Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 PERENCANAAN DESAIN TANGKI SEPTIK KOMUNAL DI KAMPUNG CIHIRIS, DESA CISARUA KECAMATAN NANGGUNG, BOGOR Femylia Nur Utama 1, Lina Aryani 1, Yanuar Chandra Wirasembada 1, Yudi Chadirin 1 1 Departemen Teknik Spil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jl. Raya Darmaga, Bogor 16680, Email: yudi@ipb.ac.id ABSTRAK Mandi, cuci dan kakus (MCK) merupakan fasilitas sanitasi dasar yang wajib dimiliki oleh setiap rumah tangga guna terciptanya sanitasi lingkungan yang baik. Mayoritas rumah tangga dengan tingkat ekonomi menengah ke bawah di pemukiman padat penduduk tidak mempunyai akses MCK. Hal tersebut disebabkan keterbatasan lahan rumah dan jarak aman antara tangki septik dengan sumber air bersih tidak tercapai. Kondisi itu saat ini sedang dialami oleh masyarakat di Kampung Cihiris, Desa Cisarua, Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor. Oleh karena itu, diperlukan penyediaan tangki septik komunal yang digunakan dan dikelola secara bersama-sama dalam suatu wilayah pemukiman guna terciptanya sanitasi lingkungan yang lebih baik. Tujuan penelitian ini adalah merencanakan desain tangki septik komunal di Kampung Cihiris berdasarkan proyeksi jumlah penduduk untuk 10 tahun mendatang. Perencanaan desain tangki septik komunal meliputi 4 tahap, yakni proyeksi penduduk, perhitungan dimensi tangki septik komunal, pemetaan lahan di lokasi perencanaan dan penyusunan detail engineering design (DED) tangki septik komunal. Hasil perhitungan proyeksi pendugaan jumlah penduduk desa dalam 10 tahun yang akan datang sebesar 5,165 jiwa. Maka, debit puncak yang yang harus ditampung di tangki septik sebanyak 469.3 m3. Desain tangki septik terdiri dari 2 bak yaitu bak pengendapan pertama dengan dimensi tinggi 3.3 m, lebar 7.5 m dan panjang 15 m sedangkan bak kedua memiliki dimensi tinggi 3.3 m, lebar 9 m dan panjang 18 m. Hasil perancangan tangki septik tersebut mampu menampung air limbah penduduk Kampung Cihiris selama 10 tahun dengan asumsi pengurasan tangki septik dilakukan minimal setiap 2 tahun. Kata kunci: air limbah domestik, sanitasi lingkungan, tangki septik komunal 1. PENDAHULUAN Permasalahan sanitasi lingkungan merupakan salah satu permasalahan yang masih sering ditemukan di Indonesia saat ini terutama mengenai akses terhadap sanitasi dasar seperti ketersediaan sarana mandi, cuci, kakus (MCK). Permasalahan yang sering dihadapi terkait MCK ini adalah tidak tersedianya tangki septik yang berfungsi untuk menampung limbah dari kegiatan MCK. Hal ini menyebabkan limbah langsung dibuang ke lingkungan sehingga dapat mencemari tanah dan air tanah. Permasalahan tentang tangki septik ini juga terjadi di Kampung Cihiris Desa Cisarua Kecamatan Nanggung Kabupaten Bogor Jawa Barat. Sarana sanitasi lingkungan di desa ini kurang memadai dan masih ada warga yang buang air besar (BAB) sembarangan di sungai maupun menggunakan WC cubluk, yaitu lubang yang dibuat di tanah untuk menampung limbah yang dihasilkan. Selain itu, Kampung Cihiris memiliki luas sebesar 6.97 Ha dengan jumlah penduduk saat ini sebanyak 1,539 jiwa sehingga kepadatan penduduk di Kampung ini adalah 221 jiwa/ha. Menurut SNI 03-1733-2004, kepadatan penduduk yang berada pada interval 200 jiwa/ha hingga 400 jiwa/ha termasuk dalam kategori tinggi. Oleh sebab itu, berdasarkan peraturan tersebut maka kepadatan penduduk di Kampung Cihiris termasuk dalam kategori tinggi. Tingginya angka kepadatan penduduk tersebut menjadi indikasi bahwa penggunaan tangki septik pada setiap rumah tidak memungkinkan karena sebagian besar masyarakat di Kampung Cihiris menggunakan air sumur sebagai sumber air bersih sehingga penggunaan tangki septik pada setiap rumah akan berpotensi besar mencemari air tanah. Air tanah yang tercemar oleh limbah yang berasal dari tangki septik dapat menimbulkan berbagai masalah kesehatan. Kondisi ini semakin diperparah karena tangki septik yang digunakan warga saat ini tidak memenuhi standar sanitasi yang seharusnya. Buruknya sarana sanitasi lingkungan ini akan berdampak buruk terhadap kesehatan manusia karena dapat menjadi penyebab timbulnya berbagai macam penyakit (Adisasmito 2007). Oleh sebab itu, untuk menghindari terjadi dampak negatif terhadap kesehatan akibat sanitasi lingkungan yang buruk di Kampung Cihiris perlu dirancang sistem tangki septik secara komunal. Sistem tangki septik komunal dapat diterapkan untuk mengurangi resiko terjadinya pencemaran air tanah yang akan berdampak pada kesehatan KL - 9
masyarakat Kampung Cihiris. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan lokasi penempatan tangki septik komunal yang optimum dan efektif bagi penduduk di Kampung Cihiris, Kabupaten Bogor, Jawa Barat dan untuk menyusun desain dan rancangan (fungsional dan struktural) tangki septik komunal dan bidang resapan tangki septik komunal sesuai SNI 03-2398-2002. 2. BAHAN DAN METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di Kampung Cihiris Desa Cisarua Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Pada penelitian ini pemetaan topografi dilakukan dengan menggunakan alat auto level untuk mendapatkan peta kontur lahan. Data hasil pengukuran topografi selanjutnya akan digunakan untuk membuat peta kontur dengan menggunakan perangkat lunak Surfer 9. Proyeksi jumlah penduduk 10 tahun mendatang dihitung dengan menggunakan metode eksponensial (Barclay, 1970) berdasarkan jumlah penduduk tahun 2014-2016. Setelah itu proses perencanaan memasuki tahap perhitungan kapasitas penampung lumpur dan air merujuk pada penelitian sebelumnya (Sapei et al 2011). Kebutuhan kapasitas penampung lumpur (A) dihitung dengan Persamaan (1). Kebutuhan kapasitas penampung air (B) dihitung dengan Persamaan (2) dan (3). A = P N S 1000 (1) Th = 2.5 (0.3 log(p Q)) (2) B = P Q Th 1000 (3) Keterangan P = jumlah penduduk hasil proyeksi, N = waktu pengurasan tangki septik komunal, S = rata-rata lumpur terkumpul per orang per tahun, Th = waktu penahanan minimum untuk pengendapan lebih besar dari 0.2 hari, Q = debit limbah (l/orang/hari) Volume tangki septik merupakan penjumlahan dari volume tangki A dan B. Volume tangki pengendapan pertama dihitung dengan Persamaan (4). volume tangki pengendapan pertama = ( 3 ) volume tangki septik (4) 4 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Kampung Cihiris merupakan salah satu kampung dari 29 kampung yang ada di Desa Cisarua Kecamatan Nanggung dengan kondisi sistem sanitasi yang kurang memadai. Kampung Cihiris memiliki total luas wilayah 6.97 ha yang terbagi dalam 3 RT dengan jumlah penduduk pada tahun 2016 sebanyak 1,539 jiwa. Berdasarkan data hasil perhitungan proyeksi jumlah penduduk untuk 10 tahun yang akan datang di Kampung Cihiris dengan menggunakan metode perhitungan eksponensial diperoleh laju pertumbuhan jumlah penduduk di Kampung Cihiris dari tahun 2014 hingga tahun 2016 adalah 12.1 persen sementara hasil proyeksi jumlah penduduk Kampung Cihiris pada tahun 2026 adalah 5,165 jiwa. Pengukuran topografi di lahan lokasi penelitian dilakukan dengan menggunakan metode controlling point. Metode ini digunakan karena kondisi topografi lahan yang tidak datar dan terdapat banyak pohon-pohon penghalang. Hasil pengukuran berupa koordinat Bujur Timur (x) dan koordinat Lintang Selatan (y) serta elevasi lahan (z) yang selanjutnya diolah menggunakan program Surfer 9 sehingga diperoleh peta kontur dalam bentuk 2 dimensi seperti pada Gambar 1. Tanda panah yang terdapat pada Gambar 1 menunjukkan arah aliran air (flow net) pada lahan yang dipengaruhi oleh elevasi lahan. Air akan mengalir dari elevasi tertinggi menuju elevasi yang lebih rendah KL - 10
