perencanaan jaringan pipa lateral air kotor …eprints.uns.ac.id/10634/1/216921511201112411.pdf ·...
If you can't read please download the document
TRANSCRIPT
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PERENCANAAN JARINGAN PIPA LATERAL AIR KOTOR DI
SURAKARTA
(STUDI KASUS DI JALAN KAPTEN ADI SUMARMO DAN
JALAN LETJEND. SUTOYO)
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Dikerjakan oleh :
MARYANTO
NIM : I 8708071
PROGRAM DIPLOMA III INFRASTRUKTUR PERKOTAAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
PERENCANAAN JARINGAN PIPA LATERAL AIR KOTOR
DI SURAKARTA (STUDI KASUS DI JALAN KAPTEN ADI SUMARMO
DAN JALAN LETJEND. SUTOYO)
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
MARYANTO
NIM : I 8708071
Telah disetujui untuk dipertahankan Tim Penguji Pendadaran
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Diperiksa dan disetujui ;
Dosen Pembimbing
Ir. KOOSDARYANI, M.T.
NIP. 195411271986012001
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN JARINGAN PIPA LATERAL AIR KOTOR DI
SURAKARTA (STUDI KASUS DI JALAN KAPTEN ADI
SUMARMO DAN JALAN LETJEND. SUTOYO)
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
MARYANTO
NIM : I 8708071
Dipertahankan didepan tim penguji:
1. Ir. KOOSDARYANI, MT :.............................................................. NIP. 195411271986012001
2. Ir. ADI YUSUF MUTTAQIEN, MT :.............................................................. NIP. 195811271988031001
3. Ir. BUDI UTOMO, MT :.............................................................. NIP. 196006291987021002
Mengetahui,
a.n. Dekan
Pembantu Dekan I
Fakultas Teknik UNS
KUSNO ADI SAMBOWO, ST, M.Sc, PhD.
NIP. 19691026 199503 1 002
Mengetahui, Disahkan,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT
NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program D-III Teknik
Jurusan Teknik Sipil FT UNS
ACHMAD BASUKI, ST. MT
NIP. 1971091199702 1 001
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka
apabila kamu telah selesai dari satu urusan maka kerjakan urusan
selanjutnya dengan sungguh-sungguh, dan hanya
kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.
(Q>S Alam Nasroh :6,7,8,)
Sedikit pengetahuan yang digunakan untuk berkarya
sungguh lebih berharga daripada banyak pengetahuan yang
disimpan saja (Kahlil Gibran)
Manusia yang paling disukai Allah adalah manusia yang paling
bermanfaat bagi manusia lain (HR. Muslim)
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini penyusun persembahkan untuk:
Bapak dan Ibu tercinta terima kasih atas segala doa, kasih sayang
dan pengorbanan selama ini.
Semua anak Infras 08 terima kasih atas dukungan dan semangatnya.
Seseorang yang selama ini selalu memberikan semangat dalam hidup
ini.
Kepada anak - anak kos Gaple, terima kasih atas semua bantuan yang
kalian berikan selama ini kepada saya.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
MARYANTO, 2011, PERENCANAAN JARINGAN PIPA LATERAL AIR
KOTOR DI SURAKARTA (STUDI KASUS DI JALAN KAPTEN ADI
SUMARMO DAN JALAN LETJEND. SUTOYO)
Limbah cair merupakan bahan buangan yang timbul karena adanya kehidupan
manusia. Masyarakat umumnya membuang limbah cair ke sungai karena metode
pembuangan yang mudah dan umum digunakan. Pembuangan air limbah tersebut
secara langsung maupun tidak langsung berdampak pada menurunnya kualitas
lingkungan khususnya kualitas air sungai. Cara mengatasinya dengan adanya
jaringan perpipaan dan proses pengolahan air limbah yang optimal dengan cara
perencanaan dan perhitungan yang cermat sesuai dengan ketentuan teknis mengenai
pengaliran air limbah dalam pipa supaya tidak terjadi endapan dan sumbatan.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Data yang diperlukan
antara lain jenis pipa pada saluran dan diameternya, dan jaringan layanan pipa.
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui kemiringan saluran yang diijinkan, kapasitas
saluran lateral serta rencana anggaran biaya untuk sambungan rumah.
Dari hasil analisis didapat bahwa kemiringan minimum pipa berdasar kecepatan
tertentu hasil analisis yaitu pipa lateral diameter 150 mm, 0,000039-0,0032.
Kapasitas salurannya untuk sistem adi sumarmo adalah 542 orang dan kapasitas
saluran sistem sutoyo adalah 237 orang. Rencana anggaran biaya untuk suatu
pemasangan sambungan rumah air limbah pada sebuah rumah dengan luas 58 m2,
dengan 1 kamar mandi berukuran 2,625 m2 minimal dibutuhkan biaya Rp
2.075.100,20.
Kata kunci : jaringan perpipaan, kemiringan minimum pipa
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT
MARYANTO, 2011, "PLANNING NETWORK LATERAL PIPE WASTE
WATER IN SURAKARTA (CASE STUDY ON ROAD KAPTEN ADI
SUMARMO AND ROAD LETJEND. SUTOYO)
Liquid waste is waste that arise because of human life. Communities are generally
dispose of liquid waste into the river because of the easy disposal method and
commonly used. Disposal of waste water is directly or indirectly impact on the
environment, especially the declining quality of river water quality. How to cope
with the piping network and the wastewater treatment process is optimized by means
of careful planning and calculation in accordance with the technical provisions
concerning the drainage of waste water in the pipe so that no deposits and blockages.
This research uses descriptive quantitative method. Necessary data among other
types of channels and pipes in diameter, and pipe network services. The purpose of
this study was to determine the slope of the channel is allowed, the capacity of the
lateral line and the planned budged for house connections.
From the analysis found that the minimum slope of pipe based on a specific speed
the analysis of the lateral pipe diameter of 150 mm, 0.000039 to 0.0032. Channel
capacity for the system Adisumarmo is 542 people and Sutoyo system channel
capacity is 237 people. Plan a budget for the installation of waste water house
connections in a house with an area of 58 m2, with 1 bathroom measuring 2,625 m
2
will cost a minimum of Rp. 2.075.100,20.
Keywords: piping network, the minimum slope of pipe
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya pada program D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam kesempatan ini tidak lupa penyusun menyampaikan terima kasih kepada
pihak-pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini, yaitu kepada :
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Pimpinan Program Diploma III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Koosdaryani, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
4. PDAM Surakarta dalam proses pengambilan data.
5. Dan semua pihak yang telah membantu terselesainya Tugas Akhir dan
Laporan Tugas Akhir ini.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak terdapat
kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun
senantiasa penyusun harapkan dari semua pihak.
