KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan

hidayah-Nya Laporan Tugas Besar Perancangan Bangunan Pengolahan dan Distribusi Air

Minum ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Tidak lupa kami mengucapkan terima

kasih kepadaBapak Prof. Dr. Ir. Djoko M Hartono S.E., M. Eng., Bapak RM Sandyanto

Adityosulindro S.T., M.T., dan Ibu Ir. Irma Gusniani D., M.Sc. selaku dosen mata kuliah

Perancangan Bangunan Pengolahan dan Distribusi Air Bersih.

Laporan yang berjudul “Laporan Tugas Besar Perancangan Bangunan Pengolahan

dan Distribusi Air Minum Studi Kasus Kota Probolinggo, Provinsi Jawa Timur” ini disusun

untuk memenuhi tugas mata kuliah Perancangan Bangunan Pengolahan dan Distribusi Air

Bersih. Selain itu, diharapkan dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi para

pembaca.

Laporan ini terdiri dari bagian pendahuluan, gambaran umum wilayah studi,

perencanaan sistem penyediaan air minum, perancangan unit-unit pengolahan air minum,

perencanaan sistem pengelolaan lumpur residu pengolahan, dan perencanaan jaringan

distribusi air minum.

Kami menyadari bahwa kemampuan kami masih terbatas, maka kami mengharapkan

saran dan kritik yang membangun guna penyelesaian laporan serupa di kemudian hari.

Depok, 13 Mei 2013

Penyusun

2

ABSTRAK

Air bersih, khususnya air minum adalah hal yang sangat esensial bagi manusia. Kota

Probolinggo, sebagai salah satu kota di Provinsi Jawa Timur yang memiliki laju pertumbuhan

penduduk rata-rata sebesar 1,26% per tahun dan tengah berupaya memajukan pembangunan di bidang

industri, saat ini belum mampu memberikan pelayanan air bersih secara menyeluruh.

Di sisi lain, inovasi di bidang pengolahan dan distribusi air bersih kian bermunculan. Salah

satunya adalah penerapan flokulasi hexacoidal yang diharapkan mampu untuk bersaing dengan

flokulator bertenaga listrik. Dengan memajukan sistem konvensional diharapkan dapat memroses air

baku yang diambil dari Sungai Kedunggaleng dapat menjadi air bersih yang layak pakai dan dapat

melayani 90% wilayah dari Kota Probolinggo.

Dalam penulisan laporan ini, terdapat perancangan instalasi dan distribusi air bersih yang

dimulai dari tahun 2015 hingga tahun 2045 dengan memakai data eksisting dari tahun-tahun

sebelumnya. Dengan memanfaatkan sumber daya alam yang terdapat di kota Probolinggo dan studi

literatur terkait diharapkan perancangan ini dapat memberikan pelayanan air bersih secara

menyeluruh.

ABSTRACT

Fresh water, especially drinking water is an essential element for human. Probolinggo, as a

city in East Java Province with 1,26% growth rates in a year and also has tried to develop its

industries, still not capable yet to provide fresh water service to its whole society.

On the other hand, such innovations in fresh water processes and distribution are

increasingly emerging. One of those innovations is the application of hexacoidal flocculator which

expectedly could competed with another electric power flocculator. With growing the conventional

system itself, it may processes raw water from Kedunggaleng river to be clean and ready to use water

and can serves 90% regions in Probolinggo city.

In this report, there’s installation and distribution fresh water designs from 2015 until 2045.

It calculated from existed data. With using natural resource on Probolinggo city and literature study

about designing water treatment plant, really hopeful this water treatment plant can serves

Probolinggo city in distributing and processing fresh water.

3

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.......................................................................................................................................2

Abstrak ..................................................................................................................................................3

Daftar Isi.................................................................................................................................................4

Daftar Gambar........................................................................................................................................6

Daftar Tabel............................................................................................................................................7

Daftar Grafik..........................................................................................................................................9

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah...............................................................................................10

1.2 Rumusan Masalah........................................................................................................11

1.3 Tujuan Penulisan..........................................................................................................11

1.4 Batasan Penulisan.........................................................................................................12

1.5 Manfaat Penulisan........................................................................................................12

1.6 Sistematika Penulisan...................................................................................................12

BAB 2. GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

2.1 Karakteristik Fisik Non Fisik.......................................................................................16

2.2 Infrastruktur dan Fasilitas Perkotaan...........................................................................23

2.3 Kondisi Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting.......................................................27

2.4 Tinjauan Arah Pengembangan Kota............................................................................30

BAB 3. PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM

3.1 Cakupan Wilayah dan Periode Pelayanan....................................................................36

3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Minum..................................................................................38

3.3 Pentahapan Kapasitas Produksi Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM).................57

3.4 Pemilihan Sumber Air Baku........................................................................................59

3.5 Analisis Pemilihan Proses Pengolahan Air Minum.....................................................60

BAB 4. PERANCANGAN UNIT-UNIT PENGOLAHAN AIR MINUM

4.1 Bangunan Sadap (Intake).............................................................................................73

4.2 Saluran Transmisi Air Baku.........................................................................................79

4.3 Sump Well.....................................................................................................................81

4.4 Pompa...........................................................................................................................85

4.5 Perhitungan Pipa Transmisi dari Saluran Pengumpul ke Alat Ukur............................88

4.6 Weir Plate.....................................................................................................................89

4.7 Unit Koagulasi..............................................................................................................90

4.8 Unit Flokulasi...............................................................................................................92

4

4.9 Unit Sedimentasi..........................................................................................................95

4.10 Unit Filtrasi..............................................................................................................102

4.11 Unit Desinfeksi.........................................................................................................118

4.12 Penampungan Air Produksi (Reservoir)..................................................................122

4.13 Profil Hidrolis Instalasi............................................................................................127

BAB 5. PERENCANAAN SISTEM PENGELOLAAN LUMPUR RESIDU PENGOLAHAN

5.1 Identifikasi dan Kuantifikasi Timbulan Lumpur Residu............................................129

5.2 Desain Neraca Massa Lumpur...................................................................................129

5.3 Desain Unit Pengolahan Lumpur...............................................................................133

5.4 Rencana Pembuangan Akhir......................................................................................137

BAB 6. KONSEP PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI

6.1 Pembagian Zona Pelayanan dan Identifikasi Kebutuhan Air Tiap Zona...................138

6.2 Desain Denah Jaringan Pipa Distribusi Primer dan Sekunder...................................139

6.3 Perhitungan Debit Aliran Dalam Pipa dengan Metode Hardy Cross.........................140

6.4 Perhitungan Dimensi Pipa dengan Persamaan Kontinuitas.......................................142

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................................141

LAMPIRAN.......................................................................................................................................148

Gambar detail perancangan untuk tiap unit pengolahan..................................................149

5

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta administratif Kota Probolinggo................................................................................16

Gambar 2.2 Luas wilayah menurut kecamatan Tahun 2011 (km2)......................................................17

Gambar 2.3 Bagan struktur organisasi PDAM Kota Probolinggo.......................................................28

Gambar 3.1 Rencana cakupan wilayah pengelolaan air di Kota Probolinggo.....................................36

Gambar 3.2 Sumber air baku eksisting di Ranu Ronggojalu, Kabupaten Probolinggo.......................60

Gambar 3.3 Sumber air baku rencana dan lokasi IPAM di Desa Kedunggaleng, Kota Probolinggo..60

Gambar 3.4 Diagram alir proses pengolahan air minum.....................................................................62

Gambar 3.5 Sketsa shore intake...........................................................................................................63

Gambar 3.6 Sketsa saluran air terbuka.................................................................................................64

Gambar 3.7 Sketsa penampang weir....................................................................................................64

Gambar 3.8 Sketsa pengadukan cepat dengan turunan........................................................................65

Gambar 3.9 Sketsa bak sedimentasi.....................................................................................................66

Gambar 3.10 Sketsa reservoir untuk Model E.....................................................................................70

Gambar 4.1 Sketsa elevasi sumber air baku.........................................................................................73

Gambar 4.2 Lokasi intake....................................................................................................................74

Gambar 4.3 Sketsa shore intake...........................................................................................................75

Gambar 4.4 Sketsa saringan kasar........................................................................................................77

Gambar 4.5 Sketsa sistem transmisi saluran terbuka...........................................................................80

Gambar 4.6 Sketsa potongan bak pengumpul......................................................................................81

Gambar 4.7 Sketsa bak pengumpul......................................................................................................81

Gambar 4.8 Sketsa bak pengumpul tampak atas..................................................................................83

Gambar 4.9 Sketsa bak pengumpul potongan melintang.....................................................................84

Gambar 4.10 Sketsa tampak depan weir..............................................................................................89

Gambar 4.11 Distribusi debit pipa influen unit filtasi........................................................................116

Gambar 4.12 Distribusi debit pipa effluent unit filtrasi.....................................................................117

Gambar 5.1 Skema aliran mass balance............................................................................................133

Gambar 6.1 Looping distribusi air bersih...........................................................................................139

6

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kelurahan, luas wilayah kecamatan, dan persentase terhadap luas

Kota Probolinggo...............................................................................................................17

Tabel 2.2 Nama dan panjang sungai di Kota Probolinggo...................................................................19

Tabel 2.3 Luas dan jenis penggunaan lahan (ha) di Kota Probolinggo Tahun 2007...........................20

Tabel 2.4 Luas wilayah dan jumlah penduduk Tahun 2011................................................................22

Tabel 2.5 Jumlah sarana pendidikan dan jumlah murid Kota Probolinggo.........................................23

Tabel 2.6 Fasilitas kesehatan menurut kecamatan Tahun 2011...........................................................24

Tabel 2.7 Jumlah fasilitas peribadatan di Kota Probolinggo...............................................................24

Tabel 2.8 Jumlah fasilitas perdagangan di Kota Probolinggo..............................................................25

Tabel 2.9 Jumlah hotel dan jumlah tempat tidur di Kota Probolinggo................................................25

Tabel 2.10 Jumlah fasilitas perindustrian di Kota Probolinggo...........................................................25

Tabel 2.11 Jumlah fasilitas perkantoran di Kota Probolinggo.............................................................26

Tabel 2.12 Jumlah penduduk, jumlah pelanggan, dan cakupan pelayanan

Kota Probolinggo...............................................................................................................27

Tabel 2.13 Hasil pemeriksaan kualitas air PDAM Kota Probolinggo.................................................29

Tabel 2.14 Rencana luas penggunaan lahan (ha) di Kota Probolinggo Tahun 2028...........................34

Tabel 3.1 Rencana tingkat pelayanan...................................................................................................36

Tabel 3.2 Rencana cakupan wilayah....................................................................................................37

Tabel 3.3 Laju pertumbuhan penduduk per kecamatan per tahun 2000-2010.....................................38

Tabel 3.4 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo.....................................................................39

Tabel 3.5 Proyeksi kebutuhan air untuk sambungan rumah tangga (SR) Kota Probolinggo...............42

Tabel 3.6 Proyeksi kebutuhan air untuk sambungan tak langsung (hidran umum Kota

Probolinggo.........................................................................................................................42

Tabel 3.7 Proyeksi kebutuhan air domestik Kota Probolinggo............................................................43

Tabel 3.8 Kebutuhan air Non-domestik untuk Kota Kategori I, II, III, IV..........................................43

Tabel 3.9 Proyeksi kebutuhan air sarana pendidikan di Kota Probolinggo.........................................44

Tabel 3.10 Proyeksi kebutuhan air Rumah Sakit di Kota Probolinggo...............................................45

Tabel 3.11 Proyeksi kebutuhan air Puskesmas di Kota Probolinggo...................................................45

Tabel 3.12 Proyeksi kebutuhan air Masjid di Kota Probolinggo.........................................................46

Tabel 3.13 Proyeksi kebutuhan air Langgar di Kota Probolinggo.......................................................46

Tabel 3.14 Proyeksi kebutuhan air Gereja di Kota Probolinggo..........................................................47

Tabel 3.15 Proyeksi kebutuhan air Vihara di Kota Probolinggo.........................................................47

Tabel 3.16 Proyeksi kebutuhan air Pasar di Kota Probolinggo............................................................48

7

Tabel 3.17 Proyeksi kebutuhan air Pasar Swalayan di Kota Probolinggo...........................................48

Tabel 3.18 Proyeksi kebutuhan air Mal/Plaza di Kota Probolinggo....................................................49

Tabel 3.19 Proyeksi kebutuhan air Hotel di Kota Probolinggo...........................................................49

Tabel 3.20 Proyeksi kebutuhan air Industri Besar dan Sedang di Kota Probolinggo..........................50

Tabel 3.21 Proyeksi kebutuhan air Industri Kecil (Formal) di Kota Probolinggo...............................50

Tabel 3.22 Proyeksi kebutuhan air Kantor Pemerintahan di Kota Probolinggo..................................51

Tabel 3.23 Proyeksi kebutuhan air Bank di Kota Probolinggo............................................................51

Tabel 3.24 Proyeksi kebutuhan air Kantor Lain di Kota Probolinggo.................................................52

Tabel 3.25 Proyeksi kebutuhan air non-domestik terlayani di Kota Probolinggo...............................53

Tabel 3.26 Proyeksi kebutuhan air Sarana Umum di Kota Probolinggo.............................................54

Tabel 3.27 Proyeksi kebocoran di Kota Probolinggo..........................................................................54

Tabel 3.28 Proyeksi kebutuhan air untuk kebakaran di Kota Probolinggo..........................................55

Tabel 3.29 Proyeksi kapasitas rata-rata harian di Kota Probolinggo...................................................55

Tabel 3.30 Proyeksi kapasitas instalasi di Kota Probolinggo..............................................................56

Tabel 3.31 Proyeksi kebutuhan instalasi di Kota Probolinggo............................................................56

Tabel 3.32 Proyeksi kapasitas distribusi di Kota Probolinggo.............................................................57

Tabel 3.33 Rencana pentahapan produksi IPAM Kota Probolinggo...................................................58

Tabel 3.34 Pemilihan proses pengolahan air minum...........................................................................61

Tabel 3.35 Perbandingan filter single media dengan dual media........................................................67

Tabel 3.36 Perbandingan beberapa desinfektan...................................................................................68

Tabel 3.37 Kelebihan dan kekurangan berbagai macam thickener......................................................71

Tabel 4.1 Tekanan uap dari air.............................................................................................................87

Tabel 4.2 Kriteria desain unit reservoir..............................................................................................122

Tabel 4.3 Perhitungan volume reservoir............................................................................................124

Tabel 4.4 Head loss setiap unit pengolahan.......................................................................................127

Tabel 4.5 Head loss setiap unit pengolahan.......................................................................................127

Tabel 5.1 Perhitungan analisis mass balance material iterasi 1.........................................................130

Tabel 5.2 Analisis iterasi mass balance.............................................................................................131

Tabel 6.1 Perhitungan loop iterasi 1...................................................................................................144




8

DAFTAR GRAFIK

Grafik 2.1 Jumlah curah hujan tiap bulan di stasiun hujan Probolinggo.............................................18

Grafik 2.2 Jumlah penduduk Kota Probolinggo Tahun 2000 dan 2010...............................................22

Grafik 2.3 Panjang jalan kota menurut kondisi jalan...........................................................................26

Grafik 3.1 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo dengan metode aritmatik...........................40

Grafik 3.2 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo dengan metode geometrik.........................41

Grafik 3.3 Pentahapan kapasitas produksi IPAM Kota Probolinggo...................................................59

Grafik 4.1 Fluktuasi kebutuhan air Kota Probolinggo setiap jamnya................................................125

Grafik 4.2 Penentuan debit reservoir..................................................................................................125

9

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kota Probolinggo adalah salah satu kota yang terdapat di Provinsi Jawa Timur dengan

jumlah penduduk sekitar 218.061 jiwa. Kota ini terletak pada 7o43’41” – 7o49’04” Lintang

Selatan dan 113o10’ – 113o15’ Bujur Timur, dengan rata-rata ketinggian 10 meter di atas

permukaan laut. Dengan jumlah penduduk di atas 200.000 jiwa yang dikategorikan sebagai

kota sedang, memiliki luas wilayah sekitar 56,667 km2. Kebutuhan air pada kota ini bisa

dikatakan cukup besar dikarenakan lengkapnya fasilitas yang ada di kota ini. Namun,

kelengkapan fasilitas ini tidak didampingi oleh penyebaran distribusi air bersih ke seluruh

wilayah Kota Probolinggo. Menyesuaikan dengan kapasitas Instalasi Pengolahan Air Minum

(IPAM) yang terdapat pada tahun 2012, sesungguhnya IPAM sudah tidak dapat mencukupi

sejak awal tahun 2012. Untuk itu, kondisi yang sekarang terjadi adalah dibutuhkan IPAM

yang baru untuk mencakup daerah layanan yang terdapat di Kota Probolinggo.

Pengoptimalisasian dari kapasitas IPAM sendiri sebenarnya sudah berakhir pada tahun 2011,

dan untuk kondisi saat ini belum ada pembangunan IPAM tambahan atau pembangunan

kapasitas IPAM tambahan demi mencukupi pendistribusian air bersih di wilayah tersebut.

Hal ini seharusnya tidak terjadi dikarenakan kayanya sumber air yang terdapat di Kota

Probolinggo. Terdapat enam sungai dan tujuh belas sumber mata air di kota ini. Sesuai

dengan Peraturan Daerah Kota Probolinggo Nomor 2 Tahun 2010 Tentang Rencana Tata

Ruang Wilayah Kota Probolinggo Tahun 2009-2028, keenam sungai dan ke-17 sumber mata

air tersebut akan dioptimalkan pemakaiannya. Namun, hingga saat ini PDAM Kota

Probolinggo masih menggunakan sumber mata air dari telaga/ranu yang terdapat di desa

Ronggojalu (daerah wilayah Kabupaten Probolinggo yang kurang lebih sekitar 15 km dari

pusat kota ke arah selatan).

Selain itu,melalui perencanaan tata ruang yang dilakukan oleh pemerintah sekitar

dengan penambahan perindustrian, kawasan lindung, pasar dan perdagangan serta pariwisata,

kebutuhan air bersih untuk kota ini secara otomatis akan meningkat. Maka dari itu,mustahil

jika kapasitas IPAM tidak disesuaikan dengan kebutuhan air yang akan terakumulasi jika

seluruh kawasan tersebut sudah mulai berfungsi. Seringnya terjadi banjir pada Kecamatan

Wonoasih akibat luapan sungai Kedung galeng yang berinduk pada Kali Kramat juga

termasuk salah satu permasalahan yang melatar belakangi pemilihan kota ini untuk diperbaiki

10

sistem pengelolaan air bersihnya. Dengan potensi yang terpendam dan asumsi perencanaan

seperti yang telah disebutkan di atas maka permasalahan yang perlu difokuskan pada Kota

Probolinggo ini adalah:

1. Kapasitas IPAM Kota Probolinggo sudah tidak mencukupi sejak tahun 2012 sehingga

dibutuhkan improvisasi IPAM agar dapat memenuhi kebutuhan air penduduk Kota

Probolinggo.

2. Meningkatnya kebutuhan air penduduk Kota Probolinggo dikarenakan pertumbuhan

penduduk, penambahan kawasan industri, pasar dan perdagangan, kawasan lindung, serta

pariwisata.

3. Kurang dioptimalisasikan sumber-sumber air yang melimpah di Kota Probolinggo itu

sendiri

4. Terjadinya banjir di sekitar wilayah kecamatan Wonoasih akibat adanya luapan sungai

Kedung galeng yang berindukkan Kali Kramat

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dilakukan studi perancangan bangunan

pengolahan distribusi air bersih.

1.2 Rumusan Masalah

Sesuai dengan uraian latar belakang yang telah dijelaskan di awal dan analisis akan

kebutuhan air yang akan meningkat maka rumusan masalah terkait perancangan bangunan

pengolahan disribusi air bersih di kota Probolinggo dapat ditulis sebagai berikut:

1. Bagaimana sistem pengelolaan yang akan diterapkan terhadap aspek teknik dan

operasional pada instalasi pengolahan air minum Kota Probolinggo?

2. Bagaimana pola jaringan pendistribusian air bersih secara menyeluruh ke daerah layanan

di Kota Probolinggo?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan laporan ini adalah:

1. Memenuhi tugas besar mata kuliah Perancangan Bangunan Pengolahan Distribusi Air

Bersih.

2. Mengetahui sistem pengelolaan yang akan diterapkan terhadap aspek teknik dan

operasional pada instalasi pengolahan air minum Kota Probolinggo.

3. Mengetahui pola jaringan pendistribusian air bersih secara menyeluruh ke daerah

layanan di Kota Probolinggo

11

1.4 Batasan Penulisan

Penyusunan laporan ini dibatasi oleh aspek-aspek perancangan bangunan pengolahan

distribusi air bersih yaitu:

a. Teknik dan operasional

Teknik dan operasional yang digunakan dalam perancangan bangunan pengolahan

dstribusi air disesuaikan dengan kondisi lapangan serta kriteria yang ada dalam literatur.

b. Peraturan

Peraturan dalam hal ini meliputi peraturan daerah dan peraturan negara yang berlaku

serta regulasi yang berlaku pada daerah pelayanan.

c. Institusi

Institusi yang terlibat dalam hal ini yaitu pemerintah daerah setempat serta badan yang

menangani permasalahan air bersih.

d. Sumber daya alam

Sumber daya alam yang digunakan dalam hal ini yaitu air yang berasal dari salah satu

sungai di daerah pelayanan, dimana sumber daya air ini dapat diperbaharui dan

memenuhi kriteria yang berlaku sebagai air baku untuk air minum.

e. Mempertimbangkan kondisi geografis, sosial, ekonomi, dan yang berkaitan

Dalam melakukan perancangan, dipertimbangkan berbagai aspek yang ada sehingga

hasilnya sesuai dengan kondisi daerah layanan dan ekonomis serta efisien.

1.5 Manfaat Penulisan

Dengan penulisan laporan ini diharapkan adanya alternatif yang dapat ditawarkan

kepada Kota Probolinggo dan menangani permasalahan yang sedang terjadi akan kebutuhan

air bersih. Dengan laporan ini juga pembaca dapat mengetahui kondisi yang tidak diketahui

sebelumnya di kota bersangkutan dan perancangan yang sesuai dengan keadaan dan kondisi

dari kota tersebut.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Latar belakang masalah berisi mengenai hal-hal yang melatarbelakangi

pembuatan rancangan jaringan distribusi dan bangunan pengolahan air bersih di

Kota Probolinggo.

1.2 Rumusan Masalah

12

Rumusan masalah berisi mengenai masalah yang menjadi dasar dalam penulisan

makalah ini.

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan berisi tujuan penulis dalam pembuatan makalah ini.

1.4 Batasan Penulisan

Batasan penulisan berisi mengenai batasan dalam penulisan makalah.

1.5 Manfaat Penulisan

Manfaat penulisan berisi mengenai manfaat ditulisnya makalah ini.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan berisi sistematika dalam penulisan makalah ini.

BAB 2. GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

2.1 Karakteristik Fisik Non Fisik

Karakteristik fiik non fisik berisi mengenai karakteristik Kota Probolinggo, baik

kondisi geografis, kependudukan, topografi, tata guna lahan, dan lain

sebagainya.

2.2 Infrastruktur dan Fasilitas Perkotaan

Infrastruktur dan fasilitas perkotaan berisi mengenai penjelasan berbagai

infrastruktur dan fasilitas yang ada di Kota Probolinggo.

2.3 Kondisi Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting

Kondisi sistem penyediaan air minum eksisting berisi penjelasan mengenai

kondisi sistem penyediaan air minum (IPAM) yang telah ada di Kota

Probolinggo.

2.4 Tinjauan Arah Pengembangan Kota

Tinjauan arah pengembangan kota berisi penjelasan mengenai rencana tata

ruang dan tata kota yang ada di Kota Probolinggo.

BAB 3. PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM

3.1 Cakupan Wilayah dan Periode Pelayanan

Cakupan wilayah dan periode pelayanan berisi penjelasan mengenai wilayah

yang dilayani serta periode dalam pelayanan air bersih.

3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Minum

Proyeksi kebutuhan air minum berisi penjelasan mengenai perhitungan proyeksi

kebutuhan air minum Kota Probolinggo hingga tahun yang ditetapkan dalam

perencanaan.

3.3 Pentahapan Kapasitas Produksi Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM)

Pentahapan kapasitas produksi IPAM berisi mengenai perhitungan pentahapan

kapasitas produksi IPAM Kota Probolinggo.

3.4 Pemilihan Sumber Air Baku

13

Pemilihan sumber air baku berisi penjelasan mengenai air baku yang dirancang

sebagai sumber air baku pada IPAM.

3.5 Analisis Pemilihan Proses Pengolahan Air Minum

Analisis pemilihan proses pengolahan air minum berisi penjelasan mengenai

pemilihan unit-unit pengolahan air minum di Kota Probolinggo.

BAB 4. PERANCANGAN UNIT – UNIT PENGOLAHAN AIR MINUM

4.1 Bangunan Sadap (Intake)

Bangunan sadap berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai bangunan

sadap (intake).

4.2 Saluran Transmisi Air Baku

Saluran transmisi air baku berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai

saluran transmisi air baku.

4.3 Sump Well

Sump well berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai sump well.

4.4 Pompa

Pompa berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai pompa.

4.5 Perhitungan Pipa Transmisi dari Saluran Pengumpul ke Alat Ukur

Perhitungan pipa transmisi dari saluran pengumpul ke alat ukur berisi penjelasan

dan detail perhitungan mengenai pipa transmisi.

4.6 Weir Plate

Weir plate berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai weir plate.

4.7 Unit Koagulasi

Unit koagulasi berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai unit koagulasi.

4.8 Unit Flokulasi

Unit flokulasi berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai unit flokulasi.

4.9 Unit Sedimentasi

Unit sedimentasi berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai unit

sedimentasi.

