bab 4 konsep desain (final)

Upload: cipta-riyana

Post on 12-Feb-2018

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    1/64

    Bab

    4Konsep Desain

    4.1 Pengertian Air Bersih

    Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

    1405/menkes/sk/xi/2002 tentang ers!aratan Kesehatan "ingkungan Ker#a

    erkantoran dan industri terdapat pengertian mengenai $ir Bersih !aitu air !ang

    dipergunakan untuk keperluan sehari%hari dan kualitasn!a memenuhi pers!aratan

    kesehatan air bersih sesuai dengan peraturan perundang%undangan !ang berlaku

    dan dapat diminum apabila dimasak&

    Berdasarkan eraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1' (ahun

    2005 (entang engembangan )istem en!ediaan $ir Minum* didapat beberapa

    pengertian mengenai +

    1& $ir baku untuk air minum rumah tangga* !ang selan#utn!a disebut air baku

    adalah air !ang dapat berasal dari sumber air permukaan* ,ekungan air tanah

    dan/atau air hu#an !ang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk

    air minum&

    2& $ir minum adalah air minum rumah tangga !ang melalui proses pengolahan

    atau tanpa proses pengolahan !ang memenuhi s!arat kesehatan dan dapat

    langsung diminum&

    -& $ir limbah adalah air buangan !ang berasal dari rumah tangga termasuk tin#a

    manusia dari lingkungan permukiman&

    4& en!ediaan air minum adalah kegiatan men!ediakan air minum untuk

    memenuhi kebutuhan mas!arakat agar mendapatkan kehidupan !ang sehat*

    bersih* dan produkti.&

    5& )istem en!ediaan $ir Minum !ang selan#utn!a disebut )$M merupakan satu

    kesatuan sistem .isik teknik dan non .isik dari prasarana dan sarana air

    minum&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-1

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    2/64

    BAB 4 Konsep Desain

    '& engembangan )$M adalah kegiatan !ang bertu#uan membangun*

    memperluas dan/atau meningkatkan sistem.isik teknik dan non .isik

    kelembagaan* mana#emen*keuangan* peran mas!arakat* dan hukum dalam

    kesatuan !ang utuh untuk melaksanakan pen!ediaan air minum kepada

    mas!arakat menu#u keadaan !ang lebih baik&

    & en!elenggaraan pengembangan )$M adalah kegiatan meren,anakan*

    melaksanakan konstruksi* mengelola* memelihara* merehabilitasi* memantau*

    dan/atau mengealuasi sistem .isik teknik dan non .isik pen!ediaan air

    minum&

    3& en!elenggara pengembangan )$M !ang selan#utn!a disebut en!elenggara

    adalah badan usaha milik negara/badan usaha milik daerah* koperasi* badan

    usaha sasta* dan/atau kelompok mas!arakat !ang melakukanpen!elenggaraan pengembangan sistem pen!ediaan air minum&

    4.1.1 Sumber Air Bersih

    Berdasarkan petun#uk rogram embangunan rasarana Kota (erpadu perihal

    edoman eren,anaan dan esain (eknis )ektor $ir Bersih* disebutkan baha

    sumber air baku !ang perlu diolah terlebih dahulu adalah+

    1& Mata air* 6aitu sumber air !ang berada di atas permukaan tanah& ebitn!a sulit

    untuk diduga* ke,uali #ika dilakukan penelitian dalam #angka beberapa lama&

    2& )umur dangkal shallo ells* 6aitu sumber air hasil penggalian ataupun

    pengeboran !ang kedalamann!a kurang dari 40 meter&

    -& )umur dalam deep ells* 6aitu sumber air hasil penggalian ataupun

    pengeboran !ang kedalamann!a lebih dari 40 meter&

    4& )ungai* 6aitu saluran pengaliran air !ang terbentuk mulai dari hulu di daerah

    pegunungan/tinggi sampai bermuara di laut/danau& )e,ara umum air baku !ang

    didapat dari sungai harus diolah terlebih dahulu* karena kemungkinan untuk

    ter,emar polutan sangat besar&

    5& anau dan enampung $ir lake and reseroir* 6aitu unit penampung air dalam

    #umlah tertentu !ang airn!a berasal dari aliran sungai maupun tampungan dari

    air hu#an&

    )umber%sumber air !ang ada dapat diman.aatkan untuk keperluan air minum

    adalah Budi & )inulingga* embangunan Kota (in#auan Regional dan "okal* 1777+

    1& $ir hu#an& Biasan!a sebelum #atuh ke permukaan bumi akan mengalami

    pen,emaran sehingga tidak memenuhi s!arat apabila langsung diminum&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-2

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    3/64

    BAB 4 Konsep Desain

    2& $ir permukaan tanah sur.a,e ater& 6aitu raa* sungai* danau !ang tidak

    dapat diminum sebelum melalui pengolahan karena mudah ter,emar&

    -& $ir dalam tanah ground ater& 6ang terdiri dari air sumur dangkal dan air

    sumur dalam& $ir sumur dangkal dianggap belum memenuhi s!arat untuk

    diminum karena mudah ter,emar& )umber air tanah ini dapat dengan mudah

    di#umpai seperti !ang terdapat pada sumur gali penduduk* sebagai hasil

    budida!a manusia& Keterdapatan sumber air tanah ini sangat dipengaruhi oleh

    beberapa .aktor* seperti topogra.i* batuan* dan ,urah hu#an !ang #atuh di

    permukaan tanah& Kedudukan muka air tanah mengikuti bentuk topogra.i* muka

    air tanah akan dalam di daerah !ang bertopogra.i tinggi dan dangkal di daerah

    !ang bertopogra.i rendah&

    i lain pihak sumur dalam !ang sudah mengalami per#alanan pan#ang adalah air

    !ang #auh lebih murni* dan pada umumn!a dapat langsung diminum* namun

    memerlukan pemeriksaan laboratorium untuk memastikan kualitasn!a&

    Keburukan dari pemakaian sumur dalam ini adalah apabila diambil terlalu

    ban!ak akan menimbulkan intrusi air asin dan air laut !ang membuat sumber

    air #adi asin* biasan!a daerah%daerah sekitar pantai&

    4& Mata air spring ater& )umber air untuk pen!ediaan air minum berdasarkan

    kualitasn!a dapat dibedakan atas +

    a& )umber !ang bebas dari pengotoran pollution&

    b& )umber !ang mengalami pemurniaan alamiah natural puri.i,ation&

    ,& )umber !ang mendapatkan proteksi dengan pengolahan buatan arti.i,ial

    treatment&

    4.1.2 Standar Kualitas Air Baku

    $ir bersi.at uniersal dalam pengertian baha air mampu melarutkan 8at%8at !ang

    alamiah dan buatan manusia& 9ntuk menggarap air alam* meningkatkan mutun!asesuai tu#uan* pertama kali harus diketahui dahulu kotoran dan kontaminan !ang

    terlarut di dalamn!a& ada umumn!a kadar kotoran tersebut tidak begitu besar&

    engan berlakun!a baku mutu air untuk badan air* air limbah dan air bersih* maka

    dapat dilakukan penilaian kualitas air untuk berbagai kebutuhan& i Indonesia

    ketentuan mengenai standar kualitas air bersih menga,u pada eraturan Menteri

    Kesehatan berdasarkan eraturan emerintah No& 41' tahun 1770 tentang )!arat%

    )!arat dan engaasan Kualitas $ir Bersih& Berdasarkan )K Menteri Kesehatan

    1770 Kriteria penentuan standar baku mutu air dibagi dalam tiga bagian !aitu+

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-3

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    4/64

    BAB 4 Konsep Desain

    1& ers!aratan kualitas air untuk air minum&

    2& ers!aratan kualitas air untuk air bersih&

    -& ers!aratan kualitas air untuk limbah ,air bagi kegiatan !ang telah beroperasi&

    Mengingat betapa pentingn!a air bersih untuk kebutuhan manusia* maka kualitas

    air tersebut harus memenuhi pers!aratan* !aitu +

    1& )!arat .isik* antara lain+

    a& $ir harus bersih dan tidak keruh&

    b& (idak berarna

    ,& (idak berasa

    d& (idak berbau

    e& )uhu antara 10o%25 o : se#uk

    2& )!arat kimiai* antara lain+

    a& (idak mengandung bahan kimiai !ang mengandung ra,un&

    b& (idak mengandung 8at%8at kimiai !ang berlebihan&

    ,& :ukup !odium&

    d& p; air antara '*5 < 7*2&

    -& )!arat bakteriologi* antara lain+

    (idak mengandung kuman%kuman pen!akit seperti disentri* tipus* kolera* dan

    bakteri patogen pen!ebab pen!akit&

    ada umumn!a kualitas air baku akan menentukan besar ke,iln!a inestasi

    instalasi pen#ernihan air dan bia!a operasi serta pemeliharaann!a& )ehingga

    semakin #elek kualitas air semakin berat beban mas!arakat untuk memba!ar harga

    #ual air bersih&

    Berdasarkan eraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No&

    1-/Men&Kes/er/=II/17* pen!ediaan air harus memenuhi kuantitas dan kualitas*

    !aitu+

    1& $man dan higienis&

    2& Baik dan la!ak minum&

    -& (ersedia dalam #umlah !ang ,ukup&

    4& ;argan!a relati. murah atau ter#angkau oleh sebagian besar mas!arakat&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-4

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    5/64

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    6/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih

    )emakin padat #umlah penduduk dan semakin tinggi tingkat kegiatan akan

    men!ebabkan semakin besarn!a tingkat kebutuhan air& =ariabel !ang menentukan

    besaran kebutuhan akan air bersih antara lain adalah sebagai berikut+

    a& >umlah penduduk

    b& >enis kegiatan

    ,& )tandar konsumsi air untuk indiidu

    d& >umlah sambungan

    (arget pela!anan dapat merupakan potensi pasar atau menga,u pada

    kebi#aksanaan nasional& $sumsi%asumsi lain !ang digunakan mengikuti

    ke,enderungan data !ang ada di lapangan serta kriteria dan standar !ang

    dikeluarkan oleh lembaga !ang berenang* !aitu seperti+

    a& :akupan pela!anan

    b& >umlah pemakai untuk setiap #enis sambungan

    ,& >enis sambungan

    d& (ingkat kebutuhan konsumsi air

    e& erbandingan )R/;9

    .& Kebutuhan omestik dan Non omestik

    g& $ngka kebo,oran

    h& enanggulangan kebakaran

    eren,anaan pengadaan sarana prasarana air bersih dilakukan dengan

    memperhitungkan #umlah kebutuhan air !ang diperlukan bagi daerah peren,anaan&

    ro!eksi kebutuhan air dihitung dengan menggunakan data pro!eksi #umlah

    penduduk* standar kebutuhan air bersih* ,akupan pela!anan* koe.isien kehilangan

    air* dan .aktor pun,ak !ang diperhitungkan untuk keamanan hitungan peren,anaan&

    4.2.1 Satuan Kebutuhan Air Bersih

    Kebutuhan air terbagi atas kebutuhan untuk+

    a& Rumah (angga

    b& Non Rumah (angga

    emerintah Indonesia telah men!usun program pela!anan air bersih sesuai dengan

    kategori daerah !ang dikelompokkan berdasarkan #umlah penduduk&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-6

