pemanfaatan pompa hidram dalam penyediaan air...

PEMANFAATAN POMPA HIDRAM DALAMPENYEDIAAN AIR BERSIH

MODUL SOSIALISASI DAN DISEMINASI STANDAR PEDOMAN DAN MANUAL

Cetakan 1 - 2014

Modul disusun oleh :Ir. Lya Meylani Setyawaty, MT.

Editor :Ir. Lutfi FaizalDra. Yulinda Rosa, M.Si.Guswandi, S.Sos.Dra. Roosdharmawati

PUSKIM. 2014

Jl. Panyawungan Cileunyi Wetan Kabupaten Bandung 40393 Telp. 022-7798 393, Fax 022-7798 392E-mail: [email protected]

Hak cipta dilindungi undang-undang, dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun termasuk fotokopi, tanpa izin tertulis dari penerbit.

ISBN : 978-602-8330-90-9

PEMANFAATAN POMPA HIDRAM DALAMPENYEDIAAN AIR BERSIH

PEMANFAATAN POMPA HIDRAM DALAM PENYEDIAAN AIR BERSIH

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERMUKIMAN - BALITBANG KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM

iii

PENGANTAR

Air merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam kehidupan manusia, disamping itu juga merupakan sumber tenaga yang disediakan oleh alam sebagai pembangkit tenaga mekanis. Kenyataan menunjukkan bahwa masih banyak daerah-daerah di pedesaan yang mengalami kesulitan penyediaan air, terutama pada daerah yang mempunyai sumber air lebih rendah, dimana untuk mendapatkannya air harus diangkat melalui jalan menurun dan menaik.

Untuk menanggulangi masalah tersebut, maka penggunaan pompa hidram sangatlah tepat.

Pompa hidram merupakan alat yang dapat digunakan untuk menaikkan air dari tempat rendah ketempat yang lebih tinggi secara hidraulis dengan energi yang berasal dari air itu sendiri

Diharapkan petunjuk teknis pemanfaatan pompa hidram dalam penyediaan air bersih ini, dapat memberikan kemudahan dan perhatian masyarakat khususnya di perdesaan, sehingga suatu bentuk teknologi hidram dapat bermanfaat secara optimal.

Bandung, Mei 2014

KepalaPusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman

Prof. Dr. Ir. Anita Firmanti, MT.



v

DAFTAR ISI

PENGANTAR .................................................................................................................................. iii

1. PETUNJUK PENGGUNAAN ................................................................................................... 1

2. DEFINISI DAN ISTILAH ........................................................................................................... 1

3. ALUR PIKIR ................................................................................................................................. 3

4. TUJUAN ....................................................................................................................................... 4

5. SASARAN KOMUNIKAN ........................................................................................................... 4

6. CEK KEMAMPUAN ................................................................................................................... 4

7. KONTEN MODUL ..................................................................................................................... 47.1 Lingkup ............................................................................................................................ 47.1.1 Ruang Lingkup ........................................................................................................... 47.1.2 Kriteria Penentu ......................................................................................................... 57.1.3 Survei Lokasi .............................................................................................................. 57.1.3.1 Persiapan Survei ...................................................................................................... 57.1.3.2 Sumber Air ................................................................................................................ 67.1.3.3 Daerah Pelayanan .................................................................................................. 67.1.3.4 Beda Tinggi ............................................................................................................... 67.1.3.5 Rancangan Pompa Hidram ................................................................................. 77.2 Cara Kerja .......................................................................................................................... 97.2.1 Cara Kerja Unit Pompa ............................................................................................. 97.2.2 Prinsip Kerja Pompa Hidram .................................................................................. 107.2.3 Cara Kerja Pompa Hidram ...................................................................................... 107.2.4 Konstruksi ...................................................................................................................... 12

LAMPIRAN ...................................................................................................................................... 13Contoh Perhitungan ............................................................................................................. 13Instalasi Hidram ..................................................................................................................... 14



1

1. Petunjuk Penggunaan

1) Bacalah modul ini dengan seksama2) Jika ada yang kurang paham dapat ditanyakan kepada fasilitator3) Kerjakan tugas-tugas baik secara teoritis maupun praktik dengan benar4) Jika telah mengikuti semua dan mengerjakan tugas laporkan hasilnya5) Mintalah Tes Formatif

2. Definisi dan Istilah

pompa Hidraulik Ram, yang selanjutnya disebut Hidramadalah suatu alat yang digunakan untuk menaikkan air dan tempat rendah ke tempat yang lebih tinggi secara hidraulis dengan energi yang berasal dari air itu sendiri.

pompa hidramadalah suatu pompa yang bergerak dengar tenaga air itu sendiri dan tidak membutuhkan bahan bakar atau tenaga lain.

air bersihadalah air yang mutunya memenuhi ketentuan baku mutu air bersih.

air minumadalah air yang memenuhi ketentuan baku mutu air minum yang berlaku, didasarkan atas Permenkes No. 492 tahun 2010.

air bakuadalah air yang memenuhi ketentuan baku mutu air baku Peraturan Pemerintah (PP) 82 tahun 2001untuk dapat diolah menjadi air minum.

water hammeradalah suatu tenaga hentakan yang diperoleh dari aliran air dalam suatu wadah tertutup atau pipa, akibat aliran tertutup secara cepat oleh klep.

pipa pemasukanadalah pipa yang mengalirkan air dari bak pemasukan ke pompa hidram.

pipa penghantar adalah pipa yang mengalirkan air dari pompa hidram ke bak penampungan (reservoar)

katup limbah(klep impuls) adalah klep satu arah mengalirkan air keluar melalui celah antara klep dan badan pompa.



2

debit air adalah jumlah air yang dapat mengalir dalam satu satuan waktu.

daya angkat vertikal adalah kemampuan pompa hidram untuk menaikkan air sampai ketinggian tertentu.

tinggi jatuh vertikal adalah beda tinggi antara sumber air ke pompa hidram.

katup penghantaradalah klep satu arah yang mengalirkan air dari badan pompa ke tabung udara.

tabung udaraadalah tabung kedap udara yang mampu meredam water hammer keluar atau keatas.

ventil udaraadalah lubang kecil yang mensuplai udara ke tabung udara

daerah pelayananadalah lokasi perumahaan yang mendapat supplai air.

rendemenadalah efisiensi pengeluaran air pompa dengan koefisien antara 0,5 - 06 persen.

pipa HDPEadalah pipa yang terbuat dari bahan High Density Poly Ethylene.

pipa Gladalah pipa yang terbuat dari bahan Galvanized Iron atau pipa besi digalvanisir.

pipa PVCadalah pipa yang terbuat dari bahan Poly Vinyl chlorida.



3

3. Alur Pikir

Gambar 1 Alur Pikir Pembangunan Sarana dan Prasarana Air Minum PAMBM



4

4. Tujuan

Setelah mempelajarai modul ini peserta dapat:1. Menerapkan tata cara pemanfaatan pompa hidram2. Menerapkan tahapan perencanaan pompa hidram3. Menerapkan tahapan pembangunan fisik pompa hidram4. Mengaplikasikan pengoperasian dan pemeliharaan prasarana dan sarana air minum khusus

pompa hidram

5. Sasaran Komunikan

Melalui modul ini, komunikan yang akan memperoleh sosialisasi Penyediaan Air Minum Berbasis Masyarakat, pemanfaatan pompa hidram dalam penyediaan air bersih adalah:1. Praktisi konsultan perencana, pelaksana dan pengelola sistem penyediaan air2. Penentu kebijakan seperti PEMDA dan DPRD.3. Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM) yang berkaitan dengan penyediaan air minum 4. Akademisi dari Perguruan Tinggi.5. Pengelola PAMBM.

6. Cek Kemampuan

Sebelum membaca modul ini coba cek dulu pemahaman saudara jawablah pertanyaan di bawah ini:1. Apakah yang saudara ketahui tentang pompa hidram?2. Apa yang saudara ketahui tentang keuntungan dan kerugian dari penggunaan pompa hidram?3. Apakah saudara tahu hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan jenis sarana dan

prasarana air minum?4. Bagaimana cara saudara untuk mengetahui kebutuhan masyarakat akan air minum?5. Siapakah yang menyelenggarakan operasi dan pemeliharaan?

7. Konten Modul

Penyediaan Air Minum Berbasis Masyarakat (PAM BM)

7.1 Lingkup7.1.1 Ruang Lingkup

Ruang lingkup petunjuk teknis ini meliputi pengertian dan survey lokasi dalam pemilihan pompa, pemasangan dan pemeliharaan pompa hidram sistem tunggal, agar diperoleh penggunaan yang optimal



5

7.1.2 Kriteria penentu

1. Belum ada pelayanan air bersih2. Sumber air bersih yang ada sulit dijangkau karena kondisinya terletak pada kecuraman3. Tidak ada alternatif sumber air bersih lain.4. Jumlah minimum air baku bersih yang diperlukan mencukupi (continue) untuk memberi tenaga

pada pompa dan air bersih yang akan diproduksi.5. Sumber air baku terletak pada ketinggian, sehingga mempunyai tinggi jatuh vertikal yang

dibutuhkan untuk daya angkat dari pompa sampai daerah pelayanan yang dituju.6. Letak pompa tidak pada daerah banjir, tanah longsor atau erosi.7. Daya angkat hidram maksimum 15 kali tinggi jatuh vertikal air baku, daya angkat optimum 6 kali

tinggi jatuh vertikal air baku.8. Bila daerah pelayanan labih tinggi dari kemampuan daya angkat, hidram harus di pasang secara

seri.

Keuntungan dan kerugian1. Keuntungan

•hidram tidak bermesin,•tidak memerlukan tenaga listrik, bahan bakar, dan pelumas•tidak perlu tenaga operator yang terampil,•bentuknya sederhana, mudah dibuat dari bahan yang mudah didapat,•biaya pembuatan, operasi dan pemeliharaannya murah,•tidak membutuhkan ketrampilan teknik tinggi untuk membuatnya,•hidram dapat bekerja dua puluh empat jam perhari.

2. Kerugian/kekurangan•Hidram tidak dapat dioperasikan didaerah datar, harus ada energi jatuh serbagai tenaga

penggeraknya.•Tidak dapat dipergunakan untuk memompa/menaikkan air dari sumur/sumur gali.

7.1.3 Survei Lokasi7.1.3.1 Persiapan Survei

Pengumpulan data lapangan harus dilakukan untuk mempertimbangkan rancangan awal pemasangan pompa hidram, maka diperlukan peralatan:1) alat ukur ketinggian

(1) altimeter; (3) selang air;(2) theodolit; (4) alat tulis.

2) alat ukur debit air(1) cipoleti; atau(2) thomson; atau(3) stopwatch; dan(4) ember;(5) pipa saluran: (6) alat tulis.



6

7.1.3.2 Sumber Air

Apabila sumber air akan digunakan umuk keperluan air bersih, maka pencemaran harus dihindarkan dan perlu diketahui sebagai berikut : 1) Kualitas air secara fisik

(1) Jernih;(2) tidak berbau;(3) tidak berwarna;(4) tidak berasa.

2) Kuantitas (debit)debit sumber air yang akan dimanfaatkan atau diambil harus memenuhi syarat :(1) debit air cukup, minimal 0.50 It / dt;(2) tidak mengganggu kepenuan lain (irigasi, kolam, dll);(3) sumber air harus kontinyu walaupun pada saat musim kemarau

3) Perjanjian(1) diperlukan ijin tertulis dari instansi berwenang;(2) diperlukan ijin formal dari masyarakat apabila sumber air berada dalam lokasi keremiliksnnya.

7.1.3.3 Daerah Pelayanan

1) jumlah penduduk yang dilayani (pemakai);2) luas daerah pelayanan;3) jumlah fasilitas sosial dan sarana yang ada;

(1) Sekolah, Puskesmas, perkantoran;(2) Peribadatan, pasar;

4) tenaga pengelola pompa;5) perkiraan adanya endapan, dari sumber air ke bak pemasukan;6) Iokasi penempatan bak penampung yang tepat dan aman dari longsor, erosi dan Iain-Iain.

7.1.3.4 Beda Tinggi

Pengukuran perbedaan tinggi yang dimaksudkan untuk mendapatkan data ketinggian lokasi antara lain :1) beda tinggi antara letak sumber air dengan rencana letak pompa (M);2) beda tinggi antara letak pompa dengan daerah pelayanan (h2)3) jarak antara sumber air ke letak pompa (L1);4) jarak antara letak pompa sampai daerah pelayanan (L2)



7

Gambar 1 Lokasi Sumber Air, Letak Pompa dan Daerah Pelayanan

7.1.3.5 Rancangan Pompa Hidram

Setelah diperoleh data lokasi tentang debit sumber air, perbedaan ketinggian dan daerah pelayanan, maka kita dapat menghitug sebagai berikut : 1) Menghitung jumlah aliran pengeluaran dengan rumus :

Keterangan :Q1 = jumlah kebuiuhan air yang dlperlukanQ2 = debit sumber air yang masuk ke pompaH1 = beda tlnggi jatuh vertikalH2 = beda tinggi / daya angkat vertika!r = rendemen / efisiensi (antara 0,5 - 0,6)

Apabila jumlah aliran pengeluaran pompa hidram dihitung dan diperoleh hasilnya tertalu kecil, maka penggunaan pompa hidram tidak menguntungkan, dimana perkiraan jumlah kebutuhan air diambil rata-rata 45 !t / orang / hari.

2) Menghitung jumlah aliran pemasukan yang dibutuhkan dengan rumus:

Dari hasil perhitungan di atas dapat dirancang atau dipilih ukuran pompa hidram dengan menggunakan tabel-tabel.



8

Kapasitas pompa hidram menurut Watt, 1974

Ukuran hidram 1 2 3 4 5 6Diameter dalam mm 32 38 51 76 101 127

Inci 1¼ 1½ 2 3 4 5Debit pompa dari 7 12 27 68 132 180(Qs). (L/menit) ke x) 16 25 55 137 270 410

Catatan :x) Debit pompa yang terbanyak, merupakan debit pompa dimana hidram mencapai efisiensi

maksimum, Kapasaitas hidram tidak dapat lebih besar lagi.

3) Pemilihan Ukuran Pompa HidramPenentuan ukuran hidram pada umumnya ditentukan berdasarkan ukuran “diameter dalam” dari pipa pemasukan. Berdasarkan hasil penelitian ukuran hidram oleh PTP-ITB sebagai berikut;

TYPEGaris tengah diameter dalam

pipa pemasukan(inci)

Garis tengah diameter dalam pipa pengeluaran

(inci)1 1,50 0,752 2.00 1,003 3.00 1,504 4,00 2,005 5,00 3,00

Jumlah maksimum dan minimum kebutuhan air untuk berbagai ukuran hidram (menurut “Silver, 1977”)

Badan Pompa Pemasukan minimum(L/menit)

Pemasukan Maksimum(L/menit)(inci) (mm)

1,00 25 7,6 37,91,50 37 17,1 56,82,00 51 30,3 94,62,50 63,5 56,8 151,43,00 76 94,6 2654,00 102 151,4 378,5

Garis tengah pipa pengantar sesuai dengan kapasitas pompa per hari

Liter/hari 3.000 9.000 14.000 23.000 55.000 90.000 135.000Ø inci 0,5 0,75 1,0 1,35 1,5 2,0 3,0Ø mm 20 25 32 40 50 63 90



9

Kinerja (Performance) Hidram dengan jarak katup limbah yang bervariasi (Addison)

Jumlah denyutan(tiap menit)

Air terbuang (W)(Liter/menit)

Debit pemompaan (We)(Liter/menit)

EffisiensiR1) R2)

92 32,0 7,36 0,44 0,54110 23,6 6,28 0,51 0,61157 13,0 4,09 0,59 0,69

Catatan :1) Effisiensi “Rangkine”2) Effisiensi “D’Aubuisson”

7.2 Cara Kerja7.2.1 Cara Kerja Unit Pompa

Bagian-bagian utama dari unit pompa hidram dapat dilihat pada gambar2 adalah sebagai berikut : 1) pipa pemasukan 4) tabung udara 7) kran pemasukan2) katup limbah 5) pipa pengeluaran 8) kran pengeluaran3) katup penghantar 6) ventil udara (9) dudukan pipa

Gambar 2 Unit Utama Pompa Hidram



10

7.2.2 Prinsip kerja pompa hidram

Prinsip kerja pompa hidram otomatis merupakan suatu proses perubahan energi kinetis aliran air rneajadi tekanan yang dinamik, sebagai akibatnya menimbulkan pukulan air (water hammer) sehingga terjadi tekanan tinggi dalam pompa, rnaka dari tekanan dinamik diteruskan sehingga tekanan enersia yang terjadi dalam pipa pemasukan memaksa air naik ke pipa penghantar.

7.2.3 Cara kerja pompa hidram

Pompa hidram bekerja terus menerus selama 24 jam secara otomatis, cara bekerja dapat dilihat pada gambar 3 adalah sebagai berikut :1) Kondisi pompa tidak bekerja

(1) aliran air terhenti;(2) katup limbah terbuka sisa air terbuang;(3) katup penghantar tertutup;(4) tekanan udara dalam tabung tidak ada;

2) Kondisi 1 pompa bekerja(1) aliran air masuk;(2) katup limbah tertutup;(3) katup penghantar terbuka;(4) udara dalam tabung tertekan;(5) air keluar dari tekanan udara yang terpampatkan.

3) Kondisi 2 pompa bekerja(1) katup penghantar sedikit terbuka dari tekanan udara;(2) sebagian air ke luar lewat ventil;(3) aliran air pemasukan terus masuk;(4) air keluar

4) Kondisi 3 pompa bekerja(1) aliran air terus masuk:(2) katup iimbah tertutup,(3) katup penghantar tertutup;(4) air keluar;

Proses di atas terus berulang, sehingga terjadi aliran air ke luar kontinyu dan bekerja terus selama aliran air masuk.

Cara kerja dan bagian-bagian utama hidram akan dijelaskan pada gambar-gambar berikut;



11

Gambar 1 Siklus Cara kerja hidraulik Ram (hidram)

Gambar 2. Instalasi Hidram dan Cara Kerja



12

Keterangan :A = Tangki pemasukan J = Ruang udaraB = Pipa pemasukan K = Pipa pengantarC = Lobang katup limbah L = Lobang pengeluaran pipa pengantarD = Pemberat katup limbah H = Tinggi vertikal pipa pengantarE = Katup limbah h = Tinggi vertikal pipa pemasukanF = Tangkai katup limbah W1 = Debit air terbuang di katup limbahG = Katup udara W2 = Debit pompaI = Katup penghantar

7.2.4 Konstruksi

• Pembuatan bak penampung awal kapasitas minimum 1 M3

• Pipa pengantar (pemasukan) pipa besi+aksesoris, diameter dan panjang tergantung kebutuhan• Pembuatan bak pelindung dan tutup hidram kapasitas 1 M3

• Pipa pengantar (keluar) dari hidram, pipa PVC+aksesoris, diameter dan panjang tergantung kebutuhan.

• Bak penampung akhir (distribusi) kapasitas minimum 1 M3

Catatan :Bila air tidak memenuhi syarat mutu air bersih, diolah dengan penyaringan pasir lambat (SPL), sebagai berikut :• Bak SPL, kapasitas minimum (P x L x T = 1 x 1 x 1,5 M3)*• Media pasir diameter butir (0,25 – 1,0 mm), kapasitas 1 M3

* P = panjang L = lebar T = tinggi



13

LAMPIRAN

Contoh Perhitungan

Asumsi jumlah air yang dipompa perhari yang diharapkan; Misal :• Aliran air sumber = 113,6 liter/menit• Tinggi jatuh vertikal = 9,1 meter• Daya angkat vertikal = 61 meter• Populasi yang dilayani = 200 orang

Perkirakan populasi dalam 15 tahun dengan pertambahan sebesar 25% = 200 + (25/100 x 200) = 250 orang.Maka kebutuhan air (250 orang x 45 liter/hari) = 11.250 l/hari

Gambar 3 Cara Penerapan Hidram di lapangan



14

pemanfaatan pompa hidram dalam penyediaan air...

Documents