BAB II

TEORI AIR BERSIH DAN AIR KOTOR

1.1. Definisi Air Bersih

Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan

menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air

bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum.

Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang

meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi

tidak menimbulkan efek samping (Ketentuan Umum Permenkes

No.416/Menkes/PER/IX/1990.

1.1.1. Persyaratan Dalam Penyediaan Air Bersih

Sistem penyedian air bersih harus memenuhi beberapa persyaratan

utama. Persyarakat tersebut meliputi persyaratan kualitatif, persyaratan

kuantitatif dan persyaratan kontinuitas.

1. Persyaratan Kualitatif.

Persyaratan kualitatif menggambarkan mutu atau kualitas dari air baku

air bersih. Persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, persyaratan kimia,

persyaratan biologis dan persyaratan radiologis. Syarat-syarat tersebut

berdasarkan Permenkes No.416/Menkes/PER/IX/1990 dinyatakan bahwa

persyaratan kualitas air bersih adalah sebagai berikut:

a. Syarat-syarat fisik.

Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain

itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang

lebih 25oC, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang

diperbolehkan adalah 25oC ± 3oC.

b. Syarat-syarat Kimia.

Air bersih tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah

yang melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah :

pH, total solid, zat organik, CO2agresif, kesadahan, kalsium (Ca), besi (Fe),

mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), chlorida (Cl), nitrit, flourida (F),

serta logam berat.

c. Syarat-syarat bakteriologis dan mikrobiologis.

Air bersih tidak boleh mengandung kuman patogen dan parasitik yang

mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan

tidak adanya bakteri E. coli atau Fecal coli dalam air.

d. Syarat-syarat Radiologis. Persyaratan radiologis mensyaratkan bahwa air

bersih tidak boleh mengandung zat yang menghasilkan bahan-bahan yang

mengandung radioaktif, seperti sinar alfa, beta dan gamma.

2. Persyaratan Kuantitatif (Debit).

Persyaratan kuantitatif dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari

banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan

untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah

penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari

standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah

kebutuhan air bersih.

3. Persyaratan Kontinuitas.

Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan

fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun

musim hujan. Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus

tersedia 24 jam per hari, atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia.

Akan tetapi kondisi ideal tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap

wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan tingkat kontinuitas

pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen

terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas pemakaian air yaitu minimal

selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas kehidupan, yaitu pada

pukul 06.00 – 18.00 WIB.

Kontinuitas aliran sangat penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah

kebutuhan konsumen. Sebagian besar konsumen memerlukan air untuk

kehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang tidak ditentukan. Karena

itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan

reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat.

Sistem jaringan perpipaan didesain untuk membawa suatu kecepatan

aliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6–1,2 m/dt.

Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan

dalam sistem harus tercukupi. Dengan analisis jaringan pipa distribusi, dapat

ditentukan dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan

minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.

1.1.2. Sistem Distribusi dan Sistem Pengaliran Air Bersih

1. Sistem Distribusi Air Bersih.

Menurut Damanhuri, E., (1989) sistem distribusi adalah sistem

yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi

pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke seluruh

daerah pelayanan. Sistem ini meliputi unsur sistem perpipaan dan

perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistem

pemompaan, dan reservoir distribusi.

Sistem distribusi air minum terdiri atas perpipaan, katup-katup,

dan pompa yang membawa air yang telah diolah dari instalasi

pengolahan menujupemukiman, perkantoran dan industri yang

mengkonsumsi air. Juga termasuk dalam sistem ini adalah fasilitas

penampung air yang telah diolah (reservoir distribusi), yang digunakan

saat kebutuhan air lebih besar dari suplai instalasi, meter air untuk

menentukan banyak air yang digunakan, dan keran kebakaran.

Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem distribusi

adalah tersedianya jumlah air yang cukup dan tekanan yang memenuhi

(kontinuitas pelayanan), serta menjaga keamanan kualitas air yang

berasal dari instalasi pengolahan.

Tugas pokok sistem distribusi air bersih adalah menghantarkan air

bersih kepada para pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap

memperhatikan faktor kualitas, kuantitas dan tekanan air sesuai dengan

perencanaan awal. Faktor yang didambakan oleh para pelanggan adalah

ketersedian air setiap waktu.

Suplai air melalui pipa induk mempunyai dua macam sistem

menurut Kamala, K. R., (1999), adalah sebagai berikut:

a. Continuous system.

Dalam sistem ini air minum yang disuplai ke konsumen mengalir

terus menerus selama 24 jam.Keuntungan sistem ini adalah konsumen

setiap saat dapat memperoleh air bersih dari jaringan pipa distribusi di

posisi pipa manapun. Sedang kerugiannya pemakaian air akan cenderung

akan lebih boros dan bila terjadi sedikit kebocoran saja, maka jumlah air

yang hilang akan sangat besar jumlahnya.

b. Intermitten system.

Dalam sistem ini air bersih disuplai 2-4 jam pada pagi hari dan 2-4

jam pada sore hari. Kerugiannya adalah pelanggan air tidak bisa setiap

saat mendapatkan air dan perlu menyediakan tempat penyimpanan air

dan bila terjadi kebocoran maka air untuk fire fighter (pemadam

kebakaran) akan sulit didapat. Dimensi pipa yang digunakan akan lebih

besar karena kebutuhan air untuk 24 jam hanya disuplai dalam beberapa

jam saja. Sedang keuntungannya adalah pemborosan air dapat dihindari

dan juga sistem ini cocok untuk daerah dengan sumber air yang terbatas.

2. Sistem Pengaliran Air Bersih.

Pendistribusian air minum kepada konsumen dengan kuantitas,

kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan yang

baik, reservoir, pompa dan dan peralatan yang lain. Metode dari

pendistribusian air tergantung pada kondisi topografi dari sumber air dan

posisi para konsumen berada.

Sistem pengaliran air bersih sebagai berikut :

1. Sistem sambungan langsung

Pipa distribusi dalam gedung disambung dengan pipa utama

penyediaan air bersih Karena terbatasnya tekanan dalam pipa utama

dan dibatasinya ukuran pipa cabang dari pipa utama tersebut, maka

sistem ini diterapkan untuk perumahan dan gedung-gedung kecil dan

rendah.

Gambar 1 : Sistem sambungan langsung

2. Sistem tangki atap

Air ditampung terlebih dahulu dalam tangki bawah (lantai

terendah) kemudian dipompakan ke tangki atas,kemudian

didistribusikan ke seluruh tempat-tempat yang membutuhkan.

Gambar 2 : Sistem dengan tangki atap

3. Sistem tangki tekan

Air yang telah ditampung ke reservoir bawah dipompakan ke

dalam suatu wadah tertutup (tangki) sehingga udara di dalamnya

terkompresi. Air dari rangki tersebut dialirkan ke dalam sistem

distribusi bangunan. Pompa bekerja secara otomatik diatur oleh

detektor tekanan, yang membuka/menutup saklar motor listrik

penggerak pompa.

Pompa berhenti bekerja jika tekanan tangki mencapai batas

maksimum yang ditetapkan, dan bekerja kembali setelah tekanan

mencapai batas minimum. Daerah fluktuasi tekanan biasanya ditetapkan

antara 1,0 sampai 1,5kg/m3

Gambar 3 : Sistem tangki tekan

Kelebihan sistem tangki tekan

1. Lebih menguntungkan dari segi estetika.

2. Mudah perawatannya karena dapat dipasang dalam ruang mesin

bersama pompa lainnya.

3. Harga awal lebih rendah dibandindisg tangki yang harus dipasang

dimenara.

Kekurangan sistem tangki tekan

1. Daerah fluktuasi tekanan sebesar 1,0 kg/m3 sangat besar

dibanding dengan sistem tangki atap yang hampir tidak ada

fluktuasinya.

2. Dengan berkurangnya udara dalam tangki tekan, maka harus

sering ditambahkan udara kempa dari kompresor atau dengan

menguras seluruh airnya.

3. Sistem pengaturan otomatisnya hanya sebagai pompa penyediaan

air saja, bukan sebagai sistem penyimpan air.

4. Karena jumlah air yang efektif tersimpan dalam tangki tekan

relatif sedikit, maka pompa akan sering bekerja hingga dapat

menyebabkan keausan pada saklar lebih cepat.

Variasi sistem tangki tekan

1. Sistem Hydrocel

Sistem ini menggunakan alat yang dinamakan “hydrocel”

ciptaan Jacuzzi Brothers Inc. Sebagai pengganti udara dalam

tangki tekan, sistem ini menggunakan tabung-tabung berisi udara

dibuat dari bahan karet khusus yang mengkerut dan mengembang

sesuai dengan tekanan air dalam tangki, sehingga dapat

mencegah kontak langsung antara udara dengan air.

2. Sistem tangki tekan dengan diafram

Sistem ini dilengkapi dengan diagfram yang terbuat dari

karet khusus untuk memisahkan udara dengan air, sehingga

menghilangkan kelemahan tangki tekan sehubungan dengan

perlunya pengisisan udara secara periodik.

Gambar 4 : Sistem tangki tekan dengan sumur untuk rumah

4. Sistem tanpa tangki (booster system)

Sistem ini tidak menggunakan tangki apapun. Air dipompakan

langsung kesistem distribusi bangunan dan pompa menghisap air

langsung dari pipa utama.

Ada 2 macam pelaksanaan sistem tanpa tangki :

1. Sistem kecepatan putaran konstan

Sistem ini menerapkan sambungan paralel beberapa

pompa identik yang bekerja pada kecepatan putaran konstan.

Satu buah pompa selalu dalam keadaan bekerja. Sedang pompa-

pompa lainnya kan ikut bekerja yang diatur secara otomatik oleh

suatu alat yang mendeteksi tekanan atau laju aliran air yang

keluar dari sistem ini.

2. Sistem kecepatan putaran variable

Pada sistem ini laju aliran air yang dihasilkan oleh pompa

diatur dengan mengubah kecepatan putaran pompa secara

otomatik, oleh suatu alat yang mendeteksi tekanan atau laju

aliran air yang keluar dari pompa ini

Ciri-ciri sistem tanpa tangki :

1. Mengurangi kemungkinan pencemaran air karena

menghilangkan tangki atas dan tangki bawah.

2. Mengurangi kemungkinan terjadinya karat karena kontak air

dengan udara relatif singkat.

3. Jika cara ini diterapkan pada High Rise Building akan

mengurangi beban struktur bangunan.

4. Untuk kompleks perumahan dapat menggantikan menara air.

5. Penyediaan air bergantung sepenuhnya pada sumber daya.

6. Pemakaian daya besar (listrik) dibandingkan dengan sistem

tangki atap.

7. Harga awal tinggi karena harga sistem pengaturannya.

1.1.3. Proyeksi Jumlah Penduduk Menurut Anonimus, (1990),

Dalam Standar Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih, proyeksi

jumlah penduduk di masa yang akan datang dapat diprediksikan berdasarkan laju

pertumbuhan penduduk yang direncanakan relatif naik setiap tahunnya. Standar

Kriteria Desain Sistem Penyediaan Air Bersih memberi rumusan untuk

menghitung proyeksi jumlah penduduk dengan metode Geometrik yaitu:

Pn = Po ( 1 + r )n ........................................................... (2.1)

Keterangan:

Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa).

Po = Jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa).

r = Ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%).

n = Periode tahun perencanaan.

1.1.4. Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang diperlukan untuk

melayani penduduk yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk

keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik. Target pelayanan harus

mengacu pada Millenium Development Goals (MDGs) Sulawesi tengah di mana

daerah perkotaan harus sudah terlayani 60% dari jumlah penduduk. Dalam

melayani jumlah cakupan pelayanan penduduk akan air bersih sesuai target,

maka direncanakan kapasitas sistem penyediaan air bersih yang dibagi dalam

dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga)

dan non domestik.

a. Kebutuhan Air Bersih Untuk Domestik (Rumah Tangga).

Menurut Anonimus, (1990) menyatakan bahwa kebutuhan domestik

dimaksudkan adalah untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi keperluan

rumah tangga yang dilakukan melalui Sambungan Rumah (SR) dan kebutuhan

umum yang disediakan melalui fasilitas Hidran Umum (HU). Pada Tabel 1

dibawah ini menunjukkan besar debit domestik yang dibutuhkan untuk

memenuhi kebutuhan domestik diperhitungkan terhadap beberapa faktor:

Jumlah penduduk yang akan dilayani menurut target tahapan

perencanaan sesuai dengan rencana cakupan pelayanan.

Tingkat pemakaian air bersih diasumsikan tergantung pada kategori

daerah dan jumlah penduduknya.

Tabel 1. Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota dan Jumlah

Penduduk.

b. Kebutuhan Air Bersih Untuk Non Domestik.

Menurut Anonimus, (1990), kebutuhan air bersih non domestik

dialokasikan pada pelayanan untuk memenuhi kebutuhan air bersih berbagai

fasilitas sosial dan komersial yaitu fasilitas pendidikan, peribadatan, pusat

pelayanan kesehatan, instansi pemerintahan dan perniagaan. Besarnya

pemakaian air untuk kebutuhan non domestik diperhitungkan 20% dari

kebutuhan domestik.

Tabel 2. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori I, II, III, IV

Tabel 3. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V ( Desa )

Tabel 4. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori lain

1.1.5. Fluktuasi Kebutuhan Air

Jumlah pemakaian air oleh masyarakat untuk setiap waktu tidak berada

dalam nilai yang sama. Aktivitas manusia yang berubah-ubah untuk setiap waktu

menyebabkan pemakaian air selama satu hari mengalami perubahan naik dan

turun atau dapat disebut berfluktuasi. Fluktuasi Pemakaian air terbagi menjadi

dua jenis yaitu:

1. Faktor hari maksimum.

Pemakaian hari maksimum merupakan jumlah pemakaian air terbanyak

dalam satu hari selama satu tahun. Debit pemakaian hari maksimum

digunakan sebagai acuan dalam membuat sistem transmisi air bahan baku air

minum. Perbandingan antara debit pemakaian hari maksimum dengan debit

rata-rata akan menghasilkan faktor maksimum, fm. Besarnya faktor hari

maksimum untuk kota Meulaboh adalah sebesar 1,1.

2. Pemakaian jam puncak.

Jam puncak merupakan jam dimana terjadi pemakaian air terbesar dalam

24 jam. Faktor jam puncak (fp) mempunyai nilai yang berbalik dengan jumlah

penduduk. Semakin tinggi jumlah penduduk maka besarnya faktor jam

puncak akan semakin kecil. Hal ini terjadi karena dengan bertambahnya

jumlah penduduk maka aktivitas penduduk tersebut juga akan semakin

beragam sehingga fluktuasi pemakaian akan semakin kecil.

1.1.6. Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih

Dalam perencanaan jaringan pipa harus memenuhi kriteria-kriteria agar

pada saat pengoperasian dapat berjalan sesuai dengan standar yang

ada. Adapun kriteria jaringan pipa ditampilkan pada tabel di bawah ini.

Tabel 5. Kriteria jaringan pipa HDPE