jiwa/ha masih mungkin dengan syarat

penduduk tidak menggunakan air tanah

c. Tersedia truk tinja untuk penyedotan

Keuntungan sistem setempat adalah sebagai berikut :

a. Biaya pembuatan murah

b. Biasanya dibuat oleh pribadi

c. Teknologi dan pembangunannya sederhana

d. Sistem yang terpisah bagi tiap-tiap rumah dapat privacy yang aman dan

bebas

e. Operasi dan pemeliharaannya mudah dan umumnya merupakan tanggung

jawab pribadi masing-masing, kecuali yang tidak terpisah atau dalam

kelompok/ blok.

Kerugian sistem setempat adalah sebagai berikut :

a. Tidak cocok bagi daerah dengan kepadatan penduduk tinggi sehingga lahan

yang tersedia sangat sempit, dan muka air tanah tinggi, kecuali jika daya

resap tanah yang rendah

b. Sukar mengontrol operasi dan pemeliharaannya (terutama untuk sistem

tangki septik)

8

c. Fungsi terbatas hanya dari buangan kotoran manusia (black water)

d. Resiko mencemari air tanah (sumur dangkal) bila pemeliharaannya tidak

dilakukan dengan baik.

2. Sistem Pengelolaan Limbah Terpusat (Off Site System)

Sistem terpusat (Off Site System) merupakan sistem pembuangan air rumah tangga

(mandi, cuci, dapur dan limbah kotoran) disalurkan keluar dari lokasi pekarangan

masing-masing rumah ke saluran pengumpul air limbah dan selanjutnya

disalurkan secara terpusat ke bangunan pengolahan air buangan sebelum dibuang

ke badan air penerima (Ayu Fajarwati:2000)

Kelebihan sistem pengelolaan limbah terpusat adalah:

a) Memberikan pelayanan yang lebih nyaman

b) Menampung semua air limbah domestik, sehingga pencemaran air (hujan) di

saluran drainase (pematusan untuk air hujan), badan-badan air permukaan dan

air tanah dapat dihindarkan

c) Cocok untuk daerah perkotaan dengan kepadatan tinggi sampai menengah

d) Masa terpakainya lama.

Kekurangan sistem pengelolaan limbah terpusat adalah:

a) Biaya pembangunan mahal

b) Memerlukan tenaga-tenaga terampil dan atau terdidik untuk menangani

operasi dan pemeliharaan.

c) Keuntungan hanya bisa dicapai sepenuhnya setelah selesai seluruhnya dan

digunakan oleh seluruh penduduk di daerah tersebut

Sistem yang besar memerlukan perencanaan dan peaksanaan jangka panjang

2.3 Perencanaan Sistem Pengelolaan Air Limbah Komunal

2.3.1 Sistem Penyaluran Air LimbahSistem penyaluran air limbah dapat dilakukan secara terpisah, tercampur, maupun

kombinasi antara saluran air limbah dengan saluran air hujan (Masduki:2000).

9

1. Sistem terpisah

Sistem ini dikenal dengan full sewerage, dimana air buangan dan air hujan

dialirkan secara terpisah melalui saluran yang berbeda. Sistem ini digunakan

dengan pertimbangan antara lain:

1) Periode musim hujan dan kemarau lama

2) Kuantitas aliran yang jauh berbeda antara air hujan dan air limbah domestik.

3) Air limbah umumnya memerlukan pengolahan terlebih dahulu, sedangkan air

hujan harus secepatnya dibuang ke badan air penerima.

4) Fluktuasi debit (air limbah domestik dan limpasan air hujan) pada musim

kemarau dan musim hujan relatif besar

5) Saluran air buangan dalam jaringan riol tertutup, sedangkan air hujan dapat

berupa polongan (conduit) atau berupa parit terbuka (ditch).

Kelebihan sistem ini adalah masing-masing sistem saluran mempunyai dimensi

yang reatif kecil sehingga memudahkan dalam konstruksi serta operasi dan

pemeliharaannya. Sedangkan kelemahannya adalah memerlukan tempat luas

untuk jaringan masing-masing sistem saluran.

Beberapa alternatif dari sistem penyaluran air limbah secara terpisah adalah

sebagai berikut:

a) Sistem Penyaluran Konvensional

Sistem penyaluran konvensional (conventional sewerage) merupakan suatu

jaringan perpipaan yang membawa air limbah ke suatu tempat berupa bangunan

pengolahan atau tempat pembuangan akhir seperti badan air penerima. Sistem ini

terdiri dari jaringan persil, pipa servis, pipa lateral, dan pipa induk yang melayani

penduduk untuk suatu daerah pelayanan yang cukup luas.