4.10 Unit Filtrasi

Unit filtrasi berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai unit filtrasi.

4.11 Unit Desinfeksi

Unit desinfeksi berisi penjelasan dan detail perhitungan mengenai unit

desinfeksi.

4.12 Penampungan Air Produksi (Reservoir)

Penampungan air produksi (reservoir) berisi penjelasan dan detail perhitungan

mengenai unit reservoir.

4.13 Profil Hidrolis Instalasi

14

Profil hidrolis instalasi berisi rangkuman mengenai head loss pada masing-

masing unit pengolahan.

BAB 5. PERENCANAAN SISTEM PENGELOLAAN LUMPUR RESIDU PENGOLAHAN

5.1 Identifikasi dan Kuantifikasi Timbulan Lumpur Residu

Identifikasi dan kuantifikasi timbulan lumpur residu berisi perhitungan

mengenai jumlah timbulan lumpur yang dihasilkan beberapa unit pengolahan.

5.2 Desain Neraca Massa Lumpur

Desain neraca massa lumpur berisi perhitungan mengenai neraca massa lumpur

dan skema alirannya.

5.3 Desain Unit Pengolahan Lumpur

Desain unit pengolahan lumpur berisi penjelasan dan detail perhitungan

mengenai unit-unit pengolahan lumpur yang digunakan

5.4 Rencana Pembuangan Akhir

Rencana pembuangan akhir berisi penjelasan mengenai rencana pembuangan

akhir lumpur setelah diolah dari instalasi.

BAB 6. PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR MINUM

6.1 Pembagian Zona Pelayanan dan Identifikasi Kebutuhan Air Tiap Zona

Pembagian zona pelayanan dan identifikasi kebutuhan air tiap zona berisi

pembagian zona pelayanan (looping) yang direncanakan dan perhitungan debit

pada zona tersebut.

6.2 Desain Denah Jaringan Pipa Distribusi Primer dan Sekunder

Desain denah jaringan pipa distribusi primer dan sekunder berisi keterangan

mengenai perpipaan yang digunakan.

6.3 Perhitungan Debit Aliran Dalam Pipa dengan Metode Hardy Cross

Perhitungan debit aliran dalam pipa dengan metode Hardy Cross berisi

penjelasan mengenai rumus yang digunakan dalam perhitungan debit setiap

segmen pipa menggunakan metode ini.

6.4 Perhitungan Dimensi Pipa dengan Persamaan Kontinuitas

Perhitungan dimensi pipa dengan persamaan kontinuitas berisi penjelasan

mengenai rumus yang digunakan dalam perhitungan dimensi pipa menggunakan

metode ini.

15

BAB 2

GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

2.1 Karakteristik Fisik Non Fisik

2.1.1 Karakteristik Fisik

a. Kondisi Geografis

Kota Probolinggo terbagi menjadi 5 kecamatan dan 29 kelurahan. Batas-batas

wilayah Kota Probolinggo antara lain: di sebelah utara berbatasan dengan Selat

Madura, di sebelah timur berbatasan dengan Kecamatan Dringu (wilayah Kabupaten

Probolinggo), di sebelah selatan berbatasan dengan Kecamatan Leces, Kecamatan

Wonomerto, Kecamatan Bantaran, dan Kecamatan Sumberasih (ketiganya merupakah

wilayah Kabupaten Probolinggo), sedangkan di sebelah barat berbatasan dengan

Kecamatan Sumberasih wilayah Kabupaten Probolinggo.

Gambar 2.1 Peta administratif Kota Probolinggo

Sumber: Probolinggo Dalam Angka 2012

16

Gambar 2.2 Luas wilayah menurut kecamatan Tahun 2011 (km2)

Sumber: Probolinggo dalam Angka 2012

Tabel 2.1Kelurahan, luas wilayah kecamatan, dan persentase terhadap luas Kota Probolinggo

Kecamatan Jumlah Kelurahan Luas

Wilayah

Persentase

terhadap Luas

Kota

Probolinggo

1. Kademangan 6 12,754 22,51

2. Kedopok 6 13,624 24,04

3. Wonoasih 6 10,981 19,38

4. Mayangan 5 8,655 15,27

5. Kanigaran 6 10,653 18,80

Jumlah 29 56,667 100,00


b. Klimatologi

Seperti daerah-daerah lain di Indonesia, Kota Probolinggo mempunyai dua

musim yaitu musim kemarau dan musim penghujan. Pada bulan Juni sampai dengan

September arus angin berrtiup dari Australia dan tidak mengandung uap air sehingga

mengakibatkan musim kemarau. Sebaliknya, pada bulan Desember sampai dengan

Maret, arus angin yang banyak mengandung uap air berhembus dari Asia dan

17

Samudera Pasifik sehingga terjadi musim hujan. Keadaan seperti itu berganti setiap

setengah tahun setelah melewati masa peralihan pada bulan April-Mei dan Oktober-

November.

Data dari Dinas Pekerjaan Umum Sub Dinas Pengairan, jumlah curah hujan

terbanyak terjadi di bulan Februari. Selama bulan Juni sampai September tidak terjadi

hujan di Kota Probolinggo. Jumlah curah hujan pada tahun 2011 lebih rendah

dibanding tahun 2010, maka kondisi tahun 2011 lebih kering dibandingkan kondisi

tahun 2010. Musim kering yang terjadi pada bulan Juli sampai dengan Oktober di

Kota Probolinggo berpengaruh terjadinya angin kering yang bertiup cukup kencang

dari arah tenggara ke barat laut, angin ini populer dengan sebutan Angin Gending.

Grafik 2.1 Jumlah curah hujan tiap bulan di stasiun hujan Probolinggo


c. Topografi

Wilayah Kota Probolinggo terletak pada ketinggian 0 sampai kurang dari 50

meter dari atas permukaan air laut. Ketinggian tersebut dikelompokkan atas:

ketinggian 0-10 meter, 10-25 meter, dan 25-50 meter. Semakin ke wilayah selatan,

18

ketinggian dari permukaan laut relatif lebih besar. Namun secara keseluruhan,

wilayah Kota Probolinggo relatif berlereng datar (0,25%). Kondisi geologi Kota

Probolinggo umumnya dibentuk dari bahan induk batuan vulkanik, zaman quarter

muda dan batuan endapan (alluvium). Bahan induk alluvium terdapat pada wilayah

bagian utara dan tenggara. Sedangkan, bahan induk hasil vulkanik terdapat pada

bagian lainnya.

d. Daerah Aliran Sungai

Wilayah Kota Probolinggo dialiri oleh 6 (enam) sungai, yaitu Sungai

Kedunggaleng, Umbul, Banger, Legundi, Kasbah, dan Pancur. Dengan rata-rata

panjang aliran 3,80 km, sungai yang terpanjang adalah Sungai Legundi dengan

panjang aliran 5,439 km dan yang terpendek adalah Sungai Kasbah dengan panjang

aliran hanya 2,037 km. Sungai-sungai tersebut mengalir sepanjang tahun, mengalir

dari arah selatan ke utara sesuai dengan kelerengan wilayah.

Tabel 2.2 Nama dan panjang sungai di Kota Probolinggo

No

.

Nama Sungai Panjang (km)

1. Sungai Kedunggaleng 3,097

2. Sungai Umbul 5,138

3. Sungai Banger 2,865

4. Sungai Legundi 5,439

5. Sungai Kasbah 2,037

6. Sungai Pancur 4,239

Sumber: Dinas Pekerjaan Umum Kota Probolinggo

e. Tata Guna Lahan

Secara keseluruhan penggunaan tanah di Kota Probolinggo didominasi oleh

tanah pemukiman dan pertanian. Secara umum penggunaan tanah di Kota

Probolinggo pada tahun 2007 didominasi oleh lahan pertanian dengan luas 2593,64

Ha atau 45,77% dari luas keseluruhan Kota Probolinggo dengan lahan pertanian ter

luas berada di Kecamatan Kedopok yaitu sebesar 860,98 ha. Kemudian berikutnya

adalahKecamatan Kademangan dengan luas lahan pertanian sebesar 667,21 ha dan

Kecamatan Wonoasih dengan luas lahan pertanian sebesar 514,48 ha. Penggunaan

19

lahan paling dominan berikutnya setelah lahan pertanian adalah lahan pemukiman

yaitu sebesar 2.090,04 ha atau 36,88% dari luas Kota Probolinggo. Persebaran

pemukiman di Kota Probolinggo cukup merata di seluruh kecamatan, hal ini dapat

dilihat berdasarkan selisih luas lahan pemukiman pada setiap kecamatan yang tidak

terlalu mencolok. Luas lahan pemukiman paling besar berada di Kecamatan

Kanigaran yaitu sebesar 474,29 Ha, kemudian berikutnya adalah Kecamatan

Wonoasih sebesar 412,24 Ha. Penggunaan tanah lainnya seperti fasilitas pendidikan,

perkantoran, perdagangan maupun industri menjadi terlihat tidak signifikan jika

dibandingkan dengan luas lahan pertanian ataupun pemukiman. Luas fasilitas

pendidikan, perkantoran, perdagangan, dan industri di Kota Probolinggo berturut-

turut adalah sebesar 132,50 ha (2,34% luas wilayah Kota probolinggo), 108,91 ha

(1,92%), 20,64 ha (0,36%), dan 90,08 ha (1,59%).

Tabel 2.3 Luas dan jenis penggunaan lahan (ha) di Kota Probolinggo Tahun 2007

No.Penggunaan

Lahan

Luas

Total %Maya-

ngan

Kaniga-

ran

Kade-

mangan

Wono-

asihKedopok

1. Pemukiman 384,16 474,29 410,62 412,24 408,73 2.090,04 36,88

2. Perdagangan 7,41 11 0,7 0,33 1,2 20,64 0,36

3. Pendidikan 34,4 64 12,7 4,75 16,65 132,5 2,34

4. Perkantoran 36,01 63,38 5,61 1,65 2,26 108,91 1,92

5. Industri 74,25 1,84 8,54 5,45 0 90,08 1,59

6. Pertanian 180,99 369,98 667,21 514,48 860,98 2.593,64 45,77

7. Tambak 46,05 0 50,67 0 0 96,72 1,71

8. Mangrove 5,05 0 2,33 0 0 7,38 0,13

9. Sungai 9,88 6,42 56,77 91,22 19,79 184,08 3,25

10. Rel KA 3,42 2,48 2,81 1,99 1,18 11,88 0,21

11. Jalur SUTT 0 7,08 6,46 7,15 4,61 25,3 0,45

12. Jalan 46,92 40,3 33,3 46,2 24,74 191,46 3,38

13. Lap. Olahraga 5,05 6,99 3,69 4,28 5,92 25,93 0,46

14. Hutan Kota 17,85 3,5 0 4,65 0,94 26,94 0,48

15. Makam 14,1 14,05 13,95 3,7 15,4 61,2 1,08

Jumlah 865,54 1.065,31 1.275,36 1.098,09 1.362,40 5.666,70 100

Sumber: Pemerintah Kota Probolinggo

20

Sementara itu, menurut data dari Dinas Pertanian tahun 2011, pada tahun 2011

wilayah Kota Probolinggo terdiri dari lahan sawah sebesar 1.866,00 ha (32,93%) dan

lahan bukan sawah sebesar 3.800,70 ha (67,07%). Lahan bukan sawah terbagi lagi

menjadi lahan kering 3.701,98 ha (97,40%) dan lahan lainnya 98,72 ha (2,60%).

2.1.2 Karakteristik Non Fisik

a. Kependudukan

Jumlah penduduk Kota Probolinggo pada akhir Tahun 2011 menurut Dinas

Kependudukan dan Catatan Sipil tercatat sebesar 218.061 jiwa. Persentase terbesar di

Kecamatan Mayangan sebesar 27,94 persen, disusul Kanigaran 25,49 persen,

Kademangan sebesar 17,55 persen, Wonoasih sebesar 14,86 persen dan Kedopok

sebesar 14,16 persen. Bila dilihat dari status kewarganegaraan, hanya 0,019 persen

atau sebesar 37 jiwa yang berkewarganegaraan asing (WNA) dari total penduduk

Kota Probolinggo.

Jumlah kelahiran yang tercatat pada tahun 2011 sebesar 2.671 jiwa, jumlah

kematian sebesar 1.687 jiwa dan penduduk migrasi yang masuk 5.141 orang,

sedangkan yang keluar 5.413 orang.

21

Grafik 2.2 Jumlah penduduk Kota Probolinggo Tahun 2000 dan 2010


Tabel 2.4 Luas wilayah dan jumlah penduduk Tahun 2011

No

.

Kecamatan Luas Wilayah Penduduk Kepadatan

penduduk

(orang/km2)

km2 Persen Jumlah

(jiwa)

Persen

1. Kademangan 12,754 22.5 38.268 17,5 3.000

2. Kedopok 13,624 24 30.872 14,2 2.266

3. Wonoasih 10,981 19.4 32.409 14,9 2.951

4. Mayangan 8,655 15.3 60.918 27,9 7.038

5. Kanigaran 10,653 18.8 55.594 25,5 5.218

Jumlah 56,667 100 218.061 100 3.848


b. Keagamaan

Berdasarkan data Kantor Kementrian Agama Kota Probolinggo, penduduk

Kota Probolinggo mayoritas beragama Islam yaitu sebesar 95,87%. Agama lainnya

22

seperti Kristen Katolik sebesar 1,67%, Kristen Protestan sebesar 1,94%, Budha

0,39%, dan Hindu sebesar 0,13%.

2.2 Infrastruktur dan Fasilitas Perkotaan

2.2.1 Sarana Pendidikan

Pada tahun 2011, jumlah Taman Kanak-kanak (TK), Sekolah Dasar (SD), Sekolah

Menengah Tingkat Pertama (SMP), dan Sekolah Lanjutan Tingkat Atas (SMU/SMK)

mengalami peningkatan. Jumlah murid SD/MI meningkat, sedangkan jumlah murid SMP/Mts

dan SLTA/MA mengalami penurunan. Berikut merupakan rincian jumlah unit sarana

pendidikan dan jumlah murid di Kota Probolinggo:

Tabel 2.5 Jumlah sarana pendidikan dan jumlah murid Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Jumlah

Unit

Jumlah

Siswa

Jumlah

Unit

Jumlah

Siswa

Jumla

h Unit

Jumlah

Siswa

TK 81 4.951 84 4.673 88 4.942

SD 118 22.081 116 22.111 119 22.300

SMP 20 7.711 22 7.726 23 7.511

SMA/SMK 27 9.745 28 10.154 29 10.014

Perguruan Tinggi 3 356 3 477 3 459

Sumber: BPS Kota Probolinggo

2.2.2 Fasilitas Kesehatan

Peningkatan pelayanan kesehatan tidak terlepas dari ketersediaan sarana dan

prasarana kesehatan yang memadai. Berikut ini merupakan jumlah fasilitas kesehatan yang

terdapat di Kota Probolinggo:

23

Tabel 2.6 Fasilitas kesehatan menurut kecamatan Tahun 2011

Tempat

Pelayanan

Kesehatan

Kecamatan Jumlah

Kademangan Kedopok Wonoasih Mayangan Kanigaran

R.S.U.

Pemerintah

0 0 0 1 0 1

Rumah Sakit

Swasta

0 0 0 1 0 1

Rumah Sakit

Jiwa

0 0 0 0 1 1

Rumah Sakit

Bersalin

0 0 0 1 1 2

Puskesmas 1 1 1 1 1 5


2.2.3 Fasilitas Peribadatan

Berikut ini merupakan jumlah fasilitas peribadatan yang terdapat di Kota

Probolinggo:

Tabel 2.7 Jumlah fasilitas peribadatan di Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Masjid 114 129 129

Langgar 619 950 965

Gereja 13 13 14

Vihara 1 1 1


24

2.2.4 Fasilitas Perdagangan

Berikut ini merupakan data jumlah fasilitas perdagangan di Kota Probolinggo:

Tabel 2.8 Jumlah fasilitas perdagangan di Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Pasar 18 18 18

Pasar Swalayan 26 26 26

Mal/Plaza 2 2 2


2.2.7 Fasilitas Akomodasi (Hotel)

Berikut ini merupakan data jumlah perusahaan akomodasi di Kota Probolinggo dan

jumlah tempat tidurnya:

Tabel 2.9 Jumlah hotel dan jumlah tempat tidur di Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Jumlah Hotel 10 12 12

Jumlah Tempat Tidur 477 577 604


2.2.8 Fasilitas Perindustrian

Berikut ini merupakan data jumlah fasilitas perindustrian di Kota Probolinggo

Tabel 2.10 Jumlah fasilitas perindustrian di Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Jumlah

unit

Jumlah

pekerja

Jumlah

unit

Jumlah

pekerja

Jumlah

unit

Jumlah

pekerja

Industri Besar dan Sedang 39 9.662 40 10.509 40 10.557

Industri Kecil (Formal) 146 384 496 502 509 515

25


2.2.9 Fasilitas Perkantoran

Berikut ini merupakan data jumlah fasilitas perkantoran di Kota Probolinggo

Tabel 2.11 Jumlah fasilitas perkantoran di Kota Probolinggo

2009 2010 2011

Kantor Pemerintahan 75 75 75

Bank 24 26 29

Kantor Lain 42 42 42


2.2.10 Transportasi

Panjang jalan di Kota Probolinggo pada tahun 2011 mencapai 228,63 kilometer.

Panjang jalan yang berada dibawah wewenang negara adalah 22,04 kilometer dan dibawah

wewenang kota sepanjang 206,59 kilometer.

Grafik 2.3 Panjang Jalan Kota Menurut Kondisi Jalan

Sumber: Dinas Pekerjaan Umum Kota Probolinggo

26

2.3 Kondisi Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting

2.3.1 Cakupan Pelayanan

Berikut ini merupakan cakupan pelayanan dan perolehan pelanggan PDAM dari tahun

2007 hingga tahun 2010 di Kota Probolinggo:

Tabel 2.12 Jumlah penduduk, jumlah pelanggan, dan cakupan pelayanan Kota Probolinggo

2007 2008 2009 2010

Jumlah

penduduk186.773 215.158 217.501 217.062

Jumlah

pelanggan13.332 14.019 14.692 15.847

Cakupan

pelayanan79.992 84.114 88.152 95.082

Sumber: PDAM Kota Probolinggo

2.3.2 Jenis Pelayanan

1. Pemasangan baru

2. Pengaduan :

-Air kecil/tidak keluar

-Pipa bocor

- Air kotor

- Meter macet/meter hilang

3. Pencabutan dan penyambungan kembali

4. Perbaikan meter dan tera meter sertapenggantian meter

2.3.3 Inovasi Pelayanan

27

1. Pembayaran rekening air secara online

2. Pembukaan loket pembantu di dua lokasi:

- Alun-alun ( Jl. KH. Mansyur)

- Kelurahan Kanigaran ( Jl. Cokroaminoto )

3. Kerjasama sama dengan pihak kedua:

- Bank BRI

- Bank BUKOPIN

- PT. POS Indonesia

2.3.4 Struktur Organisasi

Struktur Organisasi dan Tata Kerja PDAM Kota Probolinggo berdasarkan Surat

Keputusan Walikota Nomor 43 Tahun 2001 Tanggal 4 April 2001adalah sebagai berikut:

28

http://pdam.probolinggokota.go.id/wp-content/uploads/2012/09/STRUKTUR-ORGANISASI.png

Gambar 2.3 Bagan struktur organisasi PDAM Kota Probolinggo

Sumber: PDAM Kota Probolinggo

2.3.5 Kualitas Air PDAM eksisting

Berikut ini merupakan hasil pemeriksaan Air PDAM Kota Probolinggo Tahun 2011:

Tabel 2.13 Hasil pemeriksaan kualitas air PDAM Kota Probolinggo

Parameter Satuan Metode Batas Maksimal yang

Diperbolehkan

Limit Deteksi/

LD

Hasil

FisikaBau - SMP.215A.2005 Tak Berbau - Tak Berbau

Jumlah zat padat terlarut

mg/l SNI. 06. 6989.26.2005 1500 1 195

Kekeruhan Skala NTU

SNI 06.6989.25.2005 25 0,060 0,743

Rasa - SMP.2160A.2005 Tak Berasa - Tak BerasaSuhu ºC SNI 06.6989.23.2005 Suhu udara ±3ºC 0,1 28,0Warna TCU SNI 06.6989.24.2005 50 1 1Daya Hantar Listrik

SNI 06.6989.1.2004 - 2 391

KIMIAA. Kimia OrganikAir Raksa mg/l IK NO.02 (AAS) 0,001 0,0010 <LDArsen mg/l - 0,05 - -Beal mg/l SNI 06.6989.4.2004 1,0 0,0037 <LDFluorida mg/l SNI 06.6989.29.2005 1,5 0,010 0,14Kadmium mg/l SNI 06.6989.16.2004 0,005 0,0010 <LDKesadahan sebagai CaCO3

mg/l SNI 06.6989.12.2004 500 2.000 134,64

Khlorida mg/l SNI 06.6989.19.2004 600 9.986 15,88Kromium, Valensi 6

mg/l SNI 06.6989.53.2005 0,05 0,030 <LD

Parameter Satuan Metode Batas Maksimal yang

Diperbolehkan

Limit Deteksi/

LD

Hasil

Mangan mg/l SNI 06.6989.19.2004 0,5 0,0491 <LDNitrat sebagai N mg/l SNI 06.2480.2004 10 0,0019 2,5144Nitrit sebagai N mg/l SNI 06.6989.9.2004 1,0 0,0021 0,0049pH SNI 06.6989.11.2004 6,5-9,0 0,01 7,05Selenium mg/l - 0,01 - -Seng mg/l SNI 06.6989.7.2004 15 0,0075 <LDSianida mg/l SNI 19.6964.6.2003 0,1 0,001 <LDSulfat mg/l SNI 06.6989.20.2004 400 0,693 4,2559

29

Timbal mg/l SNI 06.6989.8.2004 0,05 0,0036 <LDB. Kimia Organik 0,0036Zat Organik (KMnO4)

mg/l SNI 06.6989.8.2004 10 0,16 3,19

Deterjen mg/l SNI P.5540.0.2005 0,5 0,001 <LDSumber: PDAM Kota Probolinggo (Agustus, 2012)

2.4 Tinjauan Arah Pengembangan Kota

2.4.1 Visi dan Misi Pembangunan Daerah

Sebagai kota sedang yang memiliki potensi daerah yang cukup besar untuk menjadi

kota yang lebih maju maka pemerintahan Kota Probolinggo menetapkan visi dan misi

pembangunan daerah Probolinggo yang disesuaikan dengan potensi Kota Probolinggo serta

penduduk Kota Probolinggo. Berikut ini visi dan misi pembangunan Kota Probolinggo:

a. Visi pembangunan daerah

Berdasarkan Undang-Undang Nomor 25 Tahun 2004 tentang Sistem Perencanaan

Pembangunan Nasional dan Peraturan Pemerintah RI Nomor 8 Tahun 2008 tentang Tahapan,

Tata Cara Penyusunan, Pengendalian dan Evaluasi Pelaksanaan Rencana Pembangunan

Daerah, visi adalah rumusan umum mengenai keadaan yang diinginkan pada akhir periode

perencanaan. Berdasarkan pengertian dimaksud serta dengan berlandaskan kepada dasar

filosofis yang dianut oleh masyarakat Kota Probolinggo maka visi pembangunan daerah Kota

Probolinggo Tahun 2010-2014 adalah: “Terwujudnya kesejahteraan masyarakat Kota

Probolinggo melalui percepatan penanggulangan kemiskinan dan pengangguran berbasis

investasi produktif dan berkesinambungan.”

b. Misi pembangunan daerah

Misi merupakan rumusan umum mengenai upaya-upaya yang akan dilaksanakan

untuk mewujudkan visi. Berdasarkan pengertian tersebut dan dengan berlandaskan kepada

makna visi Kota Probolinggo maka ditetapkan misi pembangunan daerah Kota Probolinggo

2010-2014yaitu:

- Mewujudkan masyarakat Kota Probolinggo yang berdaya, mandiri, berbudaya,

demokratis, dan agamis yang didukung oleh sumber daya manusia yang berkualitas

dan berakhlak mulia.

- Mewujudkan kesejahteraan masyarakat seutuhnya melalui pertumbuhan ekonomi

yang merata, berkeadilan, dan berwawasan lingkungan.

30

- Mewujudkan iklim investasi yang prospektif dan kondusif yang didukung oleh sarana

dan prasarana kota yang berkualitas serta pelayanan publik yang prima.

- Menegakkan supremasi hukum, ketentraman, dan ketertiban umum yang disertai

dengan penyelenggaraan pemerintahan yang bersih dan berwibawa berlandaskan

prinsip-prinsip tata pemerintahan yang baik.

c. Motto dan prinsip pembangunan daerah

Motto dan prinsip merupakan energizing bagi seluruh sumber daya penggerak

pembangunan di Kota Probolinggo yang bermanfaat sebagai penyelaras semua aktivitas

pembangunan baik yang dilaksanakan oleh pemerintah, masyarakat maupun sektor swasta.

Motto yang menjadi kehendak dan tekad masyarakat Kota Probolinggo dalam pembangunan

daerah adalah:

- Trikarsa Bina Praja, yaitu tiga kehendak masyarakat Kota Probolinggo untuk

melestarikan serta menumbuhkembangkan ciri khas Kota Probolinggo sebagai Kota

Bayuangga (Angin, Anggur dan Mangga).

- Bestari, yaitu tekad bersama masyarakat Kota Probolinggo untuk melestarikan dan

menumbuhkembangkan motto Kota Probolinggo sebagai Kota Bestari (Bersih, Sehat,

Tertib, Aman, Rapi dan Indah).