Akhirnya besar harapan Penyusun, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat
bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2011
Penyusun
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.... i
HALAMAN PERSETUJUAN ........... ii
HALAMAN PENGESAHAN ......... iii
HALAMAN MOTTO....................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................... v
ABSTRAK..................... vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................... viii
DAFTAR TABEL......... xi
DAFTAR GAMBAR........ xiii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......... 1
1.2. Rumusan Masalah..................... 2
1.3. Batasan Masalah .............. 2
1.4. Tujuan Penelitian...................... 3
1.5. Manfaat Penulisan................ 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka.. ............................................................................ 4
2.1.1. Pengertian Air Kotor................................................................ 4
2.1.2. Pengertian Limbah Cair............................................................ 4
2.1.3. Karakteristik Limbah Cair Rumah Tangga atau Domestik...... 5
2.1.4. Pengolahan Air Limbah............................................................ 8
2.1.5. Pengaliran Air Limbah.............................................................. 9
2.1.6. Bahan Pipa Saluran Limbah Cair.............................................. 12
2.2. Dasar Teori ........................... 13
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
2.2.1. Pengaliran Air Limbah.............................................................. 13
2.2.2. Pengaliran Dalam Pipa.............................................................. 16
2.2.3. Debit Air Limbah Rumah Tangga............................................. 19
2.2.4. Sistem Saluran............................................... 20
2.2.5. Gambar-gambar Saluran Perpipaan............................... 21
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Metode yang Digunakan .............................................. 25
3.2. Lokasi dan Obyek Penelitian........................................ 25
3.3. Langkah-Langkah Penelitian............................................................. 25
3.4. Permohonan Ijin................................................................................ 25
3.5. Pengumpulan Data............................................................................ 26
3.6. Mengolah Data.................................................................................. 26
3.7. Penyusunan Laporan......................................................................... 27
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengumpulan Data..................................................... 29
4.2. Analisis.............................................. 29
4.2.1. Limbah disalurkan dengan Saluran Tertutup........................... 29
4.2.2. Jenis dan Peralatan Perpipaan yang diperlukan sampai di IPAL 30
4.2.3. Kemiringan Minimum Saluran.................................................. 31
4.2.4. Kapasitas Saluran...................................................................... 33
4.2.5. Kecepatan di Saluran Berdasrkan Tinggi Air........................... 37
4.3. Rencana Anggaran Biaya.................................................................... 45
4.3.1. Pemasangan Sambungan Air Limbah....................................... 45
4.3.2. Spesifikasi Teknis (Analisa Pemborongan 2011 Kota Surakarta) 45
4.3.3. Analisis Harga Satuan Pekerjaan (HSP)................................... 46
4.3.4. Rencana Anggaran Biaya.......................................................... 47
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan................................ 48
5.2. Saran.................................................................................................. 49
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
PENUTUP......................................................................................................... xv
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... xvi
LAMPIRAN
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Air Limbah Toilet......................................................... 5
Tabel 2.2. Karakteristik Air Limbah Non Toilet..... 6
Tabel 2.3. Karakteristik Air Limbah secara Fisik, Kimia dan Biologi......... 7
Tabel 2.4. Kecepatan Berdasar Partikel yang Dibawa.................................. 11
Tabel 2.5. Kecepatan Aliran yang Diijinkan pada Dinding dan Dasar Saluran.. 11
Tabel 2.6. Koefisien Manning (n) untuk Aliran Melalui Pipa...................... 14
Tabel 2.7. Kondisi Pipa dan Nilai C............................................................ 18
Tabel 2.8. Perkiraa Air Buangan Rumah Tangga......................................... 19
Tabel 4.1. Jenis Bahan dan Diameter Pipa Saluran............................................. 29
Tabel 4.2. Kemiringan Minimum Saluran untuk Memperoleh Kecepatan
yang Diinginkan pada Saluran Pipa PVC.......................................... 31
Tabel 4.3. Rekapitulasi Hasil Analisis Kemiringan Minimum............................ 32
Tabel 4.4. Rekapitulasi Perbandingan Hasil Analisis Kemiringan Minimum
dengan Data di Lapangan................................................................... 33
Tabel 4.5. Kapasitas Saluran Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo...................... 34
Tabel 4.6. Kapasitas Saluran Jalur Lateral Sistem Sutoyo................................. 35
Tabel 4.7. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,000039.................... 38
Tabel 4.8. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,000088.................... 38
Tabel 4.9. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00016...................... 39
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Tabel 4.10. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00035...................... 40
Tabel 4.11. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00079...................... 40
Tabel 4.12. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0014........................ 41
Tabel 4.13. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0022........................ 42
Tabel 4.14. Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0032........................ 42
Tabel 4.15. Rekapitulasi Kecepatan Maksimum yang Diijinkan pada Sistem
Saluran Lateral................................................................................... 43
Tabel 4.16. Rekapitulasi Debit Maksimum yang Diijinkan pada Sistem
Saluran Lateral................................................................................... 44
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Penampang Pipa............................................................................. 15
Gambar 2.2. Perhitungan Rumus........................................................................ 16
Gambar 2.3. Pemasangan Sambungan Rumah (SR).......................................... 21
Gambar 2.4. Pemasangan Saluran Lateral.......................................................... 21
Gambar 2.5. Pemasangan Saluran Sekunder...................................................... 22
Gambar 2.6. Pemasangan Saluran Interceptor/Induk......................................... 22
Gambar 2.7. Bak Kontrol/Sekah......................................................................... 23
Gambar 2.8. Clean Out....................................................................................... 23
Gambar 2.9. Manhole.......................................................................................... 24
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian.......................................................... 28
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna
Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo.............. 35
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna
Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Sutoyo......................... 36
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Pengajuan Tugas Akhir..................................................................... A-1
Permohonan Pembimbing Tugas Akhir............................................. A-2
Permohonan Ijin Rekomendasi Survey untuk Data Tugas Akhir...... A-3
Lampiran B
Denah Pemasangan Sambungan Air Limbah...................................... B-1
Lampiran C
Peta Surakarta Bagian Utara (Jalan Kapten Adi Sumarmo)................. C-1
Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo Potongan 1................................... C-2
Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo Potongan 2................................... C-3
Peta Surakarta Bagian Utara (Jalan Letjend. Sutoyo).......................... C-4
Jalur Lateral Sistem Sutoyo................................................................. C-5
Lampiran D
Lembar Komunikasi dan Pemantauan Tugas Akhir............................ D-1
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Limbah cair merupakan bahan buangan yang timbul karena adanya kehidupan
manusia. Kedudukan manusia sebagai makhluk yang dominan dalam menentukan
terjadinya perubahan di berbagai aspek kehidupan dan lingkungan, dituntut untuk
memenuhi berbagai kebutuhan hidupnya. Untuk memenuhi kebutuhan manusia
secara bersama ataupun perseorangan, muncul berbagai kegiatan yang langsung
maupun tidak langsung memerlukan adanya air. Penggunaan air untuk berbagai
kegiatan akan menghasilkan limbah cair karena tidak semua air yang digunakan
menjadi bagian dari barang atau bahan yang diproduksi.
Limbah cair yang tidak ditangani secara semestinya mengakibatkan masalah
lingkungan dan kesehatan masyarakat. Pencemaran badan air atau sungai terjadi
dimana-mana yang menimbulkan kematian ikan yang hidup di dalamnya, atau yang
menyebabkan air tidak dapat dikonsumsi secara layak oleh manusia. Masyarakat
membuang limbah cair ke badan air karena metode pembuangan yang mudah dan
umum digunakan. Padahal sungai sebagai sumber daya air merupakan badan air yang
banyak digunakan masyarakat untuk berbagai keperluan, seperti keperluan industri,
rumah tangga, dan pertanian. Pembuangan air limbah tersebut secara langsung
maupun tidak langsung berdampak pada menurunnya kualitas lingkungan khususnya
kualitas air sungai. Dengan menurunnya kualitas air sungai tersebut maka akan
mengurangi sumber air bagi masyarakat.
Penyebab lain menurunnya kualitas air bersih adalah septictank yang dimiliki
masyarakat tidak berfungsi dengan baik. Apabila air septictank tersebut dibiarkan
meresap ke dalam tanah tanpa adanya penyaringan yang sempurna maka akan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
mencemari air tanah dangkal. Padahal sekarang ini sebagian besar masyarakat masih
mengandalkan sumur dangkal sebagai sumber air bersih. Oleh karena itu perlu
adanya penataan dan perbaikan. Perbaikan sistem sistem sanitasi tersebut meliputi
penyediaan sarana pembuangan air kotor melalui perpipaan dan berakhir pada
instalasi pengolahan air limbah cair. Sekaligus mengurangi beban pencemar pada
badan air penerima, serta perbaikan sistem saluran pembuangan yang telah ada agar
berfunsi dengan semestinya.
Jaringan perpipaan dan proses pengolahan air limbah dapat optimalkan dengan cara
perencanaan dan perhitungan yang cermat sesuai dengan ketentuan teknis mengenai
pengaliran air limbah dalam pipa supaya tidak terjadi endapan dan sumbatan.
Pemilihan teknik pengolahan juga sangat diperlukan, agar sasaran yang hendak
dicapai yaitu mengurangi bahan pencemar terwujud. Teknik pengolahan limbah
adalah upaya mengolah air limbah yang melibatkan pengetahuan tentang sifat-sifat
fisik, kimia, dan biologi. Selain itu perlindungan mutu air penerima limbah dilakukan
antara lain dengan menentukan persyaratan aliran air buangan, disesuaikan dengan
baku mutu kualitas air baku yang diijinkan.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas adalah sebagai berikut :
1. Berapakah kemiringan saluran yang diijinkan?
2. Berapakah kapasitas saluran lateral?
3. Berapakah rencana anggaran biaya untuk sambungan rumah?
1.3. Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah tidak terlalu melebar maka pembahasan yang dibahas
dibatasi pada saluran air limbah yang dianalisis adalah saluran yang masuk pada
daerah pelayanan Instalasi Pengolahan Air Limbah Mojosongo (Jl. Kapten Adi
Sumarmo dan Jl. Letjend. Sutoyo).
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diperoleh dari penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Mengetahui kemiringan saluran yang diijinkan.
2. Mengetahui kapasitas saluran lateral.
3. Mengetahui rencana anggaran biaya sambungan rumah.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah :
1. Memberikan tambahan pengetahuan atau informasi mengenai kemiringan saluran
yang diijinkan.
2. Memberikan tambahan pengetahuan atau informasi mengenai kapasitas saluran
lateral.
3. Memberikan tambahan pengetahuan atau informasi mengenai rencana anggaran
biaya sambungan rumah.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
2.1.1 Pengertian Air Kotor
Air yang bersih tidak ditetapkan pada kemurnian air, akan tetapi didasarkan pada
keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan dari keadaan normal maka hal itu
berarti air tersebut telah mengalami pencemaran (Wisnu Arya Wardana. 1995).
Semua air adalah biasanya tidak bersih sempurna, selalu mengandung senyawa
pencemar. Bahkan tetes air hujan selalu tercemar debu dan karbondioksida waktu
jatuh ke bumi. Kebanyakan air sungai mengandung sisa limbah dari perumahan,
industri, pertanian. Apakah air itu kelihatan jernih atau keruh, semua air yang akan
digunakan sebagai air minum untuk manusia harus dimurnikan melalui sistem
penyaringan (F.G. Winarno. 1986).