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    7/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Tabel 4.1 (ingkat emakaian $ir Rumah (angga )esuai Kategori Kota

    No

    Kategori KotaJumlah

    PendudukSistem

    TingkatPemakaian

    Air1 Kota Metropolitan > 1.000.000 Non Standar 1902 Kota Besar 500.000

    1.000.000Non Standar 170

    3 Kota Sedang 100.000 500.000

    Non Standar 150

    4 Kota Keil 20.000 100.000 Standar BN! 1305 Kota Kea"atan # 20.000 Standar $KK 100% Kota &'sat

    &ert'"b'(an# 3.000 Standar D&& 30

    Sumber : SK-SNI Air Bersih

    Tabel 4.2 (ingkat emakaian $ir Non Rumah (angga

    No Non Rumah Tangga(fasilitas)

    Tingkat Pemakaian Air

    1 Se)ola( 10 liter*(ari2 +'"a( Sa)it 200 liter*(ari3 &'s)es"as ,0-5 1/ "3*'nit*(ari4 &eribadatan ,0-5 2/ "3*'nit*(ari

    5 Kantor ,1 2/ "3*'nit*(ari% o)o ,1 2/ "3*'nit*(ari

    7 +'"a( Ma)an 1 "3*'nit*(ari otel*os"en ,100 150/ "3*'nit*(ari

    9 &asar ,% 12/ "3*'nit*(ari10 $nd'stri ,0-5 2/ "3*'nit*(ari11 &elab'(an*er"inal ,10 20/ "3*'nit*(ari12 S&B ,5 20/ "3*'nit*(ari13 &erta"anan 25 "3*'nit*(ari

    Sumber : SK-SNI Air Bersih

    4.2.2 Kehilangan Air

    Kehilangan air merupakan ban!akn!a air !ang hilang& ;ilang !ang diperlukan bagi

    pen#agaan tu#uan pen!ediaan air bersih* !aitu ter,ukupin!a kualitas* kuantitas* dan

    kontinuitasn!a dan !ang disebabkan aktiitas penggunaan dan pengolahan air&

    Kehilangan ini ditentukan dengan mengalikan .aktor tertentu 15%20? dengan

    angka total produksi air&

    Kehilangan air dapat dibagi men#adi - kategori !aitu+

    a& Kehilangan air ren,ana una,ounted .or ater

    Kehilangan air ren,ana memang dialokasikan khusus untuk kelan,aran operasi

    dan pemeliharaan .asilitas* .aktor ketidaksempurnaan komponen .asilitas dan

    hal lain !ang diren,anakan beban bia!a&

    b& Kehilangan air insidentil

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-7

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    8/64

    BAB 4 Konsep Desain

    enggunaan air !ang si.atn!a insidentil* misaln!a penggunaan air !ang tidak

    dialokasikan khusus* seperti pemadam kebakaran&

    ,& Kehilangan air se,ara administrati.

    Kehilangan air se,ara administrati. adalah dapat disebabkan oleh+

    Kesalahan pen,atatan meteran

    Kehilangan air akibat sambungan liar

    Kehilangan akibat kebo,oran dan pen,urian illegal

    eren,anaan kebutuhan air bersih !ang aman biasan!a memperhitungkan kondisi

    pada saat ter#adin!a kebutuhan maksimum pun,ak& 9ntuk keamanan

    peren,anaan #alur transmisi dan instalasi pengolahan* digunakan .aktor hari

    pun,ak* sedangkan untuk keamanan ran,angan reseroir dan distribusi* digunakan

    .aktor #am pun,ak&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    9/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Tabel 4.3 ;asil ro!eksi Kebutuhan $ir di Ke,amatan )angkulirang dan Kaliurang

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    10/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.2.3 Kriteria Penyediaan Air Bersih

    9ntuk mendapatkan hasil peren,anaan sistem pen!ediaan air bersih !ang baik*

    !aitu suppl! air tersedia setiap saat dengan debit dan tekanan !ang ,ukup* serta

    kualitas memenuhi s!arat* maka diperlukan kriteria peren,anaan agar sistem

    berikut dimensi dan spesi.ikasi komponen sistem mempun!ai kiner#a !ang baik&

    Kriteria peren,anaan !ang digunakan berpedoman pada kriteria peren,anaan dan

    petun#uk teknik bidang air bersih& )e,ara umum kriteria peren,anaan !ang

    digunakan dalam peren,anaan sistem pen!ediaan air bersih ini meliputi hal%hal

    sebagai berikut+

    enentuan daerah pela!anan disesuaikan dengan kondisi setempat berdasarkan

    kepadatan penduduk&

    :akupan pela!anan atau ban!akn!a penduduk !ang dila!ani sistem air bersih&

    (ingkat pela!anan atau ,ara pen!ampaian air ke konsumen&

    9saha pela!anan air bersih ke konsumen pada umumn!a melalui 2 ,ara !aitu

    melalui )ambungan Rumah )R dan ;!drant 9mum ;9* dengan

    perbandingan berkisar antara 50+50 atau 30+20 dimana .aktor ,ost re,oer!

    merupakan .aktor !ang perlu dipertimbangkan& Besarn!a angka perbandingan

    tersebut ditetapkan berdasarkan hasil sure! dilapangan&

    Kebutuhan dasar atau besarn!a pemakaian air perhari* tergantung pada #enis

    kaasan kota ke,il* sedang dan metropolitan& i daerah perkotaan* pemakaian

    air untuk sambungan rumah adalah 100%120 l/org/hari sedangkan untuk

    h!drant umum adalah -0 l/org/hari&

    ela!anan .asilitas non domestik diperhitungkan sebesar 10%-0? dari

    kebutuhan domestik&

    Kebo,oran/kehilangan air* biasan!a diasumsikan sebesar 20? dari total

    produksi&

    @luktuasi pemakaian air&

    emakaian air pada hari maksimum A 1*10%1*15 x total&

    emakaian air pada #am maksimum A 1*50%2*00 x total&

    ipa transmisi diren,anakan untuk pengaliran air pada saat debit hari

    maksimum&

    ipa distribusi diren,anakan untuk pengaliran air pada saat debit #am pun,ak&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-1"

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    11/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Kapasitas reseroir pada umumn!a berkisar antara 15%20? dari total produksi

    max&

    (ekanan air dalam pipa+

    o

    (ekanan maksimum diren,anakan sebesar 5 m kolom air

    o (ekanan minimum diren,anakan sebesar 10 m kolom air

    Ke,epatan pengaliran dalam pipa

    o (ransmisi 0*' < 4*0 m/detik

    o istribusi 0*' < 2*0 m/detik

    Koe.isien kekasaran pipa

    9ntuk perhitungan hidrolis baik untuk pipa transmisi maupun distribusi*

    koe.isien kekasaran pipa koe.isien ;a8en Cilliam digunakan nilai sebagai

    berikut+

    o ipa =: + 120 %140

    o ipa )teel + 120

    o ipa DI + 110

    ipa distribusi* pengaliran pada konsumen dengan menggunakan #aringan pipa

    !ang diren,anakan dapat mengalirkan air dengan #umlah sesuai kebutuhan #am

    pun,ak dengan aktu pengaliran sepan#ang 24 #am&

    (ekanan dan ke,epatan pengaliran di dalam pipa* tekanan statis maksimum

    sebesar 5 mka atau tergantung pada spesi.ikasi komponen sistem& Ke,epatan

    pengaliran 0*-%- m/detik&

    Kriteria peren,anaan didasarkan pada pedoman peren,anaan sektor air bersih !ang

    dikeluarkan oleh irektorat $ir Bersih 9 < :ipta Kar!a&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-11

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    12/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Tabel 4.4 $lokasi dan rosentase ela!anan

    No Uraian Prosentase Pelayanan Tingkat Pelayanan1 idran "'" ergant'ng dari (asil st'di dan

    )ebia)an daera( 6ait'ber)isar antara 2040daera( pela6anan

    ergant'ng dari (asil st'di dan)ebia)an daera( 6ait' ber)isarantara 50100 i8a*

    2 Sa"b'ngan+'"a(

    ergant'ng dari (asil st'di dan)ebia)an daera( 6ait'ber)isar antara %00pela6anan

    ing)at pe"a)aian air berdasar)an)ategori )ota 6ait' Metropolitan 190 l*org*(ariKota Besar 170 l*org*(ariKota Sedang 150 l*org*(ariKota Keil 130 l*org*(ariKea"atan 100 l*org*(ariDengan per)iraan 1 S+ "ela6ani 4%i8a.

    3 &e"ada"

    )eba)aran

    Keb't'(an pe"ada"

    )eba)aran dia"bil 20 dari)apasitas reser:oir ata' 5dari )eb't'(an do"esti)

    Sumber : Juknis Sistem Penyediaan Air Bersih Kimpraswil 1998

    Tabel 4.5 edoman eren,anaan $ir Bersih 9 :ipta Kar!a

    No Uraian

    Kategori Kota Berdasarkan JumlahPenduduknya

    Kota Sedang1! "

    #!

    Kota Ke$il%! "

    1!

