LAPORAN TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM KABUPATEN PANDEGLANG PROVINSI BANTEN

(1)

KABUPATEN PANDEGLANG PROVINSI BANTEN

Disusun oleh:

1. Faiqotul Fadila (211910601041)

2. Muhammad Zaidan Nur Ardhan (211910601067) 3. Gendy Ayodya Alfarizi (211910601073)

Dosen Pembimbing

Dr.Ir.Yeny Dhokhikah S.T., M.T.

NIP. 197301271999032002

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER 2023

(2)

Pandeglang Provinsi Banten disusun untuk memenuhi persyaratan kelulusan Mata Kuliah Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Program Studi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Jember telah disetujui dan disahkan pada :

Hari, tanggal : Selasa, 12 Desember 2023

Tempat : Fakultas Teknik Universitas Jember.

Anggota Kelompok 1,

Faiqotul Fadila NIM. 211910601041

Anggota Kelompok 2,

Muhammad Zaidan Nur Ardhan NIM. 211910601067

Anggota Kelompok 3,

Gendy Ayodya Alfarizi NIM. 211910601073

Mengesahkan Dosen Pembimbing,

Dr. Ir. Yeny Dhokhikah S.T, M.T.

NIP. 197301271999032002

ii

(3)

memberikan segala nikmat dan karunianya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan Tugas Besar Mata Kuliah Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum dengan tepat waktu. Pengerjaan dan penyusunan laporan ini kami maksudkan sebagai salah satu syarat untuk menempuh dan menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum pada Program Studi S1 Teknik Lingkungan Fakultas Teknik, Universitas Jember.

Kami mengucapkan banyak terimakasih kepada beberapa pihak yang telah mendukung dan memberikan bantuan kepada kami dalam melakukan penyusunan laporan Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum, ucapan tersebut kami haturkan kepada:

1. Orang tua kami yang telah memberikan dukungan dan semangat kepada kami.

2. Ibu Dr. Ir. Yeny Dhokhikah, S.T., M.T. selaku dosen pengampu Mata Kuliah Tugas Sistem Penyaluran Air Limbah, Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Jember.

3. Seluruh teman-teman Teknik Lingkungan, Universitas Jember angkatan 2021.

Kami sangat berharap dan bersyukur apabila ada masukan, saran, dan kritik yang membangun dari berbagai pihak. Kami berharap semoga Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum ini dapat memberikan manfaat dan kebaikan bagi seluruh pihak.

iii

(4)

LEMBAR PENGESAHAN... 2

KATA PENGANTAR...3

DAFTAR ISI... 4

DAFTAR TABEL... 7

DAFTAR GAMBAR... 8

DAFTAR TABEL LAMPIRAN... 9

BAB 1 PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Tujuan...2

1.3 Ruang Lingkup...2

BAB 2 KONSEP PERENCANAAN SISTEM... 3

2.1 Air Baku... 3

2.1.1 Sumber Air Baku...3

2.1.2 Syarat Air Baku...3

2.1.3 Pemilihan Sumber Air Baku... 4

2.2 Air Minum...5

2.2.1 Standar Kualitas Air Minum... 5

2.2.2 Standar Kebutuhan Air Minum...5

2.2.3 Standar Kehilangan Air...6

2.3 Konsep Pengolahan Air Minum...6

2.3.1 Intake...7

2.3.2 Koagulasi...7

2.3.3 Flokulasi...7

2.3.4 Sedimentasi... 7

BAB 3 GAMBARAN UMUM DAERAH PERENCANAAN... 8

3.1 Luas, Batas Wilayah dan Administrasi... 8

3.2 Rencana Lokasi IPAM... 10

3.3 Demografi (Kependudukan)...11

3.4 Fasilitas Umum... 12

3.5 Proyeksi Penduduk...13

3.6 Karakteristik Air Baku... 14

BAB 4 PERENCANAAN AWAL... 16

4.1 Penentuan Periode Desain dan Tahapan...16

4.2 Alternatif Pemilihan Sumber Air Baku...17

4.3 Alternatif Pemilihan Lokasi IPAM... 18

4.4 Alternatif Pengolahan...18

BAB 5 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT INTAKE...20 iv

(5)

5.3.1 Bangunan Intake...22

5.3.1.1 Pipa Sadap Air Baku... 22

5.3.1.2 Pintu Air... 24

5.3.2 Sumur Pengumpul dan Pompa... 24

5.3.3 Bar Screen... 26

BAB 6 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT PRASEDIMENTASI... 28

6.1 Gambaran Umum Prasedimentasi...28

6.2 Kriteria Design... 29

6.3 Perencanaan Bangunan Prasedimentasi... 29

6.3.1 Saluran inlet... 30

6.3.2 Dimensi Unit Prasedimentasi...31

6.3.3 Zona Lumpur...33

6.3.4 Saluran Outlet...34

6.3.5 Saluran penampang saat backwash... 35

BAB 7 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT KOAGULASI TERJUNAN... 36

7.1 Gambaran Umum Proses Koagulasi Terjunan... 36

7.2 Kriteria Desain... 36

7.3 Perencanaan Bangunan Koagulasi... 37

7.3.1 Dimensi Unit Pengaduk... 37

7.3.2 Ukuran Impeller dan Kecepatan Rotasi... 38

7.3.3 Saluran Inlet dan Outlet... 39

7.3.4 Kebutuhan Koagulan...41

7.3.5 Bak Pelarut Koagulan... 42

7.3.6 Pipa Pembubuh Koagulan... 43

BAB 8 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT FLOKULASI (gravitasi/mekanis)...45

8.1 Gambaran Umum Proses Flokulasi Mekanis...45

8.2 Kriteria Desain Unit Flokulator... 45

8.3 Perencanaan Bangunan Flokulator...46

BAB 9 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT SEDIMENTASI...49

9.1 Gambaran Umum Bangunan Sedimentasi... 49

9.2 Kriteria Desain Unit Sedimentasi...50

9.3 Perencanaan Bangunan Sedimentasi...51

9.3.1 Dimensi Unit Sedimentasi...52

9.3.2 Perforated Baffle... 54

9.3.3 Zona Lumpur...57

v

(6)

10.1 Gambaran Umum Bangunan Filter... 65

10.2 Kriteria Desain Unit Filtrasi...65

10.3 Perencanaan Bangunan Filter...67

10.3.1 Analisa Ayakan Media Filter...68

10.3.2 Dimensi Bak Filter... 68

10.3.3 Pengoperasian Filter Constant Rate... 69

10.3.4 Hidrolika Filter Constant Rate... 69

10.3.5 Sistem Backwash... 70

10.3.6 Kontrol Intermixing... 70

10.3.7 Kehilangan Tekanan Saat Backwash...71

10.3.8 Ekspansi Media Filter... 71

10.3.9 Ekspansi Media Penyangga...71

10.3.10 Kebutuhan Backwashing...71

10.3.11 Perencanaan Sistem Underdrain...72

10.3.12 Headloss Saat Filtrasi pada Underdrain... 73

10.3.13 Headloss Saat Backwash pada Underdrain... 73

10.3.14 Saluran Pelimpah (Gutter)...73

10.3.15 Tinggi Bak Filter... 74

BAB 11 DETAIL ENGINEERING DESAIN UNIT DESINFEKSI DAN RESERVOAR...75

11.1 Gambaran Umum Proses Desinfeksi...75

11.2 Kriteria Desain Unit Desinfeksi... 75

11.3 Perencanaan Unit Desinfeksi...76

11.4 Gambaran Umum Bangunan Reservoar...78

11.5 Perencanaan Bangunan Reservoar... 79

11.5.1 Dimensi Ground Reservoir...80

11.5.2 Pompa...81

BAB 12 DETAIL ENGINEERING DESIGN SLUDGE DRYING BED...84

12.1 Gambaran Umum SDB... 84

BAB 13 LAY OUT DAN PROFIL HIDROLIS... 88

13.1 Layout... 88

13.2 Saluran atau pipa... 88

13.3 Profil Hidrolis...88

13.4 Rekapitulasi Unit dan Pompa... 90

BAB 14 KESIMPULAN... 91

DAFTAR PUSTAKA...92

LAMPIRAN...95

v

(7)