Dalam rangka memberikan semangat dan arah yang selaras dalam menggerakan tekad

dan kehendaknya, masyarakat Kota Probolinggo memegang teguh prinsip-prinsip dalam

pembangunan daerah antara lain:

- Partisipasi. Bahwa dalam rangka efektivitas dan efisiensi pembangunan di Kota

Probolinggo dibutuhkan partisipasi masyarakat secara aktif dan bertanggungjawab

dalam setiap tahapan pembangunan, mulai dari perencanaan, pelaksanaan serta

monitoring dan evaluasi sehingga hasil-hasil pembangunan lebih berdayaguna dan

berhasil guna. Berdasarkan prinsip ini, maka model pembangunan Kota Probolinggo

lebih didominasi oleh model pembangunan yang berpusat pada manusia (people-

centred development model). Model ini bertumpu pada pelibatan masyarakat secara

aktif dan berkesinambungan.

- Keadilan. Bahwa hasil-hasil pembangunan harus mampu memberikan kemanfaatan

yang merata dan berkelanjutan bagi seluruh lapisan masyarakat Kota Probolinggo

terutama dalam pemenuhan hak-hak dasar rakyat.

- Akuntabilitas. Bahwa seluruh aktivitas pembangunan daerah beserta hasil-hasilnya

harus dapat dipertanggungjawabkan baik secara vertikal maupun horizontal.

31

2.4.2 Rencana Penggunaan Lahan

Dalam proses perencanaan suatu kota maupun daerah, aspek tata guna lahan

merupakan aspek penting untuk ditinjau lebih mendalam sehingga dapat direncanakan dan

diketahui jenis penggunaan tanah dan pola struktur ruang yang ada serta cocok dengan

berbagai aspek kehidupan seperti aspek budaya, aspek sosial, dan aspek ekonomi. Berikut ini

merupakan rencana penggunaan lahan yang termuat dalam Rencana Tata Ruang Wilayah

Kota Probolinggo Tahun 2009-2028.

1. Kawasan budidaya pertanian

Kawasan pertanian meliputi sawah, pertanian lahan kering dan peternakan. Alokasi

kawasan pertanian seluas ± 1.034,67 Ha (18,26%) terletak di Kecamatan Mayangan seluas ±

100,66 Ha, Kecamatan Kanigaran seluas ± 66,81 Ha, Kecamatan Kademangan seluas ±

152,44 Ha, Kecamatan Wonoasih seluas ± 453,63 Ha, dan Kecamatan Kedopok seluas ±

261,14 Ha.

2. Kawasan budidaya industri dan pergudangan

- Kawasan peruntukan industri pelabuhan meliputi:

a. Kawasan peruntukan industri pelabuhan seluas ± 85,03 Ha di Kecamatan

Mayangan.

b. Kawasan peruntukan pengembangan industri perikanan seluas ± 30 Ha di

sekitar Pelabuhan Perikanan Pantai di Kecamatan Mayangan.

c. Kawasan pengembangan industri perikanan dan pengembangan industri

pendukung pelabuhan yang terdapat di Kawasan Pelabuhan Perikanan Pantai

dan Pelabuhan Umum (Barang) di Kecamatan Mayangan dengan

memanfaatkan Jalan Lingkar Utara (JLU).

- Kawasan peruntukan industri sepanjang Jalan Brantas meliputi: kawasan peruntukan

industri seluas ± 200 Ha di Kecamatan Kademangan.

- Kawasan agroindustri meliputi: kawasan seluas ± 12 Ha di Kecamatan Kedopok.

- Sentra peruntukan industri kecil merupakan kawasan peruntukan industri kecil skala

rumah tangga yaitu industri makanan/bahan makanan, bordir, mebel, genteng, batu

bata, alat dapur, anyam-anyaman, meubel, gamping, pande besi menyebar di

Kecamatan Kademangan, Kecamatan Wonoasih, dan Kecamatan Kedopok.

32

3. Kawasan pariwisata

Kawasan pariwisata dialokasikan pada daerah pantai sebelah Timur kegiatan dermaga

Pelabuhan Perikanan Pantai (PPP) dan galangan kapal nelayan, Taman Wisata Studi

Lingkungan (TWSL) di Kelurahan Mangunharjo, dan pengembangan kegiatan wisata di

antaranya mata air Sumber Wetan di Kelurahan Sumber Wetan, Sungai Umbul, dan Kasbah.

4. Kawasan perumahan

Kawasan perumahan meliputi perumahan dengan kepadatan tinggi, perumahan

dengan kepadatan sedang dan perumahan dengan kepadatan rendah:

- Perumahan dengan kepadatan tinggi meliputi kawasan perumahan di Kecamatan

Mayangan dan Kecamatan Kanigaran.

- Perumahan dengan kepadatan sedang meliputi kawasan perumahan di Kecamatan

Kademangan.

- Perumahan dengan kepadatan rendah meliputi kawasan perumahan di Kecamatan

Wonoasih dan Kecamatan Kedopok.

5. Kawasan budidaya perdagangan dan jasa

Adapun rencana pengembangan untuk kegiatan perdagangan dan jasa di Kota

Probolinggo meliputi:

- Kegiatan perdagangan dan jasa masih akan dipusatkan di Kecamatan Mayangan dan

Kanigaran sesuai dengan kondisi saat ini dengan skala pelayanan kota dan wilayah.

- Pusat perdagangan dan jasa baru dikembangkan di sub pusat-sub pusat baru sesuai

dengan rencana struktur tata ruang yang telah disusun.

- Pengendalian penggunaan lahan perdagangan dan jasa pada lokasi rencana Jalan

Lingkar Utara dan by pass agar tidak terjadi dominasi penggunaan lahan dan

pemusatan kegiatan.

6. Kawasan perikanan

Kawasan perikanan meliputi:

- Perikanan tangkap, terdapat di wilayah perairan kewenangan Kota Probolinggo

sepanjang 0 sampai 4 neutical mil dari garis pantai.

33

- Perikanan budidaya air payau, terdapat di wilayah Kelurahan Pilang, Kelurahan

Mangunharjo, Kelurahan Ketapang, Kelurahan Mayangan, dan Kelurahan Sukabumi.

- Perikanan budidaya air tawar, terdapat di wilayah Kecamatan Kademangan,

Kecamatan Kedopok, dan Kecamatan Wonoasih.

- Perikanan budidaya laut terletak di kecamatan Mayangan dan Kecamatan

Kademangan.

- Pengelolaan hasil perikanan terdapat di kawasan Pelabuhan Perikanan Pantai (PPP)

Mayangan.

7. Kawasan peruntukan lainnya

- Kawasan peruntukan pendidikan meliputi: pendidikan pra sekolah; pendidikan dasar

dan menengah serta pendidikan tinggi.

- Kawasan peruntukan kesehatan meliputi: Rumah Sakit Umum, Puskesmas,

Puskesmas Pembantu, BKIA dan Apotik.

- Kawasan peruntukan peribadatan meliputi: masjid, langgar, gereja, dan vihara.

Tabel 2.14 Rencana luas penggunaan lahan (ha) di Kota Probolinggo Tahun 2028

No.Penggunaan

lahan

Luas (ha)

Total %Maya-

ngan

Kaniga

-ran

Kade-

mangan

Wono-

asih

Kedo-

pok

Kawasan Lindung

1. Hutan mangrove 17 0 15 0 0 32 0,56

2.Sempadan

sungai

9,9 6,4 56,8 91,2 19,8 184,1 3,25

Kawasan Budidaya

3.Pertanian 100,66 66,81 152,44 453,63 261,14 1.034,6

7

18,26

4.Industri dan

Pergudangan

95,66 18,05 248,17 0 5,66 367,54 6,49

5.Perumahan 405,50 507,91 443,61 442,24 418,73 2.217,9

9

39,14

6. Perdagangan 8,5 12,2 13,5 12,1 12,7 59 1,04

34

dan jasa

7. Fasilitas umum 142,5 148,4 86,5 20,7 33,3 431,4 7,61

8.Ruang Terbuka

Hijau Publik

173,1 213,1 255,1 219,6 272,5 1.133,3 20,00

9. Jalan 62,2 40,3 33,3 46,2 24,7 206,7 3,65

Jumlah 865,5 1.065,3 1.275,4 1.098,1 1.362,4 5.666,7 100

Sumber: Pemerintah Kota Probolinggo

Berdasarkan tabel di atas maka dapat diketahui bahwa akan terjadi perbedaan

penggunaan lahan yang cukup signifikan pada tahun 2028. Pertanian, misalnya, akan

berkurang prosentasenya dari semula 45,77% di tahun 2007 menjadi hanya 18,26% di tahun

2028. Sebaliknya, akan terjadi kenaikan prosentase penggunaan lahan untuk Ruang Terbuka

Hijau Publik (hutan kota) dari semula 0,48% menjadi 20%. Kenaikan lain juga terjadi pada

fasilitas industri dan pergudangan serta perumahan dengan nominal prosentase yang tidak

besar.

35

BAB 3

PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM

3.1 Cakupan Wilayah dan Periode Pelayanan

Cakupan wilayah yang direncanakan pada tahun 2045 mencakup 86% dari seluruh

wilayah di Kota Probolinggo baik untuk kawasan domestik maupun non domestik.

Sedangkan, periode pelayanannya adalah 30 tahun (tahun 2015-2045). Berikut ini merupakan

tingkat pelayanan yang diharapkan akan tercapai dalam jangka waktu 25 tahun:

Tabel 3.1 Rencana tingkat pelayanan

Tahun

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Tingkat Pelayanan 51% 57% 64% 70% 77% 83% 90%

Sumber: Analisa Penulis, 2013

Cakupan wilayah ditentukan berdasarkan rencana tingkat pelayanan, jumlah penduduk di

masing-masing kecamatan, dan Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Probolinggo. Area yang

termasuk hutan mangrove dan Ruang Terbuka Hijau tidak termasuk dalam cakupan wilayah.

Berikut ini merupakan cakupan wilayah yang direncanakan:

36

Gambar 3.1 Rencana cakupan wilayah pengelolaan air di Kota Probolinggo

Ket: area yang berwarna tidak termasuk dalam cakupan wilayah


Tabel 3.2 Rencana cakupan wilayah

Tahun Kecamatan Cakupan Wilayah

2015

Kademangan 6,50 km2

Kedopok 6,95 km2

Wonoasih 5,60 km2

Mayangan 4,41 km2

Kanigaran 5,43 km2

2020

Kademangan 7,27 km2

Kedopok 7,77 km2

Wonoasih 6,26 km2

Mayangan 4,93 km2

Kanigaran 6,07 km2

2025

Kademangan 8,16 km2

Kedopok 8,72 km2

Wonoasih 7,03 km2

Mayangan 5,54 km2

Kanigaran 6,82 km2

2030

Kademangan 8,93 km2

Kedopok 9,54 km2

Wonoasih 7,69 km2

Mayangan 6,06 km2

Kanigaran 7,46 km2

2035 Kademangan 9,82 km2

37

Kedopok 10,49 km2

Wonoasih 8,46 km2

Mayangan 6,66 km2

Kanigaran 8,20 km2

2040

Kademangan 10,59 km2

Kedopok 11,31 km2

Wonoasih 9,11 km2

Mayangan 7,18 km2

Kanigaran 8,84 km2

2045

Kademangan 11,48 km2

Kedopok 12,26 km2

Wonoasih 9,88 km2

Mayangan 7,79 km2

Kanigaran 9,59 km2


3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Minum

Sebelum dilakukan proyeksi kebutuhan air minum, terlebih dahulu dilakukan proyeksi

jumlah penduduk dengan menggunakan tiga buah metode yaitu metode aritmatik (Arithmatic

Rate of Growth), metode geometrik (Geometric Rate of Growth), dan metode eksponensial

(Eksponensial Rate of Growth). Pada metode aritmatik rumus yang digunakan adalah Pn =

P0(1 + rn), sedangkan pada metode geometrik adalah Pn = P0(1 + a)n, dan pada metode

eksponensial adalah Pn = P0(ern).

Jumlah penduduk Kota Probolinggo yang diketahui merupakan jumlah penduduk

pada tahun 2006, 2007, 2009, 2010, dan 2011. Sementara itu, laju pertumbuhan penduduk per

kecamatan pada tahun 2011 yang diketahui adalah sebagai berikut:

Tabel 3.3 Laju pertumbuhan penduduk per kecamatan per tahun 2000-2010

Kecamatan Jumlah Penduduk Laju

Pertumbuhan

Penduduk

Per Tahun

2000 2010

L P J L P J

38

2000-2010

Kademangan 16.389 16.706 33.095 19.489 20.431 39.920 1,89

Kedopok 12.677 12.973 25.650 12.193 15.212 30.405 1,72

Wonoasih 13.811 14.070 27.881 15.673 16.014 31.687 1,29

Mayangan 27.385 28.511 55.896 29.681 30.765 60.446 0,79

Kanigaran 23.901 25.099 49.000 26.879 27.725 54.604 1,09

Jumlah 94.163 97.359 191.522 106.915 110.147 217.062 1,26


Keterangan: L = Laki-laki

P = Perempuan

J = Jumlah

Tabel 3.4 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo

TahunJumlah Penduduk

(metode aritmatik)

Jumlah Penduduk

(metode geometrik)

Jumlah Penduduk

(metode

eksponensial)

2006 186.773 186.773 186.773

2007 215.158 215.158 215.158

2009 217.501 217.501 217.501

2010 217.062 217.062 217.062

2011 218.061 218.061 218.061

2012 220.821 220.821 220.840

2013 223.580 223.619 223.658

2014 226.340 226.456 226.516

2015 229.099 229.333 229.414

2016 231.859 232.251 232.354

2017 234.618 235.209 235.335

2018 237.378 238.210 238.358

2019 240.138 241.252 241.425

39

2020 242.897 244.337 244.535

2021 245.657 247.466 247.689

2022 248.416 250.639 250.888

2023 251.176 253.858 254.133

2024 253.935 257.121 257.424

2025 256.695 260.431 260.762

2026 259.454 263.788 264.149

2027 262.214 267.193 267.583

2028 264.974 270.646 271.068

2029 267.733 274.149 274.602

2030 270.493 277.702 278.187

2031 273.252 281.305 281.824

2032 276.012 284.960 285.513

2033 278.771 288.667 289.255

2034 281.531 292.427 293.052

Tahun

Jumlah Penduduk

(metode aritmatik)Jumlah Penduduk

(metode geometrik)

Jumlah Penduduk

(metode

eksponensial)

2035 284.291 296.241 296.904

2036 287.050 300.111 300.811

2037 289.810 304.035 304.775

2038 292.569 308.017 308.797

2039 295.329 312.056 312.878

2040 298.088 316.153 317.017

2041 300.848 320.309 321.218

2042 303.608 324.525 325.479

2043 306.367 328.803 329.803

2044 309.127 333.142 334.190

2045 311.886 337.545 338.641


40

2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 20500

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

f(x) = 3420.94159360785 x − 6664053.96157816R² = 0.989454897255877

Proyeksi Penduduk Kota Probolinggo Metode Aritmatik

Tahun

Jum

lah

Pend

uduk

Grafik 3.1 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo dengan metode aritmatik


2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 20500

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

f(x) = 2776.03889272571 x − 5364867.02370625R² = 0.989802449069972

Proyeksi Penduduk Kota Probolinggo Metode Geometrik

Grafik 3.2 Proyeksi jumlah penduduk Kota Probolinggo dengan metode geometrik


41

Dari grafik terlihat jelas bahwa metode proyeksi yang memiliki nilai R paling

mendekati 1 adalah metode geometrik. Oleh karena itu, hasil proyeksi penduduk yang

nantinya digunakan adalah hasil proyeksi penduduk dengan metode geometrik.

Proyeksi kebutuhan air minum penduduk terbagi menjadi dua bagian yaitu proyeksi

kebutuhan domestik dan kebutuhan non-domestik. Kebutuhan air domestik terbagi lagi

menjadi sambungan langsung (sambungan rumah tangga) dan sambungan tak langsung

(hidran umum). Sedangkan, untuk kebutuhan non-domestik terdiri dari sarana pendidikan,

fasilitas kesehatan, fasilitas peribadatan, fasilitas perdagangan, fasilitas akomodasi, fasilitas

perindustrian, dan fasilitas perkantoran.

Selain proyeksi tersebut di atas, komponen proyeksi total kebutuhan air juga ditambah

dengan proyeksi kebutuhan air untuk sarana umum, kebocoran (head loss), dan kebutuhan air

untuk kebakaran.

3.2.1 Proyeksi Kebutuhan Air Domestik

Berikut ini merupakan proyeksi kebutuhan air untuk sambungan langsung:

Tabel 3.5 Proyeksi kebutuhan air untuk sambungan rumah tangga (SR) Kota Probolinggo

Tahun Jumlah

Penduduk

(jiwa)

%Penduduk

dilayani

Jumlah Kebutuhan

air (l/dt)

2015 229.333 85,33 19.227 178,03

2020 244.337 87,33 23.132 214,19

2025 260.431 89,33 27.477 254,42

2030 277.702 91,33 32.308 299,15

2035 296.241 93,33 37.674 348,83

2040 316.153 95,33 43.631 403,99

2045 337.545 97,33 50.240 465,19


42

Berikut ini merupakan proyeksi kebutuhan air untuk sambungan tak langsung:

Tabel 3.6 Proyeksi kebutuhan air untuk sambungan tak langsung (hidran umum) Kota Probolinggo

Tahun

Jumlah

Penduduk

(jiwa)

%Penduduk

dilayaniJumlah

Kebutuhan

air (l/dt)

2015 229.333 14,67 26 0,92

2020 244.337 12,67 23 0,79

2025 260.431 10,67 19 0,67

2030 277.702 8,67 16 0,54

2035 296.241 6,67 12 0,42

2040 316.153 4,67 8 0,29

2045 337.545 2,67 5 0,17


Sehingga total kebutuhan air domestik Kota Probolinggo ditunjukkan oleh tabel di

bawah ini:

Tabel 3.7 Proyeksi kebutuhan air domestik Kota Probolinggo

Jenis

Pemakaian2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Sambungan

Rumah

Tangga (SR)

178,03 214,19 254,42 299,15 348,83 403,99 465,19

Hidran

Umum (HU)0,92 0,79 0,67 0,54 0,42 0,29 0,17

Total

(liter/detik)178,95 214,98 255,09 299,69 349,25 404,28 465,36


3.2.2 Proyeksi Kebutuhan Air Non-domestik

43

Proyeksi kebutuhan air non-domestik didasarkan pada data pertumbuhan terakhir

fasilitas-fasilitas sosial ekonomi yang ada pada cakupan wilayah perencanaan Kota

Probolinggo. Kebutuhan air non-domestik menurut kriteria perencanaan pada Dinas

Pekerjaan Umum dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 3.8 Kebutuhan Air Non-domestik untuk Kota Kategori I, II, III, IV

SEKTOR NILAI SATUAN

Sekolah 10 liter/murid/hari

Rumah Sakit 200 liter/bed/hari

Puskesmas 2.000 liter/unit/hari

Masjid 3.000 liter/unit/hari

Kantor 10 liter/pegawai/hari

Pasar 12.000 liter/hektar/hari

Hotel 150 liter/bed/hari

Rumah Makan 100 liter/tempat duduk/hari

Komplek Militer 60 liter/orang/hari

Kawasan Industri 0,2-0,8 liter/detik/hektar

Kawasan Pariwisata 0,1-0,3 liter/detik/hektarSumber: Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996

Berikut ini merupakan proyeksi kebutuhan air untuk sarana pendidikan yang

dilakukan dengan menggunakan dan memproyeksikan data jumlah murid TK, SD, SMP,

SMA & SMK, madrasah, dan Perguruan Tinggi yang terdapat di Kota Probolinggo.

Diasumsikan kebutuhan air setiap murid akan tetap konstan dari tahun 2015 hingga tahun

2045.

Tabel 3.9 Proyeksi Kebutuhan Air sarana pendidikan di Kota Probolinggo

Tahun Jumlah MuridKebutuhan Air

(liter/orang/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 57.964 10 6,72

2020 61.756 10 7,16

2025 65.824 10 7,63

2030 70.189 10 8,14

2035 74.875 10 8,68

44

2040 79.908 10 9,27

2045 85.314 10 9,89


Proyeksi kebutuhan air untuk fasilitas kesehatan di Kota Probolinggo dilakukan baik

untuk rumah sakit maupun puskesmas. Untuk rumah sakit, proyeksi dihasilkan dengan

menggunakan data jumlah unit rumah sakit dan asumsi jumlah tempat tidur di masing-masing

rumah sakit adalah 90 buah dengan nilai kebutuhan airnya sebesar 10

liter/bed/hari.Sedangkan, untuk puskesmas proyeksi dihasilkan dengan menggunakan jumlah

unit puskesmas di Kota Probolinggo dengan nilai kebutuhan air sebesar 2.000 liter/unit/hari.

Diasumsikan nilai kebutuhan air pada rumah sakit dan puskesmas akan tetap konstan hingga

tahun 2045.

Tabel 3.10 Proyeksi Kebutuhan Air Rumah Sakit di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Tempat Tidur

Kebutuhan Air

(liter/bed/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 474 200 1,10

2020 506 200 1,17

2025 539 200 1,25

2030 575 200 1,33

2035 613 200 1,42

2040 654 200 1,51

2045 698 200 1,62


45

Tabel 3.11 Proyeksi Kebutuhan Air Puskesmas di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Puskesmas

Kebutuhan Air

(liter/unit/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 5 2.000 0,12

2020 6 2.000 0,13

2025 6 2.000 0,14

2030 6 2.000 0,15

2035 7 2.000 0,16

2040 7 2.000 0,17

2045 8 2.000 0,18


Proyeksi kebutuhan air untuk fasilitas peribadatan di Kota Probolinggo dilakukan

untuk masjid, langgar, gereja, dan vihara yang terdapat di kota ini. Untuk proyeksi masjid,

dilakukan dengan mengalikan proyeksi jumlah masjid dengan nilai kebutuhan air masjid

sesuai acuan Dinas Pekerjaan Umum yaitu 3.000 liter/unit/hari. Sedangkan, untuk proyeksi

langgar, gereja, dan vihara dilakukan dengan menghitung luas efektif dari masing-masing

tempat tersebut. Diasumsikan luas rata-rata untuk langgar, gereja, dan vihara masing-masing

adalah 100, 150, dan 150 meter persegi serta nilai kebutuhan airnya adalah 10, 5, dan 5

liter/m2/hari dengan nilai yang tetap konstan hingga akhir tahun rencana.

Tabel 3.12 Proyeksi kebutuhan air Masjid di Kota Probolinggo

Tahun Jumlah MasjidKebutuhan Air

(liter/unit/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 136 3.000 4,71

2020 145 3.000 5,02

2025 154 3.000 5,35

2030 164 3.000 5,70

2035 175 3.000 6,09

2040 187 3.000 6,49

46

2045 200 3.000 6,93


Tabel 3.13 Proyeksi kebutuhan air Langgar di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Langgar

Luas Efektif

@100 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 1.015 101.488 10 11,75

2020 1.081 108.128 10 12,51

2025 1.153 115.250 10 13,34

2030 1.229 122.893 10 14,22

2035 1.311 131.098 10 15,17

2040 1.399 139.909 10 16,19

2045 1.494 149.376 10 17,29


Tabel 3.14 Proyeksi kebutuhan air Gereja di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Gereja

Luas Efektif

@150 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 15 2.209 5 0,13

2020 16 2.353 5 0,14

2025 17 2.508 5 0,15

2030 18 2.674 5 0,15

2035 19 2.853 5 0,17

2040 20 3.045 5 0,18

2045 22 3.251 5 0,19


Tabel 3.15 Proyeksi kebutuhan air Vihara di Kota Probolinggo

Tahun Jumlah Luas Efektif Kebutuhan Jumlah

47

Vihara @150 m2Air

(liter/m2/hari)

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 1 158 5 0,01

2020 1 168 5 0,01

2025 1 179 5 0,01

2030 1 191 5 0,01

2035 1 204 5 0,01

2040 1 217 5 0,01

2045 2 232 5 0,01


Proyeksi kebutuhan air untuk fasilitas perdagangan di Kota Probolinggo dilakukan

untuk pasar, pasar swalayan, dan mal/plaza. Ketiganya dihitung dengan asumsi masing-

masing pasar, pasar swalayan, dan mal/plaza memiliki luas 3.000, 3.000, dan 5.000 meter

persegi. Berdasarkan acuan Dinas Pekerjaan Umum, nilai kebutuhan air untuk pasar adalah

sebesar 12.000 liter/hektar/hari atau 1,2 liter/m2/hari. Sementara itu, untuk pasar swalayan

dan mal/plaza masing-masing diasumsikan sebesar 40 liter/m2/hari dan 80 liter/m2/hari dan

tetap konstan hingga akhir tahun rencana.

Tabel 3.16 Proyeksi kebutuhan air Pasar di Kota Probolinggo

Tahun Jumlah PasarLuas Efektif

@3.000 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 19 56.938 1,2 0,79

2020 20 60.663 1,2 0,84

2025 22 64.659 1,2 0,90

2030 23 68.946 1,2 0,96

2035 25 73.549 1,2 1,02

2040 26 78.493 1,2 1,09

2045 28 83.804 1,2 1,16


Tabel 3.17 Proyeksi kebutuhan air Pasar Swalayan di Kota Probolinggo

48

TahunJumlah Pasar

Swalayan

Luas Efektif

@3.000 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 27 82.243 40 38,08

2020 29 87.624 40 40,57

2025 31 93.396 40 43,24

2030 33 99.589 40 46,11

2035 35 106.238 40 49,18

2040 38 113.378 40 52,49

2045 40 121.050 40 56,04


Tabel 3.18 Proyeksi kebutuhan air Mal/Plaza di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Mal/Plaza

Luas Efektif

@5.000 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 2 10.544 80 9,76

2020 2 11.234 80 10,40

2025 2 11.974 80 11,09

2030 3 12.768 80 11,82

2035 3 13.620 80 12,61

2040 3 14.536 80 13,46

2045 3 15.519 80 14,37


Proyeksi kebutuhan air untuk fasilitas akomodasi (hotel) dihitung dengan

menggunakan data jumlah tempat tidur hotel yang terdapat di Kota Probolinggo. Nilai

kebutuhan air yang digunakan adalah nilai acuan dari DPU sebesar 150 liter/bed/hari.