Gambar 1. Peta kontur lokasi septik komunal Penempatan lokasi tangki septik komunal disesuaikan berdasarkan kondisi lapang dan peta kontur Kampung Cihiris yang diperoleh dari hasil pemetaan seperti pada Gambar 1. Tangki septik komunal yang di desain untuk Kampung Cihiris ditempatkan pada lokasi elevasi 450 mdpl. Pada lokasi tersebut terdapat lahan kosong yang memungkin untuk dibangun tangki septik komunal karena luas lahan cukup luas dan topografinya masih memungkinkan untuk dilakukan cut-fill. Selain itu, lokasi ini merupakan lokasi yang paling efektif dan optimum untuk dibangun tangki septik komunal karena hanya terdapat 2 blok layanan yang memiliki elevasi lebih rendah dari elevasi lahan tangki septik komunal. Artinya, limbah dari semua blok layanan dapat dialirkan secara gravitasi kecuali 2 blok layanan lainnya yang memiliki elevasi lebih rendah dari lahan tangki septik komunal. Total jumlah blok yang dapat terlayani adalah sebanyak 30 blok layanan. Desain fungsional dan struktural tangki septik komunal Tangki septik komunal dan bidang resapan yang didesain terdiri dari beberapa unit fungsional yaitu tangki pengendapan pertama, tangki septik 2, baffel, manhole, pipa inspeksi dan pipa ventilasi. Tangki pengendapan pertama berfungsi untuk tahap awal pengendapan lumpur dan padatan serta tahap awal proses degradasi senyawa organik secara biologis. Sementara tangki septik 2 berfungsi sebagai unit pengolahan lanjutan terhadap senyawasenyawa organik dengan menggunakan mikroorganisme. Baffel berfungsi sebagai sekat atau kompartemen di dalam tangki septik komunal. Fungsi sekat atau kompartemen ini adalah untuk menahan air limbah yang baru masuk dari pipa inlet baffel agar waktu detensi air limbah di dalam tangki septik lebih panjang sehingga pengolahan oleh mikroorganisme bisa berlangsung efektif. Manhole adalah lubang inspeksi yang berfungsi sebagai jalan masuk dan keluar untuk kegiatan pemeliharaan. Selain manhole pada bagian atas tangki septik juga terdapat komponen lainnya yaitu pipa ventilasi dan pipa inspeksi. Pipa ventilasi merupakan komponen yang berfungsi untuk mengeluarkan gas metan dari dalam tangki. Pipa inspeksi berfungsi sebagai lubang inspeksi secara visual dari luar tangki dan sebagai lubang untuk melakukan penyedotan lumpur. Sementara itu, bidang resapan tangki septik komunal terdiri atas beberapa lapisan yaitu lapisan kerikil yang berfungsi sebagai media infiltrasi air limbah, lapisan ijuk yang berfungsi agar tanah urug tidak turun dan masuk ke dalam lapisan kerikil, lapisan pasir yang berfungsi untuk menyaring air hujan yang ikut terinfiltrasi dan urugan tanah yang berfungsi untuk mengurangi infiltrasi air hujan. Berdasarkan hasil perhitungan dimensi tangki septik komunal di Kampung Cihiris menggunakan diperoleh hasil seperti pada Tabel 1. KL - 11
Tabel 1 Data hasil perhitungan dimensi tangki septik komunal Kampung Cihiris Kriteria Desain Nilai Satuan Jumlah penduduk (P) 5165 orang Waktu pengurasan (N) 2.0 tahun Lumpur yang dihasilkan (S) 40.0 liter/orang/tahun Kebutuhan kapasitas penampung air (A) 413.2 m 3 Debit limbah kakus (Q) 10.0 liter/orang/hari Waktu detensi (Th) 1.1 hari Kebutuhan kapasitas penampung lumpur (B) 56.1 m 3 Volume tangki septik 469.3 m 3 Volume tangki pengendapan pertama 352.0 m 3 Perbandingan panjang terhadap lebar 1:2 Freeboard 0.3 m Tinggi tangki septik 3.0 m Tinggi keseluruhan tangki 3.3 m Lebar tangki 2 9.0 m Panjang tangki 2 17.0 m Lebar tangki bak pengendapan pertama 7.5 m Panjang bak pengendapan pertama 15.0 m Pada rancangan tangki septik komunal dinding yang digunakan merupakan dinding batu bata dengan spesi 1:3 sedangkan pelat beton yang digunakan merupakan beton bertulang dengan tebal 8 cm pada pelat bagian atas dan 10 cm untuk pelat bagian bawah. Selain itu, salah satu unit struktural lainnya adalah baffel. Berdasarkan SNI- 03-2798- 2002 baffel diletakkan pada jarak 2/3 dari panjang tangki. Baffel untuk tangki pengendapan pertama diletakkan pada jarak 10 m dari pipa inlet sedangkan baffel pada tangki septik kedua diletakkan pada jarak 12 m dari pipa inlet. Unit struktral lainnya yaitu manhole yang didesain dengan diameter 60 cm. Jumlah manhole yang di desain untuk tangki 1 dibuat 6 manhole sedangkan untuk tangki septik 2 dibuat 8 manhole. Selain manhole pada bagian atas tangki septik juga terdapat komponen lainnya yaitu pipa ventilasi dan pipa inspeksi. Kedua pipa ini mempunyai diameter pipa yang sama yaitu 10 cm. Jumlah pipa ventilasi yang dirancang untuk tangki septik 1 dan tangki septik 2 masingmasing sebanyak 8 pipa. Pada tangki septik 1 jumlah pipa inspeksi yang dirancang. sebanyak 6 pipa sedangkan pada tangki septik 2 tangki septik yang dirancang sebanyak 8 pipa. Bidang resapan tangki septik komunal Berdasarkan (Sumardji dan Hamdi 2013) terdapat beberapa kriteria desain dalam merancang bidang resapan diantaranya laju perkolasi pada lahan tersebut ada di interval 0.5-24 menit/cm, ketinggian muka air tanah minimum 0.6 m di bawah dasar rencana saluran peresap atau (1-1.5) m di bawah muka tanah dan jarak horizontal dari sumber air (seperti sumur) tidak boleh kurang dari 10 m. Berdasarkan data peta jenis tanah di Kecamatan Nanggung diketahui bahwa jenis tanah di Kampung Cihiris adalah Komplek Latosol Merah Kekuningan sehingga menurut (Committee On Tropical Soils Agriculture Board National Research Council 1972) tanah jenis ini mempunyai laju perkolasi 1.65 menit/cm. Hasil pengamatan di lapang menunjukkan kedalaman sumur warga yang ada disekitar lahan tangki septik komunal yang mempunyai kedalaman 10 m maka dapat disimpulkan bahwa tinggi muka air tanah di daerah ini lebih dari 1.5 m dari permukaan tanah. Jarak sumur dari rumah warga yang terdekat yang ada disekitar lahan tangki septik komunal adalah 13 m. Berdasarkan hasil analisis terhadap kriteria desain bidang resapan diperoleh data dimensi tangki septik komunal seperti pada Tabel 2. KL - 12
Tabel 2 Data dimensi bidang resapan tangki septik komunal Kampung Cihiris Parameter Nilai Satuan lebar dasar saluran 60 cm lebar atas saluran 90 cm diameter pipa peresap 10 cm jarak bukaan perforasi 0.5 cm diameter bukaan 1 cm jarak antar bidang resapan 160 cm lebar boks bagi 200 cm tinggi boks bagi 200 cm panjang boks bagi 200 cm Data di atas diperoleh berdasarkan kriteria desain menurut (Sumardji dan Hamdi 2013). Lebar dasar saluran digunakan 60 cm karena laju perkolasi pada lahan tersebut 1.65 menit/cm. Jarak bukaan perforasi setiap 3-6 mm dan diameter bukaan 1 cm dengan jarak antar bidang resapan harus lebih dari 150 cm. Bidang resapan terdiri dari 4 lapisan dengan material yang berbeda yaitu lapisan batu pecah pada lapisan paling bawah dan kemudian berturutturut lapisan ijuk, pasir dan urugan tanah. Tebal setiap lapisan bidang resapan ditampilkan pada Tabel 3. Tabel 3 Data dimensi bidang resapan tangki septik komunal Kampung Cihiris Parameter Nilai Satuan lebar dasar saluran 60 cm lebar atas saluran 90 cm diameter pipa peresap 10 cm jarak bukaan perforasi 0.5 cm diameter bukaan 1 cm jarak antar bidang resapan 160 cm lebar boks bagi 200 cm tinggi boks bagi 200 cm panjang boks bagi 200 cm 4. KESIMPULAN Tangki septik komunal yang di desain untuk Kampung Cihiris ditempatkan pada elevasi 450 mdpl. Lokasi ini merupakan lokasi yang paling efektif dan optimum untuk dibangun tangki septik komunal karena hanya terdapat 2 blok layanan yang memiliki elevasi lebih rendah dari elevasi lahan tangki septik komunal. Artinya, limbah dari semua blok layanan dapat dialirkan secara gravitasi kecuali 2 blok layanan lainnya. Total blok yang dapat terlayani adalah sebanyak 30 blok layanan. Tangki septik komunal terdiri atas beberapa unit fungsional yaitu tangki pengendapan pertama, tangki septik 2, baffel, manhole, pipa inspeksi dan pipa ventilasi. Sementara itu, bidang resapan terdiri dari beberapa lapisan yaitu lapisan kerikil, ijuk, pasir dan urugan tanah. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh dimensi septik komunal yaitu lebar 7.5 m, panjang 15 m dan tinggi 3.3 m untuk tangki pengendapan pertama dan lebar 9 m, panjang 18 m dan tinggi 3.3 m untuk tangki septik 2. Jumlah manhole, pipa ventilasi dan pipa inspeksi yang dirancang untuk tangki pengendapan pertama sebanyak 6 manhole, 9 pipa ventilasi dan 6 pipa inspeksi sedangkan pada tangki septik 2 dirancang sebanyak 7 manhole, 9 pipa ventilasi dan 8 pipa inspeksi. Manhole didesain dengan diameter 60 cm sedangkan diameter pipa inspeksi dan ventilasi didesain 10 cm. Bidang resapan terdiri dari beberapa lapisan yaitu lapisan kerikil pada bagian bawah dengan tebal 40 cm, lapisan ijuk dengan tebal 5 cm, lapisan pasir dengan tebal 10 cm dan yang terakhir adalah urugan tanah setebal 30 cm. KL - 13
DAFTAR PUSTAKA Adisasmito W. (2007). Faktor resiko diare pada bayi dan balita di indonesia: Systematic review penelitian akademik bidang kesehatan masyarakat. Makara Kesehatan.Vol 11(1):1-10. Barclay GW. (1970). Techniques of Population Analysis. John Wiley & Son,.New York, United State. Committee On Tropical Soils Agricultural Board National Research Council. (1972). Soils Of The Humid Tropics. National Academy Of Sciences, Washington DC, United State. [BSN]. Badan Standardisasi Nasional. (2004). SNI 03-1733-2004 tentang tata cara perencanaan lingkungan perumahan di perkotaan. Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. [BSN]. Badan Standardisasi Nasional. (2002).SNI 03-2398-2002 tentang tata cara perencanaan tangki septik dengan sistem resapan. Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. Kruijff. (1987). Rencana sistem tangki septik. Cipta Karya Direktorat Penyehatan Lingkungan Permukiman, Jakarta. Sapei A, Purwanto MYJ, Sutoyo, Kurniawan A. (2011). Desain instalasi pengolah limbah wc komunal masyarakat pinggir sungai desa lingkar kampus. Ilmu Pertanian Indonesia.Vol 16(2):91-99. Sugiharto.(1987). Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia, Jakarta. Sumardji, Hamdi. (2013). Tangki septik dan peresapannya sebagai sistem pembuangan air kotor di permukiman rumah tinggal keluarga. Teknik Sipil.Vol 9(2):134-142. Zuliyanto, A. (2011). Strategi pengolahan air limbah domestik di kecamatan lamongan kabupaten lamongan. Jurnal Teknika Vol 2(2):17-24 KL - 14