    Perdesaan&! "

    %!1 Kons'"si 'nit Sa"b'ngan

    +'"a( ,S+/ l*org*(ari100150 100150 90100

    2 &ersentase )ons'"si 'nitnon do"esti) ter(adap)ons'"si do"esti)

    2530 2025 1020

    3 &ersentase )e(ilangan air,/

    1520 1520 1520

    4 ;a)tor ari Ma)si"'" 1.1 1.1 1.11.255 ;a)tor a" p'na) 1.52.0 1.52.0 1.52.0

    %

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    13/64

    BAB 4 Konsep Desain

    !ang hampir se,ara terus%menerus& enggunaan air bersih ada kalan!a lebih ke,il

    daripada kebutuhan rata%ratan!a dan ada kalan!a sama atau lebih besar daripada

    rata%ratan!a& $da dua pengertian berkaitan dengan .luktuasi penggunaan air

    bersih&

    $& @aktor ;ari Maksimum

    @aktor hari maksimum !aitu .aktor perbandingan antara penggunaan hari

    maksimum dengan penggunaan air rata%rata harian selama setahun&

    hari maks A .md E hari rata%rata

    hari maks A 1*1 E hari rata%rata

    B& @aktor >am un,ak

    @aktor #am pun,ak !aitu perbandingan antara penggunaan air #am terbesar denganpenggunaan air rata%rata selama hari maksimum&

    #am pun,ak A .#p E hari maks

    #am pun,ak A 1*5 E hari maks

    imana+

    hari maks A kebutuhan air maksimum pada suatu hari

    #am pun,ak A kebutuhan air maksimum pada saat tertentu dalam sehari

    4.3 $nit%$nit Penyediaan Air Bersih

    4.3.1 Bangunan Sumber Air Bersih

    Bangunan air bersih merupakan unit bagian aal pada sistem pen!ediaan air

    bersih& Bangunan ini terdiri dari dua bagian !aitu +

    1& Bak enangkapan

    Bak penangkapan ber.ungsi sebagai tempat penangkap air !ang keluar dari

    sumber air& Mata air ada pada bagian tengah bangunan& Bangunan

    penangkapan terbuat dari beton dan pada bagian atas tertutup oleh plat untuk

    tetap men#aga kebersihan air

    2& Bak ompa

    Bak pompa ber.ungsi sebagai tempat pengisapan air sumber oleh pompa&

    9kuran bak pompa lebih ke,il dibandingkan dengan ukuran bak penangkapan&

    Bak pompa dan bak penangkapan dipisahkan oleh dinding pemisah& ada bak

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-13

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    14/64

    BAB 4 Konsep Desain

    pompa terdapat pompa%pompa !ang ber.ungsi untuk memompakan air ke

    reseroir !ang berada di kota&

    Gambar 4.1 (ampak $tas Bak )umber $ir Bersih

    Gambar 4.2 otongan Meman#ang Bak )umber $ir Bersih

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-14

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    15/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.3.2 &eser'oir

    Kegunaan reseroir adalah sebagai tampungan untuk memenuhi kebutuhan air

    konsumen !ang naik turun dan sebagai pemantap tekanan dalam sistem distribusi&

    en!ediaan produksi reseroir dilaksanakan dengan menentukan penetapan

    kapasitas berdasarkan persamaan tampungan !aitu aliran keluar reseroir

    produksi sama dengan aliran masuk ditambah atau dikurangi dengan perubahan

    tampungan& $tau dengan kata lain aliran keluar harus sama dengan aliran masuk

    dikurangi buangan%buangan serta kehilangan%kehilangan !ang ter#adi& 6ang #uga

    harus diperhatikan adalah letak reseroir ini harus sedekat mungkin ke pusat

    pemakaian& ermukaan air reseroir harus ,ukup tinggi dan bertekanan ,ukup

    sehingga aliran air bisa sampai ke sistem !ang dila!ani& Kapasitas reseroir

    ditentukan berdasarkan ,iri%,iri daerah !ang dila!ani& Reseroir di tempat !ang

    tinggi sangat baik digunakan untuk memantapkan tekanan&

    Gambar 4.3 Reseroir !ang (erletak )alah

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-15

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    16/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.4 Reseroir !ang Baik "etakn!a

    4.3.3 Sistem (ransmisi

    $ir dari bak pengumpul disalurkan ke reseroir melalui pipa transmisi& $da

    beberapa ,ara pen!aluran air melalui pipa transmisi menu#u reseroir !ang ada

    dalam kota* antara lain +

    )istem transmisi dari sumber ke reseroir dengan sistem graitasi

    )istem transmisi dari sumber ke reseroir dengan sistem pompa

    Gambar 4.5 (ransmisi dari )umber $ir ke Reseroir dengan )istem ompa

    Fleated tank

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-16

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    17/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.1 (ransmisi dari )umber $ir ke Reseroir Menggunakan )istem

    Draitasi

    Keterangan +

    G; + beda tinggi antara sumber air terhadap reseroir

    " + #arak antara sumber air terhadap reseroir

    4.3.4 Bangunan Penyada)

    9ntuk sumber air !ang kualitas airn!a kurang memenuhi s!arat diperlukan adan!a

    sistem pengolahan air bersih sebelum siap dikonsumsi&

    )istem transmisi pengolahan air bersih ini dimulai dari sumber pen!ediaan air !ang

    diambil dengan bantuan pen!adap untuk diteruskan ke bangunan pengolahan air

    selan#utn!a

    1& Bangunan pen!adap terbuka

    Bangunan pen!adap dalam bentuk !ang paling sederhana ini terbuat dari

    konstruksi batu kali atau beton& Bangunan ini berbentuk saluran pembagi aliran

    dan biasan!a dipakai untuk men!adap air pada sungai& )aluran ini dilengkapi

    dengan pintu sorong !ang apabila dibuka* maka air akan masuk ke saluran !ang

    akan membaa air !ang disadap ke unit pengolahan air&

    2& Bangunan pen!adap sandar

    Bangunan pen!adap sandar adalah bangunan pen!adap !ang bagian pengaturn!a

    terdiri dari teroongan miring !ang berlubang% lubang dan bersandar pada tebing

    sungai& 9ntuk itu dibutuhkan pondasi batuan atau pondasi !ang terdiri dari lapisan

    !ang ,ukup kokoh* agar dapat dihindari kemungkinan keruntuhan pada konstruksi

    sandaran& 9ntuk menghindari kelongsoran pada konstruksi tersebut maka

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-17

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    18/64

    BAB 4 Konsep Desain

    pembuatan pen!angga dapat dilakukan pada tiap #arak 5 sampai 10 meter& )elain

    itu sudut kemiringan pondasi sandaran tidak lebih dari '0H&

    4.4 Sistem *istribusi

    4.4.1 *e+inisi Sistem *istribusi

    )istem distribusi air bersih adalah pendistribusian atau pembagian air melalui

    sistem perpipaan dari bangunan pengolahan reseroir ke daerah pela!anan

    konsumen

    alam peren,anaan sistem distribusi air bersih* beberapa .aktor !ang harus

    diperhatikan antara lain adalah +

    aerah la!anan dan #umlah penduduk !ang akan dila!ani daerah la!anan ini

    meliputi ila!ah IKK Ibukota Ke,amatan atau ila!ah Kabupaten/ kotamad!a&

    >umlah penduduk !ang akan dila!ani tergantung pada+

    o Kebutuhan

    o Kemauan/minat

    o Kemampuan atau tingkat sosial ekonomi mas!arakat

    )ehingga dalam satu daerah la!anan belum tentu semua penduduk terla!ani&

    Kebutuhan air

    Kebutuhan air adalah debit air !ang harus disediakan untuk distribusi daerah

    pela!anan

    "etak topogra.i daerah la!anan !ang akan menentukan sistem #aringan dan pola

    aliran !ang sesuai

    >enis sambungan sistem

    >enis sambungan dalam sistem distribusi air bersih dibedakan meliputi+

    o )ambungan halaman + !aitu sambungan pipa distribusi dari pipa induk/ pipa

    utama ke tiap%tiap rumah atau halaman

    o )ambungan rumah + !aitu sambungan pipa distribusi dari pipa induk/pipa

    utama ke masing%masing utilitas rumah tangga

    o ;idran umum + merupakan pela!anan air bersih !ang digunakan se,ara

    komunal pada suatu daerah tertentu untuk mela!ani 100 orang dalam setiap

    hidran umum

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-1

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    19/64

    BAB 4 Konsep Desain

    o (erminal air+ adalah distribusi air melalui pengiriman tangki%tangki air !ang

    diberikan pada daerah%daerah kumuh* daerah terpen,il atau daerah !ang

    raan air bersih&

    o Kran umum + merupakan pela!anan air bersih !ang digunakan se,ara

    komunal pada kelompok mas!arakat tertentu* !ang mempun!ai minat tetapi

    kurang mampu dalam membia!ai pen!ambungan pipa ke masing%masing

    rumah& Biasan!a 1 kran umum dipakai untuk mela!ani kurang lebih 20

    orang&

    4.4.2 Pi)a *istribusi

    ipa distribusi adalah pipa !ang membaa air ke konsumen !ang terdiri dari+

    ipa induk + !aitu pipa utama pembaa air !ang membaa air kekonsumen

    ipa ,abang + !aitu pipa ,abang dari pipa induk

    ipa dinas + !aitu pipa pembaa air !ang langsung mela!ani konsumen

    4.4.3 (i)e Pengaliran

    (ipe pengaliran sistem distribusi air bersih meliputi aliran graitasi dan aliran se,ara

    perpompaan& (ipe pengaliran se,ara graitasi diterapkan bila tekanan air pada titik

    ter#adi !ang diterima konsumen masih men,ukupi& >ika kondisi ini tidak terpenuhimaka pengaliran harus menggunakan sistem perpompaan&

    4.4.4 Pola ,aringan

    Ma,am pola #aringan sistem distribusi air bersih+

    1& )istem ,abang

    $dalah sistem pendistribusian air bersih !ang bersi.at terputus membentuk

    ,abang%,abang sesuai dengan daerah pela!anan&

    Keuntungan+

    (idak membutuhkan perhitungan dimensi pipa !ang rumit karena debit

    dapat dibagi berdasarkan ,abang%,abang pipa pela!anan&

    9ntuk pengembangan daerah pela!anan lebih mudah karena han!a tinggal

    menambah sambungan pipa !ang telah ada&

    Kerugian+

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-1!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    20/64

    BAB 4 Konsep Desain

    >ika ter#adi kebo,oran atau kerusakan pengaliran pada seluruh daerah akan

    terhenti

    embagian debit tidak merata

    perasional lebih sulit karena pipa !ang satu dengan !ang lain salingberhubungan

    2& )istem "oop

    )istem loop adalah sistem perpipaan melingkar dimana u#ung pipa !ang satu

    bertemu dengan u#ung pipa !ang lain

    Kentungan+

    ebit terbagi rata karena peren,anaan diameter berdasarkan pada #umlah

    kebutuhan total

    >ika ter#adi kebo,oran atau kerusakan atau perubahan diameter pipa maka

    han!a daerah tertentu !ang tidak mendapat pengaliran* sedangkan untuk

    daerah !ang tidak mengalami kerusakan aliran air tetap ber.ungsi&

    engoperasian #aringan lebih mudah

    Kerugian+

    erhitungan dimensi perpipaan membutuhkan ke,ermatan agar debit !ang

    masuk pada setiap pipa merata&

    4.4.5 Perlengka)an Sistem *istribusi Air Bersih

    1& Reseroir

    @ungsi reseroir adalah untuk menampung air bersih !ang telah diolah dan

    memberi tekanan& >enis%#enis reseroir +

    Dround Reseroir

    $dalah bangunan penampungan air bersih di baah permukaan tanah

    Fleated Reseroir

    $dalah bangunan penampungan air !ang terletak di atas permukaan tanah

    dengan ketinggian tertentu sehingga tekanan air pada titik ter#auh masih

    ter,apai&

    2& Bahan pipa

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-2"

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    21/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Bahan pipa !ang biasa digunakan untuk pipa induk adalah pipa galanis* bahan

    pipa ,abang adalah =: sedangkan untuk pipa dinas dapat digunakan pipa dari

    #enis =: atau galanis&

    Gambar 4.6 ipa $M !ang menggunakan pipa galanis

    -& =ale

    Ber.ungsi untuk mengatur arah aliran air dalam pipa dan menghentikan air

    pada suatu daerah apabila ter#adi kerusakan&

    Gambar 4.7 =ale Box engatur

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-21

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    22/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4& Meter air

    Ber.ungsi untuk mengukur besar aliran air !ang melalui suatu pipa&

    Gambar 4.8 Meter air

    5& @lo restri,tor

    Ber.ungsi untuk pembatas air baik untuk rumah maupun kran umum agar aliran

    merata&

    '& $ssesoris perpipaan

    (erdapat beberapa assesoris perpipaan* antara lain )ok* @lens* Cater mul dan

    nipel* en!ambung gibault* op dan plug* Bend serta tee

    Gambar 4.9 en!ambung gibault

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-22

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    23/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.5 Analisa -idrolika

    4.5.1 *asar -idrolika (era)an

    ;idrolika adalah ilmu !ang mepela#ari perilaku air se,ara .isik dalam arti perilakuperilaku !ang ditelaah harus terukur se,ara .isik& erilaku !ang dipela#ari meliputi

    hubungan antara debit air !ang mengalir dalam pipa dikaitkan dengan diameter

    pipan!a sehingga dapat diketahui ge#ala ge#ala !ang timbul seperti tekanan*

    kehilangan energi dan ga!a%ga!a lainn!a& ;ubungan ge#ala ge#ala akan di#elaskan

    dalam .ormulasi empiris !ang la8im dipakai dalam praktek&

    ada dasarn!a dalam menelaah aspek hidrolika dalam pipa kita selalu beranggapan

    atau berasumsi baha air adalah .luida !ang mempun!ai si.at Jin,ompresible atau

    diasumsikan tidak mengalami perubahan olume / isi apabila ter#adi tekanan&

    @luida !ang bergerak di dalam pipa dianggap dalam kondisi Jstead! state atau air

    dianggap mempun!ai ke,epatan !ang konstan dari aktu ke aktu apabila melalui

    suatu pipa dengan diameter !ang sama&

    @luida !ang bergerak di dalam pipa #uga dianggap dalam kondisi Juni.orm .lo

    atau air dianggap mempun!ai ke,epatan !ang seragam sepan#ang pipa apabila

    melalui suatu pipa dengan diameter !ang sama&

    ada ken!ataann!a dilapangan kondisi !ang di#elaskan dalam asumsi ini tidakselalu ter,apai terutama kondisi stead! .lo dan uni.orm .lo& en!impangan

    keadaan tersebut disebut keadaan transient !ang umum ter#adi pada saat aal

    pembukaan dan penutupan ale& F.ek !ang timbul disebut sebagai ater hammer

    !ang tere.leksi dengan ke#adian pengempisan pipa* pe,ahn!a pipa atau dalam

    keadaan !ang ringan adalah terdengarn!a suara ketukan ketukan palu dipipa besi&

    )etiap aliran air dalam pipa #uga harus memenuhi a8as kontinuitas dimana

    1A 2

    imana +

    1A ebit masuk di sisi 1 m-/dt

    2A ebit keluar di sisi 2 m-/dt

    debit aliran !ang masuk dalam sisi 1 akan keluar pada sisi 2 dengan debit !ang

    sama&

    ebit air adalah olume air per satuan aktu& ebit air adalah luas penampang

    pipa dikalikan dengan ke,epatann!a& ebit air !ang masuk ke dalam pipamempun!ai ke,epatan aliran !ang berbeda beda tergantung dari diameter pipan!a

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-23

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    24/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Kalau luas penampang pipa adalah sebanding kuadrat dengan diamatern!a*

    vAQ =

    2

    4dQ

    =

    Maka

    vdQ = 2

    4

    dimana +

    A ke,epatan aliran air pipa m/dt

    $ A "uas penampang pipa m2

    d A diameter pipa di sisi m

    L A konstanta phi atau 22/A-&14

    L /4 A 414&- A 0*35 atau bila dibulatkan 0&3

    Gambar 4.10 Model hidrolika pipa

    $ir masuk pipa bergerak dari sisi 1 dan keluar di sisi 2 sesuai dengan a8as

    kontiuitas energi !ang ada di sisi 1 #uga harus sama di sisi 2 & Maka Fnergi total 1

    sama dengan Fnergi total 2 atau Ftot1AFtot2&

    Fnergi !ang ada di sisi 1 apabila diuraikan lagi terdiri dari +

    1& Fnergi otensial

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-24

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    25/64

    BAB 4 Konsep Desain

    2& Fnergi Kinetik

    -& Kehilangan Fnergi

    Fnergi se,ara .ormal mempun!ai satuan #oule tetapi untuk sederhanan!a ka#ian

    din!atakan dengan tinggi kolom air&

    Fnergi otensial disini terdiri dari +

    8 A muka tanah terhadap muka laut m

    h A beda tinggi dari muka air ke muka tanah m

    Fnergi kineti, air !ang mengalir dipipa din!atakan dengan

    dimana adalah ke,epatan aliran air m/dt dan g adalah graitasi m/dt2&

    81;1 1 /2g A82;2 2 /2gh" *

    Ftot1 A Ftot2 *

    )ehingga persamaan ini la8im disebut sebagai persamaan Bernaulli&

    i sini dapat disimpulkan untuk menghitung sisa tekanan dalam realita* .aktor

    .aktor penting untuk diketahui adalah+

    Fleasi tanah dimana pipa diletakkan 8

    (enaga pendorong aal seperti menara air atau pompa h1

    Kehilangan Fnergi atau Kehilangan (ekanan h"

    Fleasi tanah didapat hari hasil pengukuran tanah !ang baik& (enaga pendorong

    adalah kondisi menara atau per pompaan !ang diperkirakan ketinggian tekann!a

    dengan baik sedangkan headloss dihitung berdasarkan rumusan rumusan empiris

    4.5.2 Kehilangan (ekanan

    )alah satu .aktor !ang penting dalam perhitungan hidrolis perpipaan adalah

    perhitungan kehilangan tekanan& $da beberapa rumusan !ang dapat dipakai

    dalam menghitung kehilangan tekanan !aitu +

    ;a8en Cilliam

    ar,! Ceisba,h

    e :he8! Manning

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-25

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    26/64

    BAB 4 Konsep Desain

    A. Persamaan Hazen William

    ersamaan ;a8en illiam adalah !ang paling umum dipakai* persamaan ini lebih

    ,o,ok untuk menghitung kehilangan tekanan untuk pipa dengan diameter besar

    !aitu diatas 100 mm& )elain itu rumus ini sering dipakai karena mudah dipakai&

    ersamaan ;a8en Cilliam se,ara empiris men!atakan baha debit !ang mengalir

    didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa dan kemiringan hidrolis )

    !ang di n!atakan sebagai

    Kehilangan tekanan h" dibagi dengan pan#ang pipa " atau

    isamping itu ada .aktor : !ang menggambarkan kodisi .isik dari pipa seperti

    kehalusan dinding dalam pipa !ang menggambarkan #enis pipa dan umur&

    )e,ara umum rumus ;a8en Cilliam adalah sebagai berikut+

    imana

    imana

    " A adalah pan#ang pipa dari node 1 ke node 2

    $pabila kehilangan tekanan atau h" !ang akan dihitung maka +

    : adalah koe.isien ;a8en Cilliam berbeda untuk berbagai #enis pipa sedangkan

    untuk #enis pipa ;igh ensit! ol! Fth!lene ;F nilai : koe.isien ;a8en

    Cilliam adalah 1-0&

    B. Persamaan Darc Weisbac!

    ersamaan ar,! dapat di ditulis se,ara matematis

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-26

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    27/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Kemudian se,ara empiris ditentukan .aktor .

    imana+

    ;"

    .

    A

    A

    headloss

    .aktor gesekan

    m

    " A pan#ang pipa m

    A diameter pipa m

    g

    A

    A

    ke,epatan aliran

    per,epatan graitasi

    m/s

    m/s2

    erumusan koe.isien . !ang paling la8im dipakai adalah dengan metoda :olebrook *

    nilai O untuk koe.isien :olebrook pada pipa #enis ;F adalah 0*00&

    erumusan ini dipakai untuk aliran !ang lebih laminer sehingga lebih ,o,ok untuk

    pipa dengan diameter ke,il P 50 mm& (etapi untuk diamater !ang lebih besar

    biasa dipakai perumusan ;a8en Cilliam&

    ". Persamaan De "!ez #en$an%&&'isien (annin$

    ersamaan ini umum dipakai di saluran terbuka* tetapi dapat pula dipakai di

    #aringan perpipaan&

    imana +

    A ke,epatan aliran m/s

    n A koe.isien Manning

    R A #ari%#ari hidrolis m

    ) A slope/kemiringan m/km ;" A headloss m

    " A pan#ang saluran m

    $ A luas penampang basah saluran m2 A keliling penampang basah

    saluran m

    ersamaan ini biasa digunakan untuk saluran terbuka irigasi / drainase&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-27

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    28/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.5.3 (ekanan Penggerak Air

    (ekanan penggerak air !ang ada di alam adalah ga!a graitasi sehingga air !ang

    diletakkan didalam suatu penampung atau reseroir pada suatu ketinggian

    tertentu* tentun!a akan mengalir ke baah searah dengan ga!a graitasi& ada

    kasus ini tekanan aal penggerak !ang biasa disebut

    sebagai head aal initial head atau tekanan aal akan selalu sama alaupun

    debit !ang dialirkan berubah % ubah&

    )elain mengunakan ga!a graitasi air dalam pipa #uga dapat digerakkan oleh mesin

    penggerak air atau pompa& Karakteristik pengaliran air oleh pompa sangat berbeda

    dengan pengaliran dengan graitasi& (ekanan pompa akan tidak sama dengan debit

    air !ang dihasilkan&

    Misaln!a kita tin#au suatu sistem perpipaan !ang pada sisi 1 di pasang

    pompa dan disisi 2 dipasang ale& ada suatu ebit ren,ana r tekanan pompa

    akan tertentu h1r&

    Gambar 4.11 Model hidrolika pipa dengan tekanan pompa

    ada saat ale di putar ke,il atau di ,ek* tekanan pompa akan naik terus sampai

    bila ale tertutup dan pompa tetap hidup* maka tekanan pompa akan berhenti

    pada tekanan h10&

    (etapi sebalikn!a pada saat pompa diputar lebih besar dari debit ren,ana Qr

    maka tekanan pompa akan turun h1P h10&

    ada Gambar 4.13& ditun#ukkan gra.ik tekanan pompa s ebit !ang dihasilkan&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-2

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    29/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.12 Kura ebit $ir dengan tekanan pompa h

    Bandingkan kondisi ini dengan apabila menggunakan menara air* !ang

    menggunakan beda tinggi sebagai pendorong aliran air dalam pipa lihat gambar

    -&4&& ari gambar ini dapat dilihat baha alaupun ale dibuka lebih besar

    hingga debit air !ang keluar besar maupun diperke,il hingga debit !ang keluar

    ke,il* tekanan aal akan tetap sama

    Gambar 4.13 Kura ebit $ir dengan (ekanan air h di Menara $ir

    alam praktek kedua sistem penggerak aliran ini mempun!ai kelebihan dan

    kekurangan& 9ntuk dapat memahami perbedaan ini maka pengertian tentang

    hidrolika #aringan pipa perlu di telaah

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-2!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    30/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.5.4 -idrolika ,aringan Per)i)aan

    >aringan perpipaan merupakan suatu rangkaian pipa !ang saling terhubung satu

    sama lain se,ara hidrolis* sehingga apabila di satu pipa mengalami perubahan debit

    aliran maka akan ter#adi pen!ebaran pengaruh ke pipa pipa !ang lain& engaruh ini

    dapat di deteksi dari segi perubahan tekanan !ang ada di pipa&

    ipa !ang tergabung dalam suatu #aringan pipa dapat dibedakan satu dengan !ang

    lain dari segi +

    an#ang ipa

    iamater ipa

    >enis ipa

    Kedudukan pipa dalam #aringan

    Kedudukan pipa dalam suatu #aringan dapat din!atakan dengan +

    o Nomor pipa

    o )impul atau node !ang dihubungkan oleh pipa tersebut

    alam suatu sistem #aringan air !ang keluar dari node dikendalikan oleh sebuah

    ale !ang menghubungkan antara satu bagian #aringan dengan bagian lainn!a&

    )edangkan se,ara kolekti. air !ang keluar dari satu node #aringan tergantung dariperilaku konsumen atau pemakai air memakai air& emakaian air sendiri se,ara

    hidrolis tergantung dari sisa tekanan pada node tersebut sedangkan .aktor lain

    !ang mempengaruhi adalah tingkat kebutuhan konsumen akan air&

    )ebagai asumsi misaln!a 1 orang per hari memakai air 200 "/org/hari* bila sebuah

    node mela!ani 500 orang maka satu node itu mengeluarkan air seban!ak 200

    "/org/hari x 500 org A 100&000 "/hari atau 100 m-/hari atau atau rata rata dalam

    1 detik adalah 100&000/-'00/24A1*154 " atau A 1*154 "/dt& ;al ini berarti

    debit air !ang keluar dari node tersebut adalah 1*154 "/dt&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-3"

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    31/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.6 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Sangatta

    )emakin padat #umlah penduduk dan semakin tinggi tingkat kegiatan akan

    men!ebabkan semakin besarn!a tingkat kebutuhan air& =ariabel !ang menentukan

    besaran kebutuhan akan air bersih antara lain adalah sebagai berikut+

    a. >umlah penduduk

    b. >enis kegiatan

    c. )tandar konsumsi air untuk indiidu

    d. >umlah sambungan

    ro!eksi kebutuhan air sudah ditampilkan pada (abel 4& dihitung perkiraan

    kebutuhan air baku seperti !ang disa#ikan dibaah ini&

    Tabel 4.6 Kebutuhan $ir Baku liter/det

    )& Ta!*n Hari (a+sim*m ,am (a+sim*m

    1 2014 11*7' 1'*-1

    2 2020 5'*'0 *13

    - 2023 101*- 1-3*2

    4 20-3 217*37 277*35

    eren,anaan pipa transmisi berdasarkan Kebutuhan ;ari Maksimum sedangkan

    peren,anaan pipa distribusi berdasarkan Kebutuhan >am Maksimum& Karena sistempen!ediaan air baku di Kaliorang dang )angkulirang men,apuk transmisi dan

    distribusi maka peren,anaan pipa diambil berdasarkan Kebutuhan >am Maksimum

    atau kebutuhan #am pun,ak& Maka sistem pela!anan air baku diren,anakan dalam

    - tahap& Ketiga tahapan tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.7di baah ini&

    Tabel 4.7 (ahapan ela!anan $ir Baku Merauke&

    >angka endek )ampai 2020 0 "iter/detik

    >angka Menengah )ampai 2023 100 "iter/detik

    >angka an#ang )ampai 20-3 220 "iter/detik

    4.7 Perenanaan /ntake

    Intake untuk air baku !ang akan disuplai ke Ke,amatan Kaliorang dan )angkulirang

    adalah kolam !ang berada di dekat bekas bangunan ( $I pada eleasi& $ir baku

    dari kolam ini dialirkan se,ara graitasi menu#u C( !ang terletak di esa

    Kaliorang& )etelah air diolah di C( maka dialirkan ke dua buah (andon& Masing%

    masing untuk mensuplai kebutuhan air bersih di Ke,amatan Kaliorang dan

    Ke,amatan )angkulirang& ompa menu#u (andon Kaliorang berkapasitas 20 l/det

    LAPORAN INTERIMPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-31

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    32/64

    BAB 4 Konsep Desain

    sedangkan untuk (andon )angkulirang berkapasitas 50 l/det& menggunakan

    pompa&

    4.7.1 Perenanaan Per)i)aan

    ipa !ang akan dipakai pada s!stem transmisi air baku adalah ipa ;F dengan

    pan#ang sekitar 27.789,7 m& alam peren,anaan pipa digunakan persamaan ;a8enika s!stem memakai satu pompa maka untuk mengatasi ;. paling tidak diperlukanpompa dengan (inggi (ekan 3' m dengan debit -00 ")& ;al tersebut tidak dapat

    dipenuhi karena tinggi tekan !ang diren,anakan tidak dapat lebih dari 5 m& Maka

    s!stem akan memakai satu pompa booster diposisikan di pertengahan #alur

    transmisi !aitu di KM 2'*'* tepatn!a di antara esa )ena!u dan )erma!am 2&

    "okasi pompa booster dapat dilihat pada Gambar 2&

    Berdasarkan Tabel 4.8di atas maka diameter pipa !ang akan dipakai adalah 12

    in,i atau -05 mm&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-34

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    35/64

    BAB 4 Konsep Desain

    $ir setelah dipompa dan masuk ke dalam pipa akan mengalami perubahan tekanan&

    Kriteria tekanan dalam pipa tidak boleh lebih dari 5 m karena pipa ;F !ang

    akan digunakan han!a dapat menahan tekanan sekitar 3 Bar atau 30 m kolom air&

    )ebagai alat bantu dipakai EPANET Versi 2.0untuk mensimulasikan perubahan

    tinggi tekan di sepan#ang pipa& ari hasil perangkat lunak tersebut didapat baha

    ke,epatan aliran rata%rata dalam pipa transmisi adalah sekitar 1*0- m/detik* hal ini

    masih masuk kriteria !ang dii8inkan !aitu antara 0*' sampai 4*0 m/det& )edangkan

    kehilangan tinggi tekan per 1 km adalah antara 1*55 sampai 1*'3&

    9ntuk mengatasi sedimentasi di dalam pipa transmisi maka di setiap perlintasan

    sungai dipasang Cash ut&

    Berikut di baah ini gambar !ang menun#ukan pro.il eleasi permukaan tanah dan

    tekanan air di sepan#ang pipa transmisi dari Kolam sampai )angkulirang sepan#ang

    2&37*&

    4. Penggunaan So+t0are PA(

    4..1 (am)ilan )anet

    (ampilan dasar epanet dapat dilihat pada gambar berikut !ang terdiri dari elemen %

    elemen +

    1& Menu bar

    2& 2 buah tool bar

    -& )tatus bar

    4& Netork map indos

    5& Broser indo* dan ropert! Fditor indo

    en#elasan masing%masing elemen dapat dilihat pada gambar berikut ini +

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-35

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    36/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.14 (ampilan pada )o.tare Fpanet 2&0

    Fpanet memodelkan sistem distibusi air sebagai kumpulan garis !ang

    menghubungkan node node& Daris menggambarkan pipa* pompa dan katub kontrol&

    )edangkan node menggambarkan sambungan >un,tion* tangki* dan reseroir&

    Dambar di baah mengilustrasikan bagaimana node % node dan garis dapat

    dihubungkan satu dengan lainn!a untuk membentuk sebuah #aringan&

    Gambar 4.15 Komponen .isik pada sistem distribusi air

    Fpanet mengandung dua buah ob#ek .isik !ang dapat mun,ul pada peta #aringan*

    dan ob#ek non

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    37/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.16 )kema #aringan air baku Kabupaten )angatta&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-37

    "#P$ % 592678.95& % 101369.99' % 51

    P()P* +((#E-$ % 594077.78& % 101807.97

    ' % 55

    #*D(

    *GK/I-*G$ % 607803.15& % 108320.62' % 50

    #*D($ % 596822.58& % 98505.44' % 118

    #*D( K*I(-*G$ % 596822.58& % 596822.58' % 90

    -EE-(I-$ % 588999.40& % 97213.40' % 265

    P()P* +((#E-$ % 594039.70& % 101764.21' % 88

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    38/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.17 ro.il eleasi tra,he pipa transmisi

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-3

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    39/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.18 ro.il tekanan di sepan#ang pipa transmisi

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-3!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    40/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.19 ebit pengaliran di sepan#ang pipa transmisi&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-4"

    "#P

    P()P*+((#E-

    #*D(*GK/I-*G

    +P#

    -EE-(I-

    #*D(

    K*I(-*G

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    41/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.20 Ke,epatan pengaliran di sepan#ang pipa transmisi&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-41

    "#P

    P()P*+((#E-

    #*D(*GK/I-*G

    +P#

    -EE-(I-

    #*D(K*I(-*G

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    42/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4..2 bek #isik

    b#ek .isik !ang mun,ul pada epanet adalah node dan link * node tersebut terdiri

    dari >un,tion )ambungan * Reseroir* (anki dan "ink terdiri dari ipa* ompa*

    =ale&

    .A Sambungan untion

    )ambungan #un,tion adalah titik pada #aringan dimana garis%garis bertemu dan

    dimana air masuk atau meninggalkan #aringan& in.ormasi !ang dibutuhkan bagi

    sambungan #un,tion adalah+

    >un,tion I Nomor sambungan

    :oordinate *6

    es,ription

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    Fleation

    Base emand Kebutuhan dasar nominal

    emand attern Kebutuhan dengan ola Caktu

    emand :ategories

    Fmitter :oe..i,ient

    Initial ualit! "eel kualitas air

    )our,e ualit!

    ;asil komputasi analisa untuk sambungan #un,tion pada seluruh periode

    aktu simulasi adalah +

    emand $,tual total demand

    ;ead ;idrolis en#umlahan eleasi dengan head pressure

    (ekanan pressure

    Kualitas $ir

    .B &eser'oir

    Reseroir adalah node !ang menggambarkan sumber eksternal !ang terus menerus

    mengalir ke #aringan& iasumsikan untuk menggambarkan seperti danau* sungai*

    akui.er air tanah* dan koneksi dari sistem lain& Reseroir #uga di#adikan titik sumber

    kualitas air& In.ormasi !ang dibutuhkan Reseroir adalah

    Reseroir I Nomor reseroir

    :oordinate *6

    es,ription

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-42

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    43/64

    BAB 4 Konsep Desain

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    (otal ;ead

    ;ead attern

    Initial ualit! "eel kualitas air

    )our,e ualit!

    ;asil komputasi analisa pada Reseroir seluruh periode aktu simulasi adalah

    Net In.lo * ressure dan Kualitas $ir

    . (anki

    (anki membutuhkan node dengan data kapasitas* dimana olume air !ang

    tersimpan dapat berariasi berdasar aktu selama semulasi berlangsung& In.ormasi

    !ang dibutuhkan (anki adalah+ (ank I Nomor tangki

    :oordinate *6

    es,ription

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    Fleation

    Initial "eel

    Minimum "eel

    Maximum "eel

    iameter

    Minimum =olume

    =olume :ure

    Mixing Model Model engadukan

    Mixing @ra,tion

    Rea,tion :oe..i,ient

    Initial ualit! "eel kualitas air )our,e ualit!

    ;asil komputasi analisa pada Reseroir seluruh periode aktu simulasi adalah

    (ekanan ;idrolis eleasi permukaan air* Kualitas air&

    .* Pi)a

    ipa adalah penghubung !ang membaa air dari satu poin ke poin lainn!a dalam

    #aringan& epanet mengasumsikan baha semua pipa adalah penuh berisi air setiap

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-43

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    44/64

    BAB 4 Konsep Desain

    aktun!a& $rah aliran adalah dari titik dengan tekanan hidrolik tertinggi menu#u

    titik dengan tekanan rendah& In.ormasi !ang dibutuhkan pipa adalah +

    ipe I Nomor pipa

    )tart Node

    Fnd Node

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    "ength an#ang pipa

    iameter

    Roughness Koe.esien kekasaran pipa

    "oss :oe..i,ient Minor "osses

    Initial )tatus

    Bulk :oe..i,ient

    Call :oe..i,ient

    ;asil komputasi analisa ipa pada periode aktu simulasi adalah+

    @lo "a#u aliran

    =elo,it! Ke,epatan

    9nit ;eadloss Kehilangan (ekanan

    @aktor .riksi ar,!%Ceisba,h

    Rata%rata "a#u reaksi sepan#ang pipa

    Rata%rata Kualitas air sepan#ang pipa

    ualit!

    )tatus pipa terbuka / tertutup

    . Pom)a

    ompa adalah link !ang memberi tenaga ke .luida untuk menaikkan head

    hidrolisn!a& In.ormasi !ang dibutuhkan pump pompa adalah +

    ump I Nomor pompa )tart Node

    Fnd Node

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    ump :ure "abel I dari :ure pompa

    oer (enaga !ang disuppla! pompa

    )peed engaturan ke,epatan relati. dari pompa

    attern pola aktu

    Initial )tatus

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-44

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    45/64

    BAB 4 Konsep Desain

    F..i,ien,! :ure "abel I dari kura e..iseinsi pompa

    Fnerg! ri,e

    ri,e attern

    ;asil komputasi analisa ompa pada periode aktu simulasi adalah +

    @lo "a#u aliran

    ;eadloss

    ualit!

    )tatus&

    .# 8al'es

    =ale adalah sebuah link !ang membatasi tekanan atau .lo * pada suatu node

    sebuah #aringan& In.ormasi !ang dibutuhkan =ale adalah +

    =ale I Nomor =ale

    )tart Node

    Fnd Node

    es,ription

    (ag (ambahan teks tanpa spasi

    iameter

    (!pe =ale R=* )=* B=* @:(* (:=

    )etting =ale

    "oss :oe..i,in,t

    @ixed )tatus

    ;asil komputasi analisa =ale pada periode aktu simulasi adalah +

    @lo

    =elo,it!

    ;eadloss

    ualit!

    )tatus

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-45

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    46/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4..3 bek on #isik.

    b#ek non

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    47/64

    BAB 4 Konsep Desain

    .B Kur'a

    Kura adalah ob!ek !ang mengandung rangkaian data !ang men#elaskan tentang

    hubungan antara dua besaran* model dalam epanet dapat men!ediakan tipe kura

    sebagai berikut +

    a Kura ompa

    b Kura F..isiensi , Kura =olume

    , Kura ;ead "oss

    4..4 Analisis &unning

    alam pemodelan ini sumber air !ang di gunakan adalah sumber air DM !ang di

    modelkan sebagai reseroir*dari reseroir kemudian dialirkan menggunakan pipa S

    12J hingga C( (%2-2 kemudian dari C( ke ke,amatan Kali rangmenggunakan pipa dengan S 3 dilengkapi dengan 1 buah pompa dan tangki air

    dengan kapasitas 500 mT sedangkan untuk ke,amataan )angkulirang pipa !ang

    digunakan adalah S 10 dilengkapi dengan 1 buah pompa* 1 buah boster dan

    tangki air dengan kapasitas 500 mT&

    ari hasil analisis pemodelan F$NF( 2&0 diketahuai baha dengan pemodelan

    tersebut air dapat men,apai ke ke,amatan )angkulirang dan Kaliorang dengan

    ke,epatan mengalir air '&5 "/) dan ke,epatan aliran 0&53 m/s pada Ke,&Kaliorang

    dan ke,epatan mengalir 1'&5 "/) dan ke,epatan aliran 0&-2 m/s pada Ke,amatan

    )angkulirang

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-47

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    48/64

    BAB 4 Konsep Desain

    4.! Konse) Pengolahan Air Bersih

    4.!.1 $mum

    ada umumn!a Instalasi engolahan $ir bersih merupakan suatu sistem !ang

    mengkombinasikan proses koagulasi* .lokulasi* sedimentasi* .iltrasi* dan disin.eksi

    serta dilengkapi dengan pengontrolan proses #uga instrumen pengukuran !ang

    dibutuhkan& Instalasi ini harus didesain untuk menghasilkan air !ang la!ak

    dikonsumsi mas!arakat bagaimanapun kondisi ,ua,a dan lingkungan& )elain itu*

    sistem dan subsistem dalam instalasi !ang akan didesain harus sederhana* e.ekti.*

    dapat diandalkan* tahan lama* dan murah dalam pembia!aan Kaamura* 1771&

    (u#uan dari sistem pengolahan air bersih !aitu untuk mengolah sumber air bakumen#adi air bersih !ang sesuai dengan standar kualitas* kuantitas* dan kontinuitas&

    (ingkat pengolahan air bersih ini tergantung pada karakteristik sumber air baku

    !ang digunakan& )umber air baku berasal dari air permukaan dan air tanah& $ir

    permukaan ,enderung memiliki tingkat kekeruhan !ang ,ukup tinggi dan adan!a

    kemungkinan kontaminasi oleh mikroba !ang lebih besar& 9ntuk pengolahan

    sumber air baku !ang berasal dari air permukaan ini* unit .iltrasi hampir selalu

    diperlukan& )edangkan air tanah memiliki ke,enderungan untuk tidak

    terkontaminasi dan adan!a padatan tersuspensi !ang lebih sedikit& $kan tetapi* gas

    terlarut !ang ada pada air tanah ini harus dihilangkan* demikian #uga

    kesadahann!a ion%ion kalsium dan magnesium&

    Fksplorasi air tanah se,ara besar%besaran sebagai sumber air baku tidak

    memungkinkan lagi karena selain air tanah dangkal telah ban!ak terpakai*

    pemakaian air tanah dalam akan membaha!akan mas!arakat sekitar& enggunaan

    air tanah dalam akan menimbulkan ruang kosong di dalam tanah& Ruang kosong ini

    akan sangat rentan terhadap go!angan lempeng bumi !ang akan mengakibatkan

    kelongsoran& engan pertimbangan tersebut* eksplorasi air ditekankan padapeningkatan eksplorasi air permukaan dari sungai%sungai !ang ada&

    )e,ara umum* proses pengolahan air minum dengan sumber air baku !ang berasal

    dari air permukaan dapat digambarkan sebagai berikut+

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-4

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    49/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.22 )kema engolahan $ir Minum

    4.!.2 $nit /nstalasi Pengolahan Air Bersih

    $& Bangunan enangkap $ir Intake

    Intake merupakan bangunan penangkap atau pengumpul air baku dari suatu

    sumber sehingga air baku tersebut dapat dikumpulkan dalam suatu adah untuk

    selan#utn!a diolah& 9nit ini ber.ungsi untuk+

    Mengumpulkan air dari sumber untuk men#aga kunatitas debit air !ang

    dibutuhkan oleh instalasi pengolahan&

    Men!aring benda%benda kasar dengan menggunakan bar s,reen&

    Mengambil air baku sesuai dengan debit !ang diperlukan oleh instalasi

    pengolahan !ang diren,anakan demi men#aga kontinuitas pen!ediaan dan

    pengambilan air dari sumber&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-4!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    50/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Bangunan intake dilengkapi dengan s,reen* pintu air* dan saluran pembaa&

    B& Bak enenang

    Bak penenang digunakan dengan tu#uan untuk menstabilkan tinggi muka air baku

    !ang dialirkan melalui sistem perpipaan dari intake& 9nit ini #uga mengatur danmenampung air baku* sehingga #umlah air baku !ang akan diproses pada instalasi

    pengolahan air minum bisa dilaksanakan dengan mudah dan akurat&

    Kriteria desain dari bak penenang ini adalah sebagai berikut +

    Bak penenang dapat berbentuk bulat maupun persegi pan#ang&

    er.lo berupa pipa atau pelimpah diperlukan untuk mengatasi ter#adin!a

    tinggi muka air !ang melebihi kapasitas bak& ipa oer.lo harus dapat

    mengalirkan minimum 1/5 x debit in.lo

    @reeboard dari bak penenang sekurang%kurangn!a '0 ,m&

    Caktu detensi bak penenang Q 1*5 menit

    :& Koagulasi

    Koagulasi dide.inisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan partikel

    tersuspensi* termasuk bakteri dan irus* oleh suatu koagulan& engadukan ,epat

    .lash mixing merupakan bagian terintegrasi dari proses ini& estabilisasi partikel

    dapat diperoleh melalui mekanisme+

    1& eman.aatan lapisan ganda elektrik

    2& $dsorpsi dan netralisasi muatan

    -& en#aringan partikel koloid dalam presipitat

    4& $dsorpsi dan pengikatan antar partikel

    )e,ara umum proses koagulasi ber.ungsi untuk+

    1& Mengurangi kekeruhan akibat adan!a partikel koloid anorganik maupun organik

    di dalam air&

    2& Mengurangi arna !ang diakibatkan oleh partikel koloid di dalam air&

    -& Mengurangi bakteri%bakteri patogen dalam partikel koloid* algae* dan organisme

    plankton lain&

    4& Mengurangi rasa dan bau !ang diakibatkan oleh partikel koloid dalam air&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-5"

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    51/64

    BAB 4 Konsep Desain

    emilihan koagulan sangat penting untuk menetapkan kriteria desain dari sistem

    pengadukan* serta sistem .lokulasi dan klari.ikasi !ang e.ekti.& Koagulan sebagai

    bahan kimia !ang ditambahkan ke dalam air tentun!a memiliki beberapa si.at atau

    kriteria tertentu* !aitu +

    1& Kation trialen -

    Koloid bermuatan negati.* oleh sebab itu dibutuhkan suatu kation untuk

    menetralisir muatan ini& Kation trialen merupakan kation !ang paling e.ekti.&

    2& Non toksik

    -& (idak terlarut pada batasan p; netral

    Koagulan !ang ditambahkan harus berpresipitasi di luar larutan sehingga ion tidak

    tertinggal dalam air& resipitasi seperti ini sangat membantu dalam proses

    pen!isihan koloid&

    Koagulan !ang paling umum digunakan adalah koagulan !ang berupa garam logam*

    seperti alumunium sul.at* .erri klorida* dan .erri sul.at& olimer sintetik #uga sering

    digunakan sebagai koagulan& erbedaan antara koagulan !ang berupa garam logam

    dan polimer sintetik adalah reaksi hidrolitikn!a di dalam air& Daram logam

    mengalami hidrolisis ketika di,ampurkan ke dalam air* sedangkan polimer tidak

    mengalami hal tersebut& embentukan produk hidrolisis tersebut ter#adi pada

    periode !ang sangat singkat* !aitu kurang dari 1 detik dan produk tersebutlangsung teradsorb ke dalam partikel koloid serta men!ebabkan destabilisasi

    muatan listrik pada koloid tersebut* setelah itu produk hidrolisis se,ara ,epat

    terpolimerisasi melalui reaksi hidrolitik& leh sebab itu* pada pembubuhan koagulan

    !ang berupa garam logam* proses pengadukan ,epat .lash mixing/rapid mixing

    sangat penting* karena+

    1& ;idrolisis dan polimerisasi adalah reaksi !ang sangat ,epat

    2& )uplai koagulan dan kondisi p; !ang merata sangat penting untuk

    pembentukan produk hidrolitik

    -& $dsorpsi spesies ini ke dalam partikel koloid berlangsung ,epat&

    )edangkan pada penggunaan koagulan polimer hal tersebut tidak terlalu kritis

    karena reaksi hidrolitik tidak ter#adi dan adsorpsi koloid ter#adi lebih lambat karena

    ukuran .isik polimer !ang lebih besar* !aitu sekitar 2%5 detik&

    ada penggunaan alumunium sul.at sebagai koagulan* air baku harus memiliki

    alkalinitas !ang memadai untuk bereaksi dengan alumunium sul.at

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-51

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    52/64

    BAB 4 Konsep Desain

    menghasilkan .lok hidroksida& 9mumn!a* pada rentang p; dimana proses koagulasi

    ter#adi alkalinitas !ang terdapat dalam bentuk ion bikarbonat& Reaksi kimia

    sederhana pada pembentukan .lok adalah sebagai berikut +

    $l2)4- U 14 ;2 - :a;:-2 2 $l;- - :a)4 14 ;2 ' :2

    $pabila air baku tidak mengandung alkalinitas !ang memadai* maka harus

    dilakukan penambahan alkalinitas& 9mumn!a alkalinitas dalam bentuk ion

    hidroksida diperoleh dengan ,ara menambahkan kalsium hikdrosida* sehingga

    persamaan reaksi koagulasin!a men#adi sebagai berikut +

    $l2)4- U 14 ;2 - :a;2 2 $l;- - :a)4 14 ;2

    )ebagian besar air baku memiliki alkalinitas !ang memadai sehingga tidak

    diperlukan penambahan bahan kimia lain selain alumunium sul.at& Rentang p;

    optimum untuk alum adalah 4&5 sampai dengan 3&0* karena alumunium hidroksida

    relati. tidak larut pada rentang tersebut&

    @aktor%.aktor !ang mempengaruhi proses koagulasi antara lain +

    1& Intensitas pengadukan

    2& Dradien ke,epatan

    -& Karakteristik koagulan* dosis* dan konsentrasi

    4& Karakteristik air baku* kekeruhan* alkalinitas* p;* dan suhu

    endekatan rasional untuk mengealuasi pengadukan dan mendesain bak tempat

    pengadukan dilakukan telah dikembangkan oleh (&R& :amp 1755& era#at

    pengadukan didasarkan pada da!a poer !ang diberikan ke dalam air*dalam hal

    ini diukur oleh gradien ke,epatan& "a#u tabrakan partikel proporsional terhadap

    gradien ke,epatan ini* sehingga gradien tersebut harus men,ukupi untuk

    menghasilkan la#u tabrakan partikel !ang diinginkan&

    ikarenakan proses koagulasi dipengaruhi oleh .aktor nomor - dan 4 di atas* maka

    dosis koagulan !ang akan digunakan pada proses koagulasi ditentukan melalui

    prosedur #ar tes di laboratorium& ada dasarn!a prosedur #ar tes tersebut

    merupakan simulasi dari proses koagulasi dimana sampel air baku dituangkan pada

    satu seri gelas reaksi dan dibubuhkan koagulan dalam berbagai dosis* kemudian

    diberi putaran dengan ke,epatan tinggi dan rendah untuk meniru proses koagulasi

    dan .lokulasi& $spek terpenting !ang harus diperhatikan pada proses ini adalah

    aktu terbentuk .lok* ukuran .lok* karakteristik sedimentasi* persentase turbiditas

    dan arna !ang dihilangkan* dan p; akhir air !ang telah terkoagulasidan

    terendapkan&

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-52

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    53/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Pen$a#*+an "e-a /a-i# (iin$

    (ipe alat !ang biasan!a digunakan untuk memperoleh intensitas pengadukan dan

    gradien ke,epatan !ang tepat bisa diklasi.ikasikan sebagai berikut +

    1& engaduk Mekanis

    engadukan se,ara mekanis adalah metode !ang paling umum digunakan karena

    metode ini dapat diandalkan* sangat e.ekti.* dan .leksibel pada pengoperasiann!a&

    Biasan!a pengadukan ,epat menggunakan turbine impeller* paddle impeller* atau

    propeller untuk menghasilkan turbulensi Re!nolds* 1732& engadukan tipe ini pun

    tidak terpengaruh oleh ariasi debit dan memiliki headloss !ang sangat ke,il&

    $pabila terdapat beberapa bahan kimia !ang akan dibubuhkan* aplikasi se,ara

    berurutan lebih dian#urkan* sehingga akan membutuhkan kompartemen ganda&

    9ntuk menghasilkan pen,ampuran !ang homogen* koagulan harus dimasukkan ketengah%tengah impeller atau pipa inlet&

