lampiran panduan pengelolaan drainase...

LAMPIRAN PANDUAN PENGELOLAAN DRAINASE SECARA TERPADU BERWAWASAN LINGKUNGAN (ECODRAIN)

K E M E N T E R I A N P E K E R J A A N U M U M D I R E K T O R A T J E N D E R A L C I P T A K A R Y A DIREKTORAT PENGEMBANGAN PENYEHATAN LINGKUNGAN PERMUKIMAN

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ............................................................................................................. i

DAFTAR TABEL ....................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. iv

A. Penampungan Air Hujan (PAH) ........................................................................ 1

A.1. Skala Persil ................................................................................................... 1

A.2. Skala Kawasan .............................................................................................. 3 A.3. Kualitas Air Hujan Di Indonesia ................................................................... 5 A.4. Aplikasi Pemanfaatan Air Hujan .................................................................. 8

B. Perencanaan Kolam Detensi (On-Site Storm water Detention-OSD) ……………. 10

B.1. Prosedur Detail Desain OSD ......................................................................... 10 B.2. Desain OSD diatas permukaan tanah (above-ground storage system) ........ 10

C. Saringan Sampah Manual dan Otomatis .......................................................... 19

C.1. Pendekatan Analisa Jumlah Sampah Yang Masuk ke Badan Air (Sistem DAS) 19

C.2. Perhitungan Laju Timbulan Sampah Badan Air ……...................................... 20 C.3. Produksi Sampah Saluran/Sungai................................................................... 21

D. Bioremediasi ...................................................................................................... 22

D.1. Pelaksanaan Proses Bioremediasi ................................................................. 22 D.2. Proses Bioremediasi Ex-Situ Tipe Land farming...............................................24

E. Biofilter .............................................................................................................. 28

F. Rawa Buatan (Wetland) .................................................................................... 29

F.1. Komponen Rawa Buatan ............................................................................... 29

ii

F.2. Konsep Perencanaan Wetland ...................................................................... 30

G. Fitoremediasi .................................................................................................... 31

G.1. Tahapan Proses Fitoremediasi ..................................................................... 31

G.2. Jenis-Jenis Tanaman Yang Digunakan Dalam Fitoremediasi ........................ 32

H. Kualitas Air ........................................................................................................ 33

H.1. Sumber Pencemar ......................................................................................... 33 H.2. Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................................. 35

I. Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH) ........................................................................ 36

I.1. Penjelasan Umum ......................................................................................... 36 I.2. Dasar Teori .................................................................................................... 37 I.3. Manfaat sub-Reservoir Air Hujan ................................................................. 39

I.4. Metoda Pelaksanaan .................................................................................... 40 I.5. Kasus Unggulan (Best Practice) ..................................................................... 40 I.6. Hasil Penelitian ............................................................................................. 44

iii

DAFTAR TABEL

Tabel L.1 - Aplikasi Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan .............. 9

Tabel L.2 - Debit Aliran Sebelum Dan Sesudah Pembangunan ………………………. 12 Tabel L.3 - Kebutuhan Tampungan Setempat (SSR) .......................................... 14

Tabel L.4 - Perhitungan Kehilangan Outflow Q ................................................. 16

Tabel L.5 - Perhitungan SSR Revisi .................................................................... 16 Tabel L.6 - Perhitungan Sistem Aliran Mayor ................................................... 17

Tabel L.7 - Komposisi Limbah Domestik ........................................................... 33

Tabel L.8 - Karakteristik Limbah Domestik ....................................................... 34 Tabel L.9 - Jenis Parameter Pencemar Kegiatan Pemanfaatan Lahan ............. 35 Tabel L.10 - Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................... 35

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar L.1 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Persil ................................. 2

Gambar L.2 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Kawasan (Industri) ............ 4

Gambar L.3 - Grafik Nilai Ph Di Berbagai Daerah Di Indonesia (Januari 2005) 6 Gambar L.4 - Grafik Nilai Ph Di Berbagai Daerah Di Indonesia (Mei 2011) …… 7

Gambar L.5 - Prosedur Detail Desain OSD......................................................... 10 Gambar L.6 - Hubungan Antara tc Dan tcs ....................................................... 13 Gambar L.7 - Beda Head Tampungan (OSD Storage) Dengan Open Drain ……. 15 Gambar L.8 - OSD Di Atas Permukaan Tanah ................................................... 18

Gambar L.9 - Operasional Tipe Bioremediasi Land farming ………………………….. 27 Gambar L.10 - Penampang Ø Proses Bioremediasi Land farming ……………………. 28 Gambar L.11 - Proses Bekerjanya Biofilter........................................................... 29 Gambar L.12 - Flow Diagram Proses Fitorediasi Dalam Pengolahan Air ............ 32 Gambar L.13 - Contoh Tipe Sub-Reservoir Air Hujan ......................................... 37 Gambar L.14 - Trend Reduksi Genangan Banjir Pada Penerapan Sub-Reservoir

Air Hujan Pada RTH Perkotaan .................................................... 39 Gambar L.15 - Metoda Pelaksanaan Pembangunan S-RAH ................................ 40 Gambar L.16 - Kegiatan Pembangunan Sub-Reservoir Di Green Building, Puslitbang Permukiman ............................................................. 41 Gambar L.17 - Diagram Pemanfaat Air Hujan Di Green Building, Puslitbang Permukiman .............................................................................. 41

Gambar L.18 - Diagram Alir Instalasi Pengolaahn Air Minum – Air Hujan (IPAM-AH) di Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung 42 Gambar L.19 - Tipikal Sumur Resapan Halaman (Sumur Dangkal) ………………… 42 Gambar L.20 - Tipikal Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), Tipe Sumur Dalam … 43 Gambar L.21 - Tampungan Air Hujan Pada Kolam Resapan (Retensi) Dan Saluran ....................................................................................... 43

Gambar L.22 - Grafik Hasil Penelitian Terhadap Pembangungan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) ....................................................................... 45 Gambar L.23 - Kejadian Neraca Air Di Green Building, Puslitbang Permukiman 46 Gambar L.24 - Alternatif Model Pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan ………. 48

Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan

Berwawasan Lingkungan (Ecodrain) Hal 1

LAMPIRAN

A. Penampungan Air Hujan (PAH)

Penjelasan terkait penampungan air hujan (PAH) dilakukan untuk skala persil dan

kawasan, yang diharapkan dapat memberi gambaran sistem penampungan dan

pemanfaatannya dalam mendukung penerapan ecodrain. Sesuai penjelasan pada Buku

Panduan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain), lingkup

layanan ecodrain diklasifikasikan menjadi skala persil, lingkungan/komunal dan kawasan.

Tinjauan terhadap sarana ecodrain Penampung Air Hujan (PAH), akan dilakukan terhadap

pendekatan contoh perhitungan kapasitas dan pemanfaatan PAH, yang diharapkan dapat

memberi gambaran tentang kuantitas potensi pemanfaatan air hujan untuk mendukung

pemenuhan kebutuhan air.

Disamping tinjauan kuantitas penampungan air hujan, pada bagian ini akan

menjelaskan beberapa hal terkait kualitas air hujan di Indonesia serta aplikasi pemanfaatan

air hujan, berdasarkan kajian yang telah dilakukan oleh Kementerian Negara Lingkungan

Hidup, seperti yang telah dituangkan ke dalam buku Metoda Memanen dan Memanfaatkan

Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, tahun 2006.

A.1 Skala Persil

Penjelasan sarana ecodrain Penampung Air Hujan (PAH) untuk skala persil, akan

dilakukan melalui pendekatan contoh perhitungan ketersediaan Bak Penampungan Air

Hujan, dengan ilustrasi sebagai berikut :



Gambar L.1 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Persil

Diketahui :

Luas atap persil : A = 100 m2;

Intensitas hujan yang terjadi : I = 25 mm/jam;

Rentang waktu terjadinya hujan (lama hujan) : T = 1,5 jam/1 kali hujan.

Penyelesaian :

Volume air hujan yang jatuh di atap persil akan dialirkan ke Bak Penampung Air Hujan

sebesar :

V = α. β. I . A. T

V = 0,9 x 1 x 0,025 x 100 x 1,5

V = 3,375 m3 (dalam 1 hari hujan).