Tabel 3.2 Batas Administrasi Kabupaten Pandeglang... 10

Tabel 3.3 Jumlah penduduk tahun 2018-2021 Kabupaten Pandeglang...11

Tabel 3.4 Fasilitas Pendidikan Kabupaten Pandeglang Tahun 2022...12

Tabel 3.5 Fasilitas Kesehatan Kabupaten Pandeglang Tahun 2021... 12

Tabel 3.6 Perhitungan Proyeksi Penduduk Kabupaten Pandeglang...14

Tabel 3.7 Data Sungai Kabupaten Pandeglang... 15

Tabel 4.1 Metode Pengolahan Berdasarkan Karakteristik Air...19

Tabel 5.1 Tipe Bangunan Intake...21

Tabel 5.2 Kriteria Desain Komponen Intake...22

Tabel 5.3 Perencanaan pipa sadap...23

Tabel 5.4 Perencanaan Pintu Air... 24

Tabel 5.5 Perencanaan Sumur Pengumpul...25

Tabel 6.1 Kriteria Prasedimentasi... 29

Tabel 6.2 Perencanaan Prasedimentasi...29

Tabel 6.3 Perencanaan Dimensi Bak...31

Tabel 7.1 Kriteria desain koagulasi... 37

Tabel 8.1 Kriteria Desain Unit Flokulator...45

Tabel 9.1 Kriteria Desain Unit Sedimentasi...51

Tabel 9.2 Analisa Pencemar... 51

Tabel 9.3 Perencanaan Unit Sedimentasi... 52

Tabel 9.4 Perencanaan Perforated Baffle... 54

Tabel 9.5 Perencanaan Zona Lumur...57

Tabel 9.6 Perencanaan plate settler... 59

Tabel 10.1 Kriteria perencanaan unit filtrasi...66

Tabel 10.2 Perencanaan Bangunan Filter...67

Tabel 11.1 Dosis Klor Untuk Desinfeksi...76

Tabel 11.2 Kriteria Desain Reservoir... 79

Tabel 11.3 Fluktuasi Pengaliran Air ke Reservoir... 80

Tabel 12.1 Kriteria Desain Sludge Drying Bed (SDB)... 84

Tabel 13.1 Tabel Setiap Unit dan Bangunan Pendukung... 91

v

(8)

Gambar 3.2 Rencana Lokasi IPAM...11

Gambar 4.1 Peta Sungai dan Pemukiman... 18

Gambar 6.1 Hopper pada Bak Prasedimentasi Berbentuk Rectangular...28

Gambar 7.1 Koagulasi Terjunan...36

Gambar 8.1 Unit Flokulasi Mekanis... 45

Gambar 9.1 Bagian-Bagian Bangunan Sedimentasi... 49

vii

(9)

Lampiran 2 Proyeksi Penduduk Kabupaten Pandeglang... 98

Lampiran 3 Proyeksi Kebutuhan Air... 100

Lampiran 4 Penentuan Region... 105

Lampiran 5 Kapasitas Produksi IPA... 106

Lampiran 6 Perhitungan Intake...106

Lampiran 7 Perhitungan Prasedimentasi... 111

Lampiran 8 Perhitungan Koagulasi Terjunan...117

Lampiran 9 Perhitungan Flokulasi Mekanis... 121

Lampiran 10 Perhitungan Sedimentasi... 122

Lampiran 11 Perhitungan Filtrasi...133

Lampiran 12 Perhitungan Desinfeksi...140

Lampiran 13 Perhitungan Reservoar...142

Lampiran 14 Perhitungan SDB... 145

Lampiran 15 Profil Hidrolis... 147

Lampiran 16 Perhitungan Luas Lahan... 150

viii

(10)

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Sustainable Development Goals atau SDGs pada sektor lingkungan hidup adalah memastikan masyarakat mencapai akses universal air bersih dan sanitasi yang layak pada tahun 2030. Air bersih adalah salah satu jenis sumber daya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Air minum merupakan salah satu kebutuhan dasar bagi kualitas dan keberlanjutan kehidupan manusia. Oleh karenanya air minum mutlak harus tersedia dalam kuantitas dan kualitas yang memadai. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 2 Tahun 2023, air minum merupakan air yang melalui pengolahan atau tanpa pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum yang memenuhi syarat kesehatan baik secara fisika, mikrobiologis, dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib atau parameter tambahan serta air yang secara langsung dapat diminum. Air minum memiliki persyaratan standar tertentu, yaitu persyaratan fisik, kimia, dan bakteriologis, dan persyaratan tersebut merupakan bagian yang tidak terpisahkan. Penggunaan air minum yang tidak memenuhi baku mutu tersebut dapat menimbulkan gangguan kesehatan secara langsung dan cepat atau tidak langsung dan lambat. Untuk memperoleh air bersih, layak dan aman untuk dikonsumsi (khususnya untuk diminum), memerlukan suatu proses dari air baku menjadi air layak konsumsi, selalu melalui suatu pengolahan yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas air (Kemenkes RI, 2023).

Air merupakan kebutuhan yang mendasar dan sangat diperlukan oleh manusia, hewan maupun tumbuhan. Oleh manusia air dimanfaatkan untuk berbagai keperluan hidup seperti minum, mandi, memasak, mencuci dan keperluan lainnya. Kebutuhan akan air untuk keperluan sehari-hari berbeda untuk tiap tempat dan tiap tingkatan kehidupan artinya semakin tinggi taraf kebutuhan hidup manusia, semakin meningkat pula jumlah air yang diperlukan (Rosita, 2014).

Kepadatan penduduk di suatu wilayah erat kaitannya dengan aksesibilitas air bersih. Dinamika populasi, menurut Hunter (2001), memiliki dampak yang

(11)

signifikan terhadap ekosistem, terutama yang terlibat dalam ketersediaan air.

Akses terhadap air bersih tidak diragukan lagi dapat dipengaruhi oleh pertambahan penduduk yang cepat dan terus meningkat. Teknologi, kebijakan, dan budaya hanyalah sebagian kecil dari sekian banyak faktor penghubung yang ada antara ketersediaan air bersih dan jumlah penduduk (Mujiyani, Rachmawati &

Hidayati, 2006).

1.2 Tujuan

Tujuan dari Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum di Kabupaten Pandeglang Provinsi Banten adalah sebagai berikut :

1. Menghitung Proyeksi penduduk di wilayah Kabupaten Pandeglang Provinsi Banten

2. Menganalisis debit rencana kebutuhan domestik, debit kebutuhan domestik atau rumah tangga dan debit kebutuhan fasilitas yang ada

3. Menentukan jenis pengolahan air minum yang tepat sesuai dengan karakteristik air baku

4. Membuat perencanaan bangunan pengolahan air minum 1.3 Ruang Lingkup

Ruang lingkup dalam perencanaan bangunan pengolahan air minum ini dibatasi oleh:

a. Wilayah Area Perencanaan terletak di Kabupaten Pandeglang Provinsi Banten

b. Alternatif rangkaian pengolahan air minum yang sesuai kriteria c. Periode perencanaan 20 tahun mendatang

d. Perencanaan bangunan pengolahan air minum dan detail unit pengolahannya

e. Layout dan profil hidrolis

f. Lampiran gambar desain unit pengolahan (gambar denah, gambar detail).

(12)

BAB 2 KONSEP PERENCANAAN SISTEM 2.1 Air Baku

Air baku merupakan air serta senyawa lain yang terlarut dan tersedia dalam jumlah besar dan mempunyai fungsi tertentu. air baku memegang peranan yang sangat penting dalam industri air minum. Air baku merupakan awal dari suatu proses dalam penyediaan dan pengolahan air bersih. Berdasarkan SNI 6774:2008 tentang spesifikasi unit paket instalasi pengolahan air dan SNI 6774:2008 tentang tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air pada bagian istilah dan definisi yang disebut dengan air baku yaitu air yang berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi ketentuan baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum (S Novita, USU).

2.1.1 Sumber Air Baku

Sumber air baku sangat penting bagi industri air bersih, dimana industri air bersih membutuhkan sumber air pada proses pengolahannya, sehingga dengan mengetahui jenis sumber air baku akan mempermudah untuk pemilihan tipe pengolahan air. Sumber air baku dapat berasal dari air permukaan yang dimana meliputi sungai, danau, waduk, rawa, dan genangan air lainnya. Berdasarkan ketentuan sumber air yang layak dipakai harus memenuhi beberapa hal berikut :

1. Kualitas dan kuantitas air 2. Kondisi iklim

3. Tingkat kesulitan pada pembangunan intake 4. Tingkat keselamatan operator

5. Ketersediaan biaya minimum operasional dan pemeliharaannya untuk IPA 6. Kemungkinan terkontaminasinya sumber air pada masa yang akan datang 7. Kemungkinan memperbesar intake

2.1.2 Syarat Air Baku

Kualitas air adalah ukuran keadaan air pada suatu waktu dan tempat tertentu, diukur dan diuji dengan menggunakan parameter serta metode tertentu sesuai dengan peraturan perundang-undangan. Air baku harus memenuhi syarat sistem penyediaan air bersih yaitu kualitas, kuantitas, dan kontinuitas yang tertera

(13)

dalam Permenkes RI Nomor 2 Tahun 2023. Beberapa persyaratan tersebut sebagai berikut ini:

a. Persyaratan Kuantitatif

Jumlah air baku yang tersedia harus dalam jumlah yang cukup untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang dilayani dan kebutuhan daerah.