    2& engaduk neumatis

    engadukan tipe ini mempergunakan tangki dan peralatan aerasi !ang kirakira

    mirip dengan peralatan !ang digunakan pada proses lumpur akti.& Rentang aktu

    detensi dan gradien ke,epatan !ang digunakan sama dengan pengadukan se,ara

    mekanis& =ariasi gradien ke,epatan bisa diperoleh dengan memariasiakan debit

    aliran udara& engadukan tipe ini tidak terpengaruh oleh ariasi debit memiliki

    headloss !ang relati. ke,il&

    -& engaduk ;idrolis

    engadukan se,ara hidrolis dapat dilakukan dengan beberapa metode* antara lain

    dengan menggunakan ba..le basins* eir* .lume* dan lon,atan hidrolis& ;al ini dapat

    dilakukan karena masing%masing alat tersebut menghasilkan aliran !ang turbulen

    karena ter#adin!a perubahan arah aliran se,ara tiba%tiba& )istem ini lebih ban!ak

    dipergunakan di negara berkembang terutama di daerah !ang #auh dari kota besar*

    sebab pengadukan #enis ini meman.aatkan energi dalam aliran !ang menghasilkannilai gradient ke,epatan D !ang tinggi* serta tidak perlu mengimpor peralatan*

    mudah dioperasikan* dan pemeliharaan !ang minimal ),hul8/kun* 1734& (etapi

    metode ini memiliki kekurangan antara lain tidak bisa disesuaikan dengan keadaan

    dan aplikasin!a sangat terbatas pada debit !ang spesi.ik&

    & @lokulasi

    @lokulasi adalah tahap pengadukan lambat !ang mengikuti unit pengaduk ,epat&

    (u#uan dari proses ini adalah untuk memper,epat la#u tumbukan partikel* hal ini

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-53

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    54/64

    BAB 4 Konsep Desain

    men!ebabkan aglomerasi dari partikel koloid terdestabilisasi se,ara elektrolitik

    kepada ukuran !ang terendapkan dan tersaring&

    @lokulasi di,apai dengan mengaplikasikan pengadukan !ang tepat untuk

    memperbesar .lok%.lok hasil koagulasi& engadukan pada bak .lokulasi harus diatur

    sehingga ke,epatan pengadukan semakin ke hilir semakin lambat* serta pada

    umumn!a aktu detensi pada bak ini adalah 20 sampai dengan 40 menit& ;al

    tersebut dilakukan karena .lok !ang telah men,apai ukuran tertentu tidak bisa

    menahan ga!a tarik dari aliran air dan men!ebabkan .lok pe,ah kembali* oleh

    sebab itu ke,epatan pengadukan dan aktu detensi dibatasi& ;al lain !ang harus

    diperhatikan pula adalah konstruksi dari unit .lokulasi ini harus bisa menghindari

    aliran mati pada bak&

    (erdapat beberapa kategori sistem pengadukan untuk melakukan .lokulasi

    ini* !aitu +

    1& engaduk Mekanis

    2& engadukan menggunakan ba..le ,hannel basins

    ada instalasi pengolahan air minum umumn!a .lokulasi dilakukan dengan

    menggunakan hori8ontal ba..le ,hannel around%the%end ba..les ,hannel& emilihan

    unit ini didasarkan pada kemudahan pemeliharaan peralatan* ketersediaan

    headloss* dan .luktuasi debit !ang ke,il

    F& )edimentasi

    )edimentasi adalah pemisahan padatan dan ,airan dengan menggunakan

    pengendapan se,ara graitasi untuk memisahkan partikel tersusupensi !ang

    terdapat dalam ,airan tersebut Re!nols*1732& roses ini sangat umum digunakan

    pada instalasi pengolahan air minum& $plikasi utama dari sedimentasi pada instalasi

    pengolahan air minum adalah +

    1& engendapan aal dari air permukaan sebelum pengolahan oleh unit saringan

    pasir ,epat&

    2& engendapan air !ang telah melalui proses koagulasi dan .lokulasi sebelum

    memasuki unit saringan pasir ,epat&

    -& engendapan air !ang telah melalui proses koagulasi dan .lokulasi padainstalasi

    !ang menggunakan sistem pelunakan air oleh kapur%soda&

    4& engendapan air pada instalasi pemisahan besi dan mangan&

    Menurut :oe dan :leenger 171'* !ang kemudian dikembangkan oleh :amp174' dan @it,h 175' dan dikutip dari Re!nolds 1732* pengendapan !ang

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-54

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    55/64

    BAB 4 Konsep Desain

    ter#adi pada bak sedimentasi bisa dibagi men#adi empat kelas& embagian ini

    didasarkan pada konsentrasi dari partikel dan kemampuan dari partikel tersebut

    untuk berinteraksi

    en#elasan mengenai ke empat #enis pengendapan tersebut adalah sebagai berikut+

    1& engendapan (ipe I* @ree )ettling

    engendapan (ipe I adalah pengendapan dari partikel diskrit !ang bukan

    merupakan .lok pada suatu suspensi& artikel terendapkan sebagai unit terpisah

    dan tidak terlihat .lokulasi atau interaksi antara partikel%partikel tersebut& :ontoh

    pengendapan tipe I adalah prasedimentasi dan pengendapan pasir pada grit

    ,hamber&

    2& engendapan (ipe II* @lo,,ulent )ettling

    engendapan (ipe II adalah pengendapan dari partikel%partikel !ang berupa .lok

    pada suatu suspensi& artikel%partkel tersebut akan membentuk .lok selama

    pengendapan ter#adi* sehingga ukurann!a akan membesar dan mengendap dengan

    la#u !ang lebih ,epat& :ontoh pengendapan tipe ini adalah pengendapan primer

    pada air buangan dan pengendapan pada air !ang telah melalui proses koagulasi

    dan .lokulasi&

    -& engendapan (ipe III* Vone/;indered )ettling

    engendapan tipe ini adalah pengendapan dari partikel dengan konsentrasi sedang*

    dimana partikel%partikel tersebut sangat berdekatan sehingga ga!a antar partikel

    men,egah pengendapan dari partikel di sekelilingn!a& artikel%partikel tersebut

    berada pada posisi !ang tetap satu sama lain dan semua mengendap dengan

    ke,epatan konstan& )ebagai hasiln!a massa partikel mengendap dalam satu 8ona&

    ada bagian atas dari massa !ang mengendap akan terdapat batasan !ang #elas

    antara padatan dan ,airan&

    4& engendapan (ipe I=* :ompression )ettling

    engendapan tipe ini adalah pengendapan dari partikel !ang memiliki konsentrasi

    tinggi dimana partikel%partikel bersentuhan satu sama lain dan pengendapan bisa

    ter#adi han!a dengan melakukan kompresi terhadap massa tersebut&

    Bak sedimentasi !ang ideal dibagi men#adi 4 8ona !aitu 8ona inlet* 8ona outlet*

    8ona lumpur* dan 8ona pengendapan& $da - bentuk dasar dari bak pengendapan

    !aitu re,tangular* ,ir,ular* dan sWuare& $da beberapa ,ara untuk meningkatkan

    per.orma dari proses sedimentasi* antara lain+

    eralatan aliran laminar !ang meningkatkan per.orma dengan membuat kondisi

    aliran mendekati kondisi ideal& $lat !ang digunakan antara lain berupa tube

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-55

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    56/64

    BAB 4 Konsep Desain

    settler ataupun plate settler !ang dipasang pada outlet bak& $lat tersebut

    menigkatkan penghilangan padatan karena #arak pengendapan ke 8ona lumpur

    berkurang* sehingga sur.a,e loading rate berkurang dan padatan mengendap

    lebih ,epat asim* Motle!* X Vhu* 2000&

    eralatan solid%,onta,t !ang didesain untuk meningkatkan e.isiensi .lokulasi dan

    kesempatan !ang lebih besar untuk partikel berkontak dengan sludge blanket

    sehingga memungkinkan pembentukan .lok !ang lebih besar&

    @& @iltrasi

    @iltrasi adalah proses pemisahan padatan dan larutan* dimana larutan tersebut

    dileatkan melalui suatu media berpori atau materi berpori lainn!a untuk

    men!isihkan partikel tersuspensi !ang sangat halus seban!ak mungkin& roses ini

    digunakan pada instalasi pengolahan air minum untuk men!aring air !ang telah

    dikoagulasi dan diendapkan untuk menghasilkan air minum dengan kualitas !ang

    baik& @iltrasi dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa #enis .ilter* antara

    lain+ saringan pasir lambat* saringan pasir ,epat* bahkan dengan menggunakan

    teknologi membran& ada pengolahan air minum umumn!a dipergunakan saringan

    pasir ,epat* karena .ilter #enis ini memiliki debit pengolahan !ang ,ukup besar*

    penggunaan lahan !ang tidak terlalu besar* bia!a operasi dan pemeliharaan !ang

    ,ukup rendah* dan tentun!a kemudahan dalam pengoperasian dan pemeliharaan&

    Gambar 4.23 9nit $selator pada Cater (reatment lant

    D& esin.eksi

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-56

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    57/64

    BAB 4 Konsep Desain

    esin.eksi air bersih dilakukan untuk menonakti.kan dan menghilangkan bakteri

    pathogen untuk memenuhi baku mutu air minum& esin.eksi sering menggunakan

    khlor sehingga desin.eksi dikenal #uga dengan khlorinasi& Kee.ekti.an desin.ektan

    dalam membunuh dan menonakti.kan mikroorganisme berdasar pada tipe

    disin.ektan !ang digunakan* tipe mikroorganisme !angdihilangkan* aktu kontak

    air dengan disin.ektan* temperatur air* dan karakter kimia air asim* Motle!* X

    Vhu* 2000& Khlorin biasan!a disuplai dalam bentuk ,airan& 9kuran dari adah

    khlorin biasan!a bergantung pada kuantitas khlorin !ang digunakan* teknologi !ang

    dipakai* ketersediaan tempat* dan bia!a transportasi dan penanganan& )alah satu

    khlorin !ang umum digunakan adalah sodium hipoklorit& )odium hipoklorit han!a

    bisa berada dalam .ase liWuid* biasan!a mengandung konsentrasi klorin sebesar

    12*5

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    58/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Kedalaman ; A - < ' m

    (inggi #agaan ;# Q -0 ,m

    (inggi air minimum ;min A 15 ,m

    Caktu tinggal td Q 1 #am

    Gambar 4.24 roses engolahan $ir Bersih

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-5

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    59/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.25 (ampak $tas C( Cater (reatment lan

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-5!

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    60/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.26 (ampak )amping C( Cater (reatment lan

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-6"

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    61/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.27 (ampak )amping C( Cater (reatment lan

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-61

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    62/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.28 (ampak Belakang dan epan C( Cater (reatment lan

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-62

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    63/64

    BAB 4 Konsep Desain

    Gambar 4.29 $lur engolahan C( Cater (reatment lan

    LAPORAN FINALPerencanaan Air Bersih Wilayah Sangkulirang dan Kaliorang 4-63

  • 7/23/2019 Bab 4 Konsep Desain (Final)

    64/64

    BAB 4 Konsep Desain