Syarat untuk penerapan sistem konvensional antara lain:

- Suplai air bersih yang tinggi karena diperlukan untuk menggelontor

- Diameter pipa minimal 100 mm, karena membawa padatan

- Aliran dalam pipa harus seragam

10

- Slope pipa harus diatur sehingga V cleansing terpenuhi (0,6 m/detik). Aliran

dalam saluran harus memiliki tinggi renang agar dapat mengalirkan padatan.

- Kecepatan maksimum pada penyaluran konvensional 3 m/detik

Gambar 2.1 Layout Pipa Sistem Penyaluran Konvensional

(International Source Book On Environmentally Sound Technologies for

Wastewater and Stormwater Management, 2007)

b) Sistem Shallow Sewerage (Sistem Riol Dangkal)

Shallow sewerage disebut juga sebagai simplified sewerage atau condominial

sewerage (Mara:1996). Perbedaan dengan sistem konvensional adalah sistem ini

mengangkut air limbah dalam skala kecil dan pipa terpasang dengan kemiringan

yang lebih landai. Shallow sewer sangat tergantung pada pembilasan air limbah

untuk mengangkut buangan padat jika dibandingkan dengan cara konvensional

yang mengandalkan self cleansing.

11

Gambar 2.2 Layout Pipa Sistem Penyaluran Shallow Sewerage

(International Source Book On Environmentally Sound Technologies for

Wastewater and Stormwater Management, 2007)

Biaya pembuatan shallow sewerage lebih murah dibandingkan dengan penyaluran

secara konvensional dan bahkan mungkin lebih murah daripada sistem sanitasi

setempat karena penggalian yang dangkal, pipa yang digunakan berdiameter kecil

dan unit pengawasan yang sederhana dalam tempat manhole yang tidak besar

(International Source Book On Environmentally Sound Technologies for

Wastewater and Stormwater Management, 2007).

c) Sistem Riol Ukuran Kecil

Saluran pada sistem riol ukuran kecil (small bore sewer) dirancang hanya untuk

menerima bagian-bagian cair dari limbah kamar mandi, cuci, dapur, dan limpahan

air dari tangki septik, sehingga salurannya harus bebas zat padat. Saluran ini tidak

dirancang untuk self cleansing, dari segi ekonomis ini lebih murah dibandingkan

dengan sistem konvensional.

Syarat yang harus dipenuhi untuk penerapan sistem ini yaitu (DPU, 1993) :

- Memerlukan tangki yang berfungsi untuk memisahkan padatan dan cairan,

tangki ini biasanya berupa tangki septik.

- Diameter pipa minimal 50 mm karena tidak membawa padatan

- Aliran yang terjadi dapat bervariasi

12

- Aliran yang terjadi dalam pipa tidak harus memnuhi kecepatan self cleansing

karena tidak harus membawa padatan

- Kecepatan maksimum 3 m/detik untuk mencegah displacement akibat erosi

atau kejutan.

2. Sistem Penyaluran Tercampur

Pada sistem ini, air limbah disalurkan bersama dengan limpasan air hujan dalam

satu saluran tertutup. Dasar pertimbangan diterapkan sistem ini antara lain :

1) Debit air hujan dan air limbah secara umum relatif kecil sehingga dapat

disatukan

2) Fluktuasi curah hujan dari tahun ke tahun relatif kecil

Kelebihan sistem ini adalah hanya memerlukan satu jaringan sistem penyaluran

air limbah sehingga operasi dan pemeliharaannya akan lebih ekonomis.

Konsentrasi pencemar dalam limbah akan berkurang karena adanya pengenceran

dari air hujan. Sedangkan kelamahannya adalah memerlukan perhitungan debit air

hujan dan air limbah yang cermat untuk perencanaan jaringan perpipaan. Karena

saluran tertutup maka diperlukan ukuran riol yang berdiameter besar serta luas

lahan yang cukup luas untuk menempatkan instalasi pengolahan air limbah.

3. Sistem Kombinasi

Sistem ini dikenal dengan istilah “interceptor” dimana air limbah dan air hujan

disalurkan bersama-sama sampai tempat tertentu baik melalui saluran terbuka

maupun saluran tertutup tetapi sebelum mencapai lokasi instalasi pengolahan

antara air limbah dan air hujan dipisahkan melalui bangunan regulator.

Air limbah dimasukkan ke saluran pipa induk untuk disalurkan ke lokasi

pembuangan akhir, sedangkan air h1ujan langsung dialirkan ke badan air

penerima. Pada musim kemarau air limbah akan masuk seuruhnya ke pipa induk

dan tidak akan mencemari badan air.

Sistem ini diterapkan pada:

1) Daerah yang dilalui sungai yang airnya dimanfaatkan untuk memenuhi

kebutuhan tertentu, misalnya sebagai bahan baku penyediaan air bersih

sehingga penting untuk dilindungi dari pencemaran

13

2) Daerah yang untuk program jangka panjang direncanakan akan diterapkan

sistem saluran secara konvensional. Karena itu pada tahap awal dapat

dibangun saluran pipa induk yang untuk semantara dapat dimanfaatkan

sebagai saluran air hujan.

Sistem penyaluran air limbah dipengaruhi oleh letak dan topografi daerah yang

dilayani. Menurut Soeparman (2002), berdasarkan sistem pengalirannya

penyauran air limbah dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu :

1) Sistem gravitasi, sistem ini digunakan bila badan air berada di bawah elevasi

daerah penyerapan dan memberikan energi potensial yang tinggi terhadap

daerah pelayanan terjauh

2) Sistem pemompaan, sistem pemompaan digunakan apabia elevasi badan air

di atas elevasi daerah pelayanan

3) Sistem kombinasi, sistem kombinasi digunakan apabila air limbah dari

pelayanan dialirkan ke bangunan pengolahan dengan bantuan pompa/

reservoir.

2.3.2 Perpipaan

Sistem jaringan perpipaan diperlukan untuk mengumpulkan air limbah dari tiap

rumah dan banguanan di daerah pelayanan menuju instalasi pengolahan air limbah

(IPAL) terpusat. (Sumber : Direktorat Pengembangan PLP, Dirjen Cipta Karya,

DPU)

a. Pengaliran Limbah Cair Melalui Perpipaan

Sistem perpipaan pada air limbah berfungsi untuk membawa air limbah dari

satu tempat ke tempat lain agar tidak terjadi pencemaran pada lingkungan

sekitarnya. Prinsip pengaliran air limbah pada umumnya adalah gravitasi

tanpa tekanan, sehingga pola aliran adalah seperti pola aliran pada saluran

terbuka.

b. Jaringan Pipa Air Limbah

Jaringan pipa air limbah terdiri dari:

1) Pipa Persil

Pipa persil adalah pipa saluran yang umumnya terletak di dalam rumah

dan langsung menerima air buangan dari instalasi plumbing bangunan.

14

Pipa persil berdiameter (3-4) inch dengan kemiringan pipa 2%. Teknis

penyambungannya dengan pipa servis, membentuk sudut 45o dan apabila

perbandingan antara debit dari persil dengan debit dari saluran pengumpul

sangat kecil maka penyambungannya tegak lurus.

2) Pipa Service

Pipa service adalah jaringan pipa awal dari sistem perpipaan air limbah

terpusat yang mengalirkan air limbah dari bak inspeksi ke pipa lateral.

Lubang inspeksi adalah lubang kontrol yang menerima satu atau beberapa

sambungan dan menyalurkan ke pipa service. Bak inspeksi merupakan bok

awal sewerage system. Diameter pipa servis sekitar (6-8) inchi,

kemiringan pipa (0,5-1) %. Lebar galian pemasangan pipa servis minimal

0,45 m dengan kedalaman benam awal 0,6 m. sebaiknya pipa ini

disambungkan ke pipa lateral di setiap manhole.

3) Pipa Lateral

Pipa lateral adalah bagian dari jaringan perpipaan pipa air limbah sistem

terpusat yang menerima air limbah dari pipa-pipa service di sepanjang

daerah perumahan/ sumber air limbah. Pipa lateral merupakan pipa awal

public sewer. Pipa ini sering disebut juga pipa tersier. Diameter awal pipa

lateral minimal 8 inchi dengan kemiringan pipa sebesar (0,5-1)%.

4) Pipa Cabang

Pipa cabang adalah bagian dari jaringan perpipaan air limbah sistem

terpusat yang menerima air limbah dari pipa-pipa lateral. Pipa ini sering

disebut juga pipa sekunder. Diameternya bervariasi tergantung dari debit

yang mengalir pada masing-masing pipa. Kemiringan pipa sekitar (0,2-

1)%.

5) Pipa Induk

Pipa induk adalah bagian dari jaringan perpipaan pipa air limbah sistem

terpusat yang menerima air limbah dari pipa cabang dan mengalirkannya

ke lokasi Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kemiringan pipa sekitar (0,2-

1) %.

15

Gambar 2.3 Sistem Jaringan Perpipaan Air Limbah ( Joy, Irman, 2013)

c. Pemilihan Bahan Pipa

Pemilihan bahan pipa harus dipertimbangkan mengingat air limbah banyak

mengandung bahan yang mengganggu kekuatan pipa. Demikian pula selama

pengangkutan dan pemasangannya diperlukan kemudahan serta kekuatan fisik

yang memadai.

Faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pipa adalah sebagai berikut:

1) Umur ekonomis

2) Pengalaman pipa sejenis yang telah diaplikasikan di lapangan

3) Resistensi terhadap korosi (kimia) atau abrasi (fisika)

4) Koefisiensi kekasaran (hidrolik)

5) Kemudahan transport dan handling

6) Kekuatan struktur

7) Biaya suplai, tranpor dan pemasangan

8) Ketersediaan di lapangan

9) Ketahanan terhadap disolusi di dalam air

10) Kekedapan dinding

11) Kemudahan pemasangan sambungan

Pipa yang dapat dipakai untuk pemasangan air limbah adalah Vitrified Clay (VC),

Asbestos Cement (AC), Reinforced Concrete (RC), Stell, Cast Iron, High Density

Poly Ethylene (HDPE), Unplasticised Polyvinylchloride (uPVC) dan Glass

Reinforced Plastic (GRP).

16

Berikut adalah tabel perbandingan bahan saluran yang dapat dijadikan sebagai

bahan pertimbangan bahan saluran.

Tabel 2.2 Perbandingan Bahan Saluran

Bahan Diameter(inch)

Panjang(m)

Standar KorosifdanErosi

Kekuatan JenisSambungan

1. ReinforcedConcrete

12-144 1,2-7,4 ASTMC 76 TidakTahan

Kuat Bell spigot

2. Tanah Liat 4-48 1-2 ASTMC 700 Tahan MudahPecah

Mortar,rubber gasket

3. Pipa Asbes 4-42 2,5 AWWAC400

TidakTahan

Kuat Colar,rubberring

4. Cast Iron 2-48 6,1 AWWAC100

TidakTahan

SangatKuat

Bellspigot,FlangedMechanical

5. Pipa Baja 8-252 1,2-4,6 AWWAC200

TidakTahan

Kuat Bellspigot,socket

6. PVC 4-15 3,2 ASTMD 302 Tahan Cukup Flexible,Rubber,Gasket

7. HDPE 6-36 6,3 ASTMD3212

Tahan Kuat Rubbergasket,tightbell,coupler

Sumber : Metcalf & Eddy, 1991

a. Kedalaman Penanaman Pipa

Kedalaman penanaman pipa air buangan tergantung fungsi dari pipa itu sendiri.

Kedalaman awal pemasangan pipa adalah sebagai berikut:

- Pipa Persil → (0,45-1,00) meter dari permukaan tanah

- Pipa Servis → (0,88-1,20) meter dari permukaan tanah

- Pipa awal lateral → (0,88-1,20) meter dari permukaan tanah

Kedalaman akhir benam maksimum pipa induk dan pipa cabang disyaratkan tidak

kurang dari 1 m dan tidak lebih dari 7 m, jika lebih dari 7 m maka harus dinaikkan

dengan pompa.

17

2.3.3 Manhole

Manhole adalah bak kontrol berupa sumuran yang berfungsi sebagai tempat

memelihara dan memperbaiki pipa air limbah secara periodik, terutama bila ada

penyumbatan. Manhole dipasang dengan jarak tertentu mulai dari pipa lateral

hingga pipa induk. ( Sumber : DPU Dirjen Cipta Karya Direktorat

Pengembangan PLP)

Persyaratan manhole adalah sebagai berikut:

a. Dinding dan pondasi harus kedap air

b. Cukup kuat dari gaya-gaya dari luar

c. Cukup luas agar petugas dapat masuk ke dalam manhole

d. Terbuat dari beton atau pasangan batu bata dan batu kali

e. Jika diameter pipa cukup besar dengan kedalaman ≥ 2,50 meter maka

digunakan beton bertulang

f. Bagian atas manhole ditutup dengan rangka penutup ( frame & cover)

yang kuat menahan beban.

1) Dinding Manhole

Syarat dinding manhole adalah sebagai berikut:

a) Bentuk bundar atau persegi

b) Bahan dari pasangan batu bata, batu kali atau beton dengan adukan kedap

air (untuk mengurangi infiltrasi)

c) Bila diameter saluran cukup besar dengan kedalaman >2,5 m, bahan

dinding manhole memakai konstruksi beton (buis beton)

d) Sebelah dalam manhole dapat di lining dengan epoxy bila ada resiko

korosi sulfide.

e) Ketebalan

- 20 cm untuk kedalaman sampai dengan 1,5 m

- 30 cm untuk kedalaman >1,5 m

18

2) Lokasi Manhole

a) Pada jalur saluran yang lurus, dengan jarak tertentu tergantung diameter

saluran, tapi perlu disesuaikan dengan panjang peralatan pembersih yang

akan dipakai.

b) Pada setiap perubahan kemiringan saluran, perubahan diameter, dan

perubahan arah aliran, baik vertikal maupun horizontal

c) Pada lokasi sambungan, persilangan atau percabangan

(intersection) dengan pipa atau bangunan lain.

Tabel 2.3 Jarak Antar Manhole Menurut Diameter Saluran

Diameter (mm) Jarak Antar Manhole (m)

< 200 50 – 100

200 – 500 100 – 125

500 – 1000 125 - 150

>1000 150 - 200

(Sumber : Materi Training Proyek PLP Sektor Air Limbah, DPU 1986)

Salah satu syarat utama manhole adalah besarnya diameter manhole harus cukup

untuk pekerja dan peralatannya masuk kedalam serta dapat mudah melakukan

pekerjaannya, diameter manhole bervariasi sesuai dengan kedalaman

manhole.Berikut adalah tabel ukuran diameter manhole menurut kedalaman

disajikan pada Tabel 2.5.

Tabel 2.4 Diameter Manhole Menurut Kedalaman

Kedalaman (m) Diameter (m)

0,8 – 1,4 0,75

1,4 – 2,5 1,00 – 1,20

>2,5 1,20 – 1,80

(Sumber : Materi Training Proyek PLP Sektor Air Limbah, DPU 1986)

3) Bentuk dan Dimensi Manhole

Terdapat beberapa bentuk manhole yang dapat digunakan untuk daerah pelayanan

dengan kondisi tertentu.

a) Bentuk persegi panjang atau bujur sangkar

19

Digunakan apabila beban yang diterima kecil dengan kedalaman antara 75

– 90 cm. Dimensi yang digunakan 60 cm x 75 cm, 75 cm x 75 cm.

b) Bentuk Bulat

Digunakan apabila beban yang diterima besar dengan kedalaman yang

besar. Dimensi yang digunakan berdasarkan kedalaman,

4) Konstruksi Manhole

Pada umumnya ketebalan dinding manhole bergantuk pada, kedalaman, kondisi

tanah, beban yang diterima, dan material yang digunakan berkisar antara 5” – 9”

(125 – 225) mm (Okun, DA)

Gambar 2.4 Manhole (Kizuma, Wa, 2013)

2.3.4 Langkah - Langkah Pengolahan Air Limbah

Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel

tercampur, serta membunuh organism pathogen. Selain itu, juga diperlukan

tambahan pengolahan untuk menghilangkan bahan nutrisi, komponen beracun,

serta bahan yang tidak dapat didegradasikan agar konsentrasi yang ada menjadi

rendah. Untuk itu diperlukan pengolahan secara bertahap agar bahan tersebut

dapat dikurangi.

1. Pengolahan Pendahuluan (Pre Treatment)

Sebelum proses pengolahan dilakukan, air limbah perlu dibersihkan agar

mempercepat dan memperlancar proses selanjutnya. Kegiatan tersebut berupa

20

pengambilan benda terapung dan pengambilan benda yang mengendap seperti

pasir.

a. Pengambilan Benda Terapung

Pada umumnya pada proses ini dilakukan dengan melewatkan air limbah

melewati para-para atau saringan kasar untuk menghilangkan benda yang

besar. Dapat juga menggunakan alat pencacah (comminutor) untuk

memootong zat padat yang terdapat di dalam air limbah kemudian tanpa

mengambilnya dari dalam aliran tersebut.

b. Pengambilan Benda Mengendap (Pasir)

Bak penangkap pasir direncanakan untuk menghilangkan kerikil halus yang

berupa pasir, koral, atau zat padat berat lainnya yang mengalami penurunan

kecepatan, atau mempunyai gaya berat lebih besar dari zat organik yang dapat

membusuk di dalam air limbah.

2. Pengolahan Pertama (Primary Treatment)

Pengolahan pertama bertujuan untuk menghilangkan zat padat tercampur melalui

pengendapan atau pengapungan. Dengan adanya pengendapan, maka akan

mengurangi kebutuhan oksigen pada pengolahan biologis berikutnya dan

pengendapan yang terjadi adalah pengendapan secara gravitasi.

Bak Pengendapan Ideal, pengendapan dimaksudkan untuk mendapatkan hasil

endapan yang optimal melalui pengaturan besar kecilnya bak yang akan dibangun.

Air limbah akan meninggalkan bak setelah berhasil mengendapkan partikel

kandungannya. Untuk lebih jelasnya dapat ditunjukkan pada Gambar 2.18 berikut

ini.

21

Gambar 2.5 Denah Bak Pengendap (Imam, Loasaries, 2013)

3. Pengolahan Kedua (Secondary Treatment)

Pengolahan kedua umumnya mencakup proses biologis untuk mengurangi bahan-

bahan organik melalui mikroorganisme yang ada di dalamnya. Terdapat dua hal

penting dalam proses biologis yaitu proses penambahan oksigen dan proses

pertumbuhan bakteri.

1) Proses penambahan oksigen (Aerasi)

Penambahan oksigen adalah salah satu usaha pengambilan zat pencemar akan

berkurang atau bahkan dapat dihilangkan sama sekali. Zat yang dapat diambil

dapat berupa gas, cairan, ion, koloid, atau bahan tercampur.

Pada prakteknya terdapat dua cara untuk menambahkan oksigen ke dalam air

limbah yaitu:

a. Memasukkan udara ke dalam air limbah

b. Memaksa air ke atas untuk berkontak dengan oksigen

2) Proses pertumbuhan bakteri

Bakteri diperlukan untuk menguraikan bahan organik yang ada di dalam air

limbah. Bakteri akan berkembang biak apabila jumlah makanan yang

terkandung didalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri dapat

dipertahankan secara konstan. Pada proses ini digunakan lumpur aktif

(activated sludge) untuk memperbanyak jumlah bakteri secara cepat agar

proses biologis dalam menguraikan bahan organik berjalan lebih cepat.

22

Untuk mendapatkan hasil yang baik pada proses pengolahan kedua perlu

diperhatikan beberapa pertimbangan antara lain:

a. Banyak udara yang diberikan setiap m3 air limbah adalah sebanyak 8-10

m3

b. Sebaiknya air limbah berada pada tangki aerasi adalah lama 6-8 jam

c. Banyaknya udara yang disediakan dibandingkan derajat pengotoran air

limbah yang ada adalah sebesar 40-80 m3 udara untuk setiap kg BOD.

d. Cell residence time dari lumpur adalah sebesar 8 (delapan) hari.

e. F/M rasio yaitu perbandingan antara makanan dan mikroorganisme

sebesar 0,2-0,3 kg BOD/kg bakteri.

4. Pengolahan Ketiga (Tertiary Treatment)

Pengolahan ketiga merupakan pengolahan secara khusus sesuai dengan

kandungan zat yang terbanyak dalam air limbah. Pada pengolahan ini akan terjadi

pengolahan secara kimiawi akibat penambahan zat kimia baik itu seperti karbon

aktif maupun aluminium aktif. Pengolahan ini dilakukan dengan cara penyaringan

baik itu penyaringan secara lambat, cepat dan juga akan terjadi penyerapan dan

pengurangan besi dan mangan.

5. Pembunuhan Bakteri (Desinfection)

Pembunuhan bakteri bertujuan untuk mengurangi atau membunuh

mikroorganisme patogen yang ada di dalam air limbah. Mekanisme pembunuhan

sangat dipengaruhi oleh kondisi dari zat pembunuhnya dan mikroorganisme itu

sendiri. Banyak zat pembunuh kimia termasuk klorin dan komponennya

mematikan bakteri dengan cara merusak atau menginaktifkan enzim utama,

sehingga terjadi kerusakan dinding sel.

Untuk menjernihkan air libah banyak digunakan bahan antara lain klorin oksida

dan komponennya, bromine, rodine, permanganate, logam berat, asam dan basa

kuat.

23

6. Pengolahan Lanjut (Ultimate Disposal)

Dari setiap tahap pengolahan air limbah hasilnya adalah berupa lumpur yang perlu

diadakan pengolahan secara khusus agar lumpur tersebut dapat dimanfaatkan

kembali. Pengolahan lumpur yang masih sedikit mengandung bahan nitrogen dan

mempermudah proses pengangkutan, maka diperlukan beberapa tahap pengolahan

antara lain:

1. Proses Pemekatan, proses ini bertujuan untuk mengurangi kadar air di

dalam lumpur sehingga memperkecil jumlah yang akan ditangani.

2. Proses Stabilisasi (Stabilization), proses stabilisasi secara aerobik maupun

anaerobik dapat menghilangkan bau dan memudahkan penghancuran serta

menghilangkan jumlah mikroorganisme.

3. Proses Pengaturan (Conditioning), sebelum proses pengeringan lumpur

dilakanakan maka lumpur perlu diatur situasinya agar proses pengurangan

air berjalan lancar. Pada proses ini perlu ditambahkan bahan kimia agar

partikel dalam lumpur menjadi besar.

4. Proses pengurangan air (Dewatering), adalah unit operasi yang diterpkan

untuk mengurangi kadar air dari lumpur.

5. Proses pengeringan, pada proses ini digunakan bak pengering yang

menampung lumpur berasal dari tangki pencernaan. Lumpur dietakkan

pada bak pengering dengan ketebalan 200-300 mm dan dibiarkan sampai

kering terkena matahari. Setelah kering kemudian lumpur dikerok untuk

dibuang ke tempat pembuangan akhir.

6. Proses pembuangan, pembuangan akhir dari lumpur ddan zat padat

biasanya tergolong dalam pembuangan di tanah. Metode yang digunakan

adalah dengan menebarkan di atas tanah, membuat kolam, penimbunan,

dan pengisian tanah yang cekung (land filling)

Dengan melihat proses-prosesnya, maka pengolahan air limbah dapat

dikelompokan dalam:

a. Proses pengolahan secara fisik yang terjadi pada saringan kasar,

penangkap pasir, pengendapan I, pengendapan II

24

b. Proses pengolahan secara biologi yang terjadi pada aerasi dan pengaktifan

lumpur karena pada proses tersebut terjadi pengaktifan mikroorganisme

secara aerobik

c. Proses pengolahan secara kimia yang terjadi pada aerasi karena pada

bangunan ini terjadi pengikatan oleh oksigen terhadap unsur maupun

senyawa yang terdapat pada air limbah.

2.3.5 Pengambilan Sampel

1. Definisi

Sampel adalah sebagian dari populasi. Artinya tidak akan ada sampel jika tidak

ada populasi. Populasi adalah keseluruhan elemen atau unsur yang akan kita teliti.

Penelitian yang dilakukan atas seluruh elemen dinamakan sensus. Idealnya, agar

hasil penelitiannya lebih bisa dipercaya, seorang peneliti harus melakukan sensus.

Namun karena sesuatu hal peneliti bisa tidak meneliti keseluruhan elemen tadi,

maka yang bisa dilakukannya adalah meneliti sebagian dari keseluruhan elemen

atau unsur tadi.

2. Dasar Penentuan Jumlah Sample

Untuk keperluan penelitian diperlukan pengambilan sampel pada daerah yang

diteliti agar lebih akurat sesuai dengan ukuran yang tepat. Berdasarkan teori yang

telah dikemukakan oleh Gay dan Diehl 1992 menuliskan, untuk penelitian

deskriptif, sampelnya 10% dari populasi, penelitian korelasional, paling sedikit 30

elemen populasi, penelitian perbandingan kausal, 30 elemen per kelompok, dan

untuk penelitian eksperimen 15 elemen per kelompok .

2.3.6 Dasar-dasar Perhitungan

1. Perkiraan Jumalah Penduduk

Proyeksi jumlah penduduk adalah menetukan perkiraan jumlah penduduk pada

beberapa tahun mendatang sesuai dengan periode perencanaan yang diinginkan.

Rumus yang digunakan dalam perhitungan prediksi jumlah penduduk adalah

metode Geometrik yang dapat dilihat sebagai berikut :

25

Pn = Po (1+r)n

r = %Dimana : Pn = Jumlah penduduk pada tahun n proyeksi

Po = Jumlah penduduk pada awal proyeksi

r = Rata-rata pertumbuhan penduduk pertahun

n = Waktu (tahun).

2. Perhitungan Debit Air Limbah

Debit Rata-Rata (Qr)

Debit air limbah rata-rata dapat dihitung dengan memperhitungkan faktor

kehilangan air (Metcalf and Eddy, 1991) menggunakan rumus sebagai berikut:

Qr = Fab x Qam

Dimana: Qr = Debit rata-rata air limbah (l/detik)

Fab = Faktor timbulan air limbah (65-85)%

Qam = Besarnya kebutuhan rata-rata air bersih (l/detik)

3. Perencanaan Tangki Septik

Untuk MCK komunal rumus-rumus yang digunakan untuk mendesain dapat

digunakan sebagi berikut:

a. Waktu tinggal

Th = 1,5 – 0,3 log (P x Q) > 0,2 hari

Dengan :

Th : Waktu penahanan minimum untuk pengendapan > 0,2 hari

P : Jumlah orang

Q : Banyaknya aliran, liter/orang/hari

b. Volume penampungan lumpur dan busa

A = P x N x S

26

Dengan :

A : Penampungan lumpur yang diperlukan (dalam liter)

P : Jumlah orang yang diperkirakan menggunakan tangki septik

N : Jumlah tahun, jangka waktu pengurasan lumpur (min 2 tahun)

S : Rata-rata lumpur terkumpul (liter/orang/tahun).

25 liter untuk WC yang hanya menampung kotoran manusia (IKK

Sanitation Improvenment Programme, 1987)

40 liter untuk WC yang juga menampung air limbah dari kamar mandi

IKK Sanitation Improvenment Programme, 1987)

c. Volume cairan Kedua, dihitung kebutuhan kapasitas penampungan

untuk waktu tinggal cairan.

B = P x Q x Th

Dengan :

P : Jumlah orang yang diperkirakan menggunakan tangki septik

Q : Banyaknya aliran air limbah (liter/orang/hari)

Th : Keperluan waktu penahanan minimum dalam sehari.

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) > 0,2

4. Perhitungan Penulangan Pelat Beton Satu Arah

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

a. Beban Merata (qu)

qu = 1,2 D + 1,6 L

Dengan :

D = Beban Mati

L = Beban Hidup

27

b. Momen Maximal (Mmax)

Mmax = qu. l Tebal Penutup (d’)

d’ = P +

c. Tebal Efektif (d)

d = h – d’

d. Faktor Pembebanan

FU = 1,2D + 1,6L

e. Perhitungan Pelat Satu Arah (One Way)

b =,

max = 0,75 x b

dengan,

m =

Rn =

=

fy

2.m.Rn11

m

1

b =

fy600

600..

fy

fc.85,0

max = 0,75 . b

u

n

MM

80,0

c

y

xf

f

'85,0

2bxd

M n

28

min <<maks tulangan tunggal

<min dipakai min = 0,0025

As perlu = ada

. b . d

Luas tampang tulangan

As =

n =

Jarak tulangan setiap 1 m =

5. Perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Rencana Anggran Biaya (RAB) merupakan perhitungan banyaknya biaya yag

diperluhkan untuk bahan dan upah, serta biaya-biaya lain yang berhubungan

dengan pelaksanaan proyek pembangunan. Secara umum perhitungan RAB dapat

dirumuskan sebagai berikut :

RAB = Σ ( V x HSP )

Dimana : RAB = Rencana Anggaran Biaya

V = Volume Pekerjaan

HSP = Harga satuan Pekerjaan

Anggaran biaya pada bangunan yang sama akan berbeda-beda di masing-masing

daerah, hal ini disebabkan perbedaan harga satuan bahan dan upah tenaga kerja.

Ada dua faktor yang berpengaruh terhadap penyusunan anggaran biaya suatu

bangunan yaitu faktor teknis dan non teknis. Faktor teknis antara lain berupa

ketentuan-ketentuan dan persyaratan yang harus dipenuhi dalam pelaksanaan

pembangunan serta gambar-gambar konstruksi bangunan. Sedangkan faktor non

teknis berupa harga-harga bahan bangunan dan upah tenaga kerja. Dalam

melakukan anggaran biaya dapat dilakukan dengan dua cara yaitu anggran biaya

kasar dan anggaran biaya teliti. (Administrasi Kontrak dan Anggaran Borongan).