Kebutuhan air setiap masyarakat berbeda-beda karena pengaruh kondisi iklim, taraf hidup dan kebiasaan masyarakat.

b. Persyaratan Kualitatif

Berdasarkan Permenkes RI Nomor 2 Tahun 2023 yang menyatakan persyaratan kualitas Air Minum tidak mengandung unsur mikrobiologi, fisika, kimia, dan radioaktif yang dapat membahayakan kesehatan

c. Persyaratan Kontinuitas

Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari, atau setiap saat diperlukan.. Banyak faktor yang mempengaruhi ketersediaan air baku, selain faktor alam seperti perubahan iklim, perilaku manusia juga ikut mempengaruhi berkurangnya ketersediaan air baku seperti penebangan hutan, pembangunan perumahan yang tidak memperhatikan lingkungan, industrialisasi, dan lain-lain.

2.1.3 Pemilihan Sumber Air Baku

Sumber air baku yang baik merupakan air baku yang memenuhi syarat yang telah ditetapkan pada pada Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 2 Tahun 2023 tentang parameter air minum yang baik digunakan. Pemilihan sumber air baku dilakukan pada sumber yang memiliki potensi baik dari segi kualitas. Jenis air berdasarkan sumbernya akan mempermudah dalam menentukan teknologi dan pengolahannya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan air baku sebagai berikut :

1. Kapasitas sumber yang melebihi dari kebutuhan perencanaan 2. Lokasi yang memiliki elevasi lebih tinggi dari daerah yang dilayani 3. Kualitas air yang memenuhi ketentuan

4. Lokasi sumber air tidak jauh dari daerah pelayanan

(14)

2.2 Air Minum

Pengertian air minum menurut Permenkes RI Nomor 2 Tahun 2023 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, merupakan air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang melalui syarat dan dapat langsung diminum. Penyediaan air minum bertujuan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat agar mendapat kehidupan yang layak dan lebih sehat.

Kualitas air minum yang baik merupakan air minum yang telah memenuhi standar kualitas air minum dan melalui proses pengolahan yang telah disesuaikan.

2.2.1 Standar Kualitas Air Minum

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2023 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum menjadi acuan dalam perencanaan bangunan pengolahan air minum untuk menghitung kriteria kualitas air minum.

Jika air minum memenuhi persyaratan fisik, mikrobiologi, kimia, dan radiologi yang ditentukan dalam parameter wajib dan tambahan, air tersebut dianggap aman untuk dikonsumsi manusia. Semua penyedia air minum wajib memperhatikan dan mematuhi parameter wajib, yaitu standar kualitas air tersebut. Dengan mengacu pada parameter tambahan yang diatur dalam aturan ini, pemerintah daerah dapat menetapkan parameter tambahan sesuai dengan karakteristik kualitas lingkungan masing-masing daerah.

2.2.2 Standar Kebutuhan Air Minum

Kebutuhan air adalah jumlah air yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan pokok suatu unit, dengan memperhitungkan kehilangan air dan jumlah air yang dibutuhkan untuk memadamkan api. Sebanyak 120 L per orang per hari adalah jumlah standar air minum yang dibutuhkan untuk sambungan perumahan. Pembagian standar kebutuhan air rumah tangga dan standar kebutuhan air non domestik menjadi dua kategori. Jumlah pengguna rumah tangga yang dapat diketahui dari data kependudukan yang ada saat ini menentukan pedoman konsumsi air rumah tangga. Persyaratan standar untuk memenuhi kebutuhan rumah meliputi memasak, mandi, dan aktivitas lainnya.

Banyaknya konsumen non-domestik, antara lain perkantoran, kesehatan,

(15)

industri, komersial, dan fasilitas lainnya, menentukan standar kebutuhan air non-domestik (BPSDM, 2018).

2.2.3 Standar Kehilangan Air

Perbedaan antara jumlah air yang diberikan dan jumlah air yang digunakan dikenal sebagai kehilangan air. Sebenarnya, selalu ada kehilangan air dalam sistem yang mendistribusikan air minum. Kehilangan air dapat bersifat teknis atau non-teknis, misalnya kehilangan air pada pipa itu sendiri atau pencurian air pada pipa distribusi. Oleh karena itu, kehilangan air dipertimbangkan ketika merancang sistem dalam studi ini sehingga titik layanan masih dapat mendapatkan air yang dibutuhkan. Kehilangan air dalam sistem perpipaan tidak dapat dihindari dan kehilangan air bersifat teknis. Agar titik-titik pelayanan tetap dapat memenuhi kebutuhan airnya, maka jumlah kehilangan air harus diperhitungkan. Kehilangan air didefinisikan Direktur Jenderal Cipta Karya (2009) sebagai volume air yang hilang sebagai akibat dari:

1. Pemasangan sambungan yang tidak tetap.

2. Terkena tekanan dari luar sehingga menyebabkan pipa retak atau pecah.

3. Penyambungan liar.

Kehilangan air adalah selisih antara banyaknya air yang disediakan dengan air yang dikonsumsi. Dalam kenyataannya kehilangan air dalam suatu sistem distribusi air minum selalu ada. Kehilangan air ini dapat bersifat teknis, misalnya kehilangan air pada pipa itu sendiri, sedangkan yang bersifat non teknis misalnya pencurian air dalam pipa distribusi (Obradovic dan Lansdale, 1998).

2.3 Konsep Pengolahan Air Minum

Setiap sumber air membutuhkan pengolahan sebelum dikonsumsi untuk memastikan tidak menimbulkan resiko kesehatan bagi pengguna.Proses pengolahan air minum meliputi pengolahan sifat kimia, fisik, dan biologi air baku sehingga dapat dikonsumsi sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Tujuan pengolahan air minum adalah untuk mengurangi kekeruhan, bau, rasa, dan warna, serta mengurangi dan membunuh mikroorganisme, menurunkan kadar zat terlarut dalam air, menurunkan kesadahan, dan meningkatkan keasaman (pH). Dalam mengubah kualitas air baku menjadi air minum, diperlukan suatu proses

(16)

pengolahan air minum. Proses pengolahan air minum harus sesuai dengan kualitas air baku berdasarkan kebutuhannya untuk memenuhi syarat kualitas air minum.

2.3.1 Intake

Intake atau bangunan pengambil air adalah salah satu bangunan yang dibuat pada suatu sisi sumber air untuk mengambil air baku yang akan diolah pada unit pengolahan selanjutnya. Pengambilan air dari sumber air seperti sungai bisa dilakukan dengan cara mengambil langsung (menyadap) ataupun dengan cara membuat bendung pada bagian hilir (upstream) dari sungai (Silitonga dan Hendry, 2018).

2.3.2 Koagulasi

Koagulasi adalah penambahan koagulan yang disertai dengan pengadukan cepat sehingga menghasilkan partikel tersuspensi yang halus. Jenis koagulan yang banyak digunakan dalam proses koagulasi aluminium sulfat atau garam-garam besi. Pencampuran dapat dilaksanakan dengan cara pengadukan secara hidrolis, mekanis atau pneumatis. Proses koagulasi dapat berlangsung secara efektif apabila koagulan yang ditambahkan disebarkan secara cepat dan merata ke dalam air baku. Pengadukan cepat bertujuan untuk menghasilkan turbulensi air sehingga dapat mendispersikan bahan kimia yang akan dilarutkan dalam air.

2.3.3 Flokulasi

Flokulasi merupakan pengadukan secara lambat untuk mengumpulkan dan mengendapkan partikel-partikel atau flok-flok yang terbentuk. Pengadukan lambat dalam pengolahan air bertujuan untuk menghasilkan gerakan air secara perlahan sehingga terjadi kontak antar partikel untuk membentuk gabungan partikel hingga berukuran besar. Pengadukan pada proses ini dapat dilakukan secara mekanis maupun hidrolis.

2.3.4 Sedimentasi

Sedimentasi adalah peristiwa pengendapan material batuan yang telah diangkut oleh tenaga air atau angin. Pada saat pengikisan terjadi, air membawa batuan mengalir ke sungai, danau, dan akhirnya sampai di laut. Pada saat kekuatan pengangkutannya berkurang atau habis, batuan diendapkan di daerah aliran air (Anwas, 1994).

