bab 4 konsep desain (final)
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