Air kotor atau sering juga disebut air limbah atau air buangan adalah semua cairan
yang dibuang, yang mengandung kotoran manusia, hewan, bekas tumbuh-tumbuhan,
maupun yang mengandung sisa-sisa proses produksi
(http://kayun.blog.uns.ac.id/).
2.1.2. Pengertian Limbah Cair
Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair,
pada umumnya limbah cair yang dihasilkan oleh voluters baik limbah rumah tangga
maupun industri adalah dalam bentuk air yang dibuang ke sungai (PP 82 tahun
2001).
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
Limbah cair ini pada dasarnya berasal dari buangan yang dihasilkan dari suatu proses
produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada
suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki
nilai ekonomis. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah cair
dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia,
sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah cair tersebut
(http://id.wikipedia.org/wiki/limbah).
Limbah cair rumah tangga atau domestik adalah air bekas yang tidak dapat
dipergunakan lagi untuk tujuan semula baik yang mengandung kotoran manusia
(tinja) atau dari aktivitas dapur, kamar mandi dan air cucian dimana kuantitasnya
antara 50-70% dari rata-rata pemakaian air bersih (120-140 liter/orang/hari). Sumber
limbah cair rumah tangga atau domestik berasal dari aktivitas rumah tangga, kantor,
hotel, restoran, rumah sakit. Yang umumnya sumber limbah cair rumah tangga atau
domestik ini berasal dari kamar mandi, tempat cuci, dapur dan toilet/kakus.
Pengolahan limbah cair rumah tangga atau domestik sangat berkaitan dengan
karakteristik air limbah. Air limbah rumah tangga jika dilihat dari sumbernya ada
dua macam, yaitu:
1. Air limbah rumah tangga yang bersumber dari toilet
2. Air limbah rumah tangga non toilet (http://www.bangfad.com/sastra/system-
sanitasi.html).
2.1.3 Karakteristik Limbah Cair Rumah Tangga atau Domestik
a. Air limbah rumah tangga yang bersumber dari toilet.
Karakterikstik air limbah rumah tangga dari toilet seperti terlihat pada Tabel 2.1 di
bawah ini :
Tabel 2.1. Karakteristik Air Limbah Toilet
No Parameter Satuan Konsentrasi
dilanjutkan
http://id.wikipedia.org/wiki/limbahhttp://www.bangfad.com/sastra/system-sanitasi.htmlhttp://www.bangfad.com/sastra/system-sanitasi.html
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
lanjutan
1 pH 6,5 7,0
2 Temperatur C 37
3 Amonium Mg/L 25
4 Nitrat Mg/L 0
5 Nitrit Mg/L 0
6 Sulfat Mg/L 20
7 Phospat Mg/L 30
8 CO2 Mg/L 0
9 HCO3 Mg/L 120
10 BOD5 Mg/L 220
11 COD Mg/L 610
12 Khlorida Mg/L 45
13 Total Coli MPN 3 X 105
Sumber: Laboratorium Balai Lingkungan Permukiman, 1994
b. Air limbah rumah tangga non toilet.
Karakteristik air limbah rumah tangga non toilet seperti pada Tabel 2.2 di bawah ini :
Tabel 2.2. Karakteristik Air Limbah Non Toilet
No Parameter Satuan Konsentrasi
1 pH 8,5
2 Tempratur C 24
3 Amonium Mg/L 10
4 Nitrat Mg/L 0
5 Nitrit Mg/L 0,005
6 Sulfat Mg/L 150
7 Phospat Mg/L 6,7
8 CO2 Mg/L 44
9 HCO3 Mg/L 107
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
lanjutan
10 DO Mg/L 4,01
11 BOD5 Mg/L 189
12 COD Mg/L 317
13 Khlorida Mg/L 47
14 Zat Organik Mg/L KMnO4 554
15 Detergen Mg/L MBAS 2,7
16 Minyak Mg/L
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
Karakteristik fisik, kimia dan biologi terdapat hubungan yang saling bergantung dan
saling mempengaruhi satu sama lainnya. Sebagai contoh, temperatur air limbah
berhubungan langsung dengan keaktifan mikroorganisme, sehingga air limbah dapat
membusuk dan bau, contoh lainnya adalah adanya hubungan tak langsung antara
mikroorganisma dengan karakteristik kimia. Untuk mengukur sampai berapa jauh
tingkat pengotor air, maka dapat digunakan beberapa parameter antara lain : BOD
(Biochemical Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), SS (Suspended
Solid), bakteri koli, dan golongan amoniak. Parameter-parameter ini dipakai pula
untuk mengukur kemampuan pengolahan air limbah. Berdasarkan kekuatannya, air
limbah digolongkan dalam 3 jenis yaitu : kuat, sedang dan lemah. Jenis kekuatan
tersebut biasanya dinyatakan dengan tingkat BOD, yaitu:
1. Kuat, bila nilai BOD > 300 mg/L.
2. Sedang, bila nilai BOD 100 -300 mg/L
3. Lemah, bila nilai BOD < 100 mg/L (http://www.kimpraswil.go.id/limbah).
2.1.4 Pengolahan Air Limbah
Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian
lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun
industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat
setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan
teknologi masyarakat yang bersangkutan.
Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah
dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang
telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan:
1. pengolahan secara fisika
2. pengolahan secara kimia
3. pengolahan secara biologi
Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat
diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi
http://www.kimpraswil.go.id/limbah
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
(http://www.airminumisiulang.com/filedownload/teknologi_pengolahan_limbah_cair
.pdf).
Sesuai dengan standar operasional prosedur PDAM Kota Surakarta, prinsip
pengolahan air limbah adalah menghilangkan atau mengurangi kontaminan yang
terdapat dalam air limbah, sehingga hasil olahan tidak mengganggu lingkungan.
Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel
campur, membunuh bakteri pathogen, serta mengurangi komponen beracun agar
konsentrasi yang ada menjadi rendah. Tujuan dari pengolahan air limbah tergantung
dari tipe air limbah yang dihasilkan. Untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah
untuk mereduksi kandungan senyawa berbahaya yang terkandung dalam air limbah.
Badan perairan yang kualitasnya telah menurun perlu diupayakan peningkatan
kualitas airnya agar kondisi badan perairan tersebut dapat dimanfaatkan sesuai
peruntukkannya. Salah satu cara untuk meningkatkan kualitas air yang tercemar
adalah secara biologis, ini adalah cara alternatif pengolahan limbah, karena
disamping efektif, tidak menimbulkan efek samping, juga lebih ekonomis. Cara ini
telah diterapkan di IPAL Mojosongo, yang melayani Surakarta bagian utara.
Penanganan limbah dengan mikroorganisme dengan memanfaatkan mikroorganisme
pada lingkungan tercemar atau dalam suatu alat pengolahan limbah. Lingkungan
secara alami mengandung beraneka ragam mikroorganisme. Mikroorganisme
diperlukan dalam penanganan air limbah sebagai pengurai dan mendegradasi bahan
organik yang kompleks menjadi bahan yang lebih sederhana sehingga dapat
didegradasi menjadi CO2 dan H2O. Dalam proses degradasi tersebut terdapat
kondisi lingkungan yang harus sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan
mikroorganisme
(http://kayun.blog.uns.ac.id/).
2.1.5 Pengaliran Air Limbah
Limbah cair disalurkan dari berbagai sumber ke fasilitas pengolahan melalui sistem
saluran tertutup, dimana sistem saluran ini dikelompokkan menurut asal air dan cara
http://www.airminumisiulang.com/filedownload/teknologi_pengolahan_limbah_cair.pdfhttp://www.airminumisiulang.com/filedownload/teknologi_pengolahan_limbah_cair.pdf
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
pengaliran. Pembagian sistem saluran menurut pengelompokkannya dijelaskan
sebagai berikut:
1. Menurut asal air
Berdasarkan asal air, sistem saluran ini dibagi dalam tiga segmen, yaitu:
a. Sistem terpisah (separate system)
Sistem ini sesuai diterapkan pada daerah yang mempunyai fluktuasi debit air hujan
pada musim hujan yang besar sekali, jika dibandingkan dengan debit maksimum air
limbah yang relatif sangat kecil.
b. Sistem tercampur (combined system)
Dalam sistem tercampur, limbah cair dan air hujan serta komponen limbah cair
lainnya disalurkan dalam satu saluran.
c. Sistem kombinasi (pseudo separate system)
Dalam sistem ini, limbah cair dan air hujan disatukan penyalurannya pada musim
kemarau, tetapi pada musim hujan penyalurannya terpisah.
2. Menurut sistem pengaliran
Pembagian sistem ini didasarkan pada letak dan topografi daerah yang dilayani.