(17)

BAB 3 GAMBARAN UMUM DAERAH PERENCANAAN 3.1 Luas, Batas Wilayah dan Administrasi

Kabupaten Pandeglang Provinsi Banten merupakan kabupaten dengan luas wilayah sebesar 2.746,89 km² yang letaknya berada di ujung paling barat Pulau Jawa. Kabupaten Pandeglang tersebar pada 35 kecamatan, disajikan pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Luas Wilayah Kecamatan Kabupaten Pandeglang

Kecamatan Luas (km²)

Sumur 258.54

Cimanggu 259.73

Cibaliung 221.88

Cibitung 180.72

Cikeusik 322.76

Cigeulis 176.21

Panimbang 132.84

Sobang 138.8

Munjul 75.25

Angsana 64.84

Sindangresmi 65.2

Picung 56.74

Bojong 50.72

Saketi 54.13

Cisata 32.65

Pagelaran 42.76

Patia 45.48

Sukaresmi 57.3

Labuan 15.66

Carita 41.87

(18)

Sumber : BPS Kabupaten Pandeglang dalam angka 2023

Kabupaten Pandeglang secara geografis terletak antara 6º21’ - 7º10’

Lintang Selatan dan 104º48’- 106º11’ Bujur Timur dengan luas wilayah 2.747 kilometer persegi (km²) atau sebesar 29,98 persen dari luas wilayah Provinsi Banten. Kabupaten yang berada di Ujung Barat dari Provinsi Banten ini mempunyai batas administrasi yang disajikan dalam tabel 3.2.

Jiput 53.04

Cikedal 26

Menes 22.41

Pulosari 31.33

Mandalawangi 80.19

Cimanuk 23.64

Cipeucang 21.16

Banjar 30.5

Keduhejo 33.57

Mekarjaya 31.34

Pandeglang 16.85

Majasari 19.57

Cadasari 26.2

Karangtanjung 10.07

Keroncong 17.86

Total 2.746.81

(19)

Tabel 3.2 Batas Administrasi Kabupaten Pandeglang

Bagian Batas Wilayah

Utara Kabupaten Serang

Selatan Samudera Indonesia

Barat Selat Sunda

Timur Kabupaten Lebak

Sumber : BPS Kabupaten Pandeglang Gambar 3.1 Peta Administrasi

3.2 Rencana Lokasi IPAM

Perencanaan sumber air baku pada kabupaten Pandeglang berasal dari air permukaan, yaitu sungai Cikadueun. Pemilihan sungai cikadueun sebagai sumber air baku dikarenakan memiliki debit aliran air sebesar 6,870 m3/detik.

Perencanaan lokasi IPAM berada pada Kecamatan Bojong yang terletak pada region 5. Titik perencanaan tersebut dipilih dikarenakan elevasinya yang cukup tinggi sehingga mempermudah aliran air, dan meminimalisir resiko bencana

(20)

banjir, akses listrik yang mudah, dan akses jalan yang baik. Lokasi IPAM terlihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Rencana Lokasi IPAM

3.3 Demografi (Kependudukan)

Kabupaten Pandeglang memiliki jumlah penduduk sebesar 1.307.090 jiwa pada tahun 2022. Jumlah penduduk Kabupaten Pandeglang pada tahun 2018 hingga 2021 yang disajikan dalam tabel 3.3.

Tabel 3.3 Jumlah penduduk tahun 2018-2021 Kabupaten Pandeglang

Tahun Jumlah Penduduk (jiwa)

2018 1.209.011

2019 1.213.928

2020 1.272.687

2021 1.288.137

2022 1.306.370

Sumber : BPS Kota Pandeglang dalam angka 2023

(21)

3.4 Fasilitas Umum

Fasilitas umum yang ada di Kabupaten Pandeglang terdiri dari fasilitas pendidikan, fasilitas kesehatan, fasilitas peribadatan, komersial, kantor pemerintahan, dan koperasi. Fasilitas pendidikan meliputi TK, SD, SMP dan SMA. Fasilitas kesehatan meliputi rumah sakit, puskesmas, poliklinik, dan apotek.

Fasilitas peribadatan meliputi masjid, mushola, pura, vihara, dan gereja.

Komersial meliputi pasar dan rumah makan. Kantor pemerintahan meliputi kantor kecamatan. Berikut merupakan jumlah unit setiap fasilitas pada tahun 2022 terlampir pada tabel 3.4

Tabel 3.4 Fasilitas Pendidikan Kabupaten Pandeglang Tahun 2022

Fasilitas Jumlah unit

SD 333

SMP 236

SMA 91

SMK 79

Perguruan Tinggi 5

Total 744

Sumber : BPS Kota Pandeglang dalam angka 2023

Tabel 3.5 Fasilitas Kesehatan Kabupaten Pandeglang Tahun 2021

Fasilitas Jumlah unit

Rumah Sakit 2

Rumah Sakit Bersalin 1

Poliklinik 35

Puskesmas 39

Puskesmas Pembantu 66

Apotek 37

Total 180

Sumber : Data BPS Kabupaten Pandeglang, 2023

(22)

3.5 Proyeksi Penduduk

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum membutuhkan data jumlah penduduk pada 20 tahun mendatang di wilayah yang akan dilayani. Data jumlah penduduk pada tahun mendatang dapat diperoleh dengan proyeksi penduduk.

Metode proyeksi penduduk yang menghasilkan nilai korelasi yang mendekati 1 atau -1 adalah metode yang akan digunakan. Pada proyeksi penduduk kabupaten Pandeglang ini menggunakan metode geometri karena nilai korelasi yang paling mendekati 1. Hasil dari proyeksi penduduk dapat dilihat pada tabel lampiran.

a. Metode Aritmatik

Rumus umum yang digunakan dalam metode aritmatika sebagai berikut :

………(3.1) 𝑃𝑛 = 𝑃𝑜 + 𝐾𝑎(𝑇𝑛 − 𝑇𝑜)

………...………(3.2) 𝐾𝑎 = ^𝑃_𝑇²^{− 𝑃}¹

2−𝑇₁

Keterangan :

𝑃𝑛 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑘𝑒 − 𝑛 (𝑗𝑖𝑤𝑎) 𝑃𝑜 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 (𝑗𝑖𝑤𝑎)

𝑇𝑛 = 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑘𝑒 − 𝑛 𝑇𝑜 = 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝐾𝑎 = 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑎𝑡𝑖𝑘

𝑃1 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 (𝑗𝑖𝑤𝑎) 𝑃2 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 (𝑗𝑖𝑤𝑎) 𝑇1= 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑑𝑎𝑡𝑎

𝑇2= 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑑𝑎𝑡𝑎

b. Metode Geometrik (bunga berganda)

Rumus umum yang digunakan dalam metode ini adalah :

………(3.3) 𝑃 = 𝑃𝑜(1 + 𝑟)^𝑛

𝐾𝑒𝑡𝑒𝑟𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 :

𝑃𝑛 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑘𝑒 − 𝑛 (𝑗𝑖𝑤𝑎) 𝑃𝑜 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 (𝑗𝑖𝑤𝑎) 𝑟 = 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 (%)

(23)

𝑛 = 𝐽𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑘𝑠𝑖

Tabel 3.6 Perhitungan Proyeksi Penduduk Kabupaten Pandeglang

Tahun Jumlah

2023 1.320.847

2028 1.395.672

2033 1.474.737

2038 1.558.281

2043 1.646.557

Sumber : Data BPS Kabupaten Pandeglang 3.6 Karakteristik Air Baku

Sumber air baku di Kabupaten Pandeglang dapat dijadikan alternatif pilihan adalah air sungai. Kabupaten Pandeglang dialiri 18 aliran sungai dengan panjang total 835 km. Parameter kualitas air sungai mengacu pada PP nomor 82 tahun 2021 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air yang dianalisis meliputi sifat fisik, kimia dan biologi.

(24)

Tabel 3.7 Data Sungai Kabupaten Pandeglang

No Nama Sungai

1. Sungai Citeluk Timur

2. Sungai Cipunten Agung

3. Sungai Cisata

4. Sungai Cibama

5. Sungai Cipalurah

6. Sungai Cibaliung

7. Sungai Cikoneng

8. Sungai Cimoyan

9. Sungai Cikeusik

10. Sungai Cilemer

11. Sungai Cilancar

12. Sungai Seuleudeungeun

13. Sungai Ciliman

Sumber : Data Draft Buku Putih Sanitasi Kabupaten Pandeglang

(25)

BAB 4 PERENCANAAN AWAL 4.1 Penentuan Periode Desain dan Tahapan

Penetapan jangka waktu perencanaan adalah jangka waktu perencanaan bangunan pengolahan dalam memberikan pelayanan kepada masyarakat untuk menjamin ketersediaan air. Dasar penentuan periode perencanaan adalah rencana induk sistem penyediaan air minum.Menurut Permen PUPR No 27 Tahun 2016 menjelaskan bahwa tahapan manajemen secara umum dalam perencanaan bangunan pengolahan air minum dapat dilakukan melalui beberapa tahap yaitu perencanaan, pelaksanaan, pemantauan dan evaluasi dengan tujuan mengoptimalkan manfaat dan fungsi SPAM. Periode perencanaan sistem penyediaan air minum dibagi menjadi beberapa fase, dengan masing-masing fase berlangsung selama lima tahun. Tujuannya untuk menjamin ketersediaan air baku untuk pembangunan instalasi pengolahan air dan jaringan distribusi yang ekonomis.