49

Tabel 3.19 Proyeksi kebutuhan air Hotel di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Tempat Tidur

Kebutuhan Air

(liter/bed/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 635 150 1,10

2020 677 150 1,17

2025 721 150 1,25

2030 769 150 1,34

2035 821 150 1,42

2040 876 150 1,52

2045 935 150 1,62


Proyeksi kebutuhan air untuk fasilitas perindustrian terdiri dari dua bagian yaitu

proyeksi untuk industri besar dan sedang serta proyeksi untuk industri kecil (formal).

Keduanya menggunakan data jumlah pekerja dengan nilai kebutuhan air diasumsikan sebesar

60 liter/orang/hari untuk industri besar dan sedang serta 40 liter/orang/hari untuk industri

kecil.

Tabel 3.20 Proyeksi kebutuhan air Industri Besar dan Sedang di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Pekerja

Kebutuhan Air

(liter/orang/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 11.103 60 7,71

2020 11.830 60 8,21

2025 12.609 60 8,76

2030 13.445 60 9,34

2035 14.342 60 9,96

2040 15.306 60 10,63

2045 16.342 60 11,35


Tabel 3.21 Proyeksi kebutuhan air Industri Kecil (Formal)di Kota Probolinggo

50

TahunJumlah

Pekerja

Kebutuhan Air

(liter/orang/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 3.311 40 1,53

2020 3.527 60 1,63

2025 3.760 60 1,74

2030 4.009 60 1,86

2035 4.277 60 1,98

2040 4.564 60 2,11

2045 4.873 60 2,26


Fasilitas perkantoran yang diproyeksikan terdiri dari pemerintahan, bank, dan fasilitas

lain dengan perhitungan luas efektifnya. Diasumsikan untuk setiap kantor pemerintah

memiliki luas 350 m2 dan untuk bank sebesar 250 m2, sedangkan untuk fasilitas kantor

lainnya sebesar 150 m2. Nilai kebutuhan untuk kantor pemerintahan, bank, dan kantor lainnya

masing-masing diasumsikan sebesar 30, 40, dan 40 liter/m2/hari.

Tabel 3.22 Proyeksi kebutuhan air Kantor Pemerintahan di Kota Probolinggo

Tahun

Jumlah

Kantor

Pemerintahan

Luas Efektif

@350 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 79 27.678 30 9,61

2020 84 29.489 30 10,24

2025 90 31.431 30 10,91

2030 96 33.516 30 11,64

2035 102 35.753 30 12,41

2040 109 38.156 30 13,25

2045 116 40.738 30 14,15


Tabel 3.23 Proyeksi kebutuhan air Bank di Kota Probolinggo

Tahun Jumlah Bank Luas Efektif Kebutuhan Jumlah

51

@250 m2Air

(liter/m2/hari)

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 30 7.625 40 3,53

2020 32 8.124 40 3,76

2025 35 8.659 40 4,01

2030 37 9.233 40 4,27

2035 39 9.849 40 4,56

2040 42 10.511 40 4,87

2045 45 11.223 40 5,20


Tabel 3.24 Proyeksi kebutuhan air Kantor Lain di Kota Probolinggo

TahunJumlah

Kantor

Luas Efektif

@150 m2

Kebutuhan

Air

(liter/m2/hari)

Jumlah

Kebutuhan Air

(liter/detik)

2015 44 6.643 40 3,08

2020 47 7.077 40 3,28

2025 50 7.543 40 3,49

2030 54 8.044 40 3,72

2035 57 8.581 40 3,97

2040 61 9.157 40 4,24

2045 65 9.777 40 4,53


52

Tingkat pelayanan untuk kebutuhan air non-domestik diasumsikan sama dengan

tingkat pelayanan Kota Probolinggo secara keseluruhan sehingga total kebutuhan non-

domestik terlayani adalah sebagai berikut:

Tabel 3.25 Proyeksi kebutuhan air non-domestik terlayani di Kota Probolinggo

Jenis Pemakaian

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Fasilitas pendidikan

6,72 7,16 7,63 8,14 8,68 9,27 9,89

Rumah Sakit 1,10 1,17 1,25 1,33 1,42 1,51 1,62Puskesmas 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18Masjid 4,71 5,02 5,35 5,70 6,09 6,49 6,93Langgar 11,75 12,51 13,34 14,22 15,17 16,19 17,29Gereja 0,13 0,14 0,15 0,15 0,17 0,18 0,19Vihara 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01Pasar 0,79 0,84 0,90 0,96 1,02 1,09 1,16Pasar Swalayan

38,08 40,57 43,24 46,11 49,18 52,49 56,04

Mal/plaza 9,76 10,40 11,09 11,82 12,61 13,46 14,37Jenis

Pemakaian2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Hotel 1,10 1,17 1,25 1,34 1,42 1,52 1,62Industri besar 7,71 8,21 8,76 9,34 9,96 10,63 11,35

53

dan sedangIndustri kecil (formal)

1,53 1,63 1,74 1,86 1,98 2,11 2,26

Kantor pemerintahan

9,61 10,24 10,91 11,64 12,41 13,25 14,15

Bank 3,53 3,76 4,01 4,27 4,56 4,87 5,20Kantor lainnya

3,08 3,28 3,49 3,72 3,97 4,24 4,53

Total kebutuhan air non-domestik

99,73 106,24 113,26 120,76 128,81 137,48 146,79

Tingkat pelayanan

50,8% 57,8% 64,8% 71,8% 78,8% 85,8% 92,8%

Total kebutuhan air non-domestik terlayani

50,66 61,41 73,39 86,71 101,50 117,96 136,22


3.2.3 Proyeksi Kebutuhan Sarana Umum

Kebutuhan air untuk sarana umum diasumsikan mencapai 10% dari jumlah kebutuhan

air domestik dan non-domestik. Sehingga dapat diperoleh proyeksinya sebagai berikut:

Tabel 3.26 Proyeksi kebutuhan air Sarana Umum di Kota Probolinggo

TahunJumlah Kebutuhan Sarana Umum

(liter/detik)

2015 22,96

2020 27,64

2025 32,85

2030 38,64

2035 45,08

2040 52,22

2045 60,16


3.2.3 Proyeksi Kebocoran

54

Kebocoran (head loss) yang terjadi di Kota Probolinggo pada tahun 2010 adalah

sebesar 31,3% dari jumlah kebutuhan air domestik dan non-domestik. Sementara itu, nilai

kebocoran Kota Probolinggo oleh Dinas Pekerjaan Umum direncanakan turun hingga 10%.

Maka, proyeksi kebocoran yang akan terjadi direncanakan sebagai berikut:

Tabel 3.27 Proyeksi kebocoran di Kota Probolinggo

Tahun

Besar

Kebocoran

(%)

Jumlah Kebocoran

(liter/detik)

2015 28 64,29

2020 25 69,10

2025 22 72,26

2030 19 73,41

2035 16 72,12

2040 13 67,89

2045 10 60,16


3.2.4 Proyeksi Kebutuhan Air untuk Kebakaran (Fire Flow Rate)

Proyeksi kebutuhan air untuk kebakaran didapatkan dariperhitungan sebesar 10% dari

kebutuhan air domestik dan non-domestik sehingga diperoleh nilai berikut ini:

Tabel 3.28 Proyeksi kebutuhan air untuk kebakaran di Kota Probolinggo

TahunJumlah Kebutuhan Air untuk Kebakaran

(liter/detik)

2015 22,96

2020 27,64

2025 32,85

2030 38,64

2035 45,08

2040 52,22

2045 60,16


3.2.5 Kapasitas Rata-rata Harian (Average Daily Water Demand)

55

Nilai kapasitas rata-rata harian merupakan akumulasi dari kebutuhan air domestik,

non-domestik, sarana umum, kebocoran, dan kebakaran. Nilainya adalah sebagai berikut:

Tabel 3.29 Proyeksi kapasitas rata-rata harian di Kota Probolinggo

Jenis Pemakaian 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Domestik 178,95 214,98 255,09 299,69 349,25 404,28 465,36

Non-domestik 50,66 61,41 73,39 86,71 101,50 117,96 136,22

Sarana Umum 22,96 27,64 32,85 38,64 45,08 52,22 60,16

Kebocoran 64,29 69,10 72,26 73,41 72,12 67,89 60,16

Kebakaran 22,96 27,64 32,85 38,64 45,08 52,22 60,16

Qaverage(liter/

detik)339,82 400,77 466,43 537,09 613,04 694,58 782,04

Qaverage

(liter/orang/hari)128,03 141,72 154,74 167,10 178,79 189,82 200,18


3.2.6 Kapasitas Instalasi (Maximum Day Water Demand)

Nilai kapasitas instalasi diperoleh dari perkalian nilai kapasitas rata-rata harian

dengan suatu faktor. Nilai faktor yang digunakan adalah sebesar 1,5. Maka, nilai yang

didapat adalah sebagai berikut:

Tabel 3.30 Proyeksi kapasitas instalasi di Kota Probolinggo

Tahun Kapasitas Instalasi (liter/detik)

2015 509,73

2020 601,15

2025 699,64

2030 805,63

2035 919,56

2040 1.041,87

2045 1.173,06


3.2.7 Kebutuhan Instalasi

56

Nilai kebutuhan instalasi merupakan 20% dari debit kapasitas instalasi. Sehingga

diperoleh nilai berikut ini:

Tabel 3.31 Proyeksi kebutuhan instalasi di Kota Probolinggo

Tahun Kebutuhan Instalasi (liter/detik)

2015 101,95

2020 120,23

2025 139,93

2030 161,13

2035 183,91

2040 208,37

2045 234,61


3.2.8 Kapasitas Distribusi (Peak-hourly Demand)

Nilai kapasitas distribusi diperoleh dari perkalian nilai kapasitas rata-rata harian

dengan suatu faktor. Nilai faktor yang digunakan adalah sebesar 1,8. Maka, nilai yang

didapat adalah sebagai berikut:

Tabel 3.32 Proyeksi kapasitas distribusi di Kota Probolinggo

Tahun Kapasitas Distribusi (m3/detik)

2015 611,68

2020 721,38

2025 839,57

2030 966,76

2035 1.103,47

2040 1.250,25

2045 1.407,67


57

3.3 Pentahapan Kapasitas Produksi Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM)

Terdapat dua tahap pembangunan IPAM yang direncanakan di kota ini. Penambahan

kapasitas diperoleh dari pembagian selisih kebutuhan air (tanpa IPAM baru) dengan jumlah

tahap yang direncanakan. Debit yang digunakan merupakan debit kapasitas instalasi (Qmax)

yang dijumlahkan dengan kebutuhan instalasi.

Penambahankapasitas= Selisih kebutuhan airJumlah rencana pentahapan

=1.067,672

=533,835≈ 535<¿dt

Dengan nilai tersebut, maka pembangunan IPAM tahap 1 akan mencukupi kebutuhan air

sampai dengan tahun 2026. Hal ini ditunjukkan dengan lebih besarnya nilai kapasitas IPAM

rencana 875 lt/dt) dari nilai debit jumlah Qmaxdengan kebutuhan instalasi pada tahun 2026

(864,27 lt/dt). Oleh karena itu, tahap pertama pembangunan yang direncanakan adalah dari

tahun 2012 sampai dengan tahun 2026, sedangkan tahap kedua adalah dari 2027 hingga tahun

akhir rencana yaitu 2045.

58

Tabel 3.33 Rencana pentahapan kapasitas produksi IPAM Kota Probolinggo

Debit proyeksi kebutuhan air

Kapasitas IPAM

eksisting

Selisih Kebutuhan air (tanpa IPAM

Baru) Rencana Pentahapan

Kapasitas IPAM Baru Kapasitas IPAM

RencanaQmaks Qmaks Qmaks Qmaks Qmaks Qmaks

lt/dt lt/dt lt/dt lt/dt lt/dt lt/dtA B C = B - A D E = B + D

2012 549.72 340 -209.72 535 8752013 570.06 340 -230.06 535 875

2014 590.71 340 -250.71 535 8752015 611.68 340 -271.68 535 875

2016 632.96 340 -292.96 535 8752017 654.57 340 -314.57 535 875

2018 676.51 340 -336.51 535 8752019 698.78 340 -358.78 535 8752020 721.38 340 -381.38 535 8752021 744.33 340 -404.33 535 8752022 767.61 340 -427.61 535 8752023 791.25 340 -451.25 535 8752024 815.23 340 -475.23 535 8752025 839.57 340 -499.57 535 8752026 864.27 340 -524.27 535 8752027 889.34 340 -549.34 1070 14102028 914.77 340 -574.77 1070 14102029 940.58 340 -600.58 1070 14102030 966.76 340 -626.76 1070 14102031 993.32 340 -653.32 1070 14102032 1,020.27 340 -680.27 1070 14102033 1,047.60 340 -707.6 1070 14102034 1,075.34 340 -735.34 1070 14102035 1,103.47 340 -763.47 1070 14102036 1,132.00 340 -792 1070 14102037 1,160.94 340 -820.94 1070 14102038 1,190.29 340 -850.29 1070 14102039 1,220.06 340 -880.06 1070 14102040 1,250.25 340 -910.25 1070 14102041 1,280.86 340 -940.86 1070 14102042 1,311.91 340 -971.91 1070 14102043 1,343.39 340 -1003.39 1070 14102044 1,375.31 340 -1035.31 1070 14102045 1,407.67 340 -1067.67 1070 1410

Direncanakan pembangunan IPAM tahap 1 pada tahun 2013 untuk mulai beroperasi pada

tahun 2014 sampai tahun 2026 dengan penambahan kapasitas maksimum desain

533,835 lt/dt atau dibulatkan menjadi 535 lt/dt

Tahap 2 (2027 - 2045): Sesuai

perhitungan sebelumnya, kapasitas

untuk setiap tahap perlu ditambah 533,835 lt/dt

atau dibulatkan menjadi 535 lt/dt

Direncanakan pembangunan IPAM pada tahun 2025 untuk mulai beroperasi pada tahun 2027

sampai dengan tahun 2045 dengan penambahan kapasitas maksimum desain 533,835 lt/dt atau dibulatkan menjadi 535 lt/dt. Maka kapasitas

desain IPAM menjadi 1070 lt/dt untuk melayani kebutuhan air sampai tahun 2045 sebesar

1.407,67 lt/dt

Tahun Keterangan

Tahap 1 (2012 - 2026): Sesuai perhitungan

sebelumnya, kapasitas untuk setiap tahap perlu ditambah 533,835 lt/dt

atau dibulatkan menjadi 535 lt/dt


59

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 20500

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Grafik Pentahapan IPAM Kota Probolinggo

Kapasitas IPAM eksisting

Kapasitas IPAM Baru

Debit proyeksi kebutuhan air

Tahun

Debi

t (lt/

dt)

Grafik 3.3Pentahapan kapasitas produksi IPAM Kota Probolinggo


3.4 Pemilihan Sumber Air Baku

Jika dilihat dari kondisi eksistingnya, sumber air baku Kota Probolinggo

menggunakan sejenis Ranu/Telaga di Desa Ronggojalu sekitar 15 km dari pusat kota ke arah

selatan pada Kabupaten Probolinggo.

Atas pertimbangan dari referensi Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Probolinggo

pada periode 2009 sampai 2028 (disebutkan harapan untuk mengeksplorasi kekayaan alam di

kota sendiri), maka kami mengasumsikan dan memutuskan bahwa sumber air baku Kota

Probolinggo untuk IPAM nya diambil di Sungai Kedunggaleng yang terletak di Desa

Kedungggaleng hingga ke Kecamatan Mayangan. Sungai ini memenuhi persyaratan air baku

dengan panjang 3.097 km dan memiliki kuantitas serta kontinuitas yang baik.

60

Gambar 3.2 Sumber air baku eksisting di Ranu Ronggojalu, Kabupaten Probolinggo

Sumber: www.eastjava.com

Gambar 3.3 Sumber air baku rencana dan lokasi IPAM di Desa Kedunggaleng, Kota Probolinggo


3.5 Analisis Pemilihan Proses Pengolahan Air Minum

Sesuai dengan keadaan geografis dan topografisnya serta air baku yang dipilih, maka

berikut penggambaran pemilihan proses pengolahan air minum di Kota Probolinggo.

61

Tabel 3.34 Pemilihan proses pengolahan air minum

Unit Pengolahan Air Minum Model E

Bangunan Sadap Shore Intake

Transmisi Air Baku Saluran Terbuka

Alat Ukur Debit Weirs

Koagulasi Hidrolik-Terjunan

Flokulasi Hexacoidal

Sedimentasi Bak Persegi Panjang

Filtrasi Dual-media filter

DesinfeksiKlorin-injeksi dengan

terjunan

ReservoarBak persegi panjang

bersekat

Unit Pengolahan Lumpur

ResiduModel E

Thickening Gravity Thickener

Dewatering Sludge Drying Lagoon

Sumber : Panduan Tugas Besar PAB, 2013

62

Gambar 3.4 Diagram alir proses pengolahan air minum

Sumber : Analisa Penulis, 2013

3.5.1 Bangunan Sadap (Shore Intake)

Shore intake digunakan untuk tepi sungai yang curam, terdiri dari diameter beton yang

besar atau terowongan beton yang kuat, dengan membangun dinding yang diproyeksikan

63

11

10

6

7

8

9

5

4

3

21

untuk sungai. Air masuk melalui lubang yang dilindungi oleh kisi-kisi dan melewati saringan

yang mengakibatkan adanya pembersihan air dalam preliminary mekanis. Channel

waterintake biasanya digunakan di saat kuantitas air pada sungai menurun, mereka harus

memperpanjang pengambilan ke dalam terowongan dari sungai.

Gambar 3.5 Sketsa shore intake

Sumber: www.encyclopedia2.thefreedictionary.com/Water+Intake+Works

3.5.2 Transmisi Air Baku (Saluran Terbuka)

Saluran ini hanya untuk menyalurkan air baku yang memiliki tekanan yang sama

dengan tekanan atmosfer dan biasanya berfungsi untuk mengalirkan air yang debitnya besar.

Saluran terbuka murah dibanding saluran menggunakan pipa, karena menggunakan saluran

berbahan beton dengan pengaturan kemiringan saluran dan dindingnya.

Kekurangannya adalah saluran ini harus mengikuti garis gradien hidrolis (hydraulic

grade line, HGL). Apabila kecepatan airnya terlalu rendah maka timbul endapan di sepanjang

saluran.

64

http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Water+Intake+Works

Gambar 3.6 Sketsa saluran air terbuka

Sumber: www.unioninfartech.com/construction-projects-open-channel-water-transmission-

drainage.htm#!prettyPhoto[gallery3]/0/

3.5.3 Alat Pengukur Debit (Weirs)

Weirs adalah struktur yang terdiri dari sebuah penghalang seperti bendungan atau

sekat yang ditempatkan berseberangan dengan saluran terbuka dengan bentuk khusus yang

terbuka atau tekukan. Weir menghasilkan peningkatan ketinggian air atau puncak yang diukur

dari hulu struktur tersebut. Debit yang diukur pada weir adalah fungsi dari ketinggian pada

weir.

Gambar 3.7 Sketsa penampang weir

Sumber: www.engineering toolbox.com

3.5.4 Koagulasi (Hidrolik-terjunan)

Pengadukan hidrolis adalah pengadukan yang memanfaatkan aliran air sebagai tenaga

pengadukan. Tenaga pengadukan ini dihasikan dari energi hidrolik yang dihasilkan dari suatu

aliran hidrolik. Energi hidrolik dapat berupa energi gesek, energi potensial (jatuhan) atau

adanya lompatan hidrolik dalam suatu aliran.

65

http://www.unioninfartech.com/construction-projects-open-channel-water-transmission-drainage.htm

http://www.unioninfartech.com/construction-projects-open-channel-water-transmission-drainage.htm

Jenis pengadukan hidrolis yang digunakan pada pengadukan cepat haruslah aliran air

yang menghasilkan energi hidrolis yang besar. Dalam hal ini dapat dilihat dari besarnya

kehilangan energi (headloss) atau perbedaan muka air. Dengan tujuan menghasilkan

turbulensi yang besar tersebut, maka jenis aliran yang sering digunakan sebagai pengadukan

cepat adalah terjunan, loncatan hidrolik, dan parshall flume.

Gambar 3.8 Sketsa pengadukan cepat dengan terjunan

3.5.5 Flokulasi (Hexacoidal)

Kelebihan

a. Tidak mengeluarkan biaya untuk listrik serta hemat energi.

b. Besar G dapat diatur melalui tinggi bukaan pintu seperti halnya flokulasi

mekanik.

c. Kemudahan dalam konstruksi dan pemeliharaan (mampu menekan biaya

investasi dan pemeliharaan hingga 30%).

d. Memiliki tampilan yang lebih artistik dibandingkan bak persegi pada

umumnya.

Kekurangan

a. Tidak dapat mengontrol laju air yang melaluinya (karena prosesnya

berlangsung secara hidrolis).

b. Merupakan penemuan baru sehingga apabila hasil pengolahan tidak sesuai

rencana akan relatif sulit untuk mencari solusinya.

66

3.5.6 Sedimentasi

Sedimentasi adalah pemisahan solid dari liquid menggunakan pengendapan secara

gravitasi untuk menyisihkan suspended solid.

Sedimentasi dalam pengolahan air minum ditujukan untuk:

a. Pengendapan air permukaan untuk penyisihan partikel diskret

b. Pengendapan flok hasil koagulasi-flokulasi

c. Pengendapan lumpur hasil pembubuhan soda kapur pada proses penurunan

kesadahan

d. Pengendapan presipitat pada penyisihan besi dan mangan dengan oksidasi

Pada model E dengan bak sedimentasi segi empat atau persegi panjang, bak

sedimentasi umumnya mempunyai lebar 1,5 hingga 6 meter, panjang bak hingga 76 meter,

dan kedalaman bak lebih dari 1,8 meter (Reynolds and Richards, 1996).

Ukuran bak harus disesuaikan dengan kondisi tempat dan debit air yang diolah. Pada

bak ini, air mengalir horizontal dari inlet menuju outlet, sementara partikel mengendap ke

bawah.

Gambar 3.9 Sketsa bak sedimentasi

Sumber: www.isws.illinois.edu/wsp/faq/images/fr/q3wtm_treatmentsttnk.jpg

3.5.7 Filtrasi

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas) yang

membawanya menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk

menghilangkan sebanyak mungkin zat padat tersuspensi dan koloid.

Kegunaan filtrasi:

a. Menyaring air hasil proses kagulasi-flokulasi-sedimentasi sehingga dihasilkan air

dengan kualitas tinggi.

b. Mereduksi kandungan zat padat

67

c. Mereduksi kandungan bakteri

d. Menghilangkan warna, rasa, bau, besi, dan mangan.

Pada unit filtrasi dengan dual media filter, media yang digunakan antara lain pasir

silica dan anthrasit. Sering digunakan media pasir kuarsa di lapisan bawah dan anthrasit di

lapisan atas.

Adapun keuntungan dual media filter, yaitu:

a. Kecepatan filtrasi lebih tinggi (10-15 m/jam)

b. Periode pencucian lebih lama

c. Merupakan peningkatan filter single media (murah)

Tabel 3.35 Perbandingan filter single media dengan dual media

KarakteristikNilai

Rentang TipikalSingle Mediaa. Media Pasirkedalaman (mm) 610-760 685ES (mm) 0.35-070 0.6UC <1.7 <1.7b. Media anthrasitkedalaman (mm) 610-760 685ES (mm) 0.70-0.75 0.75UC <1.75 <1.75c. Rate Filtrasi (l/det-m3)

1.36-3.40 2.72

Dual Mediaa. Media Pasirkedalaman (mm) 460-610 610ES (mm) 0.9-1.1 1UC 1.6-1.8 1.7b. Media anthrasitkedalaman (mm) 150-205 150ES (mm) 0.45-0.55 0.5UC 1.5-1.7 1.6c. Rate Filtrasi (l/det-m3)

2.04-5.44 3.4

Sumber: Unit operations and Processes in Environmental Engineering, 1996

68

3.5.8 Desinfeksi

Desinfeksi merupakan proses untukmembebaskan air minum dari mikroorganisme

patogen. Sedangkan, klorinasi adalah penggunaan senyawa klor sebagai desinfektan.

Senyawa klor yang umum digunakan:

a. gas klor (Cl2),

b. kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2),

c. sodium hipoklorit (NaOCl)

d. klor dioksida (ClO2)

Tabel 3.36 Perbandingan beberapa desinfektan

Perbandingan Beberapa Desinfektan

Karakteristik KlorNatrium Hipoklorit

Kalsium Hipoklorit

Klor Dioksida

Ozon

Rumus Kimia Cl3 NaOCl Ca(Ocl)2 ClO2 O3

Bentuk Cair, gas Larutanserbuk, pellet

atau 1% larutan

gas gas

Kontainer

45.5 dan 68 kg silinder dan 907 kg container

N/A45 sampai

360 kg, drumproduksi setempat

produksi setempat

Pengangkutan13600 sampai 20000 kg truk

tanki

4.9 sampai 7.6 m3 mobil tanki

N/A N/A N/A

Kestabilan stabilCairan kuning terang, tidak

stabilStabil

gas kuning kehijauan,

mudah meledak

tidak stabil

Toksisitas terhadap mikroorganisme

tinggi tinggi Tinggi tinggi tinggi

Tingkat bahaya (penggunaan/penanganan)

tinggi tinggi Tinggi tinggi tinggi

Tingkat korosi tinggi sedang Sedang tinggi tinggi

Penghilangan bau tinggi sedang Sedang tinggi tinggi

Harga rendah sedang Sedang sedang tinggi

Penerapan secara umum

pengendalian pertumbuhan lendir, rasa

dan bau, oksidasi amonia,

desinfeksi

pengendalian pertumbuhan

lendir, desinfeksi

pengendalian pertumbuhan

lendir, desinfeksi

pengendalian pertumbuhan lendir, bau, desinfeksi

pengendalian rasa, bau, oksidasi

prekursor dan organik

refractory, desinfeksi

Sumber: www. oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=1593

Kegunaan klorin:

69

a. Memiliki sifat bakterisidal dan germisidal.

b. Dapat mengoksidasi zat besi, mangan, dan hydrogen sulfide.

c. Dapat menghilangkan bau dan rasa tidak enak pada air.

d. Dapat mengontrol perkembangan alga dan organisme pembentuk lumut yang dapat

mengubah bau dan rasa pada air.

e. Dapat membantu proses koagulasi.

