Salah satu bentuk penerapan sistem pengelolaan air limbah domestik (SPALD) adalah sistem pengelolaan air limbah domestik terpusat (SPALD-T). Sistem ini diterapkan dengan secara kolektif mengarahkan air limbah domestik dari sumbernya ke subsistem pengolahan pusat untuk diolah sebelum didistribusikan ke badan air permukaan. Sesuai dengan kebijakan dan strategi Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat tahun 2015-2019, target tercapainya 100% air limbah domestik adalah sebesar 85%.
Untuk itu Direktorat Pembinaan PLP telah menyusun pedoman penyusunan rencana detail teknis SPALD-T sebagai pelaksanaan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor 04/PRT/M/2017 tentang Penyelenggaraan Dalam Negeri. sistem pengelolaan air limbah. Penyusunan pedoman ini telah melalui tahapan diskusi dengan pemangku kepentingan di bidang air limbah domestik. Namun buku panduan ini masih bersifat dinamis sesuai dengan kebutuhan dan perkembangan di lapangan.
Untuk itu kami sangat mengharapkan masukan untuk penyempurnaan dan penyempurnaan buku panduan ini di masa yang akan datang.
PENDAHULUAN
Prinsip Pengaliran Air Limbah Domestik dalam Perpipaan
Pada kondisi ini air limbah domestik memenuhi penampang pipa, namun aliran air limbah domestik tidak timbul karena perbedaan tekanan, melainkan hanya karena perbedaan ketinggian kemiringan pipa. Pada aliran gravitasi parsial, jari-jari hidrolik sangat bergantung pada fluktuasi kedalaman muka air di dalam pipa. Oleh karena itu, aliran gravitasi parsial dengan rasio kedalaman parsial maksimum 80% dari diameter pipa digunakan dalam perancangan subsistem pelayanan dan subsistem pengumpulan.
Tahapan Umum
Dokumen ini memberikan informasi awal yang komprehensif mengenai zonasi kawasan yang direncanakan pembangunan SPALD-T, serta data terkait lainnya sebagai data perencanaan awal. Penyelidikan awal yang dilakukan meliputi ciri-ciri fisik kawasan perencanaan, data penduduk dan informasi terkait perencanaan lainnya (lihat buku besar). Perencanaan SPALD-T pada subsistem pengumpulan dilanjutkan dengan analisis segmentasi jaringan pipa yang akan melayani wilayah layanan.
Evaluasi terhadap segmentasi jaringan pipa juga dilakukan dengan mempertimbangkan metode konstruksi yang akan berkaitan langsung dengan karakteristik fisik dan kondisi sosial ekonomi masyarakat di sepanjang ruas pipa tersebut. Setelah semua rencana jaringan perpipaan telah ditentukan, detail ukuran pipa dan perhitungan perpipaan dibuat. Perhitungan rinci harus dilakukan dengan memenuhi semua kriteria desain jaringan pipa limbah domestik.
Ada beberapa gambar yang perlu diperhatikan dalam pembuatan dokumen gambar teknik yaitu jaringan pipa, profil memanjang, detail bangunan pelengkap dan profil hidrolik.
PERHITUNGAN TIMBULAN AIR LIMBAH
Debit Rata-rata Air Limbah
Qair limbah = Debit air limbah (liter/hari) Pt = Jumlah penduduk (Orang) 2.1.2 Pendekatan kesetaraan populasi. Hal ini dapat dilakukan apabila terdapat suatu kawasan pembangunan yang belum diketahui penduduknya dan/atau suatu kawasan yang belum terbangun. Untuk wilayah yang belum berkembang dapat dilakukan pendekatan kependudukan yang setara dengan menganalisis Rencana Tata Ruang dan Wilayah (RPR) dan Rencana Detail Tata Ruang (RPP) kabupaten/kota, sehingga pada saat menghitung debit air limbah domestik dapat diketahui jumlah penduduknya. ditentukan dari jumlah penduduk yang ditambahkan dengan jumlah penduduk yang setara.
Perencana dapat menggunakan nilai kependudukan lain yang setara apabila wilayah rencana mempunyai standar nilai kependudukan yang setara. Dalam menghitung total debit air limbah domestik, total populasi dapat dihitung dengan menjumlahkan populasi dari hasil analisis prakiraan dan populasi ekuivalennya. Terdapat beberapa metode untuk menghitung faktor puncak yaitu metode Ten-state Standard, Harmon, Babbit dan Federov.
Persamaan yang akan ditulis pada bagian ini adalah metode Babb standar dan metode sepuluh keadaan.
Debit Total Pipa
Persamaan yang dapat digunakan untuk memperkirakan debit air yang masuk ke jaringan listrik dapat dilihat pada persamaan 2.8.
PERENCANAAN SUB-SISTEM PELAYANAN
Tahap Perencanaan Sub-sistem Pelayanan
Kriteria Perencanaan Sub-sistem Pelayanan
Tangki Grease Trap berfungsi untuk mencegah terjadinya penyumbatan akibat banyaknya oli dan gemuk yang masuk ke dalam pack dan pipa samping. Grease trap digunakan di dapur, binatu atau di sumber dengan konsumsi air rendah dan ditempatkan sedekat mungkin dengan sumbernya. Tangki kendali merupakan prasarana pendukung subsistem pelayanan yang berfungsi menampung serpihan atau benda-benda yang dapat menyumbat pipa penampung air limbah.
Dalam merencanakan tangki kendali, beberapa kriteria desain harus dipenuhi, seperti dapat dilihat pada Tabel 3-2. Tangki kendali dilengkapi dengan penutup yang terbuat dari pelat beton atau pelat baja yang dapat dibuka, masing-masing sisinya mempunyai dinding yang tingginya 10 cm dari permukaan tanah. 1 Permukaan tangki 50 x 50 cm (dalam), dilengkapi dengan penutup pelat beton yang dapat dibuka. 2 Kedalaman tangki 40-60 cm, disesuaikan dengan kebutuhan kemiringan pipa paket masuk.
Tangki inspeksi merupakan prasarana pendukung pada subsistem pelayanan yang berfungsi sebagai prasarana penampungan air limbah dari beberapa rumah yang harus dialirkan ke subsistem pengumpul. Perencanaan lubang inspeksi dilakukan dengan memperhatikan persyaratan teknis, kriteria desain dan contoh gambar teknis lubang inspeksi. Tangga atas berada 45 cm di bawah penutup dan tangga bawah 30 cm di atas bangku.
PERENCANAAN SUB-SISTEM PENGUMPULAN
Perencanaan Bangunan Utama Sub-sistem Pengumpulan
Perencanaan Bangunan Pelengkap Sub-sistem Pengumpulan
Tangga manhole (manhole step atau ladder ring) merupakan tangga besi yang dipasang menempel pada dinding bagian dalam manhole untuk keperluan operasional. Pada subsistem pengumpul, stasiun pemompaan direncanakan bila sudut kemiringan pipa tidak memungkinkan aliran air secara gravitasi. Setiap jenis stasiun pompa mempunyai kelebihan dan kekurangan yang harus diperhatikan dari segi teknis dan non teknis (lihat Gambar 4-4).
Untuk tipe pertama yaitu stasiun pemompaan pada sumur kering (dry well pump), adanya ruangan khusus tempat pemasangan pompa memudahkan akses pompa untuk keperluan pemeliharaan. Namun pada pompa sumur basah, pompa harus dikeluarkan dari air terlebih dahulu, dan karena sumur basah tidak menggunakan ruang khusus seperti stasiun pemompaan sumur kering, biaya investasinya relatif lebih rendah dan kebutuhan lahannya lebih sedikit. Pemilihan jenis pompa secara langsung dapat mempengaruhi desain prasarana dan sarana di reservoir atau sumur.
Perencanaan pompa termasuk pemilihan dan perhitungannya dapat dilihat pada Buku D. a) pompa untuk sumur kering (Dry Well Pump) (b) pompa untuk sumur basah (Wet Well Pump). Tujuan dari tangki penampung atau sumur ini adalah untuk menampung air limbah domestik hingga mencapai volume tertentu kemudian dipompa secara otomatis berdasarkan ketinggian permukaan air. Volume air harus dirancang pada volume yang optimal sehingga tidak mengakibatkan pengoperasian pompa yang terlalu cepat atau terlalu lama.
Penentuan volume tangki atau sumur penampung untuk pemompaan ditentukan berdasarkan siklus pemompaan dan jumlah pompa. Berdasarkan Peraturan Menteri No. 4 Tahun 2017 PUPR tentang Sistem Pengelolaan Air Limbah Rumah Tangga, siklus pemompaan harus dijadwalkan >4 menit sehingga dalam satu jam terdapat <15 pengoperasian pompa. Perencanaan subsistem pengumpulan 17 Untuk perhitungan daya pompa dan kebutuhan head, lihat Buku D.
Pipa silang berbentuk struktur melintang, misalnya pada sungai/aliran, rel kereta api, atau jalan raya cekung. Semua pipa samping umum harus memiliki struktur pembilasan dan pembersihan yang berdekatan dengan subsistem servis.
PERENCANAAN PIPA ALIRAN GRAVITASI (GRAVITY SEWERS)
- Kriteria Perencanaan
- Dasar Perhitungan Hidrolika
- Tahapan Perhitungan Hidrolika
- Contoh Perhitungan Pipa Aliran Gravitasi
Pipa air limbah domestik dengan metode gravitasi sebaiknya dirancang dengan asumsi nilai d/D sebesar 0,6-0,8. Perhitungan hidrolik aliran air limbah dalam pipa dilakukan untuk menentukan dimensi pipa, kedalaman, kecepatan dan kemiringan pipa sehingga memenuhi kriteria desain yang telah ditentukan. Persamaan umum yang digunakan dalam perencanaan pipa air limbah domestik adalah persamaan Manning (Gauckler Manning Equation) yang dikembangkan dan dikemukakan oleh Robert Manning pada tahun 1889.
Pipa limbah domestik dengan aliran gravitasi harus direncanakan hanya dalam kondisi parsial atau dengan rasio d/D antara 0,6 dan 0,8. Hal ini dilakukan untuk memastikan masih terdapat cukup ruang udara di atas permukaan air sehingga masih terdapat tekanan atmosfer dan untuk mencegah kelebihan kapasitas yang dapat mengakibatkan limbah domestik mengalir melalui lubang got atau lubang inspeksi. . Pada pipa pembuangan limbah domestik, debit limbah domestik tidak konstan, melainkan berfluktuasi, hal ini dipengaruhi oleh aktivitas penggunaan air bersih.
Perhitungan tersebut dapat digunakan secara langsung untuk memperoleh dimensi pipa yang akan digunakan serta variabel lain seperti kecepatan, kemiringan dan kedalaman air limbah domestik di dalam pipa. Dalam melakukan perhitungan hidrolik untuk pipa air limbah domestik, perencana harus memperhatikan asumsi awal yang digunakan. Koefisien Manning diasumsikan konstan untuk semua kedalaman aliran air limbah domestik pada pipa dengan jenis material yang sama.
Perencanaan Pipa Aliran Gravitasi (Gravity Sewers) 27 Pembuangan limbah domestik hasil perhitungan harus direncanakan mengalir dengan aliran sebagian atau setengah aliran penuh. Metode perhitungan pada sub-bab 5.3 dapat digunakan untuk menentukan dimensi dan variabel hidrolik pipa saluran pembuangan domestik. Contoh ilustrasi metode analisis hidrolik pipa limbah domestik menggunakan nomogram Manning dapat dilihat pada Gambar 5-10.
Dalam perencanaan jaringan pipa saluran pembuangan limbah domestik, variabel kemiringan lereng merupakan variabel bebas yang penentuannya dapat mempengaruhi variabel hidrolik lainnya. Dalam perencanaan jaringan pipa saluran pembuangan domestik, nilai n diasumsikan konstan untuk setiap kedalaman dan laju aliran. Perhitungan diameter pipa dan laju aliran limbah domestik dalam pipa dapat dilakukan dengan menggunakan nomogram Manning (Lihat Gambar 5.4 untuk nomogram dengan variabel berbeda dan Gambar 5.5 hingga Gambar 5.7 untuk nomogram dengan n = 0,013.
Dengan menggunakan data Qp yang berhubungan dengan debit air limbah domestik yang masuk, Qf dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Qf = Qp/ratio.
PERENCANAAN PIPA ALIRAN BERTEKANAN (PRESSURISED SEWERS)
Kriteria Perencanaan
Pada prinsipnya perencanaan jalur aliran tekanan mempunyai kriteria yang sama dengan jalur aliran gravitasi. Laju aliran harus dirancang pada nilai minimum laju pembersihan sendiri sehingga risiko endapan pada pipa dapat dihindari. Kemiringan pipa tidak mempunyai kriteria khusus karena terdapat tekanan yang cukup untuk mengatasi perbedaan ketinggian.
Perhitungan Hidrolika
Namun, perlu dicatat bahwa hal ini dapat berdampak langsung pada kebutuhan head karena kehilangan tekanan di sepanjang pipa tekanan. Selain itu, penting juga untuk melakukan persamaan 6.2 dengan tujuan mengetahui head loss sehingga dapat menentukan kebutuhan head. Selain menggunakan Persamaan 6.1 dan 6.2, analisis variabel tekanan-aliran hidrolik juga dapat dilakukan dengan menggunakan nomogram Hazen-Williams (lihat Gambar 6-4), yang merupakan pengembangan dari Persamaan 6.1 dan Persamaan 6.2.
Namun perlu ditegaskan bahwa perencana tetap perlu melakukan perhitungan agar dasar-dasar perencanaan terlihat jelas dari dokumen perencanaan.
Tahapan Perhitungan Hidrolika
Perhitungan hidrolika saluran aliran tekanan dapat dilakukan dalam beberapa tahap menggunakan nomogram Hazen-Williams (Gambar 6-4). Analisis variabel hidrolik dengan menggunakan nomogram Hazen Williams dapat dilakukan dengan diawali dengan menentukan dimensi pipa atau debit air limbah dan kehilangan tekanan. Diameter pipa untuk aliran bertekanan dapat ditentukan dengan mempertimbangkan dimensi pipa keluar pada pompa yang tersedia.
TATA LETAK SISTEM JARINGAN PIPA
Vertical Alignment (Keselarasan Vertikal)
Keselarasan Horizontal (Horizontal Alignment)
MATERIAL PIPA