Berdasarkan sistem pengaliran, penyaluran limbah cair dibagi menjadi tiga, yaitu:
a. Sistem pengaliran gravitasi
Sistem ini dipakai bila badan air berada di bawah elevasi daerah penyerapan dan
menggunakan potensial yang tinggi terhadap daerah pelayanan terjauh.
b. Sistem pemompaan
Sistem ini digunakan apabila elevasi badan air di atas elevasi daerah pelayanan.
c. Sistem kombinasi
Sistem ini digunakan apabila limbah cair dari daerah pelayanan dialirkan ke
bangunan pengolahan menggunakan bantuan pompa dan reservoir.
Penyaluran limbah cair dari perumahan diawali oleh sistem perpipaan limbah cair
dari kamar mandi, wastafel, tempat cuci, WC, dan urinoir yang menyalurkan limbah
cair menuju saluran induk.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Kemiringan aliran harus cukup agar menjamin berlangsungnya pembersihan sendiri
(self cleaning) pada saluran. Kecepatan alirannya bervariasi antara 0,6 m/detik
sampai 0,75 m/detik pada aliran yang penuh. Di daerah tropis kecepatan yang
dianjurkan 0,9 m/detik (Soeparman dan Suparmin, 2002).
Menurut Sugiharto (1987), untuk menjaga agar tidak terjadi pengendapan, maka
kecepatan aliran haruslah diatur berdasarkan pertimbangan dari partikel yang dibawa
oleh aliran, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2.4. berikut ini:
Tabel 2.4. Kecepatan Berdasar Partikel yang Dibawa
Partikel yang dibawa/diangkut Kecepatan ( m/detik )
Lumpur 0,10
Pasir halus 0,15
Pasir kasar 0,20
Kerikil halus 0,30
Kerikil kasar 0,70
Batu-batuan 1,20
Sumber: Sugiharto, 1987
Menurut Halim Hasmar (2002), tiap-tiap bahan saluran mempunyai kecepatan
maksimum yang diijinkan melaluinya. Kecepatan maksimum yang diijinkan dapat
dilihat pada Tabel 2.5. di bawah ini:
Tabel 2.5. Kecepatan Aliran yang Diijinkan pada Dinding dan Dasar Saluran
Jenis bahan Kecepatan ( m/detik )
Pasir halus 0,45
Lempung kepasiran 0,50
Lanau aluvial 0,60
Kerikil halus 0,75
Lempung keras 0,75
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
lanjutan
Lempung padat 1,10
Kerikil kasar 1,20
Batu-batu besar 1,50
Beton bertulang 1,50
Sumber: Halim Hasmar, 2002
2.1.6 Jenis Bahan Pipa Saluran Limbah Cair
Jenis pipa saluran limbah cair yang dipergunakan tidak hanya satu macam, hal ini
ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu:
a. kondisi lapangan (drainase, topografi, jenis tanah, dan kemiringan),
b. karakteristik aliran,
c. ketahanan material terhadap kondisi setempat,
d. ketahanan terhadap gerusan,
e. ketahanan asam, basa, dan korosi,
f. kemudahan dalam penanganan dan instalasinya,
g. ketersediaan dalam berbagai ukuran yang dibutuhkan,
h. kehematan (Halim Hasmar, 2002).
Menurut Okun dan Ponghis (1975) dalam Soeparman dan Suparmin (2002), bahan
yang umumnya dipakai untuk saluran limbah cair adalah:
1. Pipa asbes semen (asbestos cement pipe)
Pipa asbes semen tahan terhadap korosi akibat asam, tahan terhadap kondisi limbah
yang sangat septik dan pada tanah yang alkalis.
2. Pipa beton (concrete pipe)
Pipa jenis ini sering digunakan untuk saluran limbah cair ukuran kecil dan sedang
(diameter 600 mm). Penanganannya mudah tetapi umumnya tidak tahan terhadap
asam.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
3. Pipa besi cor (cast iron pipe)
Keuntungan pipa ini adalah umur penggunaan yang cukup lama, kuat menahan
beban, dan karakteristikaliran yang baik. Hanya saja secara ekonomis tidak
menguntungkan karena mahal, sulit untuk penggunaan secara khusus (misalnya
untuk saluran yang melewati rawa).
4. Pipa tanah liat (vetrified clay pipe)
Keuntungan pipa jenis ini adalah tahan korosi akibat produksi H2S limbah cair.
Sedangkan kelemahannya pipa ini mudah pecah dan umumnya dicetak dalam ukuran
pendek.
5. PVC ( polyvinyl chloride)
Pipa ini banyak digunakan karena mempunyai banyak keuntungan antara lain:
mudah dalam penyambungan, ringan, tahan korosi, tahan asam, fleksibel, dan
karakteristik aliran sangat baik.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Pengaliran Air Limbah
Analisis pengaliran didasarkan pada rumus aliran saluran terbuka dimana penampang
saluran berbentuk lingkaran (pipa bulat).
a. Debit melalui saluran dengan penampang lingkaran
Debit saluran merupakan perkalian dari kecepatan aliran dan luas penampang yang
dialiri (Bambang Triatmodjo, 1995). Sehingga debit saluran dapat dirumuskan
sebagai berikut:
...........................................................................................................(2.1)
............................................................................................(2.2)
dengan,
Q = debit yang mengalir di saluran (m3/dt)
v = kecepatan aliran (m/dt)
A = luas penampang saluran yang dialiri (m2)
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
R = jari-jari hidrolis (m)
I = kemiringan dasar saluran
n = koefisien kekasaran dinding saluran ( koefisien Manning )
Koefisien Manning ( n ) untuk aliran melalui pipa dapat dilihat pada Tabel 2.6. di
bawah ini:
Tabel 2.6. Koefisien Manning (n) untuk Aliran Melalui Pipa
Tipe Pipa Koefisien Manning ( n )
Minimal Maksimal
Kaca, kuningan atau tembaga 0,009 0,013
Permukaan seng halus 0,010 0,013
Kayu 0,010 0,013
Besi tuang 0,011 0,015
Beton precast 0,011 0,015
Permukaan mortar semen 0,011 0,015
Pipa tanah dibakar 0,011 0,017
Besi 0,012 0,017
Batu dengan mortar semen 0,012 0,017
Baja dikeling 0,017 0,020
Permukaan batu dengan semen 0,020 0,024
Sumber: Bambang Triatmodjo, 1995
b. Jari-jari hidrolis saluran dengan penampang lingkaran
Jari-jari hidrolis merupakan perbandingan antara luas penampang yang dialiri air
dengan keliling basah saluran ( Bambang Triatmodjo, 1995 ), yang dapat ditulis
dengan rumus sebagai berikut:
..................................................................................................................(2.3)
dengan,
R = jari-jari hidrolis (m)
A = luas penampang yang dialiri air (m2)
P = keliling basah saluran (m)
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Pada penampang saluran yang berbentuk lingkaran, luas penampang yang dialiri dan
keliling basahnya dapat dihitung dengan rumus ( Hadi Y, 1986 ) sebagai berikut:
Gambar 2.1. Penampang pipa
1. Keliling basah
P = keliling basah
= ACB
.............................................................................................(2.4)
2. Luas penampang saluran
A = luas penampang yang dialiri
= luas OACB luas AOBD
..........................................................................(2.5)
Sedangkan dapat dicari dari:
.
O
D
A B
C
d
D = diameter pipa
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
Sehingga, = arccos ..............................................................................(2.6)
dengan,
r = jari-jari pipa saluran (m)
D = diameter pipa saluran (m)
= sudut aliran (rad)
d = tinggi air di saluran (m)
2.2.2. Pengaliran dalam pipa
Aliran air mengikuti hukum kontinuitas persamaan 1, yaitu debit aliran Q sebanding
dengan luas penampang A dikalikan kecepatan aliran v. Kecepatan aliran 0.6-3
m/detik. Dengan debit kedalaman penuh-kedalaman penuh.Pada aliran tertutup
kecepatan aliran secara gravitasi mengikuti formula HAZEN WILLIAM seperti
persamaan (2.1), (2.7), dan (2.8) berikut:
Q = A.v..............................................................................................................(2.1)
v = 0,849.C.S 54,0 .(0,25.D) 632,0 .........................................................................(2.7)
v = 0,013131.C.S 54,0 .D 632,0 ..............................................................................(2.8)
Gambar 2.2. Perhitungan Rumus
h
B L
A
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
S = L
h................................................................................................................(2.9)
dengan,
Q = debit (m 3 /dt)
A = luas penampang pipa (m 2 )
v = kecepatan aliran (m/dt)
D = diameter pipa (mm)
S = kemiringan pipa
c = konstanta angka kekasaran dinding bagian dalam pipa (120)
Untuk menghitung kapasitas saluran dalam kondisi pipa penuh dan tanpa aliran
dihitung dengan rumus sebagai berikut:
V = A x L
= ..........................................................................................................(2.10)
dengan,
V = volume (liter)
A = luas penampang pipa (m2)
L = panjang pipa (m)
Headloss sering disingkat hl (untuk singkatan headloss) atau hf (headfriction,
kehilangan tekanan yang disebabkan friksi atau gesekan).