Dengan asumsi dalam 1 minggu terjadi 3 kali hujan, maka dapat diperhitungkan volume air

hujan untuk 3 hari hujan dalam 1 minggu akan dihasilkan :

V = 3,375 X 3 hari = 10,25 m3 (3 kali hujan)



Dimana :

V = volume tampungan air hujan (m3)

α = Koefisien limpasan

β = Koefisien distribusi hujan

I = intensitas hujan (mm/jam)

A = luas atap bangunan (m2)

T = lama hujan (jam)

Pemanfaatan air hujan diasumsikan untuk keluarga dengan 4 orang anggota keluarga,

dan dengan kebutuhan air per hari ditetapkan antara 60 - 120 liter/orang, maka dapat

diperhitungkan :

Kebutuhan per hari : 4 orang x 120 liter/orang = 480 liter (untuk setiap KK)

Kebutuhan per minggu : 480 liter x 7 hari = 3.360 liter = 3,36 m3 (untuk setiap KK)

Dengan ketersediaan air dalam 1 minggu sebesar V = 10,25 m3, maka sisa air yang ada dalam

1 minggu penampungan :

10,25 m3 - 3,36 m3 = 6,89 m3 = 6.890 liter

Sisa air tampungan dapat digunakan untuk keperluan lain dalam menunjang

kebutuhan rumah tangga maupun lingkungan. Pendekatan tata cara perhitungan kapasitas

volume penampungan air hujan skala persil tersebut di atas, dapat digunakan sebagai dasar

dalam perhitungan sejenis untuk skala lingkungan/komunal, dengan pola dan pendekatan

perhitungan yang sama untuk beberapa persil yang digabungkan pada satu bak penampung.

A.2 Skala Kawasan

Pada skala kawasan, contoh perhitungan ketersediaan Bak Penampung Air Hujan, akan

diambil pada kawasan industri, dengan gambaran sebagai berikut :



Diketahui :

Dua bangunan industri dengan menggunakan atap berukuran panjang 100 meter dan

lebar 50 meter;

Intensitas hujan yang terjadi : I = 25 mm/jam;

Rentang waktu terjadinya hujan (lama hujan) : T = 1,5 jam/1 kali hujan.

Gambar L.2 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Kawasan (Industri)

Penyelesaian :

Ukuran luas atap 2 (dua) bangunan industri adalah :

A = 2 x 100 m x 50 m

= 10.000 m2

Volume air hujan yang jatuh di atap persil akan dialirkan ke Bak Penampung Air Hujan

sebesar :

V = α. β. I . A. T

V = 0,9 x 1 x 0,025 x 10.000 x 1,5

V = 337,5 m3 (dalam 1 hari hujan).

Dengan asumsi dalam 1 minggu terjadi 3 kali hujan, maka dapat diperhitungkan volume air

hujan untuk 3 hari hujan dalam 1 minggu akan dihasilkan :



V = 337,5 X 3 hari

= 1.012,50 m3 (3 kali hujan)

Dengan ilustrasi perhitungan volume air hujan yang dapat ditampung pada skala persil

dan kawasan, terlihat potensi pemanfaatan air hujan cukup signifikan dalam mendukung

pemenuhan kebutuhan air dan penunjang kegiatan lainnya.

A.3 Kualitas Air Hujan Di Indonesia1

Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) memiliki stasiun pemantauan kualitas air hujan

sebanyak 27 unit, yang tersebar di seluruh Indonesia. Parameter yang dipantau meliputi

komponen tingkat keasaman (pH), daya hantar listrik (conductivity), konsentrasi kation

meliputi Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Amonium (NH4), Natrium (Na), dan Kalium (K), serta

konsentrasi Anion meliputi Sulphat (SO4), Nitrat (NO3) dan Klorida (Cl).

Dari berbagai komponen tersebut, komponen pH air hujan perlu mendapatkan

penekanan, dalam kaitannya dengan pemanfaatannya sebagai air minum langsung atau

untuk keperluan tertentu yang berhubungan dengan material yang mudah terkorosi. Batas

nilai pH air hujan adalah 5,6, dan nilai itu telah ditetapkan secara internasional sebagai nilai

pH normal atau alami. Nilai pH lebih rendah dari 5,6 akan bersifat asam dan pada kondisi

sebaliknya yaitu lebih tinggi dari 5,6 akan bersifat basa. Dampak hujan yang bersifat asam

(hujan asam) dapat mengikis bangunan/gedung karena bersifat korosif terhadap bahan

bangunan dan juga dapat merusak ekologi tumbuhan, hutan, danau dan sungai.

1 Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, Kementerian Negara Lingkungan Hidup,2006,Cetakan IV Tahun 2012, ISBN : 978-602-8358-42- 2, halaman 36



Berdasarkan hasil pemantauan dapat disimpulkan bahwa telah terjadi penurunan

kualitas air hujan. Hal ini dapat dilihat pada menurunnya nilai pH rata-rata pada tahun 1996

sebesar 5,46 dan pada tahun 1997 sebesar 4,97. Nilai pH air hujan pada bulan Januari 2005

(Gambar L.3), menunjukkan bahwa hampir semua daerah di Indonesia mempunyai air hujan

dengan pH kurang dari 5,6. Hal tersebut juga ditunjukkan pada hasil pemantauan BMG

tentang tingkat keasaman air hujan di Indonesia pada bulan Mei 2011 (Gambar L.4).

(sumber : website BMG, 2005) Gambar L.3 - Grafik nilai pH di berbagai daerah di Indonesia (Januari 2005)

Dengan mengacu pada hasil pemantauan tersebut, dapat disimpulkan bahwa kualitas

air hujan di Indonesia sudah tidak sesuai lagi dengan standar internasional sebagai air hujan

yang dapat dikonsumsi secara langsung, atau untuk dipakai membersihkan peralatan yang

bersifat korosif.

Lebih lanjut untuk pemakaian air hujan secara langsung bagi keperluan air minum,

khususnya pada daerah-daerah dengan pH air hujan jauh di bawah ambang batas, perlu



dilakukan metoda perbaikan kualitas airnya. Cara sederhana yang dapat ditempuh adalah

dengan menggunakan saringan-saringan pasir cepat, karena persinggungan antara air hujan

dengan saringan pasir dapat menaikkan nilai pH, atau menurunkan tingkat keasaman

menjadi netral (mendekati nilai pH 5,6).

Pihak-pihak yang berwenang dan terkait dengan kualitas air dan kesehatan masyarakat

diharapkan dapat melakukan pemeriksanaan kualitas air hujan secara lebih detail dan

merata, serta mengembangkan metoda tepat guna untuk memperbaiki kualitas air hujan di

daerahnya masing-masing.

(sumber : website BMG, 2005) Gambar L.4 - Grafik nilai pH di berbagai daerah di Indonesia (Mei 2011)



A.4 Aplikasi Pemanfaatan Air Hujan2

Penjelasan akan diberikan terkait dengan aplikasi metoda memanen dan

memanfaatkan air hujan untuk penyediaan air bersih, mencegah banjir dan kekeringan.

Sejalan dengan pemanfaatannya, aplikasi pemanfaatan air hujan disarankan untuk

disesuaikan dengan situasi dan kondisi sosial, ekonomi, geografis, morfologi, geologi

permukaan, karakteristik iklim dan hujan wilayah, serta kearifan lokal yang ada di masing-

masing daerah. Pada Tabel L.1 disajikan rangkuman metode dan sasaran aplikasi yang dapat

diterapkan di berbagai daerah di Indonesia.

2 Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, Kementerian Negara Lingkungan Hidup,2006,Cetakan IV Tahun 2012, ISBN : 978-602-8358-42- 2, halaman 38



Tabel L.1 – Aplikasi Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan

Institusi Metode yang disarankan

Instansi Pemerintah/Swasta Industri Masyarakat Perkotaan

Masyarakat Suburban dan Pedesaan

Komplek perkantoran, sarana pendidikan

Hutan kota, taman, kebun percobaan

Komplek pabrik, perkantoran, perumahan

Areal pertanian, perkebunan, agro-industri

Kawasan permukiman

Ruang publik

Kawasan permukiman

Ruang publik

Areal pertanian dan tegalan

1) Kolam pengumpul air hujan √ √ √ √ √ √

2) Sumur resapan √ √ √ √ √

3) Parit resapan √ √ √ √ 4) Areal peresapan air hujan √ √ √ √ √ √ √ √

5) Tanggul pekarangan √ √ √ √ √ 6) Pagar pekarangan √ √ √ √ √ √ 7) Lubang pada tanah

(jogangan) √ √ √ √ √ √ √ √ √ 8) Modifikasi lansekap √ √ √ √ √ √ √ √ √ 9) Daerah konservasi air tanah √ √ √ 10) Kolam konservasi air hujan

(kolam tampungan) √ √ √ √ √ √ √ √ √ 11) Revitalisasi telaga, situ,

danau

√ √ √



B. Perencanaan Kolam Detensi (On-Site Stormwater Detention-OSD)

Studi kasus : DKI Jakarta

B.1. Prosedur Detail Desain OSD

Blue Print/copy dari

Rencana serta Kondisi

yang ada/disetujui

· Rencana Sistem Drainase Awal

· Kondisi Perijinan Pembangunan

· Rencana Bangunan (Lansekap dan

Arsitektur)

