Pengelolaan Air Limbah Domestik

Pengelolaan Air Limbah Domestik Rekayasa Lingkungan Universitas Indo Global Mandiri NORMA PUSPITA, ST.MT. Dasar Hukum UU no 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup PP no 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air KepMenLH no 37 tahun 2003 tentang Metoda Analisis Kualitas Air Permukaan dan Pengambilan Contoh Air Permukaan KepMenLH no 110 tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemar Air Pada Sumber Air KepMenLH no 111 tahun 2003 tentang Pedoman Mengenai Syarat dan Tata Cara Perizinan serta Pedoman Kajian Pembuangan Air Limbah ke Air atau Sumber Air. KepMenLH no 112 tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik KepMenLH no 86 tahun 2002 tentang Pedoman Pelaksanaan Upaya Pengelolaan Lingkungan Hidup dan Upaya Pemantauan Lingkungan Hidup 1

PP no 16 tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum Peraturan Menteri Pekerjaan Umum nomor 16/PRT/M/2008 tentang Kebijakan Strategis Air Limbah Pergub Sumsel No 16 Tahun 2005 Tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air Sungai Pergub Sumsel No. 8 Tahun 2012 tentang Baku Mutu Limbah Cair Debit Air Buangan Kepmen KIMPRASWIL No : 534/KPTS/M/2001 a. Q air minum rata-rata = Keb Air (l/jiwa/hari) x Jml. Penduduk (jiwa) = L/hari b. Q air limbah domestik rata-rata = 80 % Q air minum ratarata. c. Q infiltrasi = 0,20 Q air limbah domestik rata-rata (sistem perpipaan). d. Q air limbah rata-rata = Q air limbah domestik rata-rata + Q infiltrasi. e. Q air limbah hari maksimum = 1,1 X Q air limbah ratarata (sistem perpipaan). f. Q air limbah jam puncak = 1.5 X Q air limbah rata-rata 2

Tahun ke - Parameter Satuan 2014 1 2 3 4 5 Penduduk orang 2295 2333.6 2372.8 2412.6 2453.2 2494.4 Q L/org/hari 130 130 130 130 130 130 130 Qrata-rata L/detik 4.83 4.92 5.00 5.08 5.17 5.25 Qdom rata L/detik 80% Qrata2 3.87 3.93 4.00 4.07 4.13 4.20 Qinfiltrasi L/detik 20%Qdom rata2 0.77 0.79 0.80 0.81 0.83 0.84 Qair limbah rata2 L/detik Q dom rat2 + Qinflt 4.64 4.72 4.80 4.88 4.96 5.04 FHM 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 Qhari maks L/detik FHM x Qlimbah rata2 5.57 5.66 5.76 5.85 5.95 6.05 FP 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Q jam puncak L/detik FP x Qlimbah rata2 6.96 7.08 7.20 7.32 7.44 7.57 Sistem pengolahan air limbah domestik sistem On-site Sanitation (Setempat) sistem Off-site Sanitation (Terpusat) sistem Communal (semi terpusat) 3

On-site dipergunakan secara individual atau komunal untuk beberapa rumah tangga. septic tank atau cubluk Bangunan Pengolahan : Tangki Septik dan Bidang Resapan. Keuntungan 1. Biaya kontruksi relatif rendah. 2. Teknologi yang digunakan cukup sederhana 3. Operasi dan pemeliharaan umumnya merupakan tanggung jawab pribadi 4. Dapat menggunakan bahan/material setempat 5. Tidak berbau dan cukup higienis jika pemeliharaannya baik 6. Hasil dekomposisi bisa dimanfaatkan sebagai pupuk. Kerugian 1. Tidak cocok diterapkan di semua daerah (tidak cocok untuk daerah dengan kepadatan tinggi, muka air tanah tinggi dan permeabilitas tanah rendah). 2. Memerlukan lahan yang luas. 3. sistem ini tidak diperuntukan bagi limbah dapur, mandi dan cuci karena volumenya kecil, sehingga limbah cair dari dapur dan cuci akan tetap mencemari saluran drainase dan badan-badan air yang lain. 4. Bila pemeliharaannya tidak dilakukan dengan baik, akan dapatmencemari air tanah dan sumur dangkal 5. Pelayanan terbatas Tangki Septik Individu SNI 03-2398-2002 Dimensi tangki ditentukan oleh jumlah pemakai Jumlah air kotor per kapita 25 liter/orang/hari Waktu tinggal di dalam tangki septik (Td) = 3 hari Gerakan aliran air limbah di dalam tangki septik - pada sat masuk dan keluar gerakannya vertikal - pada saat berada di dalam tangki septik gerakannya horizontal yang merupakan gerakan proses pembusukan Dimensi Tangki: Volume = (Q x P x Td) + (P x TP x Lumpur) Q = jumlah air limbah (L/orang/hari) P = jumlah pengguna (orang) Td = waktu tinggal tinja (2 3 hari) TP = umur rencana lumpur = jumlah lumpur yang dihasilkan (30 40 L/orang/tahun) 4

Dimensi Tangki Septik berdasarkan tabel : Tangki Septik Individu 5

Bangunan Peresapan Peresapan memanjang : - dasar peresapan 0.5 m diatas muka air tanah - digunakan pada muka air tanah dangkal 0 2.5 m - mempunyai area cukup luas untuk bangunan Dimensi Peresapan Q = A. D A = b.l L = panjang bidang resapan D = v.p b = Lebar bidang resapan ( 40 50 cm) v = kecepatan meresap (m/hari) p = persentase pori D = daya resap tanah (m/etmal) Q = Debit air kotor (m 3 /hari) Bidang Peresapan Peresapan memanjang 6

Bidang Resapan Sumur Resapan Dasar resapan harus > 1 m diatas muka air tanah Pada daerah muka air tanah > 2.5 m dari muka tanah Bidang Resapan Dimensi Sumur Resapan Q = A. D A = 0.25 x π x d 2 ; A = luas bidang resapan Q = 0.25 π d 2 D Q = debit air kotor (m 3 /hari) D = Daya resap tanah (m/etmal) d = Diameter sumur resapan H = tinggi peresapan 7

Communal (semi off-site) Pengolahan komunal menampung dan mengolah air limbah yang berasal dari beberapa jamban individu (keluarga) yangdialirkan melalui pipa ke pengolahan yang dibangun di bawah tanah. Lokasi pengolahan ditempatkan pada lahan yang disepakati secara bersama, dan dapat dijangkau oleh masing-masing rumah yang berdekatan namun harus berada pada jarak aman terhadap sumber air terdekat serta memiliki akses untuk truk tinja Untuk menghindari penyumbatan, bak kontrol ditempatkan setelah jamban keluarga,ada tiap 20 m, dan ditempatkan di titik-titik pertemuan saluran. Memperhitungkan diameter dan kemiringan pipa yang digunakan agar air limbah dapat mengalir dengan lancar. Data yg Dibutuhkan dalam perencanaan Communal (semi-off-site) Tanah: karakteristik, kemampuan menyerap air, dan kedalaman bebatuan. Air Tanah: kedalaman muka air tanah Iklim: data curah hujan dan suhu Kepadatanpenduduk Banyaknyapenduduktiaprumah Pendapatanpenduduk Data penyakitdankesehatandaripenduduk Jenisrumahpenduduk Fasilitassanitasidan drainaseyangtelahdigunakan Kebiasaan penduduk dalam menggunakan fasilitas sanitasi Sumberair bersih Regulasiatauperaturanyang berlaku 8

Kelebihan - Sesuai untuk rumah yang berkelompok - Butuh lahan sedikit karena dibangun di bawah tanah - Biaya konstruksi relatif murah - Pengoperasian dan perawatan mudah dan murah - Lebih hemat daripada sistem pembuangan air limbah konvensional - Masyarakat dapat berperan dalam proses - perencanaan dan konstruksi - Nyaman untuk pengguna, air limbah dijauhkan dari area pemukiman Kekurangan - Efisiensi pengolahan rendah - Rawan akan kebuntuan pada sistem perpipaan, sehingga perlu dilengkapi manhole untuk memudahkan dalam perawatan jaringan perpipaan. Penempatan manhole tergantung diameter pipa. - Kemiringan pipa perlu diperhatikan sehingga air limbah dapat mengalir - Perlu pengolahan tambahan - Memerlukan pengurasan yang lebih sering - Terkadang terjadi kesulitan menentukan lokasi pengolahan karena masyarakat enggan apabila di tanahnya dibangun fasilitas pengolahan. - Keterlibatan masyarakat pemakai dalam pengoperasian dan pemeliharaan sangat diperlukan untuk menjamin keberlanjutannya. - Memerlukan proses perencanaan matang - Perawatan yang tidak rutin, menyebabkan kegagalan Bangunan Pengolahan Tangki Septik Up Flow filter 9

Tangki Septik Bersusun (ABR = anaerobic Baffle Reactor) ABR terdiri dari kompartemen pengendap yang diikuti oleh beberapa reaktor baffle. Baffle ini digunakan untuk mengarahkan aliran air ke atas (upflow) melalui beberapa seri reaktor selimut lumpur (sludge blanket). MCK Komunal Untuk MCK komunal rumus-rumus yang digunakan : Th = 1,5 0,3 log (P x Q) > 0,2 hari Di mana : Th : Waktu penahanan minimum untuk pengendapan > 0,2 hari P : Jumlah orang Q : Banyaknya aliran, liter/orang/hari Volume penampungan lumpur dan busa A = P x N x S Di mana : A : Penampungan lumpur yang diperlukan (dalam liter) P : Jumlah orang yang diperkirakan menggunakan tangki septik N : Jumlah tahun, jangka waktu pengurasan lumpur (min 2 tahun) S : Rata-rata lumpur terkumpul (liter/orang/tahun). 25 liter untuk WC yang hanya menampung kotoran manusia. 40 liter untuk WC yang juga menampung air limbah dari kamar mandi. 10

MCK Komunal Volume cairan B = P x Q x Th Di mana : P : Jumlah orang yang diperkirakan menggunakan tangki septik Q : Banyaknya aliran air limbah (liter/orang/hari) Th : Keperluan waktu penahanan minimum dalam sehari. Untuk tangki septik hanya menampung limbah WC (terpisah) Th = 2,5 0,3 log (P.Q) > 0,5 Untuk tangki septik yang menampung limbah WC + dapur + kamar mandi (tercampur) Th = 1,5 0,3 log (P.Q) > 0,2 Contoh Perhitungan untuk 1 unit tangki septik komunal Dari uraian diatas maka dapat diperhitungkan kebutuhan tangki septik komunal untuk lokasi yang direncanakan sebagai berikut : Jumlah penduduk terlayani : 50 orang Waktu pengurasan direncanakan setiap (N) = 2 tahun (IKK Sanitation Improvenment Programme, 1987) Rata-rata Lumpur terkumpul l/orang/tahun (S) = 40 lt, untuk air limbah dari KM/WC. (IKK Sanitation Improvenment Programme, 1987) Air limbah yang dihasilkan tiap orang/hari = 10 l/orang/hari (tangki septik hanya untuk menampung limbah kakus) Kebutuhan kapasitas penampungan untuk lumpur. A = P x N x S = 50 org x 2 th x 40 l/org/th = 4000 lt = 4 m 3 11

Kebutuhan kapasitas penampungan air. B = P x Q x Th Th = 2,5 0,3 log (P x Q) > 0,5 B = 50 org x 10 l/orang/hari x (2,5 0,3 log (50 org x 10 l/orang/hari)) = 845,2 lt = 0,84 m3 Volume tangki septik komunal = A + B = 4 m3 + 0,84 m3 = 4,84 m3 Dimensi tangki septik komunal Tinggi tangki septik (h) = 1,5 m + 0,3m (free board/tinggi jagaan) Perbandingan Lebar tangki septik (L) : Panjang tangki (P) = 1 : 2 Lebar tangki (L) = 1,3 m Panjang tangki (P) =2,6 m Jumlah Pemakai (P) 200KK 1000jiwa waktu kuras (N) 2tahun Rata2 Volume lumpur (S) 40liter/org/hari Kebutuhan Air Bersih 130liter/org/hari Debit air limbah per orang (Q) 104liter/org/hari Volume Bak Penampung Lumpur (A) = P x N x S A = 80000liter = 80m3 Volume Bak Penahan Cairan (B) = P x Q x Th Th = 1.5-0.3 log (PxQ) > 0.2 Th = < 0.2 sehingga dipakai 0.2-0.00511hari B = 20800liter = 20.8m3 Volume tangki septik (V) = A + B V = 100.8m3 Tinggi tanki efektif (t) = 1.5 m + freeboard 0.3 m Luas permukaan tanki = V/t Luas permukaan tanki = 67.2m2 Rasio panjang dan lebar = 2 : 1 A = p.l = 2l^2 lebar = 5.796551m 4m panjang = 11.5931m 8m 12

Kebutuhan Air Bersih = 130liter/org/hari Debit air limbah (80% Air Bersih) = 104liter/org/hari Jumlah penduduk terlayani = 200KK = 1000jiwa waktu tinggal (td) = 8jam Debit ABR = Debit Air Limbah x P = 104000liter/hari = 4.33333m3/jam Volume ABR = Qabr x td = 34.66667m3 T ABR = 1.5m Luas Permukaan ABR (A) = 23.11111m2 Rasio panjang dan lebar = 2 : 1 A = p.l = 2l^2 lebar = 3.399346 3m 4 panjang 6.798693 6m 8 Dibagi menjadi 4 kompartemen Panjang 1 Kompartemen = 1.5m 8 Kebutuhan Air Bersih = 190lt/org/hari Jumlah Penduduk terlayani (P) 200KK 1000jiwa Debit rata2 air limbah 133lt/org/hari Diasumsikan debit aliran puncak adalah 80% dari debit penuh Debit puncak (Qp) = 399000liter/hari = 399m3/hari = 0.00462m3/detik 4.61805556 n = 0.015 Qf = 0.00577m3/detik Smin = 0.01*Q^0.667 0.027746 0.005 Luas Penampang aliran = 0.8 luas lingkaran A = 0.2 π D^2 Keliling basah aliran (P) = 0.8 keliling lingkaran = 0.8πD Jari-jari hidraulik R = A/P = (1/8 π D 2 ) / (½ π D) = 1/4 D Q puncak = V.A D^(8/3) = (Qp x n)/((0.25^(2/3))*(i^0.5)*0.2*3.14) Qp x n = 6.92708E-05 ((0.25^(2/3))*(i^0.5)*0.2*3.14) 0.041512935 0.017623 D^(8/3) = 0.001668657 0.125294 0.090863113 D 8cm atau 10cm 13