Klorin sebagai desinfektan terutama bekerja dalam bentuk asam hipoklorit (HOCl)

dan sebagian kecil dalam bentuk ion hipoklorit (OCl-). Klorin dapat bekerja dengan efektif

sehingga desinfektan jika berada dalam air dengan pH sekitar 7. Jika nilai pH air lebih dari

8,5, maka 90% dari asam hippoklorit itu akan mengalami ionisasi menjadi ion hipoklorit.

Dengan demikian, khasiat desinfektan yang memiliki klorin menjadi lemah atau berkurang.

Cara kerja klorin dalam membunuh kuman yaitu penambahan klorin dalam air akan

memurnikannya dengan cara merusak struktur sel organisme, sehingga kuman akan mati.

Namun demikian proses tersebut hanyak akan berlangsung bila klorin mengalami kontak

langsung dengan organisme tersebut. Jika air mengandung lumpur, bakteri dapat

bersembunyi di dalamnya dan tidak dapat dicapai oleh klorin.

Klorin membutuhkan waktu untuk membunuh semua organisme. Pada air yang

bersuhu lebih tinggi atau sekitar 18oC, klorin harus berada dalam air paling tidak selama 30

menit. Jika air lebih dingin, waktu kontak harus ditingkatkan. Karena itu biasanya klorin

ditambahkan ke air segera setelah air dimasukkan ke dalam tangki penyimpanan atau pipa

penyalur agar zat kimia tersebut mempunyai cukup waktu untuk bereaksi dengan air sebelum

mencapai konsumen.

3.5.9 Reservoir

Reservoir digunakan untuk menampung air hasil pengolahan yang kemudian

didistribusikan ke konsumen. Kapasitas reservoir dibuat untuk memenuhi kebutuhan

distribusi dan instalasi.

Kebutuhan instalasiadalah kebutuhan air untuk proses pengolahan air minum meliputi

untuk Pelarutan Alum dan Kebutuhan Backwash.

Fungsi reservoir:

a. Untuk menampung air bersih yang telah diolah dan memberi tekanan.

b. Digunakan sebagai bak kontak klorinasi, sehingga perlu dipasang baffle pada

bangunan reservoir ini.

Jenis reservoir meliputi:

70

a. Ground reservoir yaitu bangunan penampung air bersih di bawah permukaan tanah

b. Elevatad reservoir adalah bangunan penampung air yang terletak di atas permukaan

tanah dengan ketinggian tertentu sehingga tekanan air pada titik terjauh masih

tercapai.

Gambar 3.10 Sketsa reservoir untuk Model E

Sumber: www.digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10091-Paper.pdf

3.5.10 Gravity sludge thickener

Gravity sludge thickener/pemekat lumpur gravitasi pada umumnya merupakan kolam

pengendapan sirkular dengan suatu mekanisme pencakar di bagian bawah atau dilengkapi

dengan semacam alat pemisah lumpur.

Tabel 3.37 Kelebihan dan kekurangan berbagai macam thickener

71

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10091-Paper.pdf

Metode Kelebihan Kekurangan

Gravity

thickening

- Operator tidak memerlukan

keterampilan khusus

- Biaya operasi murah

- Penggunaan energi minimum

- Umumnya tidak diperlukan

penggunaan chemical conditioning

- Membutuhkan lahan yang luas

- Padatan yang mengapung

Flotation

Thickening

- Memberikan konsentrasi padatan yang

lebih baik daripada gravity thickening

- Memerlukan luasan lahan yang lebih

sedikit

- Tidak menggunakan/sedikit

menggunakan chemical conditioning

- Biaya operasi lebih mahal

- Penggunaan energi yang

cenderung besar

- Operator membutuhkan keahlian

khusus

- Memiliki kapasitas penyimpanan

sangat sedikit dibandingkan

dengan gravity thickener

- Membutuhkan polimer

conditioning untuk menangkap

padatan yang lebih tinggi atau

meningkatkan loading

Gravity Belt

Thickening

- Penggunaan lahan cenderung lebih

sedikit

- Memerlukan biaya yang besar

- Konsumsi energi yang tinggi

- Memerlukan operator yang

memiliki keahlian khusus

- Perawatan yang sulit

- Memerlukan polymer

conditioning

Sumber: Wastewater Sludge Processing, 2006

3.5.11 Dewatering (Sludge Drying Lagoon)

Sludge drying lagoons/laguna pengering lumpur merupakan metode lain dari

pengairan kembali (dewatering) lumpur yang stabil ketika lahan yang cukup tersedia. Hal ini

serupa dengan drying beds. Namun, lumpur ditempatkan pada kedalaman tiga hingga empat

kali lebih besar dari yang ada pada drying bed. Pengairan kembali terjadi melalui evaporasi

dan transpirasi, dengan evaporasi merupakan faktor dewatering terpenting. Drying lagoons

umumnya berbentuk persegi, ditutup dengan tanggul tanah dengan kedalaman 0,6 sampai 1,2

72

m (2 sampai 4 ft). Rancangan desain dari sludge drying lagoons membutuhkan pertimbangan

dari beberapa faktor, contohnya presipitasi, evaporasi, karakteristik lumpur, dan volume.

73

BAB 4

PERANCANGAN UNIT – UNIT PENGOLAHAN AIR MINUM

4.1. Bangunan Sadap (Intake)

4.1.1. Nama Unit Pengolahan : Shore Intake

4.1.2. Fungsi : Tempat masuknya air mentah untuk unit pengolahan air minum

melalui lubang yang dilindungi oleh kisi-kisi dan melewati saringan yang

mengakibatkan adanya pembersihan air dalam preliminary mekanis.

4.1.3. Kriteria Desain yang Digunakan

e. Data Hidrolik (Analisa Penulis dan Google Earth)

a) Desain aliran = 1.07 m3/s

b) Elevasi minimum sungai = 35 m

c) Elevasi maksimum sungai = 41 m

d) Elevasi normal sungai = 38 m

e) Elevasi terendah sungai = 32 m

f) Pada setiap gate diletakkan course screen dan kecepatan yang

melewatinya maksimal 0,08 m/s

g) Untuk stasiun pompa digunakan fine screen dengan kecepatan

maksimal 0,2 m/s

Gambar 4.1 Sketsa elevasi sumber air baku


74

f. Lokasi Intake

Bangunan intake berada di Desa Kedunggaleng tepat di pinggir Sungai

Kedunggaleng dan dihubungkan ke stasiun pompa

Gambar 4.2 Lokasi intake


4.1.4. Jumlah Unit Beserta Kapasitas

Petunjuk Umum Desain

a. Pada Model E, bangunan intake yang digunakan adalah shore intake

b. Terdapat dua gate pada shore intake (dengan pertimbangan pentahapan

dan maintenance)

c. Gate tersebut ditempatkan di antara elevasi maksimum dengan elevasi

minimum sungai

75

4.1.5. Perhitungan Dimensi

Gambar 4.3 Sketsa Shore Intake


Perhitungan gate

a. Luas gate

Q=1,07m3

s

A=1,07

m3

s

0,08ms

=13,38 m2

Ukuran terlalu besar untuk membuat satu gate. Untuk itu dibuat dua

gate dengan ukuran yang sama.

b. Dimensi gate

76

Width = ( 13,38 m2

2 )12=¿

Sehingga ukuran panjang dan lebar dari gate tersebut adalah 2,6 x 2,6

m

c. Kecepatan air yang melalui masing-masing gate :

v= 1,07 m3/s2(2,6 x2,6)

=0,079ms

Maka, desain gate memenuhi kriteria desain (kecepatan 0,08 m/s)

Tahun 20 26 ( Tahap 1 )

a. Luas gate untuk dua bukaan

Q=0,535 m3/ s

A=0,535

m3

s

0,08ms

=6,69 m2

Luas gate untuk masing-masing bukaan

A=6,69 m2

2=3,34 m2

b. %luas masing-masing bukaan = 3,346,69

x 100 %=49,92 %

Tahun 20 45 (tahap 2 )

a. Luas gate untuk dua bukaan

Q=1,07 m3/ s

A=1,07

m3

s

0,08ms

=13,38 m2

Luas gate untuk masing-masing bukaan

A=13,38 m2

2=6,69 m2

77

b. %luas masing-masing bukaan = 6,696,69

x100 %=100 %

4.1.6. Perhitungan Desain Perlengkapan Pendukung Proses

a. Desain Saringan Kasar

Gambar 4.4 Sketsa Saringan Kasar


Kriteria saringan (Wastewater treatment plant design. By : P. aerne

Vesilind)

Bars : 18 mm

Spasi : 8 cm

(Analisa Penulis)

Panjang saringan : 4,8 m

Lebar saringan : 3,6 m

Bar arrangement

Jumlah spasi = 360

8=45 spasi

Banyaknya bar = spasi – 1 = 45 – 1 = 44

78

Luas rack = 3,6 x 4,8 = 17,28 m2

Luas bar = 44 x 0,013 x 4,8 = 2,746 m2

Open area = 17,28 m2 – 2,746 m2 = 14,534 m2

v=1,072

x1

14,534=0,037

ms

b. Desain Saringan Halus

Kriteria saringan halus (Vesilind, 2003)

Bars opening : 6 mm

Kedalaman aliran pada screen chamber : 2 m

Screen efficiency factor : 0,56

Kecepatan maksimum : 0,2 m/s

Lebar = QA

= 1,070,2 x 2x 0.56

=4,78 m

Menyesuaikan lebar saringan catalog = 5 m

Kecepatan = 1,07

2 x 5 x 0.56=0.19

ms

c. Kalkulasi Hidrolis

Head loss

hL=(v2−vv

2 )2 g

x1

0,7

hL=1

2 g ( QCd A )

2

a) Head loss pada saringan kasar

hL=( 0,0372−02)

2 (9,81 )x

10,7

=9,97 x 1 0−5 m

* vv dianggap 0 m/s

b) Head loss pada saringan halus

hL=1

2(9,81) ( 1,070,6 x5 x 2 x 0,56 )

2

=5,17 x 1 0−3 m

79

c) Head loss pada bangunan penangkap air

hL=1

2(9,81) ( 1,070,6 x2,6 x 2,6 )

2

=3,55x 1 0−3 m

d) Total head loss = 8,82 x 10-3m

4.2. Saluran Transmisi Air Baku

4.2.1. Nama Unit Pengolahan : Saluran terbuka (open channel)

4.2.2. Fungsi : saluran ini untuk menyalurkan air baku yang memiliki tekanan yang

sama dengan tekanan atmosfer dan biasanya berfungsi untuk mengalirkan air

yang debitnya besar.

4.2.3. Kriteria Desain yang Digunakan (Analisa Penulis dan Google Earth)

a. Data hidrolis

Debit maksimum = 1,07 m3/s = 92.448 m3/d ~ 93.000 m3/d

Kecepatan (v) = 1 m/s

b. Elevasi reservoir

Elevasi maksimum = 41 m

Elevasi minimum = 35 m

Elevasi normal = 38 m

Elevasi dasar = 32 m

c. Raw water line

Gradien hidrolis = 70 m

Panjang saluran = 200 m

d. Lokasi

Stasiun pompa akan diletakkan 170 m dari bangunan raw water intake

80


Gambar 4.5 Sketsa Sistem Transmisi Saluran Terbuka


Desain Sistem Transmisi Air

Diketahui:

Q = 1,07 m3/s

S = 38−37

115= 0,0087 ≈ 0,01

db

= 0,4

z = 2 m

Maka:

Q = d2

(2 z+2 b ) 1n( bd+z d2

b+2√z2+1)2/3. S1/2

1,07 = 0,4 b

2(2 x 2+2 b ) 1

0,013¿

1,07 = 0,2 b (4+2b ) 10,013

¿

1,07 = (0,8 b+0,4 b2) 10,013

¿

1,070,1

= (0,8 b+0,4 b2) 10.013

¿

10,7 = (0,8 b+0,4 b2) 10.013

¿

b = 0,725 m

Maka:

81

d = 0,4(0,725)

d = 0,29 m

Hasil ini tidak dapat dibandingkan dengan nomogram dikarenakan setelah

dilakukan perhitungan dengan nomogram tidak didapatkan hasil yang valid. Untuk

itu, kami memilih untuk menggunakan hasil perhitungan dengan rumus.

4.3. Sump Well

Gambar 4.6 Sketsa Potongan Bak Pengumpul


82

Gambar 4.7 Sketsa Bak Pengumpul


4.3.1. Nama Unit Pengolahan : Bangunan pengumpul (sump well)

4.3.2. Fungsi: sumuran pengumpul berfungsi sebagai suatu reservoir penyeimbang

untuk menahan perbedaan volume air yang masuk dan volume air yang

dapat dikeluarkan pompa, juga sebagai bak ekualisasi untuk memperkecil

beban fluktuasi pompa.


Panduan desain umum

a. Pompa single-stage, vertikal, dengan tipe mixed-flow

b. Stasiun pompa bertipe wet pit dengan dua bagian terpisah agar

maintenance-nya mudah dilakukan

c. Dalam satu bagian tersebut terdiri dari tiga unit pompa pada stasiun

pompa. Dua unit pompa sudah memenuhi kapasitas desain instalasi

pengolahan, satu unit pompa merupakan unit stand by.

83

d. Debit maksimum didapat ketika 2 unit pompa beroperasi

e. Saringan halus berlokasi di stasiun pompa


Sumber : hydraulic Institute, Kelair pump

D=¿

S=D+ 29560 xQ

D1,5

W =2 D

Y ≥3 D

A>5 D

C=(0,3−0,5 ) D

Volume = Q x t

a. a) Data hidrolis

Debit maksimum 1,07 m3/s = 92.448 m3/d ~ 93.000 m3/d

b) Elevasi bak pengumpul

c) Raw water line

b. Lokasi dan konfigurasi dari stasiun pompa air baku


Gambar 4.8 Sketsa bak pengumpul tampak atas


a. Debit satu unit pompa = 93.0002 pompa

=46.500m3

d=0,54

m3

s=32,4 m3/min

84

b. Debit maksimum : 2 x 0,54 m3/s = 1,08 m3/s ≈ 1,07 m3/s = 16.962 gpm

c. Dimensi yang dibutuhkan

a) Dimensi Y (jarak minimum dari dinding baffle ke pump center l

ine) = 160 in = 4,064 m ≈ 4,1 m

b) Dimensi S (minimum submergence) = 58 in = 1,47 m ≈ 1,5 m

c) Dimensi B (jarak maksimum antara pump center line dengan

opposite wall) = 25 in = 0,635 m ≈ 0,6 m

d) Dimensi A (minimum) = 200 in = 5,08 m ≈ 5,1 m

e) Dimensi W (jarak minimum antar pompa) = 70 in = 1,78 m ≈ 1,8

m

f) Dimensi C (average clearance antara suction bed dan floor) = 17

in = 0,43 m ≈ 0,4 m

g) Bottom slope : 7,5o

h) Dimensi wet-well : (Y + B) x 2W = (4,1 m + 0,6) x 2(1,8) m

= 4.7 m x 3,6 m

i) Kedalaman sumur = S + C + freeboard = 1,5 m + 0,4 m + 0,5 m =

2,4 m

Gambar 4.9 Sketsa bak pengumpul potongan melintang



a. Desain fine screen dan channel

a) Lebar fine screen = 4 m

85

b) Lebar screen channel = 4,5 m

c) Clear opening = 6 mm

d) Cek kecepatan distribusi

Lebar distribusi channel = 1,1 m

Kedalaman air = 2 m

Kecepatan pada distribusi channel = 1,07

1,1 x 2=0,49

ms

b. Desain dimensi suction conduit

a) Asumsi jika diameter pipa = 1,22 m

b) Panjang suction pipe = 100 m

4.4. Pompa

4.4.1. Nama Unit Pengolahan : Pompa

4.4.2. Fungsi: mengalirkan air baku dari saluran pengumpul menuju pipa transmisi

dan instalasi pengolahan air bersih.


Water Works Engineering oleh Syed R. Qasim, Edward M. Motley, Guang

Zhu

1. Data Hidrolik

a. Elevasi reservoir

a) Elevasi reservoir maksimum = 41 m

b) Elevasi reservoir minimum = 20 m

b. Debit desain = 0,79 m3/s= 199,08 GPM

c. hL = 5,0191x10-3 m

2. Panduan Desain Umum

Tipe pompa yang akan digunakan = pompa sentrifugal kategori mixed

flow

86

Estimasi jumlah pompa = 2 pompa + 1 pompa cadangan

Habs = 10 water column (meter)

3. Asumsi fitting pipa yang digunakan adalah tipe conical

Maka, k = 0,03 ± 0,01 diambil 0,04

Asumsi v = 1,5 m/s

Diameter pipa = 122 cm = 1,22 m

C untuk concrete = 120


a. Perhitungan TDH

a) Perhitungan HSTAT

Asumsi HD = 4 m

Hs = 3 m

HSTAT = HD + Hs = 4 + 3 = 7 m

b) Perhitungan hm

hm=kv2

2 g=0,04

1,52

2 x 9,81=4,59 x10−3m

c) Perhitungan hf

h f=6,81( vC )

1,85

( LD1,167 )=6,81( 1,5

120 )1,85

( 8001,221,67 )=1,18 m

d) Perhitungan TDH

TDH = HSTAT + hm +hf = 7 + 4,59x10-3 + 1,18 = 8,1846 m

b. Perhitungan Power

Pw=K ' Q (TDH ) γ=1 x0,79 x ( 8,1846 ) x 9,81=63,43 kW

c. Spesific Speed

87

Ns untuk pompa sentrifugal kategorimixed flow adalah 80-120 dipilih

100

d. Perhitungan NPSHa

Tabel 4.1 Tekanan uap dari air

VAPOR PRESSURE OF WATER

T P T P T P T P

°C torr °C torr °C torr °C torr

19.1 16.581 22.1 19.948 25.1 23.897 28.1 28.514

19.2 16.685 22.2 20.070 25.2 24.039 28.2 28.680

19.3 16.789 22.3 20.193 25.3 24.182 28.3 28.847

19.4 16.894 22.4 20.316 25.4 24.326 28.4 29.015

19.5 16.999 22.5 20.440 25.5 24.471 28.5 29.184

19.6 17.105 22.6 20.565 25.6 24.617 28.6 29.354

19.7 17.212 22.7 20.690 25.7 24.764 28.7 29.525

19.8 17.319 22.8 20.815 25.8 24.912 28.8 29.697

19.9 17.427 22.9 20.941 25.9 25.060 28.9 29.870

20.0 17.535 23.0 21.068 26.0 25.209 29.0 30.043

20.1 17.644 23.1 21.196 26.1 25.359 29.1 30.217

20.2 17.753 23.2 21.324 26.2 25.509 29.2 30.392

20.3 17.863 23.3 21.453 26.3 25.660 29.3 30.568

88

20.4 17.974 23.4 21.583 26.4 25.812 29.4 30.745

20.5 18.085 23.5 21.714 26.5 25.964 29.5 30.923

20.6 18.197 23.6 21.845 26.6 26.117 29.6 31.102

20.7 18.309 23.7 21.977 26.7 26.271 29.7 31.281

20.8 18.422 23.8 22.110 26.8 26.426 29.8 31.461

20.9 18.536 23.9 22.243 26.9 26.582 29.9 31.642

21.0 18.650 24.0 22.377 27.0 26.739 30.0 31.824

21.1 18.765 24.1 22.512 27.1 26.879 30.1 32.007

21.2 18.880 24.2 22.648 27.2 27.055 30.2 32.191

21.3 18.996 24.3 22.785 27.3 27.214 30.3 32.376

21.4 19.113 24.4 22.922 27.4 27.314 30.4 32.561

21.5 19.231 24.5 23.060 27.5 27.535 30.5 32.747

21.6 19.349 24.6 23.198 27.6 27.696 30.6 32.934

21.7 19.468 24.7 23.337 27.7 27.858 30.7 33.122

21.8 19.587 24.8 23.476 27.8 28.021 30.8 33.312

21.9 19.707 24.9 23.616 27.9 28.185 30.9 33.503

22.0 19.827 25.0 23.756 28.0 28.349 31.0 33.695

Sumber: faculty.sdmiramar.edu

Asumsi temperatur fluida saat pengoperasian adalah 25°C

Maka, hvp = 23,756 torr = 2,38 m

NPSH av=H|¿|+H s−h L−hvp ¿

¿10+3−(5,0191 x 10−3 )−2,38

¿10,615m

4.5. Perhitungan Pipa Transmisi dari Saluran Pengumpul ke Alat Ukur

4.5.1. Nama Unit Pengolahan : Pipa Transmisi dari Saluran Pengumpul ke Alat Ukur

4.5.2. Fungsi : fungsi pipa transmisi ini yaitu untuk menyalurkan air baku dari

saluran pengumpul ke alat ukur yang kemudian disalurkan ke unit koagulasi


a. Elevasi reservoir

a) Elevasi reservoir maksimum = 41 m

b) Elevasi reservoir minimum = 20 m

89

b. Debit desain = 0,79 m3/s= 199,08 GPM

c. hL = 5,0191x10-3 m

d. NPSHav = 10,604 m

e. Jarak antara stasiun pompa dan alat ukur =


a. Sistem head loss

a) Head loss saringan kasar = 0.0372

2 x 9.81 x 0.7=9,97 x1 0−5 m

b) Head loss pada bangunan penangkap air =

12 x 9.81 ( 0.079

0.6 )2

=8.84 x 10−4 m

c) Head loss suction conduit entrance = 0.5(0.49)2 x9.81

=0.012 m

d) Head loss suction conduit = 6.81( 0.49120 )

1.85

( 1001,2 21,167 )=0,021 m

e) Head loss suction conduit exit = 1(0,49)2 x9,81

=0.025 m

f) Head loss isolation gate =1

2 x 9,81 ( 10.6 )

2

=0.14 m

g) Head loss saringan halus = 0.1 92

2 x 9.81 ( 10,7 )=2.62 x 10−3m

h) Total head loss = 0.2 m

4.6. Weir Plate

4.6.1. Nama Unit Pengolahan : Weir Plate

4.6.2. Fungsi : weir plate berfungsi sebagai alat untuk menghitung debit aliran air

baku yang disalurkan


Water Works Engineering oleh Syed R. Qasim, Edward M. Motley, Guang

Zhu

Diketahui:

Q = 0.535 m3/s

90

Cd = 0.6

b > 3Y, diambil b = 3Y

a < 0.75 b


Gambar 4.10 Sketsa tampak depan weir


a. Perhitungan kedalaman air (Y)

Q = Cd x23

x √2g (b−0,2Y ) Y 3 /2

0.535 = 0.6 x23

x√2(9,81)(3 Y −0,2Y )Y 3 /2

0.30 = 2,8 Y 5 /2

Y 5 /2 = 0,107

Y = 0,41 m ≈ 0,45 m

b. Perhitungan lebar weir

b = 3 Y

b = 3 ( 0,45)

b = 1,35 m

c. Perhitungan tinggi pelat

h = p > Y

h = p = 0,45 m

91

d. Perhitungan lebar sisi pelat

a < 0.75 b

a = 0.75 (1,35)

a = 1,01 m

4.7. Unit Koagulasi

4.7.1. Nama Unit Pengolahan : Unit Koagulasi

4.7.2. Fungsi : pada unit ini terjadi destabilisasi koloid dan partikel dalam air

sebagai akibat dari pengadukan cepat dan pembubuhan bahan kimia

(koagulan)


G = 100 – 1000 dt-1 (Degremont, 1979) 500 dt-1

td = 10 dt – 5 menit (Qasim, 2000) 30 detik

Gtd = 30.000 – 60.000 (Qasim, 2000)

Kecepatan aliran pipa outlet (vo) = (0,45 – 0,9) m/dt (Qasim, 2000)

Panduan desain umum

a. Digunakan koagulasi tipe terjunan

b. Pembubuhan dilakukan di atas alat ukur weir plat sesaat sebelum air

diterjunkan

c. Digunakan koagulan alumunium sulfat dosis (25 – 40) ppm. Dosis

optimum tergantung hasil jartest

d. Jika kondisi air sangat keruh bisa ditambahkan PAC (5-15) ppm

e. Bak koagulasi berbentuk persegi, kedalaman 1,5 x lebar

f. Outlet dengan pipa besi tuang menuju unit flokulasi

g. Debit maksimum harian 1,07 m3/s (namun, karena dibagi menjadi dua

tahap yang digunakan dalam perhitungan adalah 1,07 m3/s2

=0,535 m3/ s


Terdiri dari 2 bak dengan satu cadangan berkapasitas 0,535 m3/s

92

4.7.5. Perhitungan

a. Perhitungan volume

V=Q . td=0,535(30)=16,05 m3

b. Perhitungan dimensi bak koagulasi

V=s x s x d

V=s2 .1,5 s

16,05=s3(1,5)

s=2,2m

d=1,5(2,2)=3,3m

c. Perhitungan kedalaman air

G=√ ghv . td

h=G2 v . tdg

Di mana

G = 500 dt-1

v = 0,893 x 10-6 m2/s

g = 9,81 m/s2

td = 30 det

h=50 02(0,893 x 1 0−6)(30)

9,81=0,682 m

Dengan ditambah tinggi terjunan 0,5 m. Total ketinggian

= 0,682 m + 0,5 m = 1,182 m ~ 1,2 m

Desain pipa outlet (dengan 2 pipa)

Q masing-masing pipa = 0,535

2=0,27 m3/s

Q=A . v

A=Qv=0,27

0,9=0,3 m2

93

D pipa=√ A0,25 π

=√ 0,30,25 π

=0,62 m=0,7 m

Untuk itu digunakan 2 pipa outlet dengan diameter 0,7 m

4.8. Unit Flokulasi

4.8.1. Nama Unit Pengolahan : Flokulasi Hexacoidal

4.8.2. Fungsi: pada unit ini terjadi pembentukan flok yang berukuran besar

sehingga mudah diendapkan pada bak sedimentasi


G = 80 -100 dt-1 (Chremisinoff, 1993)

tdtotal=10 – 60 menit (Fair, 1968)

v = 0,15 – 0,45 m/dt (Montgomery, 1985)

Panduan desain umum

a. Digunakan flokulasi hexacoidal/cyclone dengan aliran over & under

baffle (vertical)

b. Digunakan flokulasi bertahap 4 kompartemen di mana kompartemen

terakhir hanya berfungsi sebagai struktur effluent

c. Pengadukan dilakukan melalui bukaan pintu antar kompartemen

d. Rasio H/D ditetapkan = 3

e. Rasio D/S ditetapkan = 2

f. Freeboard = 30 cm

g. Kompartemen berbentuk segi-6 agar terjadi aliran yang berputar dan

membantu pembentukan flok selain itu bentuknya yang kompak

sehingga hemat lahan


Terdiri dari 4 unit dengan kapasitas keseluruhan 0,535 m3/s dengan debit per

unit 0,13 m3/s

4.8.5. Perhitungan

94

a. Dimensi tiap kompartemen

td = 15 menit td per kompartemen = 154

=3,75 menit

V=td .Q=(3,75.60)(0,535)=120,38 m3

A=VH

=120,387,5

=16,05 m2

HD

=3 D= H3

=7,53

=2,5 m

DS

=2 S=D2

=2,52

=1,25 m

Cek kecepatan aliran = v=QA

=0,53516,05

=0,03<0,15m /s tidak sesuai

Karena v<0,15 m/s maka dimungkinkan terjadi pengendapan flok di

kompartemen flokulasi, maka disiapkan pipa pembuang lumpur D = 25

cm

b. Desain pengadukan lambat (flokulasi)

G ditetapkan menurun (Tapered flocculation)

G1 = 70 dt-1

G2 = 60 dt-1

G3 = 50 dt-1

h1,2=G2 v . td

g=

702(0,893 x1 0−6)(3,75 x60)9,81

=0,1 m=10 cm

h2,3=G 2 v . td

g=

602(0,893 x10−6)(3,75 x 60)9,81

=0,07 m=7 cm

h3,4=G2 v . td

g=

502(0,893 x1 0−6)(3,75 x 60)9,81

=0,05 m=5 cm

Total head loss = 0,1 m + 0,07 m + 0,05 m = 0,22 m

c. Desain pintu air antar kompartemen

Dimensi pintu air diperoleh dari hL antar kompartemen yang

diformulasikan melalui persamaan minor losses

Minor losses

95

hL=kv2

2 g, k=0,5 (square edged)

Karena aliran vertical maka kondisi aliran yang melewati pintu air

bertekanan (seperti aliran pada pipa)

Agar nilai G bisa diatur seperti flokulasi mekanik, maka digunakan pintu

air antar kompartemen yang bisa diatur tinggi bukaannya.

Ditetapkan dimensi pintu air (50 x 80) cm

hL=kv2

2 g v=√ hL .2 g

k

Q=A . v A=Qv B . y=Q

v y=

QB . v

d. Desain pintu air antara kompartemen

a) Kecepatan dan ketinggian air dari kompartemen 1 ke 2

v1,2=√ 0,1(2.9,81)0,5

=1,98m /s

y1,2=QBv

= 0,5350,5(1,98)

=0,54 m=54 cm

b) Kecepatan dan ketinggian air dari kompartemen 2 ke 3

v2,3=√ 0,07(2.9,81)0,5

=1,66 m /s

y2,3=QBv

= 0,5350,5(1,66)

=0,64 m=64 cm

c) Kecepatan dan ketinggian air dari kompartemen 3 ke 4

v3,4=√ 0,05(2.9,81)0,5

=1,4m /s

y3,4=QBv

= 0,5350,5 (1,4)

=0,76m=76 cm

4.9. Unit Sedimentasi

4.9.1. Nama Unit Pengolahan : Sedimentasi Bak Persegi Panjang

4.9.2. Fungsi

a. Menurunkan kekeruhan yang disebabkan oleh partikel padat setelah

koagulasi dan flokulasi.

b. Untuk memanfaatkan kembali ( Recovery) air pencuci filter.

96

c. Untuk menaikan konsentrasi padatan Lumpur pada proses pemadatan

Lumpur (Thickening).

d. Untuk mengurangi jumlah partikel padat yang dapat mengendap seperti

kerikil, pasir sebelum dipompakan ke pengolahan.


a. Debit

Debit maksimum = 0,535 m3/s = 46224 m3/d

b. Parameter desain:

a) Jumlah bak = 4

b) Waktu detensi = 2 jam

c) Length to width ratio= 2

d) Surface loading rate = 50 m3/m2.day

e) Weir loading rate = 170 m3/m2.day


Jumlah unit hingga tahap akhir berjumlah 2 unit. Kapasitas masing-masing

unit adalah 970,7 m3

4.9.5. Perhitungan

4.9.5.1. Perhitungan Dimensi Unit a. Debit

Debit untuk tiap bak = 46224 m3/d4

= 11556 m3/d = 0,134 m3/s

b. Luas bak yang dibutuhkan = 11556m3/d

50m3

m2 day=231,12 m2

c. Panjang bak yang dibutuhkan

L/W = 231,12

2W2 = 231,12

W2 = 115,56

W = 10,75 m ~ 11 m

L = 21,50 m ~ 22 m

d. Kedalaman¿

50m3

m2 d×2 h

24 h/d=4,17 m≈ 4,20 m

97

4.9.5.2. Menghitung head loss dan profil hidrolik pada bak sedimentasi

a. Head loss pada weir V-notch

a) Menghitung panjang weir

Weir loading = 170 m3/md

Weir lengthrequired = 11556m3/d170 m3 /md

=67,98 m

Misal total effluent launder trough 6 dengan panjang masing-

masing 7 m. (asumsi penulis)

Actual weir length = 2 troughs 7 m 1 side per trough + 4

troughs 7 m 2 sides per trough = 70 m> 67,98m (required

length)

b) Menghitung jumlah V-notch

Misal 9 notches tiap 2 m panjang weir plate dan 3 plate pada tiap

sisi dengan panjang 5 m. Kedalaman notches 7.5 cm dan

spasinya 20 cm.

Total number of notches =2 troughs 1 side per trough3plates

per side 9 notches per plate + 6troughs 2side per

trough3plates per side 9 notches per plate = 378 notches.

c) Menghitung head over V-notch weir

Flow per notch:

q= 0.134 m3 /s378 notches

=3 ,54×10−4 /m3 /s per notch

Head over each notch :

q 8

15Cd(2g)1/ 2 tan

2

H 5 / 2

3 ,54×10−4= 815

×0,6×(2 . 9 , 81)1/2 tan(902 )H5/2

3 ,54×10−4=1 , 42 H5/2

2 ,49×10−4=H5 /2

H = 0,036 m

b. Head loss melalui effluent launder trough

a) Perhitungan debit pada launder trough

98

Q’= q 2 sides per trough 3plates per side9 notches per

plate

= 3,54 x 10-4 m3/s per notch 54notches per trough

= 0,019 m3/s

b) Perhitungan kedalaman air pada downstream end of the launder

trough

yc=( (0 ,019 m3 /s)2

9 ,81 m3 /s×(0,5 m )2)1/3

=0,0 53 m

c) Perhitungan kedalaman air pada upstream end of the launder

trough

Asumsi kedalaman rata-rata effluent launder trough 0,1 m.

Average hydraulic radius :

ravg=0,1×0,5

2×0,1+0,5=0 , 071 m

y1=¿((0,0 53m )2+2×(0 ,019 m3 /s)2

9 ,81 m3 /s×(0,5 m )2×0 ,053 m+ ¿)¿

¿

¿¿

¿

¿

Pengecekan asumsi : d =

0 ,098+0 , 1022

=0,1

Head loss through the trough = 0,102 - 0,098 = 0,004 m

Permukaan air pada bak sedimentasi jika kedalaman effluent

launder trough 37,5 cm dan V=notch berada 5 cm di atasnya

Water surface = 37,5 + 5 + 3,6 = 46,1 cm ≈ 0,46 m

d) Perhitungan free fall pada V-Notch weirs

Free fall = 0,36 – 0,098 = 0,262 m

c. Head loss melalui kanal pengumpul effluen pusat

a) Perhitungan aliran pada setiap segmen kanal

b) Perhitungan kedalaman air pada titik keluaran kanal

99

yc=0,053 m

c) Perhitungan head loss pada setiap segmen dari kanal

Kedalaman air sebelum junction (asumsi) = 0,08 m

yc=0,053 m

Total head loss melalui kanal pengumpul effluen pusat

¿0,08 m−0,053 m=0,027 m

d) Perhitungan tinggi jagaan pada titik keluaran launder trough

Tinggi jagaan = kedalaman air kritis pada pintu keluar trough +

kedalaman kanal di bawah bagian bawah trough – kedalaman air

upstream pada kanal

= 0,053 m + 0,106 m – 0,08 m = 0,079 m

e) Perhitungan tinggi jagaan pada keluaran dari kanal pusat

pengumpul effluen


4.9.6.1. Perhitungan pipa inlet

Diameter pipa (v =0,15 – 0,45 m/s)

Q=A . v

0,535 m3/s4

=A .0,3

A=0,45 m2

0,45=π d2

4

d=0,76 m

Diameter lubang pada pipa (v=0,15 m/s)

Q=As . v

0,535 m3/s4

=As .0,15

As=0,89m2

lubang yangdiinginkan30

100

A30

=0,89 m2

30=0,03 m2(luas tiaplubang)

0,03 m2=π d2

4

d = 0,19 m

4.9.6.2. Perhitungan lumpur

Diketahui:

Debit maksimum = 0,535 m3/s = 46224 m3/d

Kekeruhan masksimum = 15 NTU (asumsi)

Konsentrasi besi = 0,7 mg/l

Konsentrasi mangan = 0,4 mg/l

Koagulan ferric sulfat = 25 mg/l

Koagulan aid = 0,05 mg/l

a. Kuantitas Lumpur

a) Menghitung solid dari air baku

q = 15 NTU x 1 mg-TSS/NTU x 10-6 kg/mg x 103 l/m3 x 46224

m3/d

= 693,36 kg/d

b) Menghitung solid akibat presipitasi besi

q=106,9

gmole

Fe (OH )3

55,9g

moleFe

x 0,7 mgFeL

x10−6 kg

mgx

103 l

m3 x46224m3

d

¿61,87 kg /d

c) g solid akibat presipitasi mangan

q=87,9

gmole

MnOOH

54,9g

moleMn

x0,4 mgFeL

x10−6 kg

mgx

103l

m3 x 46224m3

d

¿29,6 kg /d

d) Menghitung solid akibat presipitasi ferric sulfate

q=106,9

gmole

Fe (OH )3

55,9 g /mole Fex 0,7 mg

FeL

x10−6 kg

mgx

103 l

m3 x46224 m3/d=61,87 kg /d

e) Menghitung solid akibat presipitasi koagulan aid

101

q=0,54 x 25 g /m3 x10−¿3 l

m3 x 46224 m3/d=624 kg/d ¿

f) Total solid = 693,36 kg/d + 61,87kgd

+29,6 kg /d +

61,87kgd

+624 kg/d

= 1470,7 kg/d

g) Kuantitas residual removed under maximum day flow conditions

jika asumsi removal 90%, dengan penambahan total slid 40%

q = 2058,98 kg/d x 0,9 = 1853,082 kg/d

h) Gravitasi jenis dari wet sludge

Sg,ws = 1.012 (asumsi)

i) Volume lumpur yang dihasilkan pada kondisi debit rata-rata

harian

Vws,max = 1853,08230,02 x 1012

=91,55 m3/d

M/Qmax = 1853,082 x 1000

46224=40,09 kg /1000 m3

j) Produksi padatan pada kondisi debit rata-rata harian

Dengan besar kapasitas rata-rata harian = 8647,776 m3/d

q produced , ave=1853,082kgd

x8647,776 m3/d

46224 m3/d=346,68 kg /d

Dengan adanya ketidakpastian terkait perhitungan ini, maka

produksi padatan pada debit rata-rata harian yang digunakan

sebesar 3860 kg/d.

k) Kuantitas residu yang dihilangkan pada kondisi debit rata-rata

harian

Diasumsikan laju penghilangan padatan adalah 90%, maka:

q produced , ave=3860kgd

x 0,9=3474 kg/d

l) Volume lumpur yang dihasilkan pada kondisi debit rata-rata

harian

vws, ave=3474 kg /d

0,02gg

x1012 kg /m3=172 m3/d

b. Pembuangan Lumpur

102

a) Pendimensian Ruang Lumpur

Qbak = 0,134 m3/s = 134 l/s

Direncanakan ruang lumpur untuk 6 hari:

Asumsi kadar lumpur 2% volume atau 2 cc/liter

Volume lumpur dalam 1 hari:

= 2 cm3/ liter x134 l / s x 80/100l /s x 86400 s = 18524160 cm3

=18,52 m3

Volume lumpur dalam 6 hari = 6 x 18,52 m3 = 111,12 m3

Ruang lumpur berupa limas

V = 1/3 x W x L x h

111,12 = 1/3 x 10,75 x 21,50 x h

h = 1,44 m

Kecepatan lumpur dalam pipa = 0,7 m/s (asumsi)

Diameter pipa = 20 cm

Q=0,7ms

xπ4

x (0,20 )2=0.022m3

s=1900,8 m3/d

Di bawah kondisi debit maksimum, periode pembukaan valve

yang dibutuhkan :

Tmax= 11,44 m3/d1900,8 m3/d

=0,6 % atau9menit per hari

Di bawah kondisi debit rata-rata, periode pembukaan valve yang

dibutuhkan :

Tavg=172

m3

d

91,55m3

d

x 0,6 %

¿1,13 % atau16 menit per hari

Kecepatan minimum adalah 0,6 m/s yang melewati pipa, sistem

kendali harus tersedia setiap pembukaan katup pada menit menit

tertentu tiap harinya.

b) Desain stasiun pompa lumpur

103

Kapasitas minimum pompa = 1900,8 m3/d

Kecepatan = 0,6 m/s

Diameter minimum = 20 cm

Kapasitas pompa = 1910 m3/d

4.10. Unit Filtrasi

4.10.1. Nama Unit Pengolahan : Dual Media Filter

4.10.2. Fungsi :

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas)

yang membawanya menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori

lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi

dan koloid. Pada pengolahan air minum, filtrasi digunakan untuk menyaring

air hasil dari proses koagulasi-flokulasi-sedimentasi sehingga dihasilkan air

minum dengan kualitas tinggi. Di samping mereduksi kandungan zat padat,

filtrasi dapat pula mereduksi kandungan bakteri, menghilangkan warna, rasa,

bau, besi dan mangan.


a. Debit

Debit maksimum : 46224 m3/d

b. Parameter desain

a) Hydraulic loading rate : 10 m3/m2.h (rapid sand filter)

b) Backwash rate : 10% dari kecepatan media mengendap

c) Surface wash rate : 0,061 m3/m2.min

d) Siklus filtrasi minimum : 24 jam


a. Total terdapat 12 buah unit filtrasi dengan 1 buah unit cadangan

nmin=12 xQ12 (Kawamura, 2000)

n=12 x 0,53 51/2=8,78

Untuk menyesuaikan dengan instalasi sebelumnya, maka kami memilih 12

unit

b. Media filter bertipe dual media (pasir dan anthracite)

c. Sistem underdain : perforated clay type

104

d. Surface wash : rotating arm type, 0,061 m3/m2.min

e. Sistem backwash : elevated tank

f. Hasil air dari proses backwash dikumpulkan pada bak ekualisasi

4.10.5. Perhitungan

4.10.5.1. Perhitungan Unit Dimensi

a. Debit untuk tiap bak ¿

46224m3

d12

=3852m3

d=160,5

m3

h=0,045

m3

s

b. Luas bak yang dibutuhkan ¿160,5

m3

h

10m3

m2 . h=16,05 m2

c. Dimensi bak dengan bentuk persegi ¿√16,05 m2=4 m

d. Luas bak : 16 m2

e. Kecepatan filtrasi ¿ 160,5 m3/h16 m2 =10,03

m3

m2 . jam

4.10.5.2. Desain proses dan pemilihan media

a. Ukuran media anthracite apabila ukuran efektif pasir 0,5 mm

0,5 mm ×( 2,65−11,55−1 )

2/3

=1,04 mm≈ 1 mm

b. Kedalaman media filter apabila kedalaman anthracite 2/3 –nya sedangkan

kedalaman pasir 1/3-nya

Rata-rata ukuran media : (1×23 )+(0,5 ×

13 )=0,83 mm

Rata-rata rasio porositas : (0,48 ×23 )+(0,4 ×

13 )=0,45

c. Kedalaman media filter : 75 cm

d. Kedalaman setiap media :

Anthracite ¿75 ×23=50 cm

Pasir ¿75 ×13=25 cm

4.10.5.3. Head loss

a. Head loss sistem pipa influen

a) Segment I

105

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,268 m3/s

D = 0,91 m

L = 5,7 m

C = 120

v=QA

=0,268 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,41 m / s120 )

1,85

( 5,7 m(0,91 m)1,167 )=1,18 x10−3m

b) Isolation valve in segment I

hm=k v2

2 g

k = 1,0

v = 0,41 m/s

hm=(1,0)(0,41m /s)2

2(9,81 m / s2)=8,6 x 10−3 m

c) Cross (run-to-run) between Segment I and II

hm=k v2

2 g

k = 0,6

v = 0,41 m/s

hm=(0,6)(0,41m /s )2

2(9,81m / s2)=5,1 x1 0−3m

d) Segment II

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,218 m3/s

D = 0,91 m

L = 8,6 m

C = 120

v=QA

=0,218 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,34 m /s120 )

1,85

( 8,6 m(0,91 m)1,167 )=1,3 x1 0−3 m

106

e) Cross (run-to-run) between Segment II and III

hm=k v2

2 g

k = 0,6

v = 0,34 m/s

hm=(0,6)(0,34 m /s)2

2(9,81m /s2)=3,5 x10−3 m

f) Segment III

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,118 m3/s

D = 0,91 m

L = 8,6 m

C = 120

v=QA

=0,118 m3/s¿¿

h f=6,81( 0,18 m/ s120 )

1,85

( 8,6 m(0,91 m)1,167 )=3,9 x 10−3 m

g) Cross (run-to-run) between Segment III and IV

hm=k v2

2 g

k = 0,6

v = 0,18 m/s

hm=(0,6)(0,18m / s)2

2(9,81m /s2)=1 x 10−3 m

h) Segment IV

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,018 m3/s

D = 0,91 m

L = 40 m

C = 120

107

v=QA

=0,018 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,03 m / s120 )

1,85

( 40 m(0,91 m)1,167 )=6,6 x 1 0−5 m

i) Isolation valve in segment IV

hm=k v2

2 g

k = 1,0

v = 0,03 m/s

hm=(1,0)(0,03m /s )2

2(9,81m / s2)=4,6 x10−5 m

j) Cross (run-to-run) between Segment IV and V

hm=k v2

2 g

k = 1,8

v = 0,03 m/s

hm=(1,8)(0,03m /s )2

2(9,81m / s2)=3,7 x 10−5 m

k) Segment V

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

L = 5 m

C = 120

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,068 m / s120 )

1,85

( 5m(0,91 m)1,167 )=3,7 x 1 0−5 m

l) Butterfly valve in Segment V

hm=k v2

2 g

k = 1,2

108

v = 0,1 m/s

hm=(1,2)(0,1 m /s)2

2(9,81 m /s2)=6,1 x 10−3 m

m) Exit

hm=k v2

2 g

k = 1,0

v = 0,1 m/s

hm=(1,0)(0,1 m /s)2

2(9,81 m / s2)=5,1 x10−3 m

Total head loss = 0,025 m

b. Head loss saat melewati media filter

a) Anthracite :

N R=0,001 m× 0,0028

ms

× 1000 kg/m3

1,518 ×10−3 Ns/m2 =1,84

f =150(1−0,48 )

1,84+1,75=44,14

hL=44,14 ×(1−0,48)×0,50 × 0,00282

1 ×0,483× 0,001× 9,81=0,083 m

b) Pasir

N R=0,0005 m× 0,0028

ms

× 1000 kg /m3

1,518 ×10−3 Ns/m2 =0,92

f =150(1−0,4 )

0,92+1,75=99,58

hL=99,58×(1−0,4)×0,25 ×0,00282

1× 0,43× 0,0005× 9,81=0,373 m

Total: 0,456 m

c. Terminal head loss: 2,5 m

d. Head loss sistem underdrain

hL=0,0005 ×(10 m /h)2=0,05 m

109

e. Head loss pipa efluen

a) Entrance

hm=k v2

2 g

k = 0,5

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

hm=(0,5)(0,43m / s)2

2(9,81m / s2)=4,71 x 10−3 m

b) Segment I

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

L = 1,3 m

C = 120

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,43 m / s120 )

1,85

( 1,3 m(0,45 m)1,167 )=6,7 x1 0−4 m

c) Tee (branch to run) between Segment 1 and 2

hm=k v2

2 g

k = 1,8

v = 0,43 m/s

hm=(1,8)(0,43m /s )2

2(9,81m / s2)=0,017 m

d) Segment 2

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

L = 6 m

110

C = 120

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,43 m / s120 )

1,85

( 6 m(0,45 m)1,167 )=3,1 x 10−3 m

e) Butterfly valve in Segment 2

hm=k v2

2 g

K =1,2

v = 0,43 m/s

hm=(1,2)(0,43m /s)2

2(9,81 m / s2)=0,011m

f) 90o Elbow (Horizontal-to-vertical down between Segments 2 and 3)

hm=k v2

2 g

k = 0,3

v = 0,43 m/s

hm=(0,3)(0,43m / s)2

2(9,81m / s2)=2,83 x 10−3 m

g) Segment 3

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

L = 1,5 m

C = 120

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,43 m / s120 )

1,85

( 1,5 m(0,45 m)1,167 )=7,75x 10−4 m

h) 90o Elbow (vertical down-to-horizontal) between Segments 3 and 4

hm=k v2

2 g

k = 0,3

v = 0,43 m/s

111

hm=(0,3)(0,43m / s)2

2(9,81m / s2)=2,83 x 10−3 m

i) Segment 4

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,068 m3/s

D = 0,45 m

L = 2 m

C = 120

v=QA

=0,068 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,43 m / s120 )

1,85

( 2 m(0,45 m)1,167 )=1,03x 10−3 m

j) Tee (branch to run) between Segments 4 and 5

hm=k v2

2 g

k = 1,8

v = 0,43 m/s

hm=(1,8)(0,43m /s )2

2(9,81m / s2)=0,017 m

k) Segment 5

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,136 m3/s

D = 0,91 m

L = 8,55 m

C = 120

v=QA

=0,136 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,21 m / s120 )

1,85

( 8,55 m(0,91 m)1,167 )=5,16 x1 0−4 m

l) Cross (run to run) between Segments 5 and 6

hm=k v2

2 g

112

k = 0,6

v = 0,21 m/s

hm=(0,6)(0,21m /s )2

2(9,81m / s2)=1,34 x10−3 m

m) Segment 6

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,272 m3/s

D = 0,91 m

L = 8,55 m

C = 120

v=QA

=0,272 m3/s¿¿

h f=6,81( 0,42 m / s120 )

1,85

( 8,55 m(0,91 m)1,167 )=1,86 x10−3m

n) Cross (run to run) between Segments 6 and 7

hm=k v2

2 g

k = 0,6

v = 0,42 m/s

hm=(0,6)(0,42m /s )2

2(9,81m / s2)=5,39 x 10−3 m

o) Segment 7

h f=6,81(VC )

1,85

( LD1,167 )

Q = 0,408 m3/s

D = 0,91 m

L = 19,93 m

C = 120

v=QA

=0,408 m3/ s¿¿

h f=6,81( 0,63 m / s120 )

1,85

( 19,93 m(0,91 m)1,167 )=9,18 x 1 0−3 m

p) Isolation valve in Segment 7

113

hm=k v2

2 g

k = 1,0

v = 0,63 m/s

hm=(1,0)(0,63m /s )2

2(9,81m / s2)=0,02 m

q) Increaser after Segment 7

h1

h2

=(Q1

Q2)

2

=( v1

v2)

2

K = 1,0

Q = 0,408 m3/s

D1 = 0,91 m

D2 = 1,22 m

v1=QA1

=0,408 m¿¿

v2=QA2

=0,408 m¿¿

hL=K (v1

2−v22)

2 g=

1,0(0,6 32−0,3 52)2(9,81m / s2)

=0,014 m

r) Cross (run to branch) after increaser

hm=k v2

2 g

k=1,8

Q=0,748 m3/s

D=1,22 m

v=QA

=0,748 m¿¿

hm=(1,8)(0,64m / s)2

2(9,81m /s2)=0,04 m

Total = 0,153 m

Total head loss = 0,684 m


114

4.10.6.1. Perhitungan Sistem Backwash

a. Debit backwash

a) Kecepatan pengendapan media pada suhu 20oC :

(a) Pasir

vs=10 d60=10 ×1,45 × 0,54=7,83m

min=0,13 m / s

(b) Anthracite

vs=4,7 d60=4,7 × 1,55× 1,3=9,47m

min=0,16m /s

b) Kecepatan pengendapan media pada suhu 5oC :

a. Pasir

N R=0,13

ms

× 0,0005 m× 1,45× 1000 kg /m3

0,00131 m2/ s=71,95

CD= 2471,95

+ 3

√71,95+0,34=1,027

vs=√ 43

×0,0005 m× 1,45× 9,81m /s2× (2,65−1 )

1,027=0,123 m /s

b. Anthracite

N R=0,16

ms

×0,001 m× 1,3× 1000 kg /m3

0,00131 m2/ s=158,77

CD= 24158,77

+ 3

√158,77+0,34=0,729

vs=√ 43

×0,001 m×1,6 × 9,81 m /s2× (1,55−1 )

0,729=0,126 m /s

b. Kecepatan rata-rata: 0,125 m/s

Kecepatan yang digunakan merupakan 10% dari besar kecepatan rata-

rata

c. Debit backwash ¿0,0125ms

×38,52 m2× 60 s /min=28,89 m3/min

d. Debit surface wash ¿0,061m

min×38,52 m2=2,34m3/min

e. Bed expansion

115

a) Pasir ¿(1−0,4)× 0,25

1−0,6=0,375 m

b) Anthracite¿(1−0,48)× 0,5

1−0,6=0,65 m

f. Total bed expansion : 1,025 m

g. Rasio bed expansion ¿1,025 m0,75 m

=1,37

h. Siklus backwash

a) Surface wash dioperasikan pada Qs = 2,34 m3/menit yang mana

waktu operasionalnya berkisar antara 0-4 menit

b) Backwash dimulai saat 3 menit dan meningkat dari 0 sampai Qb =

28,89 m3/menit dengan periode 2 menit

(a) Backwash flowrate Qb= 28,89 m3/menit diatur untuk periode

waktu operasional 6 menit

(b) Backwash flowrate direduksi dari Qb = 28,89 m3/menit

sampai 0 dengan periode 2 menit setelah 6 menit backwash

(c) Total backwash cycle membutuhkan total waktu operasi 13

menit

i. Kapasitas backwash water tank

a) Volume surface wash water = 2,34 m3

min× 4min=9,36 m3

b) Volume backwash water

¿ 28,89 m3

min× 6 min+2×

28,89m3

min×2 m3/min

2=231,12 m3

c) Total volume : 240,48 m3

d) Total volume backwash water per hari

¿240,48 m3× 6 unit filter=1442,8 m3/d

e) Volume penyimpanan air backwash

¿240,48 m3× 2 siklus / tanki=480,96 m3/d

f) Demi fleksibilitas pengoperasian, kapasitas penyimpanan

ditingkatkan 10 %, sehingga menjadi 529,056 m3/d

j. Pompa backwash

a) Pompa beroperasi dalam waktu 30 menit

116

b) Debit yang masuk ke pompa ¿ 240,48 m3

30 menit=8,016

m3

menit

c) Jumlah pompa ada 2 unit

d) Debit yang masuk ke satu unit pompa

¿ 8,106 m3

2menit=4,008

m3

menit=0,067

m3

detik

117

Berikut merupakan sketsa debit pada pipa pipa influen dan effluent unit filtrasi:

Gambar 4.11 Distribusi debit pipa influen unit filtrasi


118

Gambar 4.12 Distribusi debit pipa effluen unit filtrasi


119

4.11. Unit Desinfeksi

4.11.1. Nama Unit Pengolahan : Desinfeksi

4.11.2. Fungsi :

Desinfeksi adalah proses pengolahan air dengan tujuan membunuh kuman

atau bakteri patogen yang ada dalam air yang dapat menyebabkan penyakit

kepada yang mengonsumsinya.

4.11.3. Kriteria Desain yang Digunakan :

Desinfektan

a. Desinfektan yang digunakan = klorin dan kloramin

b. Residu klorin bebas = 2 mg/l

c. Desinfektan diberikan dengan cara injeksi terjunan

d. Kadar klorin dalam gas klor 99%

e. Dosis klorin 1-5 mg/l (2 mg/l)

f. Sisa klor (0,5 – 2) mg/lt di reservoar

g. Sisa klor (0,2 – 0,6) mg/l di jaringan distribusi

h. pH = 6 – 8

i. Jumlah bak pencampur 2 bak

j. Kedalaman (H) = (3,5 – 5) m (5 m)

k. Bak pencampur dilengkapi sekat semakin baik

l. Waktu pencampuran (T10) = (10 – 120) menit, diambil 20 menit


Debit rata-rata = 0,535 m3/s = 46224 m3/d

Debit maksimum = 0,748 m3/s (debit rata-rata x 1,4)

Akan dibuat dua bak untuk setiap tahapan, di mana debit tiap kompartemen

sebesar 0,374 m3/s = 32313,6 m3/d

4.11.5. Perhitungan

a. Dimensi ruang kontak klorinasiVolume dari setiap chlorine contact channel

¿Q xwaktu detensi=0,374m3

sx20 min x 60 s /min=448,8 m3

Asumsi:

Total panjang melewati baffle = 30 m

120

Lebar = 3 m

Kedalaman saat debit puncak = 5 m

Freeboard = 1 m

Volume untuk 2 ruang kontak = 30 m x 3 m x 5 m x 2 = 900 m3

Panjang bak = L

30 m = (L-2 m) + 2 m + (L-2 m) + 2 m + (L-1

m)

= 3L + 4 m – 5 m

3L = 30 m + 5 m – 4 m

L = 10,33 m ≈ 11 m

b. Waktu kontak pada debit puncak ketika dua ruang kontak klorinasi

beroperasi:

900 m3

0,748m3

s× 60 s /min

=20,05 min ≈ 20 min


4.11.6.1. Desain Tempat Penyimpanan Klorin dan Sistem Pembubuhan

a. Penyimpanan Kaporit

Kebutuhan klorin rata-rata per hari

Kebutuhan klorin rata-rata

¿2 mg / l× 23112m3/d× 10−6 mg /kg×1000 l /m3

¿46,22 kg /d

Kebutuhan kaporit ¿10070

× 46,22kg

day=66,03

kgday

Persediaan kaporit selama 30 hari =30 day x66,03kgd

=1980,86 kg

Jumlah drum yang dibutuhkan untuk menyimpan kaporit

Kapasitas 1 drum = 360 kg

Jumlah drum:

¿1980,86 kg

360 kg/drum=5,5 drum ≈ 6 drum

Disediakan 6 drum penyimpanan kaporit.

b. Pengambilan/Pembubuhan Kaporit per hari

Pengambilan klorin maksimum per hari

121

Klorin maksimum

¿5mgl

x23.112m3

dx

10−6 mgkg

x103 Lm3 =115,56kg /d

Jumlah klorinator yang dibutuhkan:

Ditentukan klorinator dengan kapasitas 200 kg/day

Jumlah container klorin = 115,56

kgd

200kgd

=0,58 ≈ 1klorinator

Maka, dibutuhkan 1 klorinator

Jumlah container yang dibutuhkan per hari:

Diasumsikan pengambilan maksimum klorin per hari = 150 kg/hari

Jumlah container klorin = 115,56

kgd

150kgd

=0,77 ≈ 1 klorinator

Maka, disediakan 1 buah container klorin

4.11.6.2. Struktur Effluent

a. Struktur effluent unit desinfeksi didesain berupa saluran

pengumpul yang langsung terhubung dengan ground reservoir.

b. Perhitungan dimensi saluran effluent, dengan kecepatan 0,85 m/s

c. Q = A x v

0,535 m3/s = A x 0,85 m/s

A = 0,63 m2

d. A = b x h = 2h x h

0,63 m2 = 2h2

Kedalaman saluran = h = 0,56 m ≈ 0,6 m

Lebar saluran = b = 0,6 x 2 = 1,2 m

4.11.6.3. Perhitungan Contact Channel dan Inactivation Ratio

Free chlorine residual = 1mg/L free chlorine

Kapasitas tangki = 1200 m3 (asumsi)

Debit instalasi = 0,268 m3/s = 23.112 m3/d

Faktor baffling = 0,25

122

Direct filtration plant

SWTR 3-log inactivation of Giardia lamblia cysts

4-log viruses

Kondisi umum

a.T=V

Q= 1200 m3

0,268m3

s

=4477,6 s=74,63 min

b. T 10=T x baffling factor=74,63 min x 0,25=18,66 m

c. CT 10 cal = 1 mg/l x 18,66 min = 18,66

d. Penghilangan Giardia yang diharapkan = 2-log atau 99% (butuh 1-

log dari desinfeksi)

e. Penghilangan virus yang diharapkan = 1-log atau 90% (butuh 3-log

dari desinfeksi)

Inaktivasi Giardia lamblia cysts oleh desinfeksi

CT10 (T = 250C; C= 1mg/L; IL= 1-log; pH = 8) = 18

C T 10cal

C T10 tab=18,66

18=1,04>1(memenuhi)

Inaktivasi virus oleh desinfeksi

CT10 (T = 250C; C = 1mg/l; IL = 3-log) = 1

C T 10cal

C T10 tab=18,66

1=18,66>1(memenuhi)

Jadi, instalasi harus diperbaiki kembali untuk mencaai penghilangan 3-log

Giardia dengan cara menambahkan dosis desinfekstan, membesarkan

kapasitas tangki (memperbesar waktu detensi), menambahkan sedimentasi

sebelum filtrasi atau memberikan kloramin sebagai tambahan proses

desinfeksi.

4.11.6.4. Perhitungan Hidrolis

a. Headloss pada weir effluent saluran klorinasi

b. Effluent akan dilengkapi dengan weir yang panjangnya sama

dengan lebar bak 3 meter dan kedalaman bak 5 meter.

c. Cek ketinggian air di atas weir

123

Q=23

Cd L√2 g H 3

Keterangan:

Q = debit yang melewati weir (m3/s)

H = ketinggian air di atas weir (m)

Cd = koefisien discharge, asumsi Cd = 0,8 dan tidak terjadi

kontraksi

L’ = L – 0,2 H

L = panjang weir = 3 meter

d. Diasumsikan L’ = 2,8 m

Q=Qmax day

2=46 . 224m3/d

2=323 .112 m3 /d=0 ,268 m3 /s

Ditentukan Cd = 0,8 dan tidak terjadi kontraksi

L’ = 3 m – 0,2 H = 3 m – 0,2 (0,118 m) = 2,97 m

4.12. Penampung Air Produksi (Reservoir)

4.12.1. Nama Unit Pengolahan : Reservoir

4.12.2. Fungsi :

Fungsi reservoir adalah untuk menampung air bersih yang telah diolah dan

member tekanan.

4.12.3. Kritera Desain yang Digunakan

Tabel 4.2 Kriteria desain unit reservoir

124

H=[Q×32

Cd×L'×√2 g ]23

=[0 ,268 m3 /s×32

0,8×2,8 m×√2×9 , 81 m /s2 ]23

=0 , 118m

Q 0,748 m3/s

Jumlah unit 2 buah

Kedalaman 6 m (3-6 m)

Td maksimum 8 Jam

4.12.4. Perhitungan

4.12.4.1. Perhitungan volume reservoir berdasarkan suplai air dan kebutuhan air

bersih

Perhitungan volume reservoir berdasarkan suplai air dan kebutuhan air

bersih dihitung tiap jam dalam sehari.

Berikut merupakan persamaan yang digunakan dalam perhitungan:

a. Suplai reservoir

Persentase suplaiair= 10024 jam

[ % ]

Volume suplaiair reservoir=debit x3600detikjam

[m3 ]

Volumekumulatif =Volume suplaiairn−1+Volume splaiairn

b. Kebutuhan air bersih

Persentasekebutuhan air= 10024 jam

[ % ]

Volumekebutuhan air=debit x 3600detikjam

[m3 ]

Volumekumulatif =Volumekebutuhan airn−1+Volume kebtuhan airn

c. Volume akhir

Volume = volume kumulatif suplai reservoir – volume kebutuhan air

125

Tabel 4.3 Perhitungan volume reservoir

JamSuplai reservoir Kebutuhan air bersih Volume

(m3)% m3 kumulatif % m3 kumulatif

0:00 4.166667 2692.8 2692.8 2.90 1874.1888 1874.1888 818.61121:00 4.166667 2692.8 5385.6 2.80 1809.5616 3683.7504 1701.852:00 4.166667 2692.8 8078.4 2.70 1744.9344 5428.6848 2649.7153:00 4.166667 2692.8 10771.2 2.60 1680.3072 7108.992 3662.2084:00 4.166667 2692.8 13464 2.80 1809.5616 8918.5536 4545.4465:00 4.166667 2692.8 16156.8 3.10 2003.4432 10921.9968 5234.8036:00 4.166667 2692.8 18849.6 4.30 2778.9696 13700.9664 5148.6347:00 4.166667 2692.8 21542.4 5.00 3231.36 16932.3264 4610.0748:00 4.166667 2692.8 24235.2 5.20 3360.6144 20292.9408 3942.2599:00 4.166667 2692.8 26928 5.20 3360.6144 23653.5552 3274.445

10:00 4.166667 2692.8 29620.8 5.10 3295.9872 26949.5424 2671.25811:00 4.166667 2692.8 32313.6 5.00 3231.36 30180.9024 2132.69812:00 4.166667 2692.8 35006.4 5.00 3231.36 33412.2624 1594.13813:00 4.166667 2692.8 37699.2 4.90 3166.7328 36578.9952 1120.20514:00 4.166667 2692.8 40392 4.80 3102.1056 39681.1008 710.899215:00 4.166667 2692.8 43084.8 4.80 3102.1056 42783.2064 301.593616:00 4.166667 2692.8 45777.6 4.90 3166.7328 45949.9392 -172.33917:00 4.166667 2692.8 48470.4 5.00 3231.36 49181.2992 -710.89918:00 4.166667 2692.8 51163.2 5.10 3295.9872 52477.2864 -1314.0919:00 4.166667 2692.8 53856 5.00 3231.36 55708.6464 -1852.6520:00 4.166667 2692.8 56548.8 4.90 3166.7328 58875.3792 -2326.5821:00 4.166667 2692.8 59241.6 3.00 1938.816 60814.1952 -1572.622:00 4.166667 2692.8 61934.4 3.00 1938.816 62753.0112 -818.61123:00 4.166667 2692.8 64627.2 2.90 1874.1888 64627.2 0

∑ 100 64627.2 100.00 64627.2 772488.9216Sumber: Analisa Penulis. 2013

126

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Kebutuhan Air

Kebutuhan Air

Waktu (jam)

Debi

t (m

3/s)

Grafik 4.1 Fluktuasi kebutuhan air Kota Probolinggo setiap jamnya


Grafik 4.2 Penentuan debit reservoir


127

4.12.4.2. Perhitungan dimensi reservoir

a. Volume bak reservoir :

V=5234,803 m3 x1,5(safety factor )=7561,383 m3

Volume bak reservoir dianggap 7600 m3

b. Volume tiap unit reservoir :

V=7600 m3

2=3800 m3

c. Luas permukaan bak :

L= VH

=3800 m3

6 m=600 m2

d. Asumsi P : L = 2 : 1

2 L× L=2 L2=600m2

L=17,32 m ≈17,50 m, P=34,6 m≈ 35 m

e. Waktu detensi :

Td=VQ

= 7600 m3

2692,8 m3/ jam=2,82 jam ≈ 2,8 jam


4.12.5.1. Perhitungan Pompa Reservoir

a. Head pompa : 6 m

b. Efisiensi pompa : 85%

c. Daya pompa :

P= ρ Q g Hη

¿ 1000 kg/m3× 0,748 m3/s× 9,81 m /s2× 6 m85 %

=51,80 kW

128

4.13. Profil Hidrolis Instalasi

Profil hidrolis merupakan gambaran yang menunjukkan garis ketinggian muka air

bebas dalam tiap unit pakaet instalasi pengolahan air ketika proses berlangsung. Profil

hidrolis dibuat dengan tujuan untuk:

a. Meyakinkan bahwa kemiringan hidrolis cukup untuk membuat air mengalir ke unit

pengolahan dengan cara gravitasi

b. Menetapkan ketinggian yang dibutuhkan untuk pompa

c. Meyakinkan bahwa fasilitas tidak banjir atau tetap dapat berfungsi selama periode

aliran puncak.

Total head loss dalam instalasi pengolahan air merupakan hasil penjumlahan

semua head loss dalam unit pengolahan. Dalam perhitungan profil hidrolis, besarnya

headloss pada saluran pembawa tidak diperhitungkan karena sangat kecil.

Tabel 4.4 Head loss setiap unit pengolahan

Unit Head loss (m)

Intake 0,008

Transmisi 0,2

Pompa 8,18

Koagulasi 0,682

Flokulasi 0,22

Sedimentasi 0,401

Filtrasi 0,684

Desinfeksi 0,147


Tabel 4.5 Head loss setiap unit pengolahan

Unit Elevasi (m) Head loss (m)

Reservoir 0,000 0,000

Desinfeksi 0,147 0,147

Filtrasi 0,831 0,684

Sedimentasi 1,232 0,401

Flokulasi 1,452 0,22

Koagulasi 2,134 0,682

129

Pompa -6,046 -8,18

Intake -6,038 0,008


130

BAB 5

PERENCANAAN SISTEM PENGELOLAAN LUMPUR RESIDU PENGOLAHAN

5.1 Identifikasi dan Kuantifikasi Timbulan Lumpur Residu

Timbulan lumpur residu merupakan lumpur yang dihasilkan dari unit sedimentasi.

Dalam perhitungan di bab sebelumnya, diperoleh total produksi padatan yang diasumsikan

adalah sebesar 3860 kg/hari, sedangkan pada unit filter backwash, kapasitas penyimpanan air

backwash setelah ditingkatkan nilainya ditingkatkan 10% menjadi sebesar 529,056 m3/hari.

Kedua nilai tersebut digunakan untuk mendesain neraca massa lumpur (mass balance) seperti

yang tertera pada Tabel 5.1. Kemudian, nilai yang telah diperoleh diiterasi hingga mencapai

nilai yang mendekati benar dan dapat ditentukan proporsi debitnya.

5.2 Desain Neraca Massa Lumpur

Tabel 5.1 Perhitungan analisis mass balance material iterasi 1

131

Waste Stream Perhitungan Satuan Keterangan

Sedimentation Basin

Total solids produced 3860 kg/hariProduksi solid pada bak

sedimentasi

Effluent solids(10 % remaining)

386 kg/hari 3860 x 0,1

Sludge solids(90% efficiency)

3474 kg/hari 3860 x 0,9

Sludge volume(2% solids, 1012 kg/m3)

171,64 m3/hari 3474/ (0,02 x 1012)

Filter

Solids into filter386

kg/hariProduksi solid menuju

filter

Filter backwash flow 529,056 m3/hari Debit backwash

Solids in filter backwash386

kg/hari Solid yang berada pada

filter backwash

Solid concentrated 729,60 mg/L (386 x 1000) / 529,056

Filter Backwash Water Recovery Basin

Solids into basin386

kg/hari Solid yang menuju bak

recovery

Flow into basin529,056

m3/hari Debit solid yang menuju

bak recovery

Sludge solids(70% efficiency)

270,2 kg/hari 386 x 0,7

Sludge volume(1% solids, 1005 kg/m3)

26,89 m3/hari 270,2 / (0,01 x 1005)

Overflow 502,17 m3/hari 5209,056 – 26,89

Solids in overflow 115,8 kg/hari 386 x 0,3

Solids concentration 230,60 mg/L (115,8 x 1000) / 502,17

Gravity Thickener

Total solids 3744,2 kg/hari 3474 + 270,2

Flow 198,53 m3/hari 171,64 + 26,89

Thickener solids(90% removal) 3369,78

kg/hari 3744,2 x 0,9

Sludge volume(5%, 1030 kg/m3)

65,43 m3/hari 3369,78 / (0,05 x 1030)

Overflow volume 133,09 m3/hari 198,53 – 65,43

Overflow solids 374,42 kg/hari 3744,2 x 0,1

Solids concentration 2813,22 mg/L (374,42 x 1000) / 133,09


132

Waste Streams

Iterasi 2 Iterasi 3Iterasi 4

Iterasi 5 Iterasi 6 Iterasi 7 Iterasi 8 Iterasi 9 Iterasi 10 Iterasi 11

Sedimentation Basin

Total solids produced

3976 4092 4106 4111 4112 4112 4112 4112 4112 4112

Effluent solids (10 % remaining)

398 409 411 411 411 411 411 411 411 411

Sludge solids (90%

efficiency)3579 3682 3696 3700 3701 3701 3701 3701 3701 3701

Sludge volume (2% solids, 1012

kg/m3)

177 182 183 183 183 183 183 183 183 183

Filter

Solids into filter 398 409 411 411 411 411 411 411 411 411

Filter backwash

flow530 529 529 529 529 529 529 529 529 529

Solids in filter

backwash398 409 411 411 411 411 411 411 411 411

Solid concentrated

751 773 776 777 777 777 777 777 777 777

Filter Backwash Water Recovery Basin

Solids into basin

772 821 836 839 840 840 840 840 840 840

Flow into basin

662 688 694 695 695 695 695 695 695 695

Sludge solids (70%

efficiency)540 575 585 587 588 588 588 588 588 588

Sludge volume (1% solids, 1005

kg/m3)

54 57 58 58 59 59 58 59 59 59

133

Tabel 5.2 Analisis Iterasi Mass Balance

Overflow 608 630 636 637 637 637 637 637 637 637

Solids in overflow

232 246 251 252 252 252 252 252 252 252

Solids concentratio

n381 391 395 395 396 396 396 396 396 396

Gravity Thickener

Total solids 4119 4257 4281 4287 4289 4289 4289 4289 4289 4289

Flow 231 239 241 241 241 241 241 241 241 241

Thickener solids (90%

removal)3707 3831 3853 3859 3860 3860 3860 3860 3860 3860

Sludge volume (5%, 1030 kg/m3)

72 74 75 75 75 75 75 75 75 75

Overflow volume

159 165 166 166 166 166 166 166 166 166

Overflow solids

412 426 428 429 429 429 429 429 429 429

Solids concentratio

n2597 2584 2579 2578 2577 2577 2577 2577 2577 2577

134


Gambar 5.1 Skema aliran mass balance

5.3 Desain Unit Pengolahan Lumpur

Unit pengolahan lumpur dibuat untuk mengolah lumpur yang dihasilkan dari proses

pengolahan air bersih. Lumpur yang dihasilkan berasal dari proses sedimentasi (pengendapan

flok hasil koagulasi dan flokulasi) dan proses filtrasi. Karakteristik lumpur yang dihasilkan

bervariasi bergantung pada proses pengolahan yang digunakan, bahan kimia yang

135

3701 kg/hari

183 m3/hari

Unit Filter

Bak Sedimentasi

840 kg/hari

Overflow

429 kg/hari

166 m3/hari

2577 mg/L

Raw water Unit Koagulasi

Unit Flokulasi

4112 kg/hari

lumpur Air backwash

840 kg/hari

696 m3/hari

777 mg/L

Air saringan backwash surge

tank

Unit Flokulasi

Gravity thickener

4289 kg/hari

241 m3/hari

Underflow solid

3860 kg/hari

75 m3/hari

Sludge Lagoon

Air saringan

backwash recovery

basin

Unit Flokulasi

411

kg/hari

529 m3/hari

Overflow

429 kg/hari

166 m3/hari

2577 mg/L

588 kg/hari

59 m3/hari

ditambahkan, serta jumlah dari air baku itu sendiri. Unit pengolahan lumpur yang digunakan

untuk Kota Probolinggo ini antara lain adalah gravity thickener untuk proses thickening dan

sludge drying lagoon untuk proses dewatering.

5.3.1 Kriteria Desain yang Digunakan

Volume filter backwash = 529,056

m3

dx 2backwash

8backwash

d

+166,41

m3

dx 6 h

24hd

¿139,20 m3

Waktu detensi = 6 jam

Overflow rate = 25 m3/m2.hari

Minimum hydraulic = 4 m3/m2.hari

Beban solid maksimum = 80 kg/m2.hari

5.3.2 Perhitungan

a. Karakteristik padatan yang masuk pada gravity thickener

a) Total padatan = 4288,89 kg/hari

b) Total debit = 241,361 m3/hari

b. Desain gravity thickener

a) Solid loading = 80 kg/m2.hari

b) Total luas yang dibutuhkan = 4288,89

80=53,61 m2

c) Jumlah thickener = 2

d) Luas setiap thickener = 53,61

2=26,80 m2

e) Diameter yang dibutuhkan untuk setiap thickener = 5,84 m

f) Cek hydraulic loading = 241,3612 x 26,80

¿4,5m3/m2.hari

g) Clear water zone = 1 m

h) Settling zone = 1,5 m

i) Thickening zone = 3 m

j) Total side-water depth = 1+1,5+3 = 5,5 m

k) Freeboard = 0,6 m

136

l) Slope = 20 cm/m

m) Depth of central hopper = 20

100x

5,842

=0,584 m

n) Total water depth of thickener central hopper = 5,5+0,584 = 6,084 m

c. Thickening period

a) Volume thickener ¿( π4

x 5,842 x5,5)+ π12

x0,584 x 5,842

¿152,54 m3

b) Thickening period ¿2 x 152,54241,361

=1,26 hari

d. Thickened sludge withdrawal

a) Quantity of thickened sludge : 3860 kg/hari

b) Sludge-withdrawal rate : 74,95 m3/hari

c) Jumlah pompa : 2 buah

d) Rate each pump : 200 L/min

e. Sludge volume ratio (SAR)

a) Volume lumpur pada setiap thickener

¿( π4

x 5,842 x3)+14=94,35 m3/hari

b) SAR ¿2 x 94,35

35,6=5,3 hari

f. Quality of thickener overflow

a) Overflow solid in recovered water = 166,41 kg/hari

b) Overflow of recovered water = 428,89 m3/hari

c) Concentration of solid in recovered water = 2577,31 mg/L

5.3.3 Perhitungan Desain Perlengkapan Pendukung Proses

5.3.3.1 Sludge Drying Lagoon

a. Kriteria Desain

Bottom dimension : 30 m x 30 m

Side slope (horizontal : vertikal) : 3 : 1

Total kedalaman air : 2,5 m

Freeboard : 0,6 m

Total kedalaman lagoon : 3 m

Sand layer over the bottom : 0,3 m

137

b. Perhitungan

a) Menentukan presipitasi

(a) Data total presipitasi tahunan = 16,15 cm/tahun = 1,35 cm/bulan

(b) Exposed lagoon area ¿30 m× 30 m=900 m2

(c) Rata-rata presipitasi per bulan ¿ 900 m2×1,32 cm /bulan100 cm /m

=11,88m3/bulan

b) Menentukan evaporasi

(a) Rata-rata evaporasi tahunan = 60,5 cm/tahun = 5,04 cm/bulan

(b) Rata-rata luas permukaan air ¿( 60 m+75,3 m2 )

2

=4577 m2

(c) Rata-rata evaporasi per bulan

¿ 4577 m2× 5,04 cm /bulan100 cm /m

=230,68 m3/bulan

c) Menentukan perkolasi

(a) Rata-rata perkolasi tahunan = 100 cm/tahun = 8,3 cm/bulan

(b) Rata-rata luas permukaan air ¿( 60 m+75,3 m2 )

2

=4577 m2

(c) Rata-rata perkolasi per bulan

¿ 4577 m2× 8,3 cm /bulan100 cm /m

=379,89 m3/bulan

c. Lagoon filling cycles

a) Rata-rata presipitasi ¿11,88m3

bulan

b) Rata-rata evaporasi ¿230,68m3

bulan

c) Rata-rata perkolasi ¿379,89 m3/bulan

(a) Jumlah lumpur yang dipadatkan ¿3860kg

hari

(b) Debit rata-rata lumpur ¿( 3860 kg /hari

5 %× 1030 kg /m3 )×12

× 30hari

bulan

¿1124,27m3

bulan

(c) Net filling rate ¿1124,27m3

bulan+11,88

m3

bulan−230,68

m3

bulan

138

−379,89m3

bulan=525,58 m3/bulan

d) Desain volume lumpur

(a) Rata-rata padatan lumpur ¿3860 kg/hari

2=1930 kg /hari

(b) Densitas lumpur ¿1450 kg /m3

(c) Volume lumpur ¿1930

kghari

1450kgm3

=1,33 m

3

/hari=39,9 m3/bulan

5.4 Rencana Pembuangan Akhir

Pada pengolahan residu lumpur ini, dihasilkan residu lumpur sebesar 39,9 m3/bulan.

Adapun lumpur yang dihasilkan ini berupa lumpur yang telah mengalami dewatering

sehingga kandungan airnya hanya sedikit. Lumpur yang dihasilkan dari proses pengolahan

lumpur ini, mengandung besi, aluminium, kalsium, magnesium, serta senyawaorganik

lainnya.

Kandungan yang ada pada lumpur menyebabkan lumpur yang dihasilkan dapat

dimanfaatkan kembali, misalnya menjadi pupuk karena kandungan bahan organik dan

mineralnya cukup tinggi, dan aman untuk dikembalikan ke lingkungan. Selain itu, lumpur

yang telah diolah dapat digunakan sebagai tanah urug, maupun tanah penutup pada sanitary

landfill.

Pada lumpur yang dihasilkan dari proses sedimentasi, lumpur yang dihasilkan

mengandung alum, sehingga memungkinkan untuk digunakan sebagai sumber senyawa

alumunium sulfat setelah dilakukan recovery. Dari proses recovery ini, dapat diketahui

kondisi operasi optimum dari lumpur yang dihasilkan serta didapatkannya produk tawas cair

yang dapat dimanfaatkan sebagai koagulan.

139

BAB 6

KONSEP PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI

6.1 Pembagian Zona Pelayanan dan Identifikasi Kebutuhan Air Tiap Zona

Jaringan distribusi merupakan rangkaian pipa-pipa yang mengalirkan air bersih dari

reservoir pada instalasi pengolahan air bersih agar sampai kepada pelanggan. Air bersih yang

diberikan harus memenuhi standar baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah. Tuntutan

tersebut membuat jaringan air bersih harus dibuat sedemikian rupa agar kualitas air bersih

dapat tetap terjaga ketika sampai di tangan pelanggan.

Untuk merancang sistem distribusi air bersih, hal yang pertama dilakukan adalah

membuat beberapa loop sesuai dengan daerah yang akan dilayani. Pada Kota Probolinggo ini

digunakan tiga buah loop (loop I, II, dan III) yang ditentukan berdasarkan jalan yang sudah

tersedia di daerah pelayanan. Selain itu, diasumsikan ketiga loop yang digunakan pada kota

ini searah jarum jam. Kemudian ditentukanlah arah aliran dan titik-titik penyadapan. Arah

aliran yang searah dengan jarum jam diberi nilai positif, sedangkan arah aliran berlawanan

dengan jarum jam diberi nilai negatif.

Debit yang keluar dari Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) adalah debit

kapasitas distribusi (peak-hourly demand) yaitu sebesar 1407,67 liter/detik. Debit ini

kemudian masuk ke loop III dan loop II untuk kemudian didistribusikan ke seluruh zona

pelayanan. Adapun besar kecilnya debit yang masuk ke zona pelayanan ditentukan

berdasarkan pada jumlah penduduk dan luas masing-masing zona tersebut. Artinya, zona

dengan kepadatan penduduk tinggi akan mendapatkan jumlah pasokan air yang lebih besar

dibandingkan dengan zona yang memiliki kepadatan penduduk yang rendah. Untuk

140

memudahkan perhitungan, jumlah penduduk setiap zona dibagi dengan 90% dari jumlah

penduduk Kota Probolinggo keseluruhan (karena daerah pelayanan yang diasumsikan sebesar

90%). Nantinya nilai ini akan dikali dengan debit kapasitas distribusi sehingga diperoleh

debit yang keluar maupun masuk dalam area loop.

Misalnya, pada loop I yang termasuk dalam Kecamatan Mayangan (kecamatan

dengan kepadatan penduduk tertinggi memiliki debit yang masuk ke dalam loop sebesar

217,91 liter/detik. Debit ini merupakan debit yang terbesar apabila dibandingkan dengan

zona-zona lainnya. Sehingga, dengan perhitungan berdasarkan metode tersebut diperoleh

hasil sebagai berikut:

Gambar 6.1 Looping distribusi air bersih


141

6.2 Desain Denah Jaringan Pipa Distribusi Primer dan Sekunder

Dalam sistem distribusi air bersih, terdapat beberapa jenis pipa yang digunakan,

yaitu :

a. Pipa induk distribusi, yaitu pipa utama untuk mendistribusikan air bersih dari

reservoir ke daerah pelayanan melalui titik-titik penyadapan (tapping) sambungan

sekunder

b. Pipa primer, yaitu pipa distribusi air utama pada daerah tertentu sampai akhirnya

mengalir ke pipa sekunder

c. Pipa sekunder, yaitu pipa distribusi yang dipergunakan untuk membagi air dari suatu

wilayah pipa primer sampai ke pipa tersier

d. Pipa tersier, yaitu pipa distribusi yang mengalirkan air langsung ke rumah-rumah

konsumen.

Dalam jaringan distribusi, selain terdapat pipa-pipa juga terdapat perangkat lain yang

menunjang kelancaran sistem distribusi air bersih, diantaranya yaitu :

a. Katup isolasi

Katup isolasi berfungsi untuk menghentikan aliran air pada saat dilakukan pengetesan,

pemeliharaan dan perbaikan. Selain itu, katup ini juga biasa digunakan untuk

memisahkan suatu blok pelayanan dengan blok lainnya. Perlengkapan katup isolasi ini

sering terdapat pada inlet dan outlet reservoir distribusi, titik penyadapan, titik

pertemuan pipa, pipa lurus tanpa percabangan dengan interval jarak ±250 m, serta

pada sebelum dan sesudah jembatan pipa.

b. Katup udara

Katup udara berfungsi untuk melepaskan atau mengeluarkan udara yang terakumulasi

di dalam pipa. Selain itu, katup udara juga berfungsi untuk memasukkan udara pada

saat pipa akan dikosongkan. Alat ini umumnya diletakkan pada titik tertinggi pada

jalur perpipaan dan mempunyai tekanan lebih dari 1 atm, jalur pipa mendatar dengan

interval jarak 75 – 100 m, serta pada jembatan pipa.

c. Katup penguras

Katup ini digunakan ketika diperlukan proses pengurasan/pengeluaran endapan atau

kotoran yang ada dalam pipa. Katup ini biasanya dilakukan pada titik-titik paling

rendah pada jalur pipa dan jembatan pipa, demikian pula pada jalur pipa relatif datar.

Alat ini dipasang dengan interval jarak 1000 m.

142

d. Sambungan

Sambungan digunakan untuk menyambung antara dua pipa atau lebih, baik pipa yang

berukuran sama ataupun yang berbeda ukuran. Sambungan juga dibuat pada

percabangan pipa.

6.3 Perhitungan Debit Aliran dalam Pipa dengan Metode Hardy Cross

Metode Hardy Cross dan modifikasinya telah digunakan dalam perancangan dan

analisis dari sistem distribusi air selama bertahun-tahun. Metode ini didasarkan pada formula

yang digunakan untuk menghitung kehilangan energi (energy losses) pada elemen-elemen

dari sistem. Sebetulnya, sangatlah umum untuk tidak mempertimbangkan kehilangan pada

sambungan karena kecilnya pengaruh pada perpipaan yang panjang.

Untuk setiap pipa dalam suatu loop dari sistem, debit aktual akan berbeda dengan

debit asumsi dikarenakan nilai dari ∆:

Qi=Qi 0+∆

di mana Qi = debit aktual dalam pipa

Qi 0 = debit asumsi

∆ = koreksi yang diperlukan

Nilai ∆ diperoleh dari rumus berikut ini:

∆=−∑

l

n

k Qi 0x

∑l

n

x k iQi 0( x−1)

=−∑

l

n

hi

x∑l

n

hi /Qi 0

atau dapat disederhanakan menjadi: ∆=−∑ headloss

1,85(∑ h/Q)

Prosedur perhitungannya adalah sebagai berikut:

a. Memisahkan/membagi debit pada blok-blok.

b. Mengelompokkan debit yang terpisah tersebut pada node sistem.

c. Menambahkan kebutuhan untuk fire flow pada node.

143

d. Memilih ukuran pipa sesuai kriteria.

e. Mengasumsikan setiap debit dari distribusi konsisten secara internal. Jumlah dari

debit yang masuk dan keluar dari setiap node harus sama dengan nol.

f. Menghitung head loss pada setiap elemen dari sistem (searah jarum jam positif dan

menghasilkan head loss.

g. Menghitung total head loss setiap looip dengan memperhatikan tanda.

h. Menghitung jumlahnya tanpa memperhatikan tanda.

i. Menghitung koreksi untuk setiap loop dan mengaplikasikan koreksi pada tiap jalur

pada loop.

j. Mengulangi prosedur hingga koreksi yang dihitung kurang dari syarat maksimum

sehingga debit dan tekanan pada jaringan dapat diketahui.

k. Membandingkan tekanan dan kecepatan pada jaringan yang seimbang. Menambahkan

atau mengurangi ukuran pipa dengan menaikkan kecepatan dan tekanan serta

mengulangi prosedur tersebut hingga diperoleh hasil yang memuaskan.

l. Menambahkan kebutuhan fire flow yang mungkin menajadi kritis dan mengevaluasi

ulang kecepatan dan distribusi tekanan. Mengubah ukuran pipa apabila diperlukan.

6.4 Perhitungan Dimensi Pipa dengan Persamaan Kontinuitas

Perhitungan dimensi pipa ditentukan dengan persamaan kontinuitas. Adapun

persamaan awal kontinuitas adalah

∑Q ¿=∑Q out

di mana Q1 = debit masuk (m3/s) (lt/s)

Q2 = debit keluar (m3/s) (lt/s)

Dari persamaan ini dapat diturunkan kembali menjadi

Q=A . v

di mana Q = debit (m3/s) (l/s)

A = luas permukaan pipa (m2)

v = kecepatan aliran air di dalam pipa (m/s)

144

Dikarenakan pipa yang digunakan memiliki bentuk penampang lingkaran, maka

dalam mencari diameter pipa yang dibutuhkan menggunakan rumus

d=√ 4 Qπv

di mana :

d = diameter pipa (m)

Q = debit (m3/s)

v = kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

145

Tabel 6.1 Perhitungan loop iterasi 1

LOOPSegmen

PipaFlowrate (l/s) Qs

Flowrate (m3/s)

L (peta)

L (m)Diameter

(m)Slope

Headloss = L*s (m)

Kumulatif

headloss (m)

Headloss/Q Kumulatif∆ = -

(1/1.85)A/B

(Qi = Qo +

∆)m3/sQ (l/s)

I

A/B 49.46 0.05 4.5 595.59 0.28 0.0038 2.26

9.05

45.76

523.68 -0.009345949

0.04 40.11

B/C -62.23 -0.06 151985.2

90.31 -0.003 -5.96 95.71 -0.07 -71.58

C/D -250.00 -0.25 7.27 962.21 0.63 -0.0015 -1.44 5.77 -0.26 -259.35

D/E 31.23 0.03 14.531923.0

90.22 0.005 9.62 307.89 0.02 21.88

E/F -74.99 -0.07 7.53 996.62 0.35 -0.0029 -2.89 38.54 -0.08 -84.34

F/G 328.96 0.33 15.071994.5

60.72 0.00134 2.67 8.12 0.32 319.61

G/A 218.96 0.22 21.32819.1

20.59 0.0017 4.79 21.89 0.21 209.61

II

D/H -281.23 -0.28 9.51257.3

50.67 -0.0014 -1.76

-4.70

6.26

364.77 0.00696434

-0.27 -274.27

H/I -469.00 -0.47 6.3 833.82 0.86 -0.001 -0.83 1.78 -0.46 -462.04

I/J 469.00 0.47 14.671941.6

20.86 0.001 1.94 4.14 0.48 475.96

J/K 504.67 0.50 7.3 966.18 0.90 0.00098 0.95 1.88 0.51 511.63

K/F 403.95 0.40 10.91442.6

50.80 0.0012 1.73 4.29 0.41 410.91

F/E 74.99 0.07 7.53 996.62 0.35 0.0029 2.89 38.54 0.08 81.95

E/D -31.23 -0.03 14.531923.0

90.22 -0.005 -9.62 307.89 -0.02 -24.27

IIII/L 469.00 0.47 10.5

1389.71

0.86 0.0011 1.5311.37

3.26160.48 -0.038286435

0.43 430.71

L/M 349.00 0.35 192514.7

10.75 0.0012 3.02 8.65 0.31 310.71

M/N 268.82 0.27 8.51125.0

00.65 0.0015 1.69 6.28 0.23 230.53

N/O 167.65 0.17 10.3 1363.2 0.52 0.002 2.73 16.26 0.13 129.36

146

4O/J 35.67 0.04 7.3 966.18 0.24 0.0045 4.35 121.89 0.00 -2.62

J/I -469.00 -0.47 14.671941.6

20.86 -0.001 -1.94 4.14 -0.51 -507.29



LOOPSegmen


Flowrate (m3/s)

L (peta)

L (m)Diameter

(m)Slope

Headloss = L*s (m)

Kumulatif headloss

(m)Headloss/Q Kumulatif

∆ = -(1/1.85)A/B

(Qi = Qo +

∆)m3/sQ (l/s)

I

A/B 40.11 0.04 4.5 595.59 0.25 0.004452265 2.65

11.65

66.10

782.11 -0.008052061

0.03 32.06

B/C -71.58 -0.07 15 1985.29 0.34 -0.003176068 -6.31 88.09 -0.08 -79.63

C/D -259.35 -0.26 7.27 962.21 0.64 -0.00149879 -1.44 5.56 -0.27 -267.40

D/E 21.88 0.02 14.53 1923.09 0.19 0.0063401 12.19 557.14 0.01 13.83

E/F -84.34 -0.08 7.53 996.62 0.37 -0.002886223 -2.88 34.11 -0.09 -92.39

F/G 319.61 0.32 15.07 1994.56 0.71 0.0013268 2.65 8.28 0.31 311.56

G/A 209.61 0.21 21.3 2819.12 0.58 0.001696975 4.78 22.82 0.20 201.56

II

D/H -274.27 -0.27 9.5 1257.35 0.66 -0.001450677 -1.82

-32.63

6.65

1564.27 0.01127387

-0.26 -262.99

H/I -462.04 -0.46 6.3 833.82 0.86 -0.001070147 -0.89 1.93 -0.45 -450.76

I/J 475.96 0.48 14.67 1941.62 0.87 0.001051765 2.04 4.29 0.49 487.24

J/K 511.63 0.51 7.3 966.18 0.90 0.001008349 0.97 1.90 0.52 522.91

K/F 410.91 0.41 10.9 1442.65 0.81 0.001145906 1.65 4.02 0.42 422.19

F/E 81.95 0.08 7.53 996.62 0.38 0.00226308 2.26 27.52 0.09 93.23

E/D -24.27 -0.02 14.53 1923.09 0.15 -0.019153582 -36.83 1517.95 -0.01 -12.99

IIII/L 430.71 0.43 10.5 1389.71 0.83 0.001114878 1.55

-13.583.60

8132.49 0.0009025210.43 431.62

L/M 310.71 0.31 19 2514.71 0.70 0.00134884 3.39 10.92 0.31 311.62

147

M/N 230.53 0.23 8.5 1125.00 0.61 0.001605372 1.81 7.83 0.23 231.44

N/O 129.36 0.13 10.3 1363.24 0.45 0.00224878 3.07 23.70 0.13 130.27

O/J -2.62 -0.003 7.3 966.18 0.06 -0.021886339 -21.15 8082.01 0.00 -1.71

J/I -507.29 -0.51 14.67 1941.62 0.87 -0.001156456 -2.25 4.43 -0.51 -506.38



LOOPSegmen


Flowrate (m3/s)

L (peta)

L (m)Diameter

(m)Slope

Headloss = L*s (m)

Kumulatif headloss

(m)Headloss/Q Kumulatif

∆ = -(1/1.85)A/B

(Qi = Qo + ∆)m3/s

Q (l/s)

I

A/B 32.06 0.03 4.5 595.59 0.23 0.005073911 3.02

16.47

94.25

1388.35 -0.006411309

0.03 25.65

B/C -79.63 -0.08 15 1985.29 0.36 -0.002984573 -5.93 74.41 -0.09 -86.04

C/D -267.40 -0.27 7.27 962.21 0.65 -0.001472296 -1.42 5.30 -0.27 -273.81

D/E 13.83 0.01 14.53 1923.09 0.15 0.008285548 15.93 1151.96 0.01 7.42

E/F -92.39 -0.09 7.53 996.62 0.38 -0.002736706 -2.73 29.52 -0.10 -98.80

F/G 311.56 0.31 15.07 1994.56 0.70 0.001346696 2.69 8.62 0.31 305.15

G/A 201.56 0.20 21.3 2819.12 0.57 0.001736197 4.89 24.28 0.20 195.15

II

D/H -262.99 -0.26 9.5 1257.35 0.65 -0.001486635 -1.87

-6.89

7.11

941.18 0.003957019

-0.26 -259.03

H/I -450.76 -0.45 6.3 833.82 0.85 -0.001085679 -0.91 2.01 -0.45 -446.80

I/J 487.24 0.49 14.67 1941.62 0.88 0.0010375 2.01 4.13 0.49 491.20

J/K 522.91 0.52 7.3 966.18 0.91 0.00099561 0.96 1.84 0.53 526.87

K/F 422.19 0.42 10.9 1442.65 0.82 0.001127956 1.63 3.85 0.43 426.15

F/E 93.23 0.09 7.53 996.62 0.38 0.002873148 2.86 30.71 0.10 97.19

E/D -12.99 -0.01 14.53 1923.09 0.15 -0.006022819 -11.58 891.52 -0.01 -9.03

III

I/L 431.62 0.43 10.5 1389.71 0.83 0.001113517 1.55

-19.51

3.59

15841.14 0.000665858

0.43 432.28

L/M 311.62 0.31 19 2514.71 0.70 0.00134656 3.39 10.87 0.31 312.28

M/N 231.44 0.23 8.5 1125.00 0.61 0.001601717 1.80 7.79 0.23 232.10

N/O 130.27 0.13 10.3 1363.24 0.46 0.002239678 3.05 23.44 0.13 130.93

O/J -1.71 -0.002 7.3 966.18 0.05 -0.028011966 -27.06 15791.04 0.00 -1.05

148

J/I -506.38 -0.51 14.67 1941.62 0.87 -0.001152648 -2.24 4.42 -0.51 -505.72



LOOPSegmen Pipa

Flowrate (l/s) Qs

Flowrate (m3/s)

L (peta)

L (m)Diamete

r (m)Slope

Headloss = L*s (m)

Kumulatif headloss

(m)Headloss/Q

Kumulatif

∆ = -(1/1.85)A/B

(Qi = Qo + ∆)m3/s

Q (l/s)

I

A/B 25.65 0.03 4.5 595.59 0.20 0.005779136 3.44

24.38

134.19

3353.82-

0.003929006

0.02 21.72

B/C -86.04 -0.09 151985.2

90.37 -0.002852752 -5.66 65.83 -0.09 -89.97

C/D -273.81 -0.27 7.27 962.21 0.66 -0.001452087 -1.40 5.10 -0.28 -277.74

D/E 7.42 0.01 14.531923.0

90.11 0.011914572 22.91 3087.69 0.00 3.49

E/F -98.80 -0.10 7.53 996.62 0.40 -0.002631666 -2.62 26.55 -0.10 -102.72

F/G 305.15 0.31 15.071994.5

60.70 0.00136313 2.72 8.91 0.30 301.22

G/A 195.15 0.20 21.32819.1

20.56 0.001769245 4.99 25.56 0.19 191.22

II

D/H -259.03 -0.26 9.51257.3

50.64 -0.001499841 -1.89

-1.03

7.28

705.090.00079207

5

-0.26 -258.24

H/I -446.80 -0.45 6.3 833.82 0.84 -0.001091278 -0.91 2.04 -0.45 -446.01

I/J 491.20 0.49 14.671941.6

20.88 0.001032616 2.00 4.08 0.49 491.99

J/K 526.87 0.53 7.3 966.18 0.92 0.000991241 0.96 1.82 0.53 527.66

K/F 426.15 0.43 10.91442.6

50.82 0.001121834 1.62 3.80 0.43 426.94

F/E 97.19 0.10 7.53 996.62 0.38 0.003103054 3.09 31.82 0.10 97.98

149

E/D -9.03 -0.01 14.531923.0

90.15 -0.003073737 -5.91 654.26 -0.01 -8.24

III

I/L 432.28 0.43 10.51389.7

10.83 0.001112517 1.55

-28.52

3.58

34454.520.00044742

9

0.43 432.73

L/M 312.28 0.31 192514.7

10.71 0.001344884 3.38 10.83 0.31 312.73

M/N 232.10 0.23 8.51125.0

00.61 0.001599035 1.80 7.75 0.23 232.55

N/O 130.93 0.13 10.31363.2

40.46 0.002233027 3.04 23.25 0.13 131.38

O/J -1.05 -0.001 7.3 966.18 0.04 -0.037320386 -36.06 34404.70 0.00 -0.60

J/I -505.72 -0.51 14.671941.6

20.87 -0.001149843 -2.23 4.41 -0.51 -505.27


150

DAFTAR PUSTAKA

Adityosulindro, Sanyanto. 2010. Evaluasi dan Optimalisasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air

Minum Citayam, PDAM Tirta Kahuripan terhadap Pertumbuhan Penduduk. Skripsi

Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Cakupan Pelayanan PDAM Kota Probolinggo

Melalui

< http://pdam.probolinggokota.go.id/profil/293-2/> [27/02/2013]

Kota Probolinggo dalam Angka 2012 (Probolinggo City in Figures 2012). 2012. Badan Pusat

Statistik Kota Probolinggo.

Melalui <http://probolinggokota.go.id/index.php?

option=com_docman&task=cat_view&gid=72&Itemid=159> [19/02/2013]

Peraturan Daerah Kota Probolinggo Nomor 2 Tahun 2010 Tentang Rencana Tata Ruang

Wilayah Kota Probolinggo Tahun 2009-2028.

Peraturan Daerah Kota Probolinggo Nomor 4 Tahun 2010 Tentang Pengelolaan Kualitas Air

Melalui <<http://probolinggokota.go.id/index.php?

option=com_docman&task=cat_view&gid=62&Itemid=159> [19/02/2013]

Qasim, Syed R, Edward M. Motley, Guang Zhu. 2000. Water Works Engineering: Planning,

Design & Operation. Texas: Prentice Hall.

Rencana Pembangunan Jangka Panjang Daerah (RPJPD) Provinsi Jawa Timur Tahun 2005-

2025.

Melalui < http://jatim.bps.go.id/index.php/tentang-daerah/rpjpd-jatim> [23/02/2013]

151

http://jatim.bps.go.id/index.php/tentang-daerah/rpjpd-jatim

http://pdam.probolinggokota.go.id/profil/293-2/

LAMPIRAN GAMBAR TEKNIK

PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN &

DISTRIBUSI AIR BERSIH KOTA PROBOLINGGO

152

tubes pab kelompok 3 fix!

Documents