Pilih Alat Kendali Debit (AKD) dan

Finalisasi Volume Tampungan

· Pilih AKD untuk masing-masing tampungan

· Tetapkan elevasi outlet dan apabila memungkinkan

jauh dari muara (outfall)

· Finalisasi volume tampungan yang dibutuhkan

Desain Sistem Tampungan

· Bagi volume tampungan final hingga kondisi

tampungan tidak akan mengganggu properti pemilik

lahan/bangunan

· Cek tampungan bawah tanah untuk akses dan

penggelontoran untuk perawatan

· Pastikan kapasitas bendung yang tepat untuk

limpasan tampungan

Desain Pengaliran Sistem

Drainase

· Pastikan desain tampungan aliran ARI akan dapat dialirkan

menuju tampungan untuk keseluruhan wilayah yang

didesain untuk digelontorkan ke tampungan

· Cek aliran permukaan memiliki kapasitas yang sama untuk

memastikan aliran eksternal langsung ke OSD

Siapkan Gambar Detail

Desain

· Desain struktur dari elemen-elemen sistem yang

dibutuhkan

· Siapkan rencana standar dan detail untuk mengijinkan

kontraktor bangunan/kontraktor pipa untuk

mengkonstruksikan sistem

· Spesifikasi material-material konstruksi

Siapkan Lembar

Perhitungan dan Jadwal

Pemeliharaan

· Persiapkan lembar hitungan untuk masing-masing

sistem tampungan

· Siapkan jadwal pemeliharaan sesuai dengan yang

dibutuhkan

Review Desain

· Review rencana lain yang telah dipersiapkan untuk

pengembangn apabila terdapat perubahan atau

masalah dengan DED Drainase

· Cek keseluruhan kejadian banjir yang berhubungan

dengan izin kondisi pengembangan yang mencukupi

Serahkan Rencana detail

Drainase dengan Aplikasi

Rencana Pembangunan

Gambar L.5 - Prosedur Detail Desain OSD

B.2. Desain OSD diatas permukaan tanah (above-ground storage system)



Permasalahan : Hitunglah ukuran OSD untuk pembangunan kawasan permukiman seluas 600

m2 seperti pada Gambar L - 8.

Penyelesaian :

Langkah (1) Tentukan Volume Tampungan yang diperlukan

a) Pilih tipe tampungan yang akan digunakan

Sebuah tampungan OSD dilokasikan pada kawasan halaman rumput (lawn) di depan

site. Tampungan akan mengeruk halaman rumput dan dinding penahan tanah akan

dibangun sepanjang bagian depan dan samping batas site untuk memaksimalkan

volume tampungan dengan luasan yang tersedia. Outlet primer akan menjadi lubang

utama pada DCP dimana akan melepaskan aliran ke jalanan. Outlet sekunder (aliran

darurat) akan melalui puncak bendung pada dinding penahan tanah.

b) Tentukan luas kawasan yang akan dikelola oleh sistem OSD

Rumah dan garasi, bagian dari perkerasan jalan, dan halaman belakang akan didrain ke

DCP pada tampungan OSD melewati sistem drainase pipa. Saluran porous akan

disediakan sepanjang tepi perkerasan jalan untuk melindungi limpasan dari aliran yang

melebihi batas tampungan OSD.

Dari total kawasan 600 m2, 547 m2 akan didrain ke tampungan OSD.

c) Hitung jumlah luasan kedap air dan tidak kedap air yang didrain oleh sistem OSD

Lapisan kedap air :

Rumah tinggal : 115,7 m2

Garasi : 30,2 m2

Jalan/Carport : 40,6 m2

Paving dan path : 49,5 m2

Total : 236,0 m2

Lapisan Porous :

Halaman Rumput dan Kebun : 311 m2.



Kondisi site sebelum pembangunan OSD adalah lapangan parkir.

Hitung time of concentration (tc) dan tcs

Untuk menentukan waktu konsentrasi, analisis sistem drainase DAS dibutuhkan.

Untuk contoh ini diasumsikan :

tcs : 20 menit

tc : 30 menit.

d) Hitung aliran sebelum dan sesudah pembangunan untuk kawasan yang didrain ke OSD

Sistem drainase minor yang akan dialirkan ke OSD didesain untuk kapasitas periode

ulang 2 tahunan. Intensitas hujan diestimasi dengan menggunakan persamaan

dibawah dan tabel untuk menentukan tc :

( ) ( ) ( )( ( )) ( ( ))

2I30 = 100 mm/jam

Dengan menggunakan metode rasional, aliran sebelum dan sesuadah pembangunan

dihitung sebagai berikut (Tabel L - 2).

Tabel L.2 - Debit Aliran Sebelum dan Sesudah Pembangunan

StatusPembangunan I

(mm/jam)

Kawasan Kedap

Air

Kawasan Porous

Air CA Q

(lt/det) C A (m2) C A (m2)

Sebelum 100 - - 0,43 574 235,2 6,5 (Qp)

Setelah 100 0,9 236 0,43 311 346,1 9,6 (Qa)

e) Tentukan debit keluaran maksimal (PSD) yang dibutuhkan

Gunakan persamaan :

√



(

) (

)

Dimana :

tc : waktu konsentrasi puncak dari bagian hulu DAS ke outlet yang didesain

atau titik yang ditinjau (menit)

tcs : waktu konsentrasi puncak aliran dari hulu DAS ke site yang

dibangun (menit)

Qa : Aliran puncak setelah pembangunan dari kawasan yang didesain banjir

dengan waktu sama dengan tc (lt/det)

Qp : aliran puncak sebelum pembangunan site untuk debit desain banjir

dengan durasi sama dengan tc (lt/det)

Gambar L.6 - Hubungan Antara tc dan tcs

(

) (

)

√



f) Tentukan kebutuhan tampungan setempat (SSR)

Berdasarkan Tabel L - 3, nilai maksimum SSR adalah 15,4 m3 dan membutuhkan durasi

15 menit. Bagaimanapun, untuk sebuah tampungan lansekap, tambahan 20%

ditambahkan untuk volume dalam rangka mengakomodasi konstruksi yang tidak

akurat dan kehilangan tampungan akibat pembangunan di halaman rumput. Maka SSR

yang dibutuhkan = 15,4 x 1,2 = 18,5 m3.

Tabel L.3 - Kebutuhan Tampungan Setempat (SSR)

Langkah (2) Ukuran Outlet Utama

Mulut outlet utama disesuaikan dengan debit PSD yang diasumsikan kondisi outlet

bebas ketika tampungan penuh. Dengan menggunakan kedalaman DCP 600 mm dan

kedalaman maksimal tampungan adalah 300 mm, diambil elevasi head maksimum ke titik

pusat mulut orifice 0,8 m. ukuran mulut orifice yang dibutuhkan dibawah kondisi outlet

bebas dihitung berdasarkan rumus dibawah :

√

√

√

√



Diambil 59 mm.

Bagaimanapun, analisis aliran saluran terbuka mengindikasikan mulut orifice

tenggelam selama periode ulang 10 tahun kejadian ketika tampungan penuh. Karena mulut

orifice telah disesuaikan ukurannya untuk kondisi outlet bebas, kondisi terendam ini akan

mengurangi debit dan tampungan akan melebihi debit tampungan banjir. Apabila kejadian

ini terjadi, volume tampungan harus diperbesar sebagai kompensasi pengurangan debit tadi.

Langkah (3) Naikkan Volume Tampungan (apabila dibutuhkan)

Apabila kapasitas tampungan perlu untuk dinaikkan dalam rangka mengkompensasi

tenggelamnya outlet, pengurangan head pada mulut orifice butuh dihitung untuk

mengkalkulasikan penurunan outflow. Penurunan head akan berbeda antara elevasi

maksimal level air pada tampungan dan elevasi HGW di hulu ujung pipa outlet. Elevasi HGL

dihitung dengan menambahkan head loss di outlet dan friksi head loss pada pipa kepada

elevasi aliran pada drain terbuka pada saat tampungan penuh.

Gambar L.7 - Beda Head Tampungan (OSD Storage) dengan Open Drain

Dihitung bahwa open drain akan beroperasi penuh ketika tampungan penuh. Misalnya

elevasi tampungan dan open drain adalah 1.55 m dan 1.2 m dihitung dari dasar open drain,

penurunan head pada mulut orifice adalah :



Mengadopsi nilai sebuah U PVC panjang 1 muk. 150 mm untuk pipa outflow dan

sebuah faktor loss K0 = 0.5, kehilangan outflow Q dapat dihitung dengan cara coba-coba.

Dimana :

V = kecepatan aliran

V = Q/A

Sf = friksi kemiringan pipa

Tabel L.4 - Perhitungan Kehilangan Outflow Q

Maka pengurangan debit aliran Q adalah 4,3 l/det.

Ulangi perhitungan SSR (poin 7 langkah 1) untuk mendapatkan SSR yang direvisi :

Tabel L.5 - Perhitungan SSR Revisi

Nilai SSR yang telah direvisi adalah : 17,3 x 1,2 = 20,8 m3

Langkah (4) Tentukan Dimensi Tampungan

Kedalaman maksimal yang diizinkan untuk tampungan mendatar adalah 600 mm.

bagaimanapun, untuk mengurangi ketinggian tembok penahan tanah, kedalaman maksimal

tampungan adalah 300 mm telah diambil.



Kemiringan lantai minimum yang direkomendasikan adalah 2% miring kearah DCP.

Asumsikan kedalaman rata-rata tampungan adalah 260 mm, dimensi yang diambil dari

volume tampungan yang direvisi adalah :

16.0 m (panjang) x 5.0 m (lebar) x 0.26 m (kedalaman rata-rata) = 20.8 m3 (ok)

Apabila limpasan menuju outlet diijinkan dan pertambahan volume tampungan tidak

dibutuhkan, dimensi yang diambil dari volume tampungan awal dihitung :

15.8 m (panjang) x 4.5 m (lebar) x 0.26 m (rata-rata kedalaman) = 18.5 m3 (ok)

Langkah (5) Ukuran Outlet Sekunder

Outlet sekunder merupakan puncak bendung yang ada didalam dinding penahan tanah

sepanjang batas depan. Ukuran bendung seharusnya disesuaikan untuk perhitungan aliran

ARI dari site untuk waktu tcs (20 menit). Sistem drainase mayor pada DAS didesain untuk

periode ulang 50 tahun.

Pada waktu 20 menit, intensitas hujan periode ulang 50 tahun untuk Kota Jakarta

adalah :

( )

(

)

Dengan menggunakan metode rasional, sistem aliran mayor dihitung sbb :

Tabel L.6 - Perhitungan Sistem Aliran Mayor

I

(mm/jam)

Kawasan Kedap

Air

Kawasan Porous

Air CA Q (lt/det)

C A (m2) C A (m2)

201 0.9 236 0.63 311 408.3 21.9

Asumsikan tinggi bendung dibatasi hingga 50 mm dan CBCW = 1.70, nilai B adalah :



Dengan freeboard 50 mm, dimensi dari outlet sekunder pada bendung adalah :

1150 mm (lebar) x 100 mm (tinggi).

Gambar L.8 - OSD Di atas Permukaan Tanah



C. Saringan Sampah Manual dan Otomatis

C.1 Pendekatan Analisa Jumlah Sampah Yang Masuk ke Badan Air (Sistem DAS)3

Sampah yang diproduksi oleh permukiman, daerah perkantoran dan perdagangan, dan

fasilitas umum (fasum) dan fasilitasi sosial (fasos) di perkotaan dan perdesaan, tidak semua

dapat terangkut ke Tempat Pengolahan Akhir (TPA) atau tereduksi dengan kegiatan 3R dan

komposting ataupun di timbun/dibakar. Kondisi lapangan mengindikasikan bahwa masih ada

sebagian dari prosentase sampah tersebut yang dibuang ke perairan, baik saluran, sungai,

danau dan pantai/laut. Dari hasil penelitian di beberapa kota besar di Indonesia, seperti

Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya didapatkan jumlah prosentase sampah yang

cukup besar yang dibuang ke sungai dan saluran-saluran drainase, yang secara signifikan juga

menyebabkan kegagalan fungsi sarana prasarana drainase dan pengendalian banjir karena

dapat mengurangi kapasitas saluran serta mengganggu operasional fungsi pintu air dan

instalasi pompa banjir. Sudah diusahakan berbagai hal untuk mencegah sampah masuk ke

saluran tetapi masih saja ada sampah yang masuk, oleh karena itu dibutuhkan trash rack

agar sampah tidak mengganggu operasional sarana dan prasarana yang ada.

Jenis sampah yang sering dibuang ke sungai dan saluran-saluran drainase tersebut

diantaranya adalah sampah basah seperti sampah sisa-sisa makanan dan sayur-mayur, buah-

buahan; sampah kering seperti kayu, plastik, pakaian, kasur dan bantal, logam, kaca,

keramik; sampah balokan seperti batang pohon tumbang, balok kayu; sampah binatang

seperti bangkai kucing, bangkai ayam, bangkai anjing dan bangkai tikus; dan sampah industri

pertanian dan perkebunan seperti sisa-sisa pestisida dan herbisida.

Tempat-tempat yang potensial menjadi sumber sampah sungai antara lain :

3 Penyusunan Sistem Pengelolaan Sampah Sungai di DKI Jakarta, Proyek Peningkatan Prasarana Permukiman DKI Jakarta, Ditjen Cipta Karya 1998/1999, Laporan Akhir. Halaman 4-1s.d. 4-3.



1) Pasar, tempat komersil di sepanjang aliran sungai (termasuk dalam DAS Sungai).

2) Pabrik-pabrik, bengkel dan industri (kecil, menengah, dan besar) di sepanjang aliran

sungai.

3) Rumah tinggal, permukiman sekolah dan bangunan-bangunan umum di sepanjang

aliran sungai yang tidak dilindungi pagar pengamanan sungai.

4) Kandang-kandang hewan, tempat pemotongan hewan yang dekat aliran sungai.

5) Jalan, lapangan serta pohon-pohon yang berada sepanjang aliran sungai.

Sampah-sampah tersebut ada yang kondisi terapung, melayang dan berada di dasar

saluran/sungai/waduk. Hal ini terjadi tergantung pada sifat-sifat fisik sampah (berat jenis,

permukaan, dsb), yang akan menentukan konsep penanganan pemeliharaan dan operasional

sarana (O&M) dan prasarana drainase. Sampah-sampah tersebut selain menyebabkan

dibutuhkannya kegiatan O&M seperti kegiatan pengerukan, pembuatan screen/floating

screen, juga menyebabkan peningkatan biaya pemeliharaan prasarana dan sarana drainase

dan pengendalian banjir.

C.2 Perhitungan Laju Timbulan Sampah Badan Air

Produksi sampah sungai dalam layanan pembersihan ini adalah sampah sungai yang

timbul di daerah perkotaan yang mempunyai jumlah yang lebih sedikit dari jumlah sampah

yang ada secara keseluruhan. Hanya sebagian kecil dari produksi sampah kota yang masuk ke

dalam sistem aliran sungai.

Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :

Adanya pola angkutan sampah darat oleh Dinas Kebersihan/Pemda/Pemkot.

Adanya pola angkutan sampah darat oleh swadaya masyarakat setempat.

Adanya pemulung sampah yang memisahkan sampah-sampah logam, plastik, kayu dan

lain-lainnya untuk daur ulang.



Masih terdapatnya lahan-lahan terbuka yang dapat menampung dan menyimpan

sampah dan secara alami dapat direduksi.

Masih terdapatnya daerah sempadan sungai yang terbuka dan belum dipagar sehingga

masih banyak penduduk yang membuang sampah.

Kesadaran sebagian besar masyarakat untuk tidak membuang sampah ke dalam

sungai.

Tempat-tempat yang menjadi sumber sampah di sepanjang sistem aliran sungai adalah :

Permukiman kumuh/liar disepanjang sungai.

Permukiman padat disepanjang aliran sungai.

Lokasi-lokasi pasar, tempat-tempat komersial di sepanjang aliran sungai.

Pabrik-pabrik dan industri di sepanjang aliran sungai.

Fasilitas-fasilitas umum di sepanjang aliran sungai.

Kandang-kandang hewan, tempat pemotongan hewan yang dekat aliran sungai.

Jalan-jalan lingkungan, jalan setapak, lapangan, taman serta pohon-pohon yang berada

disepanjang aliran sungai.

C.3 Produksi Sampah Saluran/Sungai

Produksi sampah saluran/sungai terhadap sampah darat jika dinyatakan dengan

persamaan adalah sebagai berikut :

Qss = Qsd x Kss

dimana :

Qss = Quantitas sampah sungai;

Qsd = Quantitas sampah darat;

Kss = Koefisien timbulan sampah sungai (0,2 - 0,6%).



Produksi sampah untuk suatu kawasan pemukiman yang berada dipinggir aliran

sungai/kali dihitung berdasarkan banyaknya populasi yang menghasilkan sampah setiap

harinya, jika dinyatakan dengan persamaan adalah sebagai berikut :

Qss = (P x Qsd) +Qnd

Dimana :

Qss = Quantitas sampah sungai;

P = Populasi penduduk sepanjang aliran sungai;

Qsd = Produksi sampah domestik (liter/orang/hari);

Qnd = Produksi sampah non domestik (daun, pohon, jalanan).

D. Bioremediasi

D.1 Pelaksanaan Proses Bioremediasi

Pelaksanaan proses bioremediasi pada sedimen (endapan) dapat dilakukan melalui

lima (5) tahapan kerja yaitu :

Tahap 1 : Survei Awal

Survei ini dilakukan dengan tujuan mengetahui kondisi lingkungan yang sebenarnya

dari sedimen/endapan yang terkontaminasi yang akan diaplikasi bioremediasi. Hasil dari

survai ini pun menentukan strategi investigasi yang akan dilakukan pada tahap selanjutnya.

Pada tahap survei ini, semua informasi terkait sedimen/endapan terkontaminasi yang

akan diolah harus didata dengan lengkap. Informasi tersebut diantaranya adalah peta lokasi

dan alur aliran air yang existing di lapangan. Daerah tangkapan (catchment area) terkait

jenis-jenis kegiatan yang ada, penggunaan lokasi (dulunya), saluran drainase apa saja yang

ada dan lain sebagainya sangat menentukan prediksi cemaran (kontaminan) dan hipotesis

selanjutnya.



Tahap 2 : Investigasi Lokasi

Investigasi lokasi sedimen/endapan terkontaminasi, dimaksudkan untuk memperoleh

data yang mewakili (representative) kondisi sedimen/endapan untuk penilaian faktor resiko

selanjutnya; data tentang intensitas dan ekstensitas cemaran (kontaminan) dalam

sedimen/endapan; kemungkinan ada atau tidaknya emisi bahan beracun ke udara;

kemungkinan ada atau tidaknya ledakan; kemungkinan ada atau tidaknya intrusi cemaran

(kontaminan) ke lingkungan disekitarnya.

Pada phase ini, dilakukan empat (4) jenis pekerjaan yaitu : investigasi; penilaian resiko;

pelaporan dan penentuan garis besar (outline) dari proses bioremediasi. Pada tahap ini

diperlukan pula sampling dan uji laboratorium terhadap beberapa parameter dan atau

kontaminan yang ada.

Tahap 3 : Perencanaan Detail Desain Bioremediasi

Objektif dari tahap bioremediasi ini adalah membuat perencanaan detil disain

bioremediasi yang sesuai baik in-situ maupun ex-situ dan mengaplikasikannya dilapangan.

Pada saat perancangan detail desain tidak jarang diperlukan pekerjaan investigasi lahan

tambahan guna mengetahui dengan tepat proses bioremediasi yang sesuai dengan kondisi

lapangan dan sesuai pula dengan persyaratan teknis yang berlaku.

Tahap 4 : Operasi & Evaluasi

Objektif dari tahap ini adalah dilakukannya pengecekan terhadap efektifitas proses

bioremediasi yang sedang dilakukan terhadap sedimen/endapan terkontaminasi yang diolah.

Sebelum tahap operasi dan evaluasi ini dimulai, perlu disusun prosedur dan

parameter-parameter yang akan diukur dan diuji (dipantau) sebagai bahan evaluasi,

termasuk rencana tanggap darurat (emergency response) dan sistem peringatan pada satu

keadaan/kriteria dimana proses bioremediasi perlu dihentikan dan dilakukan evaluasi.



Didalam prosedur yang tersusun akan diuraikan pula frekuensi dan form pelaporan

dimana memuat apakah operasi dan evaluasi tersebut dapat dilanjutkan atau harus

dihentikan.

Tahap 5 : Pasca Operasi Bioremediasi

Objektif dari tahap ini adalah digunakannya kembali sedimen/endapan yang telah

terpulihkan ke area-area penghijauan disepanjang saluran drainase perkotaan. Ini bisa

dilakukan bila digunakan proses bioremediasi ex-situ. Untuk itu diperlukan pekerjaan

lanjutan yaitu penggalian, pemuatan dan pemindahan sedimen/endapan yang telah pulih

menjadi tanah hidup ke lokasi-lokasi penghijauan yang disediakan.

Namun, bila digunakan proses bioremediasi in-situ dimana tujuan aplikasi proses

bioremediasi adalah menurunkan kadar sedimen terlarut maka objektif dari tahap ini adalah

berkurangnya sedimen/endapan dan bertambahnya daya tampung saluran drainase

tersebut.

D.2 Proses Bioremediasi Ex-Situ Tipe Land farming

Dari survei lapangan yang dilakukan, banyak ditemui kegiatan pengerukan

sedimen/endapan pada saluran drainase perkotaan (sungai, bozem, waduk, dll) sebagai

upaya pembersihan cepat (kuratif). Teknik ini masih dianggap paling efisien (cepat) walau

membutuhkan biaya pengerukan dan transportasi yang cukup mahal.

Sampai saat ini tidak tersedia data tentang kegiatan pasca operasi pengerukan yang

dilakukan oleh instansi terkait. Seolah-olah permasalahan sedimen/endapan telah selesai

dengan memindahkannya dari saluran drainase ke tempat pembuangan akhir.

Bila kita amati di lapangan, sedimen/endapan yang ditampung pada lokasi

penampungan sementara (untuk pengeringan) sebelum dibuang ke tempat pembuangan

akhir, seringkali terbawa kembali ke saluran drainase. Bahkan menimbulkan pendangkalan

pada saluran-saluran drainase (got) dan menimbulkan masalah baru.



Dengan adanya aplikasi teknik bioremediasi pada lokasi-lokasi penampungan

sementara tersebut, diharapkan sedimen/endapan tersebut dapat dipulihkan menjadi tanah

hidup dan dapat dimanfaatkan bagi kegiatan penghijauan perkotaan.

Hal penting yang perlu disiapkan sebelum aplikasi bioremediasi dengan tipe land

farming ini adalah :

· Penyelidikan (investigasi) terhadap jenis dan karakteristik kontaminan yang ada

didalam sedimen/endapan sebelum dilakukan pengerukan dan pemindahan ke lokasi

penampungan sementara. Data primer hasil sampling kontaminan tersebut menjadi

pertimbangan penentuan langkah pengolahan selanjutnya.

· Persiapan tempat penampungan sementara sebagai tempat pengolahan land farming

harus disesuaikan dengan kriteria lokasi penampungan limbah B3 pada surat

KepKaBapedal No. 1 tahun 1995 tentang Tata Cara dan Persyaratan Teknis

Penyimpanan dan Pengumpulan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Hal ini penting

dilakukan mengingat terdapat kontaminan-kontaminan logam berat yang masuk akibat

kegiatan-kegiatan pada catchment area-nya.

· Pengeringan perlu dilakukan di lokasi penampungan sementara, sehingga perlu

disiapkan sistem drainase di dalam area yang bersifat tertutup (closed circle). Larian air

dari drainase tersebut harus ditampung dan diolah didalam bioreaktor.

· Setelah sedimen/endapan kering, dilakukan pemilahan sampah (ranting, potongan

kayu, plastik, potongan logam dll) secara mekanik dan atau manual. Sampah-sampah

tersebut akan menghambat proses bioremediasi yang akan diaplikasi, sehingga harus

dikeluarkan/dibersihkan dari sedimen/endapan tersebut.

Setelah sedimen/endapan bersih dari sampah, barulah proses bioremediasi dilakukan

dengan beberapa tahapan cara tergantung pada jenis kontaminan apa yang akan didegradasi

terlebih dahulu. Tentunya, kandungan kontaminan yang terbanyak perlu didegradasi terlebih



dahulu. Sebagai contoh, bila kandungan PAHs yang tertinggi, maka bioremediasi yang

diaplikasi bertujuan untuk meningkatkan populasi mikroorganisme pemakan hidrokarbon.

Diikuti dengan proses bioremediasi untuk mendegradasi kontaminan selanjutnya.

Garis besar proses bioremediasi tersebut adalah sebagai berikut :

· Dilakukan pencampuran sedimen/endapan dengan menggunakan beckho agar

diperoleh sedimen/endapan yang homogen.

· Dilakukan penambahan nutrient (berupa kotoran ayam, kotoran sapi atau pupuk)

sebagai bahan nutrisi bagi mikroorganisme indigenous.

· Selain nutrisi, perlu juga penambahan bulk agen seperti limbah serutan kayu, sekam

padi atau limbah bottom ash dari pembakaran batu bara. Bulk agen ini dimaksudkan

untuk memperoleh tekstur tanah (moisture) yang disyaratkan.

· Dilakukan penyebaran (paparan) sedimen/endapan pada permukaan lahan (tempat

penampungan sementara) secara merata dengan ketinggian maksimal 50 cm.

· Selanjutnya untuk mempertahankan kelembaban sedimen/endapan dilakukan

penyiraman air secara rutin. Air yang digunakan untuk penyiraman ini haruslah air

bersih dengan pH normal (pH 6 - 8) dan tidak tercemar oleh minyak, bahan anorganik

maupun bakteri lain. Dalam kondisi iklim kering (panas) diperkirakan konsumsi air

mencapai 40.000 liter per hari per lokasi penampungan sementara. Sedangkan

dimusim hujan, kelebihan kandungan air didalam tanah akibat curah hujan harus bisa

dialirkan ke saluran-saluran drainase agar tidak menghambat operasional alat berat.

Bahkan sebaiknya tersedia terpal untuk menutup sementara permukaan tanah yang

diolah selama turunnya hujan.

· Untuk mempertahankan kondisi aerob bagi mikroorganisme indigenous yang ada

didalam tanah, dilakukan dengan cara pembalikan permukaan sedimen/endapan

menggunakan traktor dengan rotovator. Pembalikkan secara rutin dapat



mempertahankan pemaparan oksigen diudara kepermukaan tanah yang sedang diolah

terus berlanjut hingga mencapai tanah lapisan dalam yang telah dibalikkan

kepermukaan. Bila kondisi tanah terlihat kompak (liat) maka proses pembalikkan tanah

dilakukan lebih sering guna meningkatkan proses aerasi. Sebaliknya bila kondisi tanah

terlihat berpasir (granular) maka proses pembalikkan dilakukan dengan frekuensi yang

lebih sedikit dibandingkan tanah kompak.

Gambar L.9 - Operasional Tipe Bioremediasi Landfarming

Untuk mengetahui efektifitas proses bioremediasi yang sedang berjalan, perlu

dilakukan sampling dimulai pada hari ke-10 sejak pemaparan dilakukan. Evaluasi terhadap

hasil analisis sampling tersebut menjadi bahan pertimbangan pengolahan bioremediasi yang

perlu dilakukan selanjutnya.



Gambar L.10 - Penampang Ø Proses Bioremediasi Land farming

E. Biofilter

Konsep utama biofilter adalah menggerakan aliran air dengan lambat melalui tumbuh-

tumbuhan. Dengan aliran lambat, aliran limpasan halus dapat dijaga dengan biofilter yang

dibangun dengan menjaga kemiringan kedua sisi (kemiringan maksimum 3 : 1, minimal

kemiringan memanjang (direkomendasikan 1 – 2%, dengan check dam untuk kemiringan

yang lebih curam), dan suatu flow path panjangnya sedikitnya 10 feet (minimal 3 meter).

Lapisan utama tanah penutup adalah tanah berumput, yang harus tetap dialiri pada

musim kemarau. Agar lapisan tanah berumput yang berfungsi sebagai biofilter dapat bekerja

efektif harus sering dipotong secara rutin dan dirapikan. Dimana kemiringan kurang dari 1%

atau dimana air tanah tinggi, tanaman rawa buatan dapat digunakan dalam biofilter.

Kondisi puncak hidrograf pada biofilter harus diatur kurang dari 8 cm dan percepatan

puncak kurang dari 0,3 m/detik. Limpasan hujan lebat dapat mem-by pass biofilter, atau



biofilter dapat didesain untuk dapat mengakomodasi debit banjir yang lebih besar tentunya

dengan kualitas air yang terjaga. Lebar alas dari parit adalah secara umum 60 cm sampai 2,5

meter, dengan tingginya rumput dari 10 cm sampai 15 cm dan kedalaman air yang

maksimum dari kurang dari 5 cm.

Gambar L.11 - Proses Bekerjanya Biofilter

F. Rawa Buatan (Wetland)

F.1 Komponen Rawa Buatan

Agar pembersihan air limbah efektif, rawa buatan (sebagaimana juga rawa alami)

membutuhkan lima komponen (Hammer, 1989 dalam Khiatuddin Maulida, 2003), yakni :

1) Substrat (tanah, pasir, kerikil, dll) dengan berbagai tingkat konduktivitas hidrologis.

2) Tumbuhan yang dapat hidup dalam kondisi anaerob di media yang jenuh dengan air

atau tergenang air.



3) Genangan air (baik yang mengalir di atas atau di bawah permukaan tanah).

4) Hewan yang bertulang belakang dan tidak bertulang belakang.

5) Populasi organisme mikro aerob dan anaerob.

F.2 Konsep Perencanaan Wetland

Beberapa ketentuan yang diperlakukan untuk membuat sistem ini, yaitu :

1) Unit Wetland didahului dengan bak pengendap untuk menghindari cloging pada media

koral oleh partikel-partikel besar.

2) Konstruksi berupa bak/kolam dari pasangan batu kedap air dengan kedalaman ± 1

meter.

3) Kolam dilengkapi pipa inlet dan pipa berlubang untuk outlet.

4) Kolam diisi dengan media koral (batu pecah atau kerikil) diameter 5 mm s.d. 10 mm,

setinggi/setebal 80 cm.

5) Ditanami tumbuhan air dicampur beberapa jenis yang berjarak cukup rapat, dengan

melubangi lapisan media koral sedalam 40 cm untuk dudukan tumbuhan.

6) Dialirkan air limbah setebal 70 cm dengan mengatur level (ketinggian) outlet yang

memungkinkan media selalu tergenang air 10 cm dibawah permukaan koral.

7) Desain luas kolam berdasarkan beban BOD yang masuk per hari dibagi dengan Loading

rate pada umumnya untuk daerah tropis ± 40 kg BOD/Ha per hari.

8) Sistem pengolahan limbah denngan wetland disarankan hanya untuk skala lingkungan

maksimum 2000 jiwa dan perkantoran atau gedung-gedung sekolah karena kebutuhan

lahannya cukup tinggi antara 1,25 m2/jiwa s/d 2,5 m2/jiwa dibandingkan fakultatif

pond hanya 0,2 m2/jiwa s.d. 0,5 m2/jiwa atau hanya 1/5 dari kebutuhan lahan rawa

buatan.4

4 Fitoremediasi, Upaya Pengolahan Air Limbah Dengan Media Tanaman, Direktorat Perkotaan dan



Perdesaan Wilayah Barat, Ditjen Tata Perkotaan dan Tata Perdesaan, 27 Oktober 2003.



G. Fitoremediasi

G.1 Tahapan Proses Fitoremediasi

Proses dalam sistem fitoremediasi berlangsung secara alami dengan enam tahap

proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/pencemar yang

berada disekitarnya.

1) Phytoacumulation (phytoextraction) yaitu proses tumbuhan menarik zat kontaminan

dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga

Hyperacumulation

2) Rhizofiltration (rhizo = akar) adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan

oleh akar untuk menempel pada akar. Proses ini telah dibuktikan dengan percobaan

menanam bunga matahari pada kolam mengandung zat radioaktif di Chernobyl

Ukraina.

3) Phytostabilization yaitu penempelan zat-zat kontaminan tertentu pada akar yang tidak

mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Zat zat tersebut menempel erat (stabil)

pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media.

4) Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, atau plented-

assisted bioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh

aktivitas mikroba yang berada disekitar akar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi dan

bakteri.

5) Phytodegradation (phyto transformation) yaitu proses yang dilakukan tumbuhan

untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks

menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan dengan susunan molekul yang lebih

sederhana yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini

dapat berlangsung pada daun, batang, akar atau di luar sekitar akar dengan bantuan



enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan

enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degradasi.

6) Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat kontaminan oleh tumbuhan

dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya

lagi untuk selanjutnya di uapkan ke atmosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan

air 200 sampai dengan 1000 liter perhari untuk setiap batang.

G.2 Jenis-Jenis Tanaman Yang Digunakan Dalam Fitoremediasi

Jenis-jenis tanaman yang sering digunakan di Fitoremediasi adalah: Anturium

Merah/Kuning, Alamanda Kuning/Ungu, Akar Wangi, Bambu Air, Cana Presiden

Merah/Kuning/Putih, Dahlia, Dracenia Merah/Hijau, Heleconia Kuning/Merah, Jaka, Keladi

Loreng/Sente/Hitam, Kenyeri Merah/Putih, Lotus Kuning/Merah, Onje Merah, Pacing

Merah/Putih, Padi-padian, Papirus, Pisang Mas, Ponaderia, Sempol Merah/Putih, Spider Lili,

dll.

Gambar L.12 - Flow Diagram Proses Fitorediasi Dalam Pengolahan Air5

5 Matthew Dempsey, Phytoremediation, December, 1997. http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech- Environ/MISC/webpage1.html

http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-



H. Kualitas Air

H.1 Sumber Pencemar

Klasifikasi sumber pencemar yang mempengaruhi drainase berwawasan lingkungan,

adalah :

Limbah Domestik, berupa : (i). Limbah Non Point Source terdiri black water (tinja) dan

Limbah grey water (bekas mandi, cuci dan dapur); (ii). Limbah Point Source rumah

tangga aliran limbah dalam sistem salurkan pembuangan limbah domestik terpadu; 3).

Sampah organik (sisa masakan dan sisa makanan dari dapur), kertas, plastik, logam,

gelas.

Limbah Non Domestik, berupa : (i). Limbah Point Source dari kegiatan industri dan

pertambangan; (ii). Aliran Limbah Non Point Source dari limbah pertanian, peternakan

dan kegiatan usaha kecil dan menengah.

Kegiatan Pemanfaatan Lahan, yaitu : (i). Pertanian; (ii). Aliran Irigasi; (iii). Peternakan;

(iv). Urban Runoff; (v). Jalan Raya; (vi). Konstruksi; (vii). Pertambangan.

Parameter sumber pencemar setiap jenis limbah berlainan, terbagi menurut limbah

domestik, kegiatan pemanfaatan lahan dan limbah industri. Komposisi parameter limbah

domestik yaitu sebagai berikut :

Tabel L.7 - Komposisi Limbah Domestik

Parameter Tinja Urin

Moisture 66 – 80 % 93 – 96 %

Bahan Organik 88 – 97 % 65 – 85 %

Nitrogen 5 – 7 % 15 – 19 %

Fosfor (P2O5) 3 – 5,4 % 2,5 – 5 %

Kalium (K2 O) 1 – 2,5 % 3 – 4,5 %

Karbon 44 – 55 % 11 – 17 %

Kalsium (CaO) 4,5 % 4,5 – 6 %

Sumber : Duncan Mara, 1979.Sewage Treatment in Hot Climate, p1



Berdasarkan jenis parameter tingkat konsentrasi limbah domestik terdiri dari tiga

jenis yaitu konsetrasi rendah, sedang dan tinggi diuraikan pada tabel berikut :

Tabel L.8 – Karakteristik Limbah Domestik

Parameter Pencemar Satuan Konsentrasi

Rendah Sedang Tinggi

Padatan Total (TS) mg/L 350 720 1200

Padatan Terlarut (TDS) mg/L 250 500 850

Padatan Tersuspensi (TSS) mg/L 100 220 350

BOD mg/L 110 220 400

COD mg/L 250 500 1000

Nitrogen Total (N) mg/L 20 40 85

- Organik mg/L 8 15 35

- Amonia Bebas mg/L 12 25 50

- Nitrit mg/L 0 0 0

- Nitrat mg/L 0 0 0

Fosfor Total (N) mg/L 4 8 15

- Organik mg/L 1 3 5

- Anorganik mg/L 3 5 10

Klorida mg/L 30 50 100

Sulfat mg/L 20 30 50

Alkalinitas sebagai CaCO3 mg/L 50 100 200

Lemak mg/L 50 100 150

Koliform Total Jml/100 mL 106 - 107 107 – 108 108– 109

Sumber : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 01/2010, tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air



Jenis parameter pencemar dari kegiatan pemanfaatan lahan yaitu:

Tabel L.9- Jenis Parameter Pencemar Kegiatan Pemanfaatan Lahan

No Pemanfaatan Lahan Parameter Pencemar

1 Pertanian Sedimen, Nitrogen (N), Fosfor (P), Pestisida, BOD,

Logam Berat

2 Aliran Irigasi Total Disolved Solid (TDS)

3 Peternakan Sedimen, N, P, BOD

4 Urban Runoff Sedimen, N, P, BOD, Pestisida, TDS, Logam Berat,

Koliform

5 Jalan Raya Sedimen, N, P, BOD, TDS, Logam Berat

6 Konstruksi Sedimen, Logam Berat

7 Pertambangan Sedimen, Logam Berat, Keasaman

Sumber : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup 01/2010, tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air

H.2 Baku Mutu Air Limbah Domestik

Baku Mutu Air Limbah Domestik mengacu pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup

Nomor 112 Tahun 2003, dengan ketentuan sebagai berikut.

Tabel L.10- Baku Mutu Air Limbah Domestik

Parameter Satuan Kadar Maksimum

p H -- 6 – 9

BOD mg/L 100

TSS mg/L 100

Minyak dan Lemak mg/L 10



I. Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH)6

I.1 Penjelasan Umum

Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) sudah dikembangkan di Indonesia, dan telah dilakukan

penelitian oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Badan Penelitian dan

Pengembangan, Kementerian Pekerjaan Umum, sebagai upaya pengembangan sistem

drainase permukiman perkotaan ramah lingkungan.

Pada tahun 2011 telah dilaksanakan “Penyusunan Kriteria Teknis Desain sub-Reservoir

Air Pada RTH Perkotaan Untuk Drainase Berwawasan Lingkungan”, dan telah dihasilkan

rumusan kriteria teknis desain sub-Reservoir, dengan desain model atau teknologi sub-

Reservoir (S-R), Modul S-R5, S-R10, S-R25, S-R50 dan S-R65, untuk menampung air hujan

talang atap. Secara prinsip air hujan yang keluar dari sistem outlet (effluen) sub-Reservoir,

akan dialirkan ke dalam tangki eksplorasi (pemanfaatan), lalu ke dalam Sumur Resapan Air

Hujan (SRAH) sebagai konservasi air tanah. Dengan pola ini, air hujan dari atap rumah/persil,

lingkungan, dan kawasan dapat tertahan hingga mencapai 100% (zero run off), sehingga

dapat mereduksi genangan banjir dan konservasi air tanah.

Pada tahun 2012/2013 telah diterapkan S-R65 pada “Prototipe Drainase Ramah

Lingkungan”, lokasi di halaman/lapangan parkir dan taman, khususnya di Green Building,

Puslitbang Permukiman, Jalan Turangga No. 5 - 7 Bandung.

6Disarikan dari paparan Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Badan Penelitian Pengembagan, Kementerian Pekerjaan Umum, dengan Judul “Penerapan Drainase Permukiman Perkotaan Ramah Lingkungan Zero Runoff”, Pengembangan Sistem Drainase Permukiman Perkotaan Ramah Lingkungan, Jakarta 19 April 2013



Gambar L.13 - Contoh Tipe Sub-Reservoir Air Hujan

I.2 Dasar Teori

Penerapan Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH) pada areal permukiman, didasarkan dan

mengacu pada konsep neraca air dalam bidang tadah (catchment area), yang secara

matematika dapat disederhanakan dengan rumusan :

Dimana :

P = Presipitasi yang jatuh ke dalam, pada bidang tadah, seperti DAS, kawasan,

halaman, atap rumah/persil dan lain sebagainya;

= Aliran air yang keluar dari bidang tadah di outletnya (aliran kelebihan air hujan);

= Evapotranspirasi; dalam hal ini tidak diperhitungkan atau diabaikan;

∆S = Perubahan tampungan air dalam bidang tadah.

Curah hujan pada atap dan halaman bangunan (persil), diperhitungkan dengan

menggunakan Persamaan Rasional, yaitu :



Q atap dan Q halaman = C . I . A

Dimana :

C = koefisien pengaliran, untuk atap dan halaman;

I = intensitas hujan yang terjadi, (mm/jam);

Q = debit aliran, (m3/detik)

Dalam pemanfaat air hujan yang jatuh di atap serta halaman, terdapat arahan dan

asumsi dasar yaitu :

a. Q atap : akan di Tampung - Resapkan - Manfaatkan (konsumsi) - Alirkan air

kelebihan (TRMA);

b. Q halaman : akan di Resapkan - Alirkan ke saluran terdekat.

Dengan menggunakan konsep pendekatan tersebut, maka dalam penerapan sub-

Reservoir Air Hujan digunakan acuan Zero Runoff dan TRMA, atau dalam Panduan Ecodrain

dikenal dengan sistem TRAP (Tampung Resapkan Alirkan dan Pelihara), dengan lingkup

pemanfaatan sebagai berikut :

1) Tampung : diterapkan pada sub-Reservoir Air Hujan (tampungan dalam tanah)

atau kolam retensi (permukaan tanah);

2) Manfaat : konsumsi air hujan (analisis kebutuhan air untuk aktivitas kantor), air

minum (IPAM AH), flushing, cadangan air pemadan kebakaran (damkar),

siram tanaman, dan lain sebagainya;

3) Resapan : Sumur Resapan Air Hujan (SRAH) dangkal, SRAH dalam, atau bentuk

yang lain;

4) Alirkan : air kelebihan tampungan akan dialirkan ke saluran terdekat,

seminimal mungkin.



I.3 Manfaat sub-Reservoir Air Hujan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, penggunaan sub-Reservoir Air Hujan

dapat menahan air larian (run-off) hingga mencapai angka 100%, dan kondisi ini apabila

difungsikan di seluruh RTH kota, genangan dapat direduksi hingga 48%.

Pemanfaatan lain dari penggunaan sub-Reservoir Air Hujan ini adalah untuk

mendukung konservasi air tanah, penyediaan air baku, cadangan air pemadam kebakaran,

menyiram tanaman, flushing, hingga dikonsumsi langsung sebagai air minum, yang

memerlukan penanganan lanjut, salah satunya dengan Instalasi Pengolahan Air Minum Air

Hujan (IPAM AH).

Pada Gambar L.14 disajikan Tren reduksi genangan banjir pada penerapan sub-

Reservoir Air Hujan pada RTH Perkotaan, sebagai gambaran terjadinya penurunan genangan

pada suatu kawasan.

LWK : Luas Wilayah Kota (Sumber: Hasil analisis, SBI, Desember 2011)

Gambar L.14 - Trend Reduksi genangan banjir pada penerapan

sub-Reservoir Air Hujan pada RTH Perkotaan



I.4 Metoda Pelaksanaan

Metoda pelaksanaan pembangunan sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) dilakukan sesuai

dengan standar pelaksanaan yang ada, dan secara diagram dapat dijelaskan pada Gambar

L.15.

I.5 Kasus Unggulan (Best Practice)

Sesuai dengan penjelasan sebelumnya, metoda sub-Reservoir Air Hujan tipe S-R65

telah diterapkan sebagai “Prototipe Drainase Ramah Lingkungan”, di lokasi di

halaman/lapangan parkir dan taman, khususnya di Green Building, Puslitbang Permukiman,

Jalan Turangga No. 5 - 7 Bandung.

Lingkup pembangunan dilakukan dengan pemasangan 5 buah S-R65 FRP, pembuatan

24 buah Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), pemasangan 2.167 m2 paving block dan 1.452 m2

rumput gajah, 1 unit IPAM AH, dan 3 unit water tapping.

Gambar L.15 - Metoda Pelaksanaan Pembangunan S-RAH



Gambar L.16 – Kegiatan Pembangunan Sub-Reservoir di Green Building, Puslitbang Permukiman

Gambar L.17 – Diagram Pemanfaat Air Hujan di Green Building, Puslitbang Permukiman



Gambar L.18 – Diagram Alir Instalasi Pengolahan Air Minum – Air Hujan (IPAM-AH)

di Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung

Gambar L.19 - Tipikal Sumur Resapan Halaman (Sumur Dangkal)



Gambar L.20 - Tipikal Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), Tipe Sumur Dalam

Gambar L.21 - Tampungan Air Hujan pada Kolam Resapan (Retensi) dan Saluran



I.6 Hasil Penelitian

Berdasarkan penerapan pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) pada lokasi

Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

1) Kinerja Prototipe Drainase Ramah Lingkungan yang diterapkan, memberi hasil sebagai

berikut :

a. Debit maksimun/rencana (Q) kawasan sebesar 0,216 m3/dt;

b. Tampungan air atau persediaan air yang diperoleh, disajikan pada grafik (Gambar L.22);

c. Terjadi genangan air mulai dari menit ke - 1 dengan kedalaman ± 1 - 5 cm, dan akan

hilang setelah 30 sampai 60 menit setelah hujan reda (lama hujan < 2 jam);

d. Kawasan green building dapat mereduksi genangan air hingga mencapai 100% (zero

run off);

2) Berdasarkan pengamatan dan penelitian terhadap kejadian air hujan di kawasan green

building maupun kawasan keseluruhan, diperoleh gambaran tentang kejadian neraca

air kawasan, sesuai yang disajikan pada Gambar L.23. Hasil yang diperoleh dari

penelitian tersebut, adalah :

a. Pada kawasan green building telah terjadi reduksi run off sebesar 92%, dan dapat

dinaikkan hingga 100% dengan mengoptimalkan sistem yang ada;

b. Sedangkan untuk seluruh kawasan dapat direduksi run off sebesar 58%, yaitu pada

kondisi konvensional.



Gambar L.22 - Grafik Hasil Penelitian terhadap Pembangungan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH)

Vo

lum

e A

ir (

m3 )

Hujan Rata-rata Tahun 2000-2012

Persediaan air (m3) Konsumsi (m3) Surplus air (m3)

Grafik Simulasi Genangan Air untuk 2 unit S-RAH

Grafik Simulasi Genangan Air untuk 20 unit S-RAH

Periode Routing (menit)

Periode Routing (menit)

Pre

diks

i Gen

anga

n (m

)P

redi

ksi G

enan

gan

(m)

Elevasi muka air dalam sumur (m)

Elevasi muka air dalam sumur (m)

Elevasi genangan sekitar sumur (m)

Elevasi genangan sekitar sumur (m)



Gambar L.23 - Kejadian Neraca Air di Green Building, Puslitbang Permukiman

3) Terkait aspek pembiayaan dan keuntungan lain yang diperoleh dari pembangunan Sub-

Reservoir Air Hujan (S-RAH) adalah :

a. Biaya konstruksi/investasi yang dikeluarkan sekitar Rp. 1.615.715.000,00 (satu milyar

enam ratus lima belas juta tujuh ratus lima belas ribu rupiah), dengan air genangan

yang dapat direduksi sebesar = 92% x 6.870,41 m3/tahun. Dengan demikian untuk

mereduksi setiap m3 genangan air hujan, diperlukan pembiayaan atau investasi

sebesar : Rp. 255.620,00.

b. Sistem ini dapat digunakan untuk penyediaan konsumsi air minum dan dapat

menghemat (kompensasi) biaya air minum sebesar : Rp. 6.600.000,00/tahun;

c. Hasil uji kualitas air hujan, setelah melalui pengolahan, dapat disimpulkan bahwa air

dalam sistem drainase memenuhi syarat baku mutu air baku untuk air minum (pada

lokasi green building).



4) Kesimpulan akhir yang dapat diperoleh dari hasil pembangunan Sub-Reservoir Air

Hujan tersebut adalah sebagai berikut :

a. Prototipe drainase ramah lingkungan (Metoda Sub-Reservoir TMRA) pada lokasi green

building Puslitbang Permukiman, Bandung, dapat mereduksi air hujan (run off) hingga

92%, dan dapat ditingkatkan hingga 100% (zero run off) dengan mengoptimalkan fungsi

dari sistem yang ada;

b. Prototipe drainase ramah lingkungan dapat dimanfaatkan untuk memenuhi konsumsi

air minum, sebagai kompensasi air PDAM dan dapat menghemat biaya air minum

sebesar Rp. 6.600.000,00 per tahun;

c. Secara keseluruhan prototipe drainase ramah lingkungan dapat mereduksi run off air

hujan hingga 58%, dan menghasilkan genangan 1 - 5 cm, dengan lama genangan

kurang dari 2 jam;

d. Biaya konstruksi sekitar RP. 1.615.715.000,00, dengan air genangan yang dapat

direduksi sebesar = 92% x 6.870,41 m3 = 6.320,78 m3/tahun. Dengan demikian untuk

mereduksi setiap m3 genangan air hujan, diperlukan biaya konstruksi (investasi)

sebesar Rp. 255.620,00.

5) Saran terkait pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) adalah :

a. Konstruksi Sub-Reservoir konstruksi FRP modul S-R65, dengan ukuran diameter 3,0 m

dan panjang 10,0 m, perlu dimodifikasi agar lebih praktis dan mendukung kemudahan

aplikasi di lapangan;

b. Untuk aplikasi Metoda Sub-Reservoir TRMA, diperlukan data-data dan kriteria

perencanaan sebagai berikut :

data hujan harian dan/atau bulanan rata-rata dalam rangka perhitungan

kapasitas tampungan;



data hujan maksimum menitan atau jam-jaman untuk perhitungan resapan dan

pengaliran air hujan kelebihan;

data hujan tersebut merupakan data hujan runtut waktu menitan/jam-jaman

selama kurun waktu 5 hingga 10 tahun,

periode ulang 5 tahun dan durasi hujan 5 menit,

koefisien air larian = 0,75 hingga 0,95,

bidang tadah adalah total luas atap rumah/bangunan/persil, dengan waktu

konsentrasi sesuai situasi yang tersedia.

Gambar L.24 - Alternatif Model Pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan

PENGARAH Ir. Djoko Mursito, M.Eng, MM

Ir. M. Sjukrul Amien, MM

TIM PERUMUS Ir. Anggrahini S, MSc

Prof. Ir. Iwan Kridasantausa H, Ph.D Ir. Sukrasno S, Dipl. HE

Dr. Ing. Ir. Agus Maryono Ir. Yosef Bernardus Danang Tri H

TIM PENYUSUN

Ir. Dodi Krispratmadi, M.Env.E Ir. R.G. Hari Susanto, CES

R. Nuzulina Ilmiaty Ismail, ST, MT Albert Reinaldo, ST, MSi, MSc

Hotman Frian, ST, MSi, MSc Alvan Fuaddy Putra, ST Yulia Kusumastuty, ST Friska Nur Afianti, ST

Roy Marthen, ST Riris Grace K Simarmata, ST

lampiran panduan pengelolaan drainase...

Documents