Perencanaan bangunan pengolahan air minum di wilayah Kabupaten Pandeglang yang memiliki penduduk sebanyak 1.306.370 jiwa pada tahun 2022.

Periode perencanaan direncanakan selama 20 tahun dimana setiap 5 tahun dilakukan peninjauan ulang. Salah satu peninjauan aspek perencanaan bangunan penangkap air yang perlu diperhatikan seperti topografi sumber, debit yang akan diambil, dan faktor teknis dan ekonomis. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam periode desain yaitu:

● Kegunaan instalasi pengolahan

● Kemudahan dan kesulitan untuk perluasan area instalasi pengolahan

● Kinerja fasilitas pengolahan selama initial years ketika dilakukan ekspansi dimensi

● Pertumbuhan penduduk mendatang (termasuk pergantian dalam komunitas), area pelayanan, pertumbuhan faktor industri dan komersial, kebutuhan air dan karakteristik air bak

● Ketersediaan dana dan kebutuhan konstruksi di masa mendatang. Periode desain direncanakan untuk Kota Purwakarta selama 20 tahun ke depan

(26)

terhitung dari tahun 2023 sampai dengan tahun 2043 dengan peninjauan ulang selama 5 tahun sekali.

4.2 Alternatif Pemilihan Sumber Air Baku

Alternatif pilihan sumber air baku dapat dilihat dari kebutuhan air di Kabupaten Pandeglang. Kebutuhan air adalah jumlah air yang diperlukan untuk kebutuhan pokok atau satuan konsumsi air, juga memperhitungkan kehilangan air dan kebutuhan air untuk pemadaman kebakaran. Kebutuhan dan kerugian dasar ini berfluktuasi dari waktu ke waktu dalam skala jam, hari, minggu, bulan selama periode satu tahun.Penentuan sumber air baku yang dipilih perlu memperhatikan hal-hal seperti berikut :

● Kualitas air baku.

● Volume (kuantitas) air baku.

● Kondisi iklim di daerah sumber air baku.

● Lokasi sumber air baku harus tetap, tidak mengalami kemungkinan pindah atau tertutup.

● Konstruksi intake yang memenuhi syarat dan kesulitan yang kecil.

● Kemungkinan perluasan intake dimasa yang akan datang.

● Elevasi muka air sumber mencukupi, diutamakan ketinggian lokasi sumber air lebih tinggi dari ketinggian lokasi area yang akan dilayani sehingga air dapat mengalir secara gravitasi.

● Kemungkinan timbulnya pencemar dimasa yang akan datang.

● Fasilitas dan biaya operasi dan perawatan yang tersedia mencukupi.

● Jarak sumber air ke area yang akan dilayani tidak jauh (Ditjen Cipta Karya, 2009).

Berdasarkan karakteristik air baku, sumber air baku yang memenuhi kriteria sebagai sumber penyedia air bersih yaitu Sungai Cimasayang dengan panjang sungai 2,880 km, lebar permukaan sungai 5000 meter, lebar dasar 4,200 meter, kedalaman 0,700 m3/detik, debit maksimum rata-rata 2,030 m3/detik dan debit minimum rata-rata 0,000 m3/detik.

(27)

4.3 Alternatif Pemilihan Lokasi IPAM

Kawasan lokasi IPAM merupakan wilayah yang populasi penduduknya kecil. Lokasi IPAM pada perencanaan ini diletakkan di kawasan yang tidak terlalu jauh dari sumber air baku. Jarak IPAM dari pusat kota juga perlu diperhatikan untuk memaksimalkan pelayanan dan pemantauan jaringan distribusi. Penentuan lokasi IPAM mempertimbangkan topografi, kondisi geologi, kondisi sanitasi lingkungan, akses jalan yang baik, ketersediaan tenaga listrik dan peralatan lainnya.

Gambar 4.1 Peta Sungai dan Pemukiman

4.4 Alternatif Pengolahan

Alternatif pengolahan air harus mampu berfungsi dengan baik ketika kondisi air baku dalam keadaan terburuk. Hasil air olahan yang dihasilkan harus memenuhi kriteria kualitas kualitas air bersih. Kualitas air baku dapat dilihat dari 3 karakteristik, yaitu karakteristik fisik yang meliputi (suhu, kekeruhan, warna, total padatan yang tersuspensi, dan rasa), karakteristik kimia meliput (kandungan kimia, pH, dan kesadahan), dan karakteristik biologi meliputi (parameter bakteri E. Coli). Pemilihan unit pengolahan perlu memperhatikan besarnya pengaruh

(28)

proses pengolahan air terhadap hasil akhir parameter. Table alternatif pengolahan dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 4.1 Metode Pengolahan Berdasarkan Karakteristik Air

No. Parameter Metode Pengolahan

1 Temperatur Aerasi

2 pH Netralisasi

3 Zat Padat Prasedimentasi

Sedimentasi Filtrasi

4 Zat Organik Sedimentasi

Koagulasi dan Flokulasi Filtrasi

5 Fe dan Mn Preklorinasi

Aerasi

Rapid Sand Filter

6 Pb Penambahan Kapur

Kalium Hidroksida

7 Seng Ion Exchange

8 Sulfat Ion Exchange

9 Nitrat Adsorbsi

Klorinasi

10 Nitrit Slow Sand Filter

11 Kadmium Ion Exchange

Sedimentasi

12 Kromium Ion Exchange

Karbon Aktif Sumber : SNI,2012

(29)

BAB 5 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT INTAKE 5.1 Gambaran Umum Intake

Bangunan Intake adalah bangunan penampungan air yang dibangun di atas lokasi sumber air (sungai, mata air, air tanah dan lain-lain) dengan segala perlengkapannya digunakan sebagai tempat penampung air untuk penyediaan air minum. Intake dibuat dari beton bertulang untuk menahan arus sungai. Intake berfungsi sebagai tempat penampung air baku, pengambilan air baku, dan penyaringan air baku dari benda kasar dengan bar screen. Intake harus ditempatkan di lokasi yang sesuai dengan sumber air permukaan. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam perencanaan intake, adalah sebagai berikut :

● Aliran yg deras tidak dipilih karena dapat menyebabkan terputusnya aliran air baku yang digunakan air minum

● Tanah di sekitar diusahakan cukup stabil agar tidak mudah terkikis.

● Aliran air yang dipilih bebas dari halangan dan gangguan dan cukup jauh dari sumber polusi.

● Inlet harus ditempatkan di hulu.

● Saluran masuk harus berada di bawah permukaan air (untuk mencegah masuknya benda terapung) dan saluran masuk juga harus berada jauh di atas dasar air (untuk mencegah masuknya padatan tersuspensi atau lumpur di bagian bawah).

● Saluran masuk harus dilengkapi dengan saringan dan ujung saluran hisap air yang bersentuhan dengan pompa harus dilengkapi saringan.

● Jika fluktuasi muka air antara musim hujan dan kemarau cukup tinggi, air dapat ditampung dengan membangun bendungan kecil untuk memotong aliran pada musim kemarau.

● Jika tinggi muka air sungai selalu konstan dan bantaran sungai tergenang, maka pengambilan sampel dapat dilakukan di dekat sungai. Dalam situasi ini, air dari sungai mengalir melalui pipa yang terletak secara horizontal

(30)

Tabel 5.1 Tipe Bangunan Intake

No. Jenis Intake

1 Intake Langsung (Direct Intake) 2 Intake Tidak Langsung (Indirect

Intake)

● River Intake

● Canal Intake

● Reservoir Intake

● Spring Intake

● Tower Intake

● Gate Intake Sumber : SNI, 2012 5.2 Kriteria Desain Intake

Parameter yang dimiliki oleh sumber air baku menjadi dasar dalam desain intake. Intake harus dapat mengumpulkan air yang cukup untuk diolah dan didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Perencanaan Bangunan Air Minum ini berasal dari sungai dan pengambilan air dibantu dengan pompa, serta beberapa komponen lainnya seperti Bar Screen untuk menyaring kotoran yang ikut dengan aliran air. Kriteria desain (SNI :2008) :

a. Kecepatan aliran pada saringan kasar < 0,08 m/s b. Kecepatan aliran pada pintu intake < 0,08 m/s c. Kecepatan aliran pada saringan halus < 0,02 m/s d. Lebar bukaan saringan kasar 5-8 cm

e. Lebar bukaan saringan kasar ± 5 cm

(31)

Tabel 5.2 Kriteria Desain Komponen Intake

Komponen Keterangan Kriteria Satuan

Strainer V inlet strainer 0,15-0,3 m/detik

Diameter lubang strainer

0,006-0,012 M

Letak strainer di bawah tinggi muka air minum

0,6-1 m

Pipa Penyadap V air dalam pipa 0,6-1,5 m/detik Sumur

Pengumpul

Td <20 menit

Sumber : Permen PU, 2007

5.3 Perencanaan Bangunan Intake dan Sumur Pengumpul

Perencanaan pembangunan instalasi pengolahan air minum di Kabupaten Pandeglang Banten akan menggunakan tipe intake sungai yang digunakan pada sungai Cikadeunyang terletak di Kecamatan Bojong. Sumber air baku perencana ini berasal dari sungai dan dengan menggunakan bantuan pompa.

