its undergraduate 10746 paper

7/25/2019 ITS Undergraduate 10746 Paper

1/13

1

PERENCANAAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK

SKALA KOMUNAL DI KOTA BIAK, PAPUA

COMMUNAL TREATMENT DESIGN OF DOMESTICWASTEWATER IN BIAK, PAPUA

Dony Fitri Karismawati* dan Arie Dipareza Syafei, ST, MEPM**

Jurusan Teknik Lingkungan-FTSP-ITS

*email:[email protected]

**email:[email protected]

Abstrak

Salah satu dari solusi terhadap permasalahan sanitasi lingkungan adalah penggunaan tangki septik. Unit ini

banyak digunakan saat ini di masyarakat terutama untuk pengolahan limbah blackwater skala rumah tangga, termasuk

masyarakat di Kota Biak.Kualitas limbah blackwater diketahui dari penelitian sebelumnya adalah dengan kadar BOD

3460 mg/L dan TSS 754 mg/L. Pengolahan menggunakan tangki septik konvensional saja belum memadai untuk

mereduksi beban organik tersebut, terlebih dengan kondisi tanah yang kecepatan perkolasinya cukup tinggi seperti di

Kota Biak.Perencanaan pengolahan limbah blackwater ini diusulkan untuk menggunakan unit alternatif pengolahan

lanjutan skala komunal kelurahan Sorido, distrik Biak Kota yaitu subsurface flow constructed wetland dan free water

surface constructed wetland untuk efluen dari tangki septik. Sementara, sistem resapan ditiadakan mengingat kondisi

peresapan air oleh tanah yang cukup tinggi. Hasil perbandingan kedua alternatif adalah unit free water surface

constructed wetland sebagai alternatif pengolahan lanjutan yang lebih cocok. Dengan kemampuan removal sebesar

98,6%, unit ini mampu menghasilkan efluen dengan beban organik sebesar 15 mg/L. Biaya yang dibutuhkan untuk

perencanaan total sebesar Rp 18.749.839,00 dan lahan yang digunakan 116,7 m2. Selanjutnya, efluen dari FWS-CW

dapat dialirkan ke saluran drainase atau digunakan untuk menyiram tanaman di sekitarnya ataupun jika meresap ke

tanah sudah tidak lagi mencemari tanah.

Kata kunci : Black Water, Tangki Septik, F ree Water Sur face Constructed Wetland, Pengolahan L anju tan

Abctract

One of solution to solve the problem of environmental sanitation is by using septictank. Many society use this

unit in this time especially to process blackwater in domestic scale, not except in Biak City society. The quality of

blackwater which known by the last research has rate 3460 mg/L of BOD and 754 mg/L of TSS. Processing with

conventional septictank is not compatible to reduce that organis burden, especially with soil which has high percolation
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/13

2

speed like Biak City. The design for blackwater processing proposed to use next step processing alternative unit in

communal scale in Sorido, district of Biak City is subsurface wetland for effluent from septictank. In the other side,

diffusion system disappeared because of enough high diffusion of soil condition.

The result of comparison between of two alternatives that free water surface constructed wetland unit as a next

step alternative processing is more suitable. With 98.6% of removal capability, this unit can produce 15 mg/L of efluen

with organic burden. The cost that needed by total planning is Rp. 18,749,000 and 116,7 m2 of land. Then the effluent

from FWS-CW can flowed to drainage channel or used for watered surrounding plants or it doesnt impure the soil

when diffuse.

Keywords: B lack Water, Septictank, F ree Water Surf ace Constructed Wetland, Next Step Treatment

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Salah satu dari solusi terhadap permasalahan sanitasi lingkungan di Kota Biak adalah

penggunaan tangki septik untuk mengolah limbah black water. Unit ini banyak digunakan saat ini

di masyarakat terutama untuk perumahan, tetapi kelemahan septik tank ini adalah tangki yang

terbuat dari semen dapat menimbulkan keretakan akibat dari tekanan luar dan zat aciddari tinja. Air

dalam tangki dapat merembes keluar dari celah-celah keretakan atau rembesan tangki tersebut dan

air tanah menjadi tercemar akibat dari kebocoran itu.

Kasus inilah yang terjadi di Kota Biak, Papua. Penggunaan cubluk oleh masyarakat sudah

dilakukan, namun kondisi tanah yang kurang mendukung menyebabkan rawan terjadi pencemaran

lingkungan. Kondisi tanah karang dengan kecepatan perkolasi yang cukup tinggi menjadi faktor

utama untuk dilakukan perencanaan terhadap pengolahan limbah black water yang lebih baik.

Cubluk yang ada tidak pernah penuh karena terjadi kebocoran. Konstruksi cubluk masyarakat Biak

mengacu pada konstruksi warisan peninggalan kolonial Belanda yang ternyata tidak sempurna

untuk mengolah black water.


3/13

3

Dalam permasalahan ini, akan dilakukan pembahasan terkait air buangan black waterdengan

mengambil studi kasus di kelurahan Sorido distrik Biak Kota, Papua untuk direncanakan desain

tangki septik dan pengolahan lanjutan yang cocok agar kualitas air tanah di sekitarnya tetap terjaga.

Kondisi tanah di daerah tersebut yang berupa tanah karang menjadikan pertimbangan tersendiri

untuk dilakukan perencanaan ini, pun juga berkaitan dengan nilai perkolasi tanah di daerah tersebut.

Terlebih lagi dengan adanya fakta bahwa perencanaan tangki septik yang ada selama ini kurang

memperhatikan aspek sanitasi dan dapat berakibat mencemari air tanah.

1.2. Perumusan Masalah

Dari latar belakang masalah di atas, dapat disusun rumusan masalah yaitu bagaimana

merencanakan unit tangki septik dan pengolahan lanjutan efluen tangki septik pada tanah karang

untuk skala komunal kelurahan Sorido, distrik Biak Kota..

1.3. Tujuan Perencanaan

Tujuan dari perencanaan ini adalah merencanakan unit tangki septik dan pengolahan lanjutan

efluen tangki septik pada tanah karang untuk skala komunal kelurahan Sorido, distrik Biak Kota.

1.4. Teori

Constructed Wetland (CW) adalah wetland buatan yang dikelola dan dikontrol oleh

manusia untuk keperluan filtrasi air buangan dengan penggunaan tanaman, aktivitas mikroba, dan

prose alami lainnya (Hesket dan Bartholomew, 2001 dalam Ningrum, 2008). Wetland dapat juga

diartikan sebagai suatu lahan yang jenuh air dengan kedalaman air tipikal yang kurang dari 0,6 m

yang mendukung pertumbuhan tanaman air misalnya Cattail, bulrush, umbrella plant dan canna

(Metcalf and Eddy, 1991 dalam http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71). Pengertian lainnya

Constructed wetland merupakan suatu rawa buatan yang di buat untuk mengolah air limbah
http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71


4/13

4

domestik, untuk aliran air hujan dan mengolah lindi (leachate) atau sebagai tempat hidup habitat

liar lainnya, selain itu constructed wetland dapat juga digunakan untuk reklamasi lahan

penambangan atau gangguan lingkungan lainnya. Wetland dapat berupa biofilter yang dapat

meremoval sediment dan polutan seperti logam berat.

Pengolahanpretreatmentuntuk FWS umumnya merupakan unit pengendapan (tangki septik

atau imhoff tank). Lokasi yang potensial untuk FWS sama dengan lokasi kolam pengolahan air

limbah pada umumnya, dengan kemiringan antara 0,4 0,5. Karakteristik tanah yang diutamakan

adalah dengan tingkat permeabilitas rendah. Tanah liat padat atau linersintetik dibutuhkan untuk

meminimalkan perkolasi. Tanaman yang sering digunakan sebagai media dalam FWS adalah

tanaman kattail, bulrush, dan reedatau tanaman lokal lainnya.

Removal BOD dan TSS yang tinggi dapat diperoleh dari FWSCW. Tingkat removal

umumnya tergantung pada waktu detensi dan suhu. BOD partikulat dan soluble memiliki

mekanisme yang berbeda dalam pengolahan di FWS. BODsolublediolah melalui aktivitas biologis

dan adsorpsi oleh tanaman dan permukaan detritus. Zat padat organik diolah dengan proses

sedimentasi dan filtrasi yang membutuhkan keberadaan oksigen. Prinsip pengolahan untuk removal

TSS adalah flokulasi dan filtrasi (mechanical straining, waktu kontak, impaksi, dan intersepsi).

Sebagian besar zat padat yang terendapkan dalam range 15,25 m 30,5 m dari inlet. Untuk

mendapatkan removal TSS yang optimal dibutuhkan jenis tanaman yang tinggi agar proses

sedimentasi dan filtrasi dapat maksimal serta menghindari pertumbuhan algae. Removal tipikal dari

FWS adalah 60% - 80% untuk BOD dan 50% - 90% untuk TSS (tergantung pada konsentrasi

influen TSS dan kondisi alam).

Aliran uniform dari air limbah yang melewati FWS dibutuhkan untuk memaksimalkan

kinerja. Gate pipe, weir, atau lubang buatan dalam mekanisme pengaliran dapat digunakan untuk

mengalirkan air limbah dari inlet. Kemampuan untuk meresirkulasi sebagian ataupun seluruh efluen

yang telah diolah merupakan hal yang perlu diperhatikan. Resirkulasi dapat mengurangi konsentrasi


5/13

5

padatan dan organik, mensuplai oksigen terlarut pada inlet dan mengoptimalkan kinerja FWS secara

keseluruhan. Constructed wetland menggunakan liner/ lapisan untuk melapisi dasar wetland dan

dindingnya serta untuk meminimalkan peresapan air limbah ke tanah. Dengan memperhatikan

kondisi tanah (jenis tanah) di lokasi, kedalaman dan kualitas air tanah, level dari pretreatment,dan

peraturan, tetap dibutuhkan lineruntuk wetland baik yang alami maupun sintetik. Bentonite clay

merupakan tipikal lineryang bisa digunakan, ataupun lapisan geomembran. ( Kays, 1986)

Tabel 2.7 Tipikal Kriteria Desain dan Kualitas Effluen FWS-CW

ITEM SATUAN NILAI

Parameter desain

Waktu detensi hari 2- 5 (BOD)

BOD loading rate Lb/ac. hr


6/13

6

(KAPET) Biak. Wilayah KAPET meliputi lima kabupaten, yaitu : Kabupaten Dati II Biak

Numfor, Kabupaten Yapen Waropen, Kabupaten Manokwari, Kabupaten Nabire dan Kabupaten

Mimika. Konsekuensi dari pemberian fungsi baru ini ialah akan meningkatnya aktivitas

perkotaan yang tumbuh dan berkembang di kota Biak.

Wilayah administrasi Kota Biak memiliki batas-batas sebagai berikut :

Sebelah barat berbatasan dengan Selat Yapen

Sebelah timur berbatasan dengan Kecamatan Biak Timur

Sebelah utara berbatasan dengan Kecamatan Biak Barat dan Biak Utara

Sebelah utara berbatasan dengan Selat Yapen

Luas wilayah administrasi Kota Biak adalah 106 km2.

Wilayah Kota Biak dapat dilihat pada Gambar 3.1 hingga 3.3 berikut .

Kondisi Fisik

Topografi

Kondisi topografi secara umum relatif datar sehingga nilai ekonomi lahannnya untuk

kegiatan perkotaan cukup tinggi. Berbagai aktivitas perkotaan lebih mudah tumbuh dan

berkembang dilokasi yang datar seperti ini.

Klimatologi

Iklim tahunan termasuk dalam kategori iklim tropika basah. Curah hujan tahunan rata-rata

cukup tinggi (di atas 2.500 mm per tahun). Curah hujan rata rata tertinggi jatuh pada bulan

Maret sedangkan terendah jatuh pada bulan juni.


7/13

7

Gambar 3.1 Letak Pulau Biak, Papua Gambar 3.2 Letak Kota Biak di Pulau Biak, Papua

Sumber : Pemerintah Propinsi Papua (Dinas PU), 2007

Gambar 3.3. Wilayah Kota Biak


8/13

8

Kependudukan

Jumlah penduduk Kota Biak per kelurahan disajikan pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Jumlah Penduduk Menurut Desa, Jumlah Rumah Tangga, dan Jenis Kelamin di Distrik

Biak Kota tahun 2006

No

Desa/

Kelurahan

Jumlah

Rumah

Tangga

Penduduk

Laki-

laki

Perempuan Jumlah

1 Mandala 2.081 3.541 2.701 6.242

2 Fandoi 988 3.722 3.190 6.912

3 Burokub 533 1.868 1.757 3.625

4 Saramom 662 1.746 1.713 3.459

5 Waupnor 802 2.939 2.682 5.621

6 Ambroben 484 1.153 1.133 2.286

7 Swapodibo 138 416 227 643

8 Manswam 332 611 746 1.357

9 Mokmer 149 402 348 750

10 Parai 134 310 318 628

11 Anggraidi 1.097 2.474 1.914 4.388

12 Sorido 131 299 226 525

13 Samau 495 1.005 1.015 2.020

14 Inggiri 248 491 522 1.013

15 Insrom 163 445 407 852

Jumlah 8.437 21.422 18.899 40.321

Sumber : BPS Papua, 2006


9/13

9

Kondisi Kota Biak (Berkaitan dengan Air Limbah) Berdasarkan Hasil Survei dan Investigasi

Survey Pada Masyarakat

Berdasarkan hasil survey pendahuluan yang telah dilakukan diperoleh data jumlah penduduk kota

Biak sebesar 40.321 jiwa dengan jumlah rumah tangga sebesar 8.437. Dari jumlah tersebut, prosentase

rumah tangga yang menggunakan tangki septik adalah 23,7% dengan kondisi eksisting tangki septik

seperti disajikan dalam tabel 3.2

Tabel 3.2 Kondisi Tangki Septik Masyarakat Biak, Papua

Sumber: Pemerintah Provinsi Papua (Dinas PU), 2007

Survey Kualitas Air Limbah

Survei ini bertujuan untuk mengetahui kualitas air limbah, meliputi kualitas air limbah Grey

Water (Non WC) dan black water. Grey water dibuang ke saluran drainase kota atau

lingkungan , tanpa pengolahan terlebih dahulu karena beban organiknya masih memenuhi

baku mutu kualitas air limbah domestik sesuai Kepmen LH no. 112 tahun 2003.

Air limbah Black Water(WC) dilakukan pengolahan secara individual, yaitu dengan

fasilitas pengolahan tangki septik atau cubluk. Pengelolaan air limbah Kota Biak ditangani

oleh Seksi Teknik Penyehatan Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Biak. IPLT di Kota

Biak saat ini dalam kondisi rusak berat. Berikut merupakan data hasil survey black waterdan

grey wateryang disajikan pada Tabel 3.3. dan tabel 3.4


10/13

10

Tabel 3.3 Kualitas Air LimbahBlack Water

Hasil uji perkolasi untuk Kota Biak adalah :

Tabel 3.7 Kondisi Tanah Hasil Survey Uji Perkolasi

Sumber: Pemerintah Provinsi Papua (Dinas PU), 2007

Laju perkolasi minimum 1.707,8 mm/jam dan maksimum 4541,6 mm/jam. Kedalaman air

tanah minimum 2 meter dan maksimum lebih dari 2 meter. Dari hasil tersebut, diusulkan untuk

menggunakan sistem pengolahan limbah setempat. (Dinas PU Prop Papua, 2007).

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam merencanakan tangki septik di Kota Biak digunakan standard SNI 03-2398-20002

dan didapat dimensi tangki septik adalah panjang 1,4 m, lebar 0,7 m, dan kedalaman 1 m. Untuk

studi kasus Kota Biak, perencanaan sumur resapan tangki septik tidak dapat dilakukan. Tingginya

nilai perkolasi tanah menjadi penyebab utama untuk mempertimbangkan kembali keberadaan sumur

resapan. Kekhawatiran akan pencemaran lingkungan sebagai dampak dari buruknya kualitas efluen

tangki septik dapat terjadi mengingat kondisi tanah tersebut. Sehingga direncanakan unit


11/13

11

pengolahan lanjutan untuk efluen tangki septik agar kualitas efluen air buangan tidak mencemari

lingkungan.

Effluen tangki septik memiliki beban organik yang masih tinggi sebesar 1038 mg/L.

Sehingga dilakukan perencanaan pengolahan lanjutan dengan menggunakan reactor Free Water

Surface Constructed Wetland dalam skala rumah tangga maupun skala komunal. Debit pengolahan

skala rumah tangga ditentukan sebesar 100 L/hari, sedangkan untuk skala komunal ditentukan

sebesar 10,5 m3/hari. Perencanaan pengolahan skala komunal berlokasi di Kelurahan Sorido Distrik

Biak Kota. Reaktor ini diharapkan mampu mereduksi beban organik efluen tangki septik hingga

mencapai 15 mg/L, sehingga untuk reactor skala rumah tangga memiliki dimensi panjang 1,8 m,

lebar 0,9 m, dan kedalaman 1,5 m. Sementara untuk skala komunal Kelurahan Sorido didapat

dimensi reactor FWSCW dengan panjang 15,4 m, lebar 7,7 m, dan kedalaman 1,1 m.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan analisis dan perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa

tangki septik konvensional skala rumah tangga dengan pengolahan lanjutan berupa unit free water

surface constructed wetland untuk skala kelurahan lebih cocok diterapkan di daerah bertanah

karang kelurahan Sorido, Kota Biak berdasarkan telaah aspek teknis perencanaan. Spesifikasi unit

tangki septik sebagai berikut :

Panjang = 1,4 m

Lebar = 0,7 m

Kedalaman = 1,3 m

BOD eff = 1038 mg/L

TSS eff = 226,2 mg/L

Sedangkan spesifikasi unitfree water surface constructed wetland skala komunal adalah :

Panjang = 15,4 m


12/13

12

Lebar = 7,7 m

Kedalaman = 0,6 m

BOD eff = 15 mg/L

TSS eff = 29,56 mg/L

5. DAFTAR PUSTAKA

Crites, R., dan Tchobanoglous, G. 1998. Small and Decentralized Wastewater Management

Systems. Singapura: McGraw-Hill.

Dhokhikah, Yeny. 2006. Pengolahan Air Bekas Domestik dengan Sistem Constructed Wetland

Aliran Subsurface untuk Menurunkan COD, TS, dan Deterjen. Tesis. Jurusan Teknik

Lingkungan ITS. Surabaya.

Gutatson, David. dan Roger, E. 2009. How To Run Percolation Test,

URL:http://www.extension.umn.edu/distribution/natural resources/DD0583.html

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air

Limbah.

Kodoatie, Robert. J. 1996. Pengantar Hidrogeologi. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Metcalf and Eddy. 2003. Wastewater Engineering: Treatment and Reuses. New York:

McGraw-Hill.

Ningrum, Ainun. V. 2008. Perencanaan Subsurface Flow Constructed Wetland dalam

Pengolahan Grey Water Skala Rumah Tangga Secara Individu di Perkotaan (Studi Kasus:

Perumahan Puri Mas Surabaya). Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Surabaya.

Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air.

Permana, Mochamad. M. 2004. Studi Pengelolaan Sistem Sanitasi di Rumah Susun, Tesis,

Teknik Lingkungan FTSP-ITS, Surabaya.
http://www.extension.umn.edu/distribution/natural%20resources/DD0583.htmlhttp://www.extension.umn.edu/distribution/natural%20resources/DD0583.htmlhttp://www.extension.umn.edu/distribution/natural%20resources/DD0583.html


13/13

13

Prihayuninta, Adisthi. 2006. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah RSUD Teluk

Wondama Irian Jaya Barat. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Surabaya.

Respati, Arya Angga. 2006. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah RSUD Boven Digoel

Papua. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Surabaya.

Reynolds, T. D. 1996. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering 2 nd

Edition. Boston: PWS Publishing Company.

Rukmana, R. 1997. Bunga Kana. Yogyakarta: Kanisius.

Silalahi, Erly. 2009. Perencanaan Tangki Septik dan Sistem Pengolahan Lanjutan dengan

Memanfaatkan Data Uji Perkolasi pada Daerah Rawa ini mengambil lokasi uji di Kota

Merauke. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Surabaya.

SNI 03-2398-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Tangki Septik Dengan Sistem Resapan .

Bandung: Departemen PU.

Water and Sanitation. 2008. Constructed Wetland.

http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71

Widyastuti, Ni Wayan Budhi Arie. 2005. Pengolahan Air Limbah Domestik dengan

Pemanfaatan Tanaman Cyperus papyrus pada Sistem Subsurface Constructed Wetland.

Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Surabaya.
http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71http://www.dimsum.its.ac.id/id/?page_id=71

its undergraduate 10746 paper

Documents