1. Kehilangan head pada instalasi pipa termasuk energi atau head diperlukan untuk:
a. menanggulangi gesekan (tahanan) pada pipa.
b. perlengkapan lainnya (saringan, klep kaki, sambungan, siku, socket, dll).
2.Gesekan terjadi baik pada pipa isap dan pipa hantar yang besarnya tergantung :
a. kecepatan aliran
b. ukuran pipa
c. kondisi pipa bagian dalam
d. bahan pembuat pipa
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Kehilangan energi gesekan pipa umumnya dihitung dengan rumus dari Hazen-
William:
hf = {(10.684 Q 1.85) / C 1.85 D 4.87} x L ..................................................(2.11)
dengan:
v = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/detik);
C = koefisien gesekan pipa (Lihat Tabel 2.7.);
R = jari-jari hidrolik (m); R = D/4 untuk penampang pipa lingkaran;
L = panjang pipa (m);
D = diameter dalam pipa (m);
S = gradien hidrolik = hf/L;
hf = kehilangan energi (m);
Q = debit aliran (m3/detik).
Nilai C pada rumus Hazen-William, tergantung pada derajat kehalusan pipa bagian
dalam, jenis bahan pembuat pipa dan umur pipa. Berikut Tabel 2.7. merupakan Tabel
Kondisi pipa dan nilai C,
Tabel 2.7. Kondisi Pipa dan Nilai C
Jenis pipa koefisien kehalusan C
Pipa besi cor, baru 130
Pipa besi cor, tua 100
Pipa baja, baru 120 130
Pipa baja, tua 80 100
Pipa dengan lapisan semen 130 140
Pipa dengan lapisan asphalt 130 140
Pipa PVC 140 150
Pipa besi galvanis 110 120
Pipa beton (baru, bersih) 120 130
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
lanjutan
Pipa beton (lama) 105 110
Alumunium 135 140
Pipa bambu (betung, wulung, tali) 70 90
Sumber: Hazen William formula
Perkiraan air buangan rumah tangga dapat dilihat pada Tabel 2.8. di bawah ini:
Tabel 2.8. Perkiraan Air Buangan Rumah Tangga
No Sumber Kapasitas
1 Rumah tangga 80% ( 150 liter/orang/hari)
2 Sekolah, kantor 8 liter/orang/hari
3 Rumah sakit 200 liter/bed/hari
4 Masjid 1.6 m3/hari
5 Pasar 10 m3/ha/hari
6 Hotel 70 liter/bed/hari
7 Perusahaan 8 liter/orang/hari
Sumber: Pengadaan Air Bersih PNPM Mandiri Pedesaan 2008
2.2.3. Debit air limbah rumah tangga
Debit air limbah rumah tangga berdasarkan dari perkiraan rata-rata buangan rumah
tangga tiap individu dapat dihitung menggunakan rumus seperti berikut:
Qi = 0,8 x qi......................................................................................................(2.12)
Keterangan :
Qi = debit air limbah tiap individu. (liter/orang/hari)
qi = besar pemakaian air bersih (liter/orang/hari)
Sedangkan debit air limbah rumah tangga yang masuk pipa interceptor dapat
dihitung dengan menggunakan rumus :
Qt = Qi x JP......................................................................................................(2.13)
dengan,
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Qt = debit total yang melewati pipa interceptor (liter/hari).
JP = jumlah penduduk (jiwa).
2.2.4. Sistem Saluran
Pada umumnya sistem saluran air limbah terdiri dari:
1. Sambungan Rumah (SR)
Sambungan rumah (SR) adalah saluran yang umumya terletak di dalam rumah dan
langsung menerima air buangan dari wc, kamar mandi, bak cucian dan dapur. Pipa
yang digunakan adalah pipa PVC dengan diameter 50-100 mm, kemudian akan
menyalurkan air buangan tersebut ke saluran lateral.
2. Saluran Lateral
Saluran lateral adalah saluran yang menerima aliran dari sambungan rumah (SR)
untuk dialirkan ke saluran sekunder, terletak di sepanjang jalan sekitar daerah
pelayanan. Diameternya 150 mm dan materialnya adalah PVC.
3. Saluran Sekunder
Saluran sekunder adalah saluran yang menerima air buangan dari saluran lateral dan
akan menyalurkannya ke saluran interceptor/induk. Diameternya bervariasi antara
300 sampai 500 mm dengan material beton.
4. Saluran Interceptor/Induk
Saluran interceptor/induk adalah saluran utama yang menerima aliran air buangan/air
limbah dari saluran sekunder dan meneruskannya ke lokasi Instalasi Pengolahan Air
Limbah (IPAL). Diameternya bervariasi antar 600 sampai 1300 mm dengan material
beton.
5. Bak Kontrol/Sekah
Bak kontrol/sekah adalah lubang pembersih pada sambungan rumah (SR) yang
berfungsi untuk keperluan pembersihan dan pemeliharaan pipa air kotor.
6. Clean Out
Clean out adalah lubang pembersih pada saluran lateral yang digunakan untuk
membersihkan pipa. Jarak antar clean out biasanya sekitar 50 m.
7. Manhole
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Manhole adalah lubang berdiameter 60 cm dengan tutup dari besi tulang yang
berfungsi untuk keperluan pembersihan dan pemeliharaan sistem saluran tertutup.
Jarak antar manhole biasanya sekitar 50 sampai 100 m.
2.2.5. Gambar-gambar Saluran Perpipaan
1. Sambungan Rumah (SR)
Gambar 2.3 Pemasangan Sambungan Rumah (SR)
2. Saluran Lateral
Gambar 2.4 Pemasangan Saluran Lateral
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
3. Saluran Sekunder
Gambar 2.5 Pemasangan Saluran Sekunder
4. Saluran Interceptor/Induk
Gambar 2.6 Pemasangan Saluran Interceptor/Induk
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
5. Bak Kontrol/Sekah
Gambar 2.7 Bak Kontrol/Sekah
6. Clean Out
Gambar 2.8 Clean Out
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
7. Manhole
Gambar 2.9 Manhole
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Metode yang Digunakan
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Data yang diperlukan
antara lain data panjang pipa dan diameternya, dan jaringan layanan pipa.
3.2. Lokasi dan Obyek Penelitian
Lokasi penelitian adalah pada instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo
yang mempunyai cakupan daerah pelayanan di sebelah Utara Kota Surakarta dan
saluran air limbah (jaringan pipa) pada Jl. Kapten Adi Sumarmo dan Jl. Letjend.
Sutoyo (Peta jaringan lihat di lampiran). Dalam pengelolaannya IPAL Mojosongo
berada di bawah pengawasan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Surakarta.
3.3. Langkah-langkah Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah:
a. Permohonan ijin.
b. Mencari data atau informasi.
c. Pengolahan data.
d. Penyusunan laporan.
3.4. Permohonan Ijin
Permohonan ijin ditujukan Kepada kantor PDAM Kota Surakarta Kepala bagian
limbah cair supaya mendapatkan surat jalan untuk mencari data yang diperlukan di
lokasi.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
3.5. Pengumpulan Data
1. Tahap persiapan
Tahap ini dimaksudkan untuk mempermudah jalannya penelitian, seperti
pengumpulan data, analisis dan penyusunan laporan.
Tahap persiapan meliputi:
a. Studi Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan sehingga
mempermudah dalam pengumpulan data, analisis data maupun dalam penyusunan
hasil penelitian.
b. Observasi Lapangan
Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui dimana lokasi atau tempat
dilakukannya pengumpulan data yang diperlukan dalam penyusunan penelitian.
2. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang dimiliki oleh kantor
PDAM Kota Surakarta yang mengelola permasalahan yang berhubungan dengan
limbah di kota Surakarta.
3.6. Mengolah Data
Setelah mendapatkan data yang diperlukan, langkah selanjutnya adalah pengolahan
data tersebut. Pada tahap pengolahan atau menganalisis data dilakukan dengan
menghitung data yang ada dengan rumus yang sesuai.
Hasil dari suatu pengolahan data digunakan kembali sebagai data untuk menganalisis
yang lainnya dan berlanjut seterusnya sampai mendapatkan hasil akhir tentang
tinjauan perencanaan pipa lateral air limbah di Surakarta. Adapun urutan dalam
analisis data dapat dilihat pada diagram alir pada Gambar 3.1 dibawah.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
3.7. Penyusunan Laporan
Seluruh data atau informasi primer maupun sekunder yang telah terkumpul kemudian
diolah atau dianalisis dan disusun untuk mendapatkan hasil akhir yang dapat
memberikan solusi mengenai limbah yang dikeluarkan setelah pengolahan dan
dilakukan perhitungan.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Mulai
Pengumpulan Data :
1. Peta jaringan pipa lateral air limbah pada Jl. Kapten Adi Sumarmo
dan Jl. Letjend. Sutoyo
2. Data panjang pipa lateral
3. Study Pustaka
4.
5.
Penghitungan kemiringan yang diijinkan pada saluran lateral
Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Hasil dan pembahasan
Selesai
Penghitungan kapasitas saluran lateral
Kesimpulan dan saran
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengumpulan Data
Pengumpulan data tinjauan perencanaan pipa lateral air limbah di Jl. Kapten Adi
Sumarmo dan Jl. Letjend. Sutoyo, yang meliputi:
1. Jenis pipa pada saluran dan diameternya (Tabel 4.1).
2. Jaringan layanan pipa (lampiran).
Tabel 4.1 Jenis Bahan dan Diameter Pipa Saluran
No. Sistem saluran Diameter (mm) Material
1. Sambungan Rumah (SR) 50-100 PVC
2. Lateral 150 PVC
3. Sekunder 300-500 Beton
4. Interceptor/Induk 600-1300 Beton
Sumber: PDAM Surakarta, 2001
4.2. Analisis
4.2.1. Limbah disalurkan dengan Saluran Tertutup
Limbah yang berasal dari wc, kamar mandi, bak cucian dan dapur harus disalurkan
dengan saluran tertutup. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:
1. Bau
Limbah yang langsung dibuang ke sungai atau badan air lainnya tanpa
memperhatikan sistem pembuangan limbah dapat menyebabkan munculnya masalah
sosial di masyarakat yaitu bau. Bau limbah sangat mengganggu lingkungan, bau
menyengat dari limbah tersebut dapat mengakibatkan keresahan pada masyarakat
yang tinggal dekat dengan lokasi tersebut.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
2. Bentuk Limbah
Limbah yang berasal dari wc tidak boleh disalurkan dengan saluran terbuka, karena
secara estetika limbah ini akan sangat mengganggu lingkungan sekitar. Maka
diperlukan sistem pembuangan limbah rumah tangga seperti pembuangan limbah
yang berasal dari wc harus terkoordinasi dengan baik, sehingga limbah tersebut tidak
dapat mengakibatkan terjadinya pencemaran air tanah yang dapat mengakibatkan
terjadinya penyebaran beberapa penyakit menular.
3. Tidak adanya lahan untuk membuat septictank
Keterbatasan lahan untuk membuat septictank mengakibatkan proses pembuangan
air limbah atau penyaluran air limbah yang berasal dari rumah harus dialirkan
melalui jaringan perpipaan menuju IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) untuk
diolah secara terpusat. Seharusnya, jika ada septictank proses pembuangan dan
pengolahan air limbah dilakukan secara bersamaan. Baru pada saat septictank
tersebut sudah penuh dengan lumpur tinja, maka harus disedot dan diangkut dengan
truk tinja ke IPLT (Instalasi Pengelolaan Lumpur Tinja) untuk disempurnakan
prosesnya agar tidak merusak atau mencemari lingkungan.
4.2.2. Jenis dan Peralatan Perpipaan yang diperlukan sampai di IPAL
Jenis dan peralatan perpipaan dari sambungan rumah air limbah sampai ke IPAL,
antara lain:
1. Kenie diameter 100 x 100 mm
2. Tee diameter 100 x 100 mm
3. Tee Y diameter 100 x 100 mm
4. Pipa persil PVC diameter 100 mm
5. Tee Y diameter 150 x 100 mm
6. Bak kontrol/sekah
7. Pipa lateral diameter 150 mm
8. Clean Out
9. Pipa sekunder diameter 300-500 mm
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
10. Manhole
11. Pipa Interceptor/Induk diameter 600-1300 mm
4.2.3. Kemiringan Minimum Saluran
Analisis kemiringan minimum pada kondisi aliran penuh menggunakan rumus (2.2)
dan (2.3). Contoh perhitungan sebagai berikut:
Rumus:
Data: v = 0,15 m/det (kecepatan rencana)
n = 0,007 (koefisien Manning)
D = 100 mm (diameter pipa sistem sambungan rumah)
r = 50 mm = 0,05 m (jari-jari pipa)
Hasil perhitungan: I = 0,00015 (kemiringan saluran)
Hasil lengkap perhitungan disajikan pada Tabel 4.2 berikut ini:
Tabel 4.2 Kemiringan Minimum Saluran untuk Memperoleh Kecepatan yang
Diinginkan pada Saluran Pipa PVC
Diameter Saluran (mm)
Variasi kecepatan (v), m/detik (n=0.007)
0,10 0,15 0,20 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90
100 6,7E-5 1,5E-4 2,7E-4 6,0E-4 1,4E-3 2,4E-3 3,8E-3 5,4E-3
150 3,9E-5 8,8E-5 1,6E-4 3,5E-4 7,9E-4 1,4E-3 2,2E-3 3,2E-3
Menurut sistem pengaliran, saluran limbah cair rumah tangga ini termasuk dalam
sistem aliran gravitasi, oleh karena itu dalam pemasangan jaringan, pipa harus
mempunyai kemiringan yang cukup agar terjadi pembersihan sendiri (self cleaning)
tanpa adanya debit penggelontor. Kemiringan minimum pipa tergantung dari besar
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
kecepatan yang diinginkan agar air pada saluran dapat membawa partikel/kotoran
yang terdapat pada air. Dalam perencanaan kemiringan minimum ini perlu
diperhatikan supaya tidak terjadi penyumbatan dalam jaringan karena kecepatan
aliran yang diharapkan tidak terpenuhi.
Rekapitulasi kemiringan minimum hasil analisis disajikan dalam Tabel 4.3 berikut
ini:
Tabel 4.3 Rekapitulasi Hasil Analisis Kemiringan Minimum
No. Sistem
saluran
Diameter
(mm)
Variasi kecepatan/ v
(m/detik)
Kemiringan
minimum hasil
analisis/ I
1 Lateral 150 0,10 0,000039
0,15 0,000088
0,20 0,00016
0,30 0,00035
0,45 0,00079
0,60 0,0014
0,75 0,0022
0,90 0,0032
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Rekapitulasi perbandingan antara kemiringan minimum hasil analisis dan data di
lapangan disajikan dalam Tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.4 Rekapitulasi Perbandingan Hasil Analisis Kemiringan Minimum
dengan Data di Lapangan
No. Sistem
saluran
Diameter
(mm)
Kemiringan minimum hasil
analisis
Data
lapangan
Keterangan
1 Lateral 150 0,000039;0,000088;0,00016;
0,00035;0,00079;0,0014;
0,0022;0,0032
0,005
Memenuhi
syarat,
kec.rencana
sampai
0,60
m/detik
4.2.4. Kapasitas saluran
Kapasitas saluran ini dalam kondisi pipa penuh dan tanpa aliran. Contoh
perhitungannya adalah sebagai berikut:
Rumus (2.10) : V = A x L
=
Data: D = 150 mm = 0,15 m
R = 0,075 m
L = 280 m (jarak dr arah aliran 1-12 pada saluran jalur lateral sistem Adi
Sumarmo)
Hasil hitungan: V = 4,948 m3 = 4948 liter
Kapasitas = 4948/100 =49,48 =49 orang
Jumlah SR = 49/5 =10 SR
Diasumsikan: a. tiap orang menghasilkan limbah cair 100 lt
b. satu sambungan rumah SR terdiri dari 5 orang
Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.5 dan 4.6 sebagai berikut:
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Tabel 4.5 Kapasitas Saluran Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo
No. Arah aliran Diameter
pipa (mm)
Panjang
saluran (m)
Volume
(liter)
Kapasitas
(orang)
1 1 ke 12 150 280 4946 49
2 12 ke 35 150 287 5069 51
3 43 ke 57 150 272,75 4817 48
4 57 ke 74 150 287 5069 51
5 100 ke 102 150 37,5 662 7
6 102 ke 104 150 81 1431 14
7 35 ke 86 150 374,6 6616 66
8 87 ke 92 150 91,3 1613 16
9 92 ke 95 150 99 1749 17
10 95 ke 96 150 55 971 10
11 96 ke 100 150 30 530 5
12 86 ke 90 150 211,5 3736 37
13 90 ke 100 150 234,9 4149 41
14 74 ke 86 150 241,5 4265 43
15 80 ke 74 150 216,3 3820 38
16 110 ke 81 150 210 3709 37
17 108 ke 107 150 61 1077 11
3070,35 54230 542
Total panjang saluran terpasang untuk lateral Adi Sumarmo adalah 3.070,35 m yang
mampu menampung air limbah sampai volume 54.230 liter. Volume tersebut dapat
mencukupi apabila banyaknya orang yang menyalurkan limbah cairnya berjumlah
542 orang atau setara dengan 108 SR (Sambungan Rumah).
Berikut Gambar 4.1. merupakan Grafik Hubungan Panjang Saluran dan Kapasitas
Pengguna Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna
Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Adi Sumarmo
Grafik di atas menunjukkan hubungan antara panjang saluran dengan kapasitas,
dimana kapasitas pengguna saluran meningkat seiring dengan bertambahnya panjang
pipa saluran yang digambarkan pada grafik berupa garis lurus.
Tabel 4.6 Kapasitas Saluran Jalur Lateral Sistem Sutoyo
No. Arah aliran Diameter
pipa (mm)
Panjang
saluran (m)
Volume
(liter)
Kapasitas
(orang)
1 20 ke 20 150 59,6 1053 11
2 1 ke 1 150 69,5 1228 12
3 3 ke 2 150 110 1943 19
4 2 ke 4 150 60,5 1069 11
5 4 ke 4 150 88,3 1560 16
6 2 ke 2 150 82,8 1462 15
7 6 ke 2b 150 212,9 3760 38
8 7 ke 2a 150 233,6 4126 41
dilanjutkan
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 10 20 30 40 50 60 70
Pan
jan
g sa
lura
n (
m)
Kapasitas (orang)
Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna Saluran
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
lanjutan
9 8 ke 7 150 56,5 998 10
10 7 ke 6 150 48 848 8
11 2a ke 2b 150 61,3 1083 11
12 11 ke 9 150 72,7 1284 13
13 13 ke 12 150 44,7 790 8
14 12 ke 15 150 33 583 6
15 15 ke 14 150 39 689 7
16 19 ke 19 150 71,9 1270 13
1344,3 23744 237
Total panjang saluran terpasang untuk lateral Sutoyo adalah 1.344,3 m yang mampu
menampung air limbah sampai volume 23.744 liter. Volume tersebut dapat
mencukupi apabila banyaknya orang yang menyalurkan limbah cairnya berjumlah
237 orang atau setara dengan 47 SR (Sambungan Rumah).
Berikut Gambar 4.2. merupakan Grafik Hubungan Panjang Saluran dan Kapasitas
Pengguna Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Sutoyo.
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna
Saluran pada Saluran Jalur Lateral Sistem Sutoyo
0
50
100
150
200
250
300
0 10 20 30 40 50
Pan
jan
g sa
lura
n (
m)
Kapasitas (orang)
Grafik Hubungan Panjang Saluran dengan Kapasitas Pengguna Saluran
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Grafik di atas menunjukkan hubungan antara panjang saluran dengan kapasitas,
dimana kapasitas pengguna saluran meningkat seiring dengan bertambahnya panjang
pipa saluran yang digambarkan pada grafik berupa garis lurus.
4.2.5. Kecepatan di Saluran Berdasarkan Tinggi Air
Analisis kecepatan berdasarkan tinggi air di saluran dihitung dengan menggunakan
rumus (2.1) sampai (2.6). Contoh perhitungan sebagai berikut:
Rumus:
= arccos
Data: n = 0,007
D = 150 mm =0,15 m
r = 0,075 m
I = 0,000039
d = 0,1 m
Hasil perhitungan:
= 0,5223 radian
P = 0,0783 m
A = 0,0005 m2
R = 0,0065 m
v = 0,030422 m/det
Q = 0,000015 m3/det
Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, 4.13 dan 4.14
sebagai berikut:
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Tabel 4.7 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,000039
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m) v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,030422 0,000015
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,047332 0,000066
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,060659 0,000153
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,071746 0,000271
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,081145 0,000418
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,089146 0,000588
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,095912 0,000776
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,101536 0,000973
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,106060 0,001174
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,109483 0,001370
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,111753 0,001552
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,112752 0,001709
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,112223 0,001826
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,109520 0,001880
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,098863 0,001747
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,112752 m/detik dan debit maksimum 0,001880 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Tabel 4.8 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,000088
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m) v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,045698 0,000023
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,071099 0,000100
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,091118 0,000229
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,107772 0,000408
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,121891 0,000629
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,133909 0,000884
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,144073 0,001165
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
lanjutan
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,152521 0,001462
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,159317 0,001764
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,164458 0,002058
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,167869 0,002331
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,169369 0,002567
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,168574 0,002743
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,164513 0,002824
15 015 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,148506 0,002624
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,169369 m/detik dan debit maksimum 0,002824 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Tabel 4.9 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00016
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,061619 0,000031
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,095869 0,000134
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,122864 0,000309
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,145319 0,000550
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,164357 0,000847
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,180563 0,001192
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,194268 0,001571
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,205660 0,001971
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,214823 0,002378
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,221755 0,002775
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,226354 0,003144
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,228378 0,003461
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,227305 0,003698
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,221829 0,003808
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,200246 0,003539
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,228378 m/detik dan debit maksimum 0,003808 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Tabel 4.10 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di Saluran,
Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00035
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,091136 0,000046
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,141793 0,000199
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,181718 0,000457
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,214930 0,000813
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,243087 0,001253
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,267056 0,001763
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,287326 0,002323
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,304175 0,002916
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,317727 0,003517
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,327979 0,004105
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,334782 0,004650
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,337775 0,005119
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,336189 0,005470
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,328090 0,005632
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,296167 0,005234
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,337775 m/detik dan debit maksimum 0,005632 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Tabel 4.11 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di
Saluran, Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,00079
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,136920 0,000069
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,213026 0,000298
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,273010 0,000687
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,322906 0,001222
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,365210 0,001883
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,401219 0,002648
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,431673 0,003491
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,456986 0,004380
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,477347 0,005285
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,492749 0,006167
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,502969 0,006985
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
lanjutan
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,507466 0,007691
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,505084 0,008218
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,492916 0,008461
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,444955 0,007863
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,507466 m/detik dan debit maksimum 0,008461 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Tabel 4.12 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di
Saluran, Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0014
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,182271 0,000092
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,283585 0,000397
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,363437 0,000914
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,429860 0,001626
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,486175 0,002507
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,534112 0,003526
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,574652 0,004647
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,608349 0,005831
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,635455 0,007035
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,655959 0,008209
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,669564 0,009299
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,675550 0,010238
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,672379 0,010940
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,656180 0,011264
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,592334 0,010467
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,675550 m/detik dan debit maksimum 0,011264 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Tabel 4.13 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di
Saluran, Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0022
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,228489 0,000116
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,355493 0,000498
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,455592 0,001146
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,538858 0,002039
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,609453 0,003143
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,669544 0,004420
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,720365 0,005825
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,762606 0,007310
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,796584 0,008819
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,822288 0,010291
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 0,839343 0,011657
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 0,846846 0,012834
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 0,842871 0,013714
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,822566 0,014120
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,742530 0,013122
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
0,846846 m/detik dan debit maksimum 0,014120 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Tabel 4.14 Kecepatan dan Debit Pipa Lateral Berdasar Tinggi Air di
Saluran, Diameter Pipa = 150 mm, n = 0,007, dan I = 0,0032
No tinggi air(m) cos (radian) sin 2 P (m) A (m2) R (m)
v (m/det)
Q (m3/det)
1 0,01 0,8667 0,5223 0,8647 0,0783 0,0005 0,0065 0,275568 0,000139
2 0,02 0,7333 0,7476 0,9971 0,1121 0,0014 0,0125 0,428741 0,000601
3 0,03 0,6000 0,9273 0,9600 0,1391 0,0025 0,0181 0,549465 0,001382
4 0,04 0,4667 1,0853 0,8255 0,1628 0,0038 0,0232 0,649887 0,002459
5 0,05 0,3333 1,2310 0,6285 0,1846 0,0052 0,0279 0,735027 0,003790
6 0,06 0,2000 1,3694 0,3919 0,2054 0,0066 0,0321 0,807501 0,005330
7 0,07 0,0667 1,5041 0,1330 0,2256 0,0081 0,0358 0,868793 0,007025
8 0,08 -0,0667 1,6375 -0,1330 0,2456 0,0096 0,0390 0,919738 0,008816
9 0,09 -0,2000 1,7722 -0,3919 0,2658 0,0111 0,0416 0,960717 0,010636
10 0,1 -0,3333 1,9106 -0,6285 0,2866 0,0125 0,0437 0,991716 0,012411
11 0,11 -0,4667 2,0563 -0,8255 0,3084 0,0139 0,0450 1,012285 0,014059
dilanjutkan
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
lanjutan
12 0,12 -0,6000 2,2143 -0,9600 0,3321 0,0152 0,0456 1,021335 0,015479
13 0,13 -0,7333 2,3940 -0,9971 0,3591 0,0163 0,0453 1,016541 0,016540
14 0,14 -0,8667 2,6193 -0,8647 0,3929 0,0172 0,0437 0,992052 0,017029
15 0,15 -1,0000 3,1416 0,0000 0,4712 0,0177 0,0375 0,895525 0,015825
Tabel di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum limbah cair adalah
1,021335 m/detik dan debit maksimum 0,017029 m3/detik. Kecepatan dan debit
maksimum tersebut terjadi tidak pada saat pipa tidak terisi penuh oleh cairan.
Hasil rekapitulasi kecepatan dan debit dapat dilihat pada Tabel 4.15 dan 4.16
Tabel 4.15 Rekapitulasi Kecepatan Maksimum yang Diijinkan pada Sistem
Saluran Lateral
No. Sistem
saluran
Diameter
(mm) Kemiringan
Kecepatan maks.
(m/detik)
Tinggi air
(m)
1 Lateral 150 0,000039 0,112752 0,12
0,000088 0,169369 0,12
0,00016 0,228378 0,12
0,00035 0,337775 0,12
0,00079 0,507466 0,12
0,0014 0,675550 0,12
0,0022 0,846846 0,12
0,0032 1.021335 0,12
Tabel 4.15 menunjukkan bahwa kecepatan maksimum terjadi pada saat tinggi air di
saluran 0,12 m. Dengan kecepatan maksimum tersebut diharapkan saluran dapat
mengadakan pembersihan sendiri (self cleaning) tanpa debit penggelontor.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Tabel 4.16 Rekapitulasi Debit Maksimum yang Diijinkan pada Sistem
Saluran Lateral
No. Sistem
saluran
Diameter
(mm) Kemiringan
Debit maks.
(m3/
detik)
Tinggi air
(m)
1 Lateral 150 0,000039 0,001880 0,14
0,000088 0,002824 0,14
0,00016 0,003808 0,14
0,00035 0,005632 0,14
0,00079 0,008461 0,14
0,0014 0,011264 0,14
0,0022 0,014120 0,14
0,0032 0,017029 0,14
Tabel 4.16 menunjukkan bahwa debit maksimum terjadi pada saat tinggi air di
saluran 0,14 m. Dengan debit maksimum tersebut diharapkan saluran dapat
mengadakan pembersihan sendiri (self cleaning) tanpa debit penggelontor.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
4.3. Rencana Anggaran Biaya
4.3.1. Pemasangan Sambungan Air Limbah
Merencanakan anggaran biaya untuk pemasangan sambungan rumah air limbah,
untuk sebuah rumah dengan luas 58 m2, dengan 1 kamar mandi berukuran 2,625
m2(denah rumah pada lampiran). Untuk sistem pemasangan tidak boleh menyudut
90 , karena dari pipa air tersebut tidak hanya air yang terbuang. Masih ada kotoran
yang juga ikut terbawa sehingga untuk pipa yang digunakan biasanya ukuran 4 serta
pemasangan tidak boleh menyudut untuk menghindari mampat dikemudian hari.
4.3.2. Spesifikasi Teknis (Analisa Pemborongan 2011 Kota Surakarta)
Harga satuan
1) Bahan :
Buis beton 40 : Rp. 37.500,00 per buah
Tutup pelat beton 40 : Rp. 35.000,00 per buah
Pipa PVC WAVIN 4 tipe D (panjang 4 m) : Rp. 197.000,00 per buah
Kenie PVC 4 : Rp. 12.000,00 per buah
Tee Y PVC 4 : Rp. 12.000,00 per buah
Tee PVC 4 : Rp. 10.000,00 per buah
2) Tenaga :
Pekerja/Tukang gali : Rp. 30.000,00 per hari
Mandor : Rp. 50.000,00 per hari
Kepala Tukang : Rp. 48.400,00 per hari
Tukang Pipa : Rp. 40.000,00 per hari
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
4.3.3. Analisis Harga Satuan Pekerjaan (HSP)
1. 1 m3 Galian tanah ( Biasa dan Keras )
Pekerja/Tukang gali 0.4000 Oh x Rp. 30.000,00 = Rp. 12.000,00
Mandor 0.0400 Oh x Rp. 50.000,00 = Rp. 2.000,00
+
Jumlah = Rp. 14.000,00
2. 1 m3 Perataan Tanah dan Pemadatan
Pekerja/Tukang gali 0.500 Oh x Rp. 30.000,00 = Rp. 15.000,00
Mandor 0.050 Oh x Rp. 50.000,00 = Rp. 2.500,00
+
Jumlah = Rp. 17.500,00
3. 1 m2 Pasang Pipa PVC diameter 4
Bahan
1 m pipa PVC 4 = Rp. 49.250,00
Upah
Kepala Tukang 0.025 Oh x Rp. 48.400,00 = Rp. 1.210,00
Tukang Pipa 0.100 Oh x Rp. 40.000,00 = Rp. 4.000,00
Pekerja 0.240 Oh x Rp. 30.000,00 = Rp. 7.200,00
Mandor 0.015 Oh x Rp. 50.000,00 = Rp. 750,00
Alat Bantu dll 1.000 Oh x Rp. 120,01 = Rp. 120,01
+
Jumlah = Rp. 62.530,01
4. 1 buah bak kontrol
Bahan
1 buis beton 40 = Rp. 37.500,00
1 tutup pelat beton 40 = Rp. 35.000,00
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Upah
1 kali Pek. Bak kontrol = Rp. 25.000,00
+
Jumlah = Rp. 97.500,00
5. Penyambungan sambungan rumah (SR) ke lateral PDAM = Rp. 564.000,00
4.3.4. Rencana Anggaran Biaya
No. Uraian Pekerjaan Vol / Sat*
Harga Satuan
( Rp )
Jumlah Harga
( Rp )
1 Galian tanah 5 m3 14.000,00 70.000,00
2 Perataan tanah dan
pemadatan
2 m3 17.500,00 35.000,00
3 Pemasangan pipa
a) Kenie 4
b) Tee 4
c) Tee Y 4
20 m
2 buah
1 buah
2 buah
62.530,01
12.000,00
10.000,00
12.000,00
1.250.600,20
24.000,00
10.000,00
24.000,00
4 Pekerjaan Bak kontrol 1 buah 97.500,00 97.500,00
5 Penyambungan SR ke
lateral PDAM
564.000,00 564.000,00
Jumlah 2.075.100,20
* Galian Saluran Air kotor
Saluran menggunakan pipa PVC 4, panjang saluran = (3,42+2,65+1,39+2,39+10)=
19,85 m dibulatkan 20 m.
Kedalaman galian diambil rata-rata 0,5 meter lebar 0,5 meter.
Volume = 0,5 x 0,5 x 20 = 5 m3
Urugan kembali 40% dari 5 m = 2 m3
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1. Kemiringan yang diijinkan pada sistem saluran lateral diameter 150 mm dengan
kecepatan aliran (0,10 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,000039; pada
kecepatan aliran (0,15 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,000088; pada
kecepatan aliran (0,20 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,00016; pada
kecepatan aliran (0,30 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,00035; pada
kecepatan aliran (0,45 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,00079; pada
kecepatan aliran (0,60 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,0014; pada
kecepatan aliran (0,75 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0.0022 dan pada
kecepatan aliran (0,90 m/detik) kemiringan minimumnya adalah 0,0032.
2. Kapasitas saluran jalur lateral sistem adi sumarmo adalah 542 orang atau setara
dengan 108 SR (Sambungan Rumah) dengan panjang saluran 3.070,35 m dan dapat
menampung air limbah sampai volume 54.230 liter. Sedangkan untuk kapasitas jalur
lateral sistem sutoyo adalah 237 orang atau setara dengan 47 SR (Sambungan
Rumah) dengan panjang saluran 1.344,3 m dan dapat menampung air limbah sampai
volume 23.744 liter.
3. Untuk suatu pemasangan sambungan rumah air limbah pada sebuah rumah
dengan luas 58 m2, dengan 1 kamar mandi berukuran 2,625 m
2 minimal dibutuhkan
biaya Rp 2.075.100,20.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
5.2. Saran
1. Ditambahnya sarana dan peralatan, sehingga IPAL Mojosongo yang melayani
Surakarta bagian utara dapat berfungsi secara maksimal dan limbah dapat terproses
dengan baik sebagaimana mestinya.
2. Perlu mengadakan sosialisasi kepada masyarakat tentang dampak limbah bagi
lingkungan dan pembangunan sistem sanitasi yang baik.
3. Perlunya peningkatan dalam pengawasan dan pemantauan terhadap sumber
buangan ke sungai dari limbah domestik.
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
PENUTUP
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Selama
menyusun Tugas Akhir ini penulis memperoleh banyak sekali manfaat, di samping
lebih memperdalam ilmu Teknik Sipil, juga menambah pengalaman.
Penulis berharap Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan para
pembaca pada umumnya. Selain itu kritik dan saran sangat penulis harapkan.
Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu, serta mohon maaf apabila terjadi hal-hal yang kurang berkenan.
Surakarta, Juli 2011
Penulis
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triatmodjo. 1995.Hidraulika II. Yogyakarta: Beta Offset
F. G. Winarno. 1986. Air Untuk Industri Pangan. Jakarta: PT. Gramedia
Halim Hasmar. 2002. Drainase Perkotaan. Yogyakarta: UII Press.
http://id.wikipedia.org/wiki/limbah
http://kayun.blog.uns.ac.id
http://www.airminumisiulang.com/file-
download/teknologi_pengolahan_limbah_cair.pdf
http://www.bangfad.com/sastra/system-sanitasi.html
http://www.kimpraswil.go.id/limbah
Kanjalia Rusli, Agus Susanto. 2009. Perhitungan Debit pada Sistem Jaringan Pipa
dengan Metoda Hardy-Cross Menggunakan Rumus Hazen-Williams dan Rumus
Manning. Bandung: Universitas Kristen Maranatha Press.
Soeparman & Soeparmin. 2002. Pembuangan Tinja dan Limbah Cair. Jakarta:
Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Sugiharto, 1987. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta: Universitas