5.3.1 Bangunan Intake

Bangunan pengambilan air adalah bangunan penyimpanan air yang dibangun pada lokasi sumber air (sungai, mata air, air tanah, dan lain-lain) dan dilengkapi dengan segala perlengkapannya yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan air untuk penyediaan air minum.

5.3.1.1 Pipa Sadap Air Baku

Air baku yang diambil dari sungai harus membutuhkan pipa penyadap untuk mengalirkan air sungai ke dalam sumur pengumpul. Pipa penyadap harus menjaga kontinuitas suplai air baku dengan sebaik mungkin. Berikut ini adalah perencanaan dan perhitungan pipa sadap yang terdapat pada tabel 5.3.

(32)

Tabel 5.3 Perencanaan pipa sadap PERENCANAAN PIPA SADAP AIR BAKU

Keterangan Kriteria Satuan

Q 0,175 m3/s

HWL 2 m

LWL 1 m

V rencana 1,25 m/s

Jumlah intake 1 unit

Jumlah pipa 4 unit

Panjang pipa sadap 4 m

Q pipa sadap 0,175 m3/s

A Q/v

0,140 m2

Diameter pipa (id) 1/4 * 22/7* d^2

0,42 m

Diameter pipa (od) 0,21 m

V cek 5,339 m/s

Hf pipa sadap (galvanis) 0,56818 m

Direncanakan

● Q = 0,175 m3/s

● V rencana = 1,25 m/s

● Jumlah intake = 1 unit

● Jumlah pipa sadap = 4 m

● Panjang pipa sadap = 4 m

● Slope pipa = 0,003 m Perhitungan

● Q tiap pipa = 0,0083 m3/detik

● A tiap pipa sadap = ^{𝑄 𝑝𝑖𝑝𝑎} 𝑣

= ^0,0166_1,25 = 0,0133

● Diameter pipa = 4 × _3,14^𝐴

(33)

= 4 × ^0,0133_3,14 =0,13 m

● Hf Pipa Sadap =( ^8,3

0,2785 × 120 × 40^2,63 )^1,85 × 9, 5

= 0,0000107 m 5.3.1.2 Pintu Air

Pintu air juga merupakan suatu bangunan yang berfungsi sebagai pengatur aliran air untuk pengendalian drainase, pengambilan air, dan lalu lintas air irigasi.

Pintu air berfungsi sebagai kran yang mengatur jumlah air yang masuk ke sistem saluran irigasi, dan pintu air tersebut dapat diatur untuk mencapai aliran yang diinginkan. Perencanaan pintu air ditunjukkan pada Tabel 5.4 di bawah ini.

Tabel 5.4 Perencanaan Pintu Air PERENCANAAN PINTU AIR

Keterangan Jumlah Satuan

Panjang 0,82 m

Lebar 0,31 m

Perhitungan dimensi pintu air :

● Panjang = (2 x diameter pipa sadap) + (2 x jarak antar pipa sadap)

= (2 x 0,21) + ( 2 x 0,2)

= 0,82 m

● Lebar = (1 x d pipa sadap) + (1 x jarak tepi pipa sadap)

= (1 x 0,21) + (2 x 0,05)

= 0,31 m 5.3.2 Sumur Pengumpul dan Pompa

Sumur pengumpul berfungsi untuk menampung air hasil sadapan yang berasal dari sungai sebelum disalurkan ke unit pengolahan.Slump Well merupakan sumur pengumpul atau penampung sementara air baku dari sungai sebelum dialirkan dengan pompa ke Instalasi Pengolahan Air (IPA). Lokasi perencanaan sumur harus berada ditempat yang aman, bebas dari pencemaran dari luar,dan harus dilengkapi dengan saluran drainase di sekitarnya; ukuran pipa drainase di dalam sumur harus diperhitungkan dengan sesuai kebutuhan maksimum harian. Waktu deteksi pada sumur pengumpul setidaknya 20 menit

(34)

atau luas area yang cukup untuk pembersihan dengan dasar minimal 1 m di bawah dasar sungai atau tergantung dari kondisi geologis wilayah perencanaan Pembangunan Sumur disesuaikan dengan kondisi sungai dan setidaknya terbuat dari beton dengan ketebalan minimal 20 cm atau lebih. Perencanaan sumur pengumpul terdapat pada tabel 5.5

Tabel 5.5 Perencanaan Sumur Pengumpul Sumur Pengumpul

Keterangan Satuan

Q 0,175 m3/s

175,26 L/s

Jumlah sumur pengumpul 1 unit

H free board 0,4 m

N kekasaran 0,015

Tebal dinding 20 cm

0,2 m

Td (waktu detensi) 1 menit

300 detik

HWL 2 m

LWL 1 m

Sumur berbentuk persegi sehingga, P=L

Volume sumur Q*td

52,58 m3

He

(kedalaman efektif) HWL + 1m

3 m

Luas (A) sumur Volume/He

17,53 m2

Dimensi Sumur Pengumpul

P=L 4,19 m

Kedalaman + freeboard 3,40 m

panjang + tebal dinding 4,39 m

lebar + tebal dinding 4,39 m

Cek Td 5 menit

Velocity 0,717 m/s

(35)

a. Perhitungan Sumur Pengumpul Perhitungan

● Td (waktu detensi) = 300 detik

● Volume sumur = Q x td

= 0,175 x 300

= 52,58 m3/detik

● H efektif = 3 m

● A (luas sumur) = Volume : H efektif

= 52,58 : 3

\= 17,53 m2

● Kedalaman sumur = 3 m

● Panjang efektif sumur = 4 m

● Lebar efektif sumur = 4 m b. Perhitungan Pompa

Perhitungan

● Jumlah pompa = 4 buah

● V air pada pipa = 5,33 m/s

● Q tiap pipa = Q : 4

= 0,175 : 4

= 0,044 m3/s

● Luas tiap pipa (A) = Q tiap pipa : V air pada pipa

= 0,044 : 5,33

= 0,008 m2

● Diameter pipa = 0, 102 mm

● V cek = Q tiap pipa : (0,25 x 3,14 x

(0,102)^2 5.3.3 Bar Screen

Perhitungan

● Lebar saluran = (( n + lebar bar ) + (( n+1) x jarak antar batang)

= ((n x 0,01) + ((n + 1) x 0,05)

= 4,19 m

(36)

● Jumlah bar (n) = 69 buah

● Jumlah bukaan antar bar (s) = n +1

= 70

● Lebar bukaan antar bar total (Lt) = b x (n+1)

= 0,05 x 70

= 3,5 m

● Panjang kisi yang terendam air (Ls) = 1,5 m

● Koefisien efisiensi = ^𝐿𝑡_𝐵 x 100%

= _4,19^3,5 x 100%

= 84%

● Kecepatan aliran melalui kisi saat bersih = _𝐿𝑡^𝑄 𝑥 𝐿𝑠

= ^0,175_3,5 x 1,5

= 0,0034 m/detik

(37)

BAB 6 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT PRASEDIMENTASI 6.1 Gambaran Umum Prasedimentasi

Prasedimentasi merupakan sebuah bangunan dalam pengolahan air bersih yang umum digunakan dan berfungsi sebagai tempat proses pengendapan partikel diskrit yang terbawa oleh air. Bentuk unit prasedimentasi yang umum digunakan adalah rectangular yang terdiri dari empat zona, yaitu zona inlet, zona pengendapan, zona lumpur, dan zona outlet. Faktor yang mempengaruhi proses pengendapan adalah overflow rate, v horizontal (vh), bilangan reynold partikel (Reynolds & Richards, 1996). Terdapat empat zona dalam prasedimentasi

1. Zona Inlet

Tempat yang digunakan untuk memperhalus aliran influen ke aliran steady di zona settling (laminar laminar)

2. Zona Pengendapan

Tempat berlangsungnya pengendapan atau pemisahan partikel diskrit dalam air buangan

3. Zona Lumpur

Tempat untuk menampung material atau kotoran yang telah terendap 4. Zona Outlet

Tempat yang digunakan untuk memperhalus dari zona settling ke aliran efluen dan mengatur debit efluen.

Gambar 6.1 Hopper pada Bak Prasedimentasi Berbentuk Rectangular

Sumber: (Sumber: Fair dkk., 1981)

(38)

6.2 Kriteria Design

Perencanaan pada unit prasedimentasi harus memperhatikan waktu detensi, kedalaman, surface loading, dan weir loading rate. Kriteria desain prasedimentasi dapat dilihat pada tabel 6.1

Tabel 6.1 Kriteria Prasedimentasi

Komponen Kriteria Desain

Surface loading 20 - 80 m3 / m2 hari

Waktu Detensi 30 - 180 menit (150 menit)

Weir Loading 125 - 500 m3 / m2 hari (200 m3 / m2 hari

Kedalaman 3 - 4,9 m (4 m)

Tinggi Freeboard > 0,3 m (0,5)

Kecepatan Inlet 4:1 - 6:1 (5:1)

P : L 5:1 - 20:1

P : H 5:1 - 20:1

Bilangan Reynold <2000

Bilangan Froude > 10 -5

Sumber : Ambat, R. E & Prasetyo, R A. (2015) 6.3 Perencanaan Bangunan Prasedimentasi

Perencanaan bangunan unit prasedimentasi untuk pengolahan air minum di Kota Pandeglang dapat dilihat pada tabel 6.2

Tabel 6.2 Perencanaan Prasedimentasi

Keterangan Ukuran Satuan

Q 0,175 m3/detik

Jumlah unit 4 unit

Q setiap unit 0,044 m3/detik

% Removal 70% %

t/td = Vo/(Q/A) 1,2

Vo 0,000486

t/td 0,000405

(39)

6.3.1 Saluran inlet Perhitungan

● Q = 0,044 m3/detik

● V asumsi = 0,6 m/detik

● Lebar : Kedalaman = 2 : 1

● Luas (A) = ^𝑄_𝑉

= ^0,044

0,6

=

0,0730 m2

● A = b x h

0,0730 = 2h x h

0,0365 m2 = h2

● Kedalaman (h) = 1 m

● Lebar (b) = 2 m

● n (beton) = 0,015

● Jari - jari hidrolis (r) = (h x b) / (2h) + b)

= (1 x 2) / (2 x 1) + 2)

= 0,5000 Slope

● v = (1/n) * R^2/3 *

s^½

0,6 = (1/0,015) x 0,5000

^½

0,6 = 47,140

= 0,0127

Slope = 0,0127^0,5

= 0,11 Headloss

● Hf = slope x b

= 0,11 x 2

= 0,213 m

● Hf kecepatan = V^2/2g

= 0,6^2 / (2 x 9,81)

(40)

= 0,018 m

● Headloss total = Headloss + Hf kecepatan

= 0,213 + 0,018

= 0,231 m 6.3.2 Dimensi Unit Prasedimentasi

Tabel 6.3 Perencanaan Dimensi Bak

Keterangan Ukuran Satuan

Kedalaman (h) 3 - 4,9 m (tipikal = 3,4)

Panjang 15 - 90 m (tipikal = 24 - 40 m) Lebar 3-24 m (tipikal = 4,9 - 9,8 m) Fligh Speed

0,6-1,2 m/menit (tipikal 0,9 m/menit)

Q 175,262 l/detik

Jumlah Unit 4 unit

Q tiap unit 58,4 l/detik

Vo 0,00042

Dimensi panjang :

lebar 2 : 1

Temperatur air 32 C

Koef 0,827 m2/detik

Waktu detensi 30 menit

Overflow rate 110 m3/hari

Perhitungan

●

^𝑄 = 0,000405 m/detik

𝐴

● t/td = 1,2

● Td = ^𝐻

𝑉𝑜

(41)

= 30 menit

= 1800 detik

● Volume = Q x td

= 0,044 x 1800

= 78,868 m3

● Luas = ^{𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒}

ℎ

= ^78,868

4

= 19,717 m2

● Panjang : Lebar = 2 : 1

● Luas (A) = 19,717 m2

● Lebar (b) = 4 m

● Panjang (L) = 8 m

● Kedalaman + fb = 4 + 0,3

= 4,3 m

● Kecepatan Horizontal (Vh) = ^𝐿

𝑡𝑑

= ⁸

1800

= 0,00444 m/detik

● Kecepatan scoring (Vsc) : (k = 0,04;f = 0,02)

● d = 0,00001965

● Vsc = 11,53698748

● Jari - jari Hidrolis (R) = (h x b) / (2h + b)

= (4 x 4) / (2 x 4 + 4)

= 1,33 m

● Nre = ^{𝑉ℎ 𝑥 𝑅}

𝑣 𝑚𝑦𝑢

= 0,00444 𝑥 1,33 0,000000827

= 7165,569

(42)

● Nfr = ^𝑉ℎ

2

𝑔 𝑥 𝑅

= 0,0000026848

6.3.3 Zona Lumpur Perhitungan

● Q = 0,175 m3/detik

● Jumlah unit = 2 unit

● Debit per unit = Q : 2

= 0,088 m3/detik

● Specific gravity = 2,65 gr/cm3

● Kadar SS = 400 mg/l

● Efisiensi pengendapan = 0,7

● Konsentrasi diskrit dan grit = 90% kadar SS

● Kadar air dalam lumpur = 0,95

● Kadar SS kering dalam lumpur = 0,05

● Berat jenis SS = 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 𝑥 10^6 1000

= ^{2,65 𝑥 10}

6

1000

= 2.650 kg/m3

● Berat jenis air = 1000 kg/m3

● Konsentrasi diskrit dan grit = 90% x kadar SS

= 90% x 400

= 360 mg/l

● sludge removal = efisiensi pengendapan x

konsentrasi diskrit & grit

= 0,7 x 360

= 252 mg/l

● Berat lumpur terendapkan perhari = sludge removal x Q perunit x (86400/1000)

= 252 x 0,088

(43)

= 190, 8 kg/hari

● Berat air = 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑎𝑖𝑟 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑙𝑢𝑚𝑝𝑢𝑟 x

𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑠𝑠 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑙𝑢𝑚𝑝𝑢𝑟

berat lumpur terendapkan perhari

= ^0,95 x 190,8

0,05

= 3625,15

● Berat jenis lumpur = (2.650+0,05 + 190,8)+(1000+0,95)

= 26.231

● Volume ruang lumpur per unit = Q per unit x 0,2% (1 x 86400)

= 58,4 x 0,2% (1 x 86400)

= 100095,11 m3

● Volume lumpur tiap pengurasan = 100095,11 m3 (1 hari sekali)

● Panjang permukaan zona lumpur P1 = 4 m

● Lebar permukaan zona lumpur P1 = 4 m

● Luas dasar A2 = 16 m2

● Panjang dasar zona lumpur 2 = 2 m

● Lebar dasar zona lumpur L2 = 2 m

● Luas dasar A2 = 4 m2

6.3.4 Saluran Outlet Perhitungan

● Weir loading rate (WRT) = 150 m3/m2/hari

= 0,017 m3//2/hari

● Q = 0,044 m3/hari

● Jumlah unit = 1 unit

● Jumlah gutter = 4 buah

● Panjang total = ^𝑄

𝑊𝑅𝐿

= ^0,044

0,014

= 2,518 m

● Lebar bak = 3 m

(44)

● Tebal dinding = 0,2 m

● Lebar gutter s = 0,2 m

● Panjang bak = 6 m

● Panjang tiap gutter (L) = 1,5 m 6.3.5 Saluran penampang saat backwash

● Panjang (L) =22, 5 𝑚

● Lebar (b) =1, 016 𝑚

● Kedalaman + Free board (h) =0, 5082 𝑚 + 0, 5 𝑚

=1, 008 𝑚 a. Kecepatan dalam saluran pengumpul :

● V = ^𝑄𝑏𝑤

𝐴

= ^0,5063

1,016 × 0,5082

=0, 9802m/s b. Perhitungan Slope (s) :

● Kekasaran (n)= 0, 015

● Jari jari hidrolis ® = ^{(ℎ × 𝑏)}

(2ℎ + 𝑏)

= (0,5082 × 1,016) (2×0,5082 + 1,016)

=0, 2541 𝑚

● 𝑣 = _𝑛¹ × 𝑅^2/3 × 𝑠^1/2

● = _0,015¹ × 0, 254^2/3 × 𝑆^1/2

● 𝑆^1/2= 0, 1818

● 𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 (𝑠) = 0, 0331

(45)

BAB 7 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT KOAGULASI TERJUNAN

7.1 Gambaran Umum Proses Koagulasi Terjunan

Koagulasi adalah proses destabilisasi partikel koloid dengan menambahkan koagulan, yaitu senyawa kimia. Faktor utama yang mempengaruhi koagulasi adalah:

a. Kekeruhan air yang akan diolah b. Kandungan zat padat tersuspensi c. Temperatur air yang diolah d. Derajat pH

e. Konsentrasi dan komposisi kation dan anion dalam air f. Lamanya pengadukan pada proses koagulasi dan flokulasi g. Dosis dan sifat dasar koagulan

h. Keperluan koagulan pembantu.

Terjunan atau pelimpah biasa menggunakan V-Notch. Unit koagulasi tipe ini terdiri dari zona inlet, terjunan, bak koagulasi, dan zona outlet.

Gambar 7.1 Koagulasi Terjunan

Sumber : Anita, 2018 7.2 Kriteria Desain

Dalam merancang unit koagulasi ini didasarkan pada nilai gradien kecepatan (G) dan waktu detensi (td). Pada perencanaan ini nantinya akan menggunakan perhitungan dimensi bak koagulasi secara terjunan. Kriteria desain koagulasi yang digunakan terdapat pada tabel 7.1

(46)

Tabel 7.1 Kriteria desain koagulasi Kriteria Desain Koagulasi 1. Waktu detensi (td) = 20 – 60 det.

2. Putaran paddle (n) = 20 – 150 rpm

3. Gradien kecepatan (G) = 700 – 1000 det-1 4. Bilangan Reynolds (Nre) = >10.000 5. Camps Number (GT) = 20000 - 30000

6. Kecepatan pada pembubuh (v) = 0,5 – 2 m/det 7. Dimensi paddle :

Tinggi muka air/lebar bak (H/L) = 1 – 1,25 Diameter paddle/lebar bak (Dt/L) = 0,5 – 0,8 Lebar paddle/lebar bak = (Dw/L) = 0,1 – 0,125

Sumber : Reynolds & Richards ( 1996 )

7.3 Perencanaan Bangunan Koagulasi 7.3.1 Dimensi Unit Pengaduk

Perhitungan

● Waktu detensi = 60 detik

● Panjang : lebar = 2:1 m

● Volume bak = Q unit x td

= 0,088 x 60

= 5,26 m3

● Lebar = 1,6 m

● panjang = 3,2 m

● h terjunan = h + h v-notch

= 1 + 0,43

= 1,4 m

● h bak = h terjunan + freeboard

= 1,4 + 0,3

= 1,7 m

● Waktu terjunan (t) = 2 𝑥 ℎ 𝑡𝑒𝑟𝑗𝑢𝑛𝑎𝑛/9, 81

= 0,54 detik

(47)

● Kecepatan terjunan = ^{ℎ 𝑏𝑎𝑘}

𝑡

= ^1,7

0,54

=3,2 m/detik

● suhu = 25°C

● ρ air = 997 kg/m3

● µ = 0,000893 Ns/m2

● Viskositas mekanik = 0,000000893m2/detik

● Gradien kecepatan = 9,81 𝑥 ℎ 𝑡𝑒𝑟𝑗𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑣𝑖𝑠𝑘𝑜𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑘 + 𝑡𝑑

= 0,000000893 + 60 ^{9,81 𝑥 1,4}

= 511,28 s^-1 (memenuhi)

● G x td = 30.672,71 s^-1 (memenuhi)

● Nre = kecepatan terjunan x 𝐿 + (2 𝑥 ℎ) ^{𝐿 𝑥 ℎ} : Vm

= 3,2 x ^{1,6 𝑥 1} : 0,000000893

2 𝑥 1

= 1.605.593 7.3.2 Ukuran Impeller dan Kecepatan Rotasi Perhitungan

● h v-notch = ^𝑄

(8,15 𝑥 2 𝑥 9,81 𝑥 𝑡𝑎𝑛 ⁹⁰₂ )^2/5

= ^0,175

(8,15 𝑥 2 𝑥 9,81 𝑥 𝑡𝑎𝑛 ⁹⁰₂ )^2/5

= 0,43 m

● H = ^𝑄

1,41^2/5

= 0,0031 m

● Tinggi total = H + 2 x h v-notch

= 0,0031 + (2 x 0,42)

= 1 m

(48)

● L v-notch = 2 x h v-notch x tan(α/2)

= 2 x 0,43 x 1

= 0,86 m

● b = 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 𝑣−𝑛𝑜𝑡𝑐ℎ

2

= ^0,86₂

= 0,43 m

● Lebar total = L v-notch + b

= 0,86 + 0,43

= 1,3 m

● A v-notch = ½ x h v-notch x L v-notch

= ½ x 0,43 x 0,86

= 0,183 m2

● Vo = ^{𝑄 𝑏𝑎𝑘}

𝐴 𝑣−𝑛𝑜𝑡𝑐ℎ

= _0,183^0,088

= 0,479 m/detik 7.3.3 Saluran Inlet dan Outlet

a. Saluran Inlet Perhitungan

● Q = 0,175 m3/detik

● Jumlah unit = 2 bak

● Debit per unit bak = 0,088 m3/detik

● Lebar saluran inlet = 1 m

● Panjang saluran inlet = 2 m

● n beton = 0,015

Kedalaman Saluran Inlet

● h inlet = 0,3 m

● h total = h inlet + freeboard

= 0,3 + 0,3

= 0,6 m

(49)

● v inlet = ^𝑄

ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝐿

= ^0,175

(0,6 𝑥 1)

= 0,3 m/detik Jari - jari Hidrolis

● R inlet = ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝐿

2 𝑥 ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 + 𝐿

= ^{0,6 𝑥 1}

2 𝑥 0,6 + 1

= 0,263 m

● Slope =

(

𝑣 𝑖𝑛𝑙𝑒𝑡 𝑥 𝑛

)

^2

𝑅 𝑖𝑛𝑙𝑒𝑡^2/3

= ( 0,3 𝑥 0,015

)

^2

2 𝑥 0,263^2/3

= 0,028 m

● Headloss = slope x P inlet

= 0,028 x 2

= 0,057 b. Saluran Outlet

Perhitungan

● Q = 0,175 me/detik

● Lebar saluran (L) = 1 m

● Panjang saluran (L) = 2 m

● Freeboard = 0,3 m

● n beton = 0,0015

● Kedalaman air saluran (h) = ^𝑄

(1,38 𝑥 2)^2/3

= 0,253 m

● h total = h + freeboard

= 0,253 + 0,3

= 0,6

● Kecepatan aliran dalam saluran air (v) = ^𝑄

ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝐿

(50)

= ^0,175

0,6 𝑥 1

= 0,3 m/detik

● Jari - jari hidrolis saluran outlet ( R) = ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝐿𝑒𝑏𝑎𝑟 2 𝑥 ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 + 𝐿

= ^{0,6 𝑥 1}

2 𝑥 0,6 + 1

= 0,26 m

● Slope = 𝑣 𝑜𝑢𝑡𝑙𝑒𝑡 𝑥 𝑛

(𝑅 𝑖𝑛𝑙𝑒𝑡^2/3)²

= 0,3 𝑥 0,0015 (0,263^2/3)²

= 0,003 m

● Headloss = slope x P outlet

= 0,003 x 2

= 0,006 m 7.3.4 Kebutuhan Koagulan

Perhitungan

● Dosis optimum tawas = 100 mg/l

● Densitas tawas = 980 kg/m3

● Jumlah bak = 1 buah

● Q bak = 0,175 m3/detik

● Kadar air dalam larutan = 95%

● Kadar tawas dalam larutan = 5%

● Kadar tawas = 60%

● Kebutuhan tawas = dosis optimum tawas x Q bak

= 100 x 0,175

= 18 kg/hari

● Kebutuhan kadar tawas 60% = kebutuhan tawas x 60%

= 29 kg/hari

● Volume tawas = 𝑘𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑡𝑎𝑤𝑎𝑠 60%

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑥 1000

(51)

= ²⁹

980 𝑥 1000

= 29,8 l/hari

● Volume air pelarut = 95% : 5% x kebutuhan tawas kadar 60%

= 555 l/hari

● Volume larutan total = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑎𝑤𝑎𝑠 + 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑎𝑖𝑟 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 1000

= ^{29,8 + 555}

1000

= 0,585 m3/hari

● Debit pembubuhan = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 24

= ^0,585

24

= 0,024 m3/jam

● Kapasitas bak = ^{𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑎𝑘}

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

= 1,710 m3/detik 7.3.5 Bak Pelarut Koagulan

Perhitungan

● Periode pelarutan = 8 jam sekali

● Panjang : Lebar = 2 : 1

● Kedalaman bak = 1 m

● Volume bak = V larutan total x ²⁴

𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛

= 0,585 x ²⁴

8

= 2 m3

● Luas (A) = ^{𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑏𝑎𝑘}

𝑘𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘

= ²

1

= 2 m2

(52)

● Dimensi = 2L x L x h

● Lebar = ^{𝐿𝑢𝑎𝑠 (𝐴)}

2 𝑥 1

= 1 m

● Panjang = lebar x 2

= 1 x 2

= 2 m

● Kedalaman + freeboard = kedalaman bak + 0,3

= 1 + 0,3

= 1,3 m

● Debit koagulan diinjeksikan = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 86400

= ^0,585

86400

= 0,000006769 m3/detik 7.3.6 Pipa Pembubuh Koagulan

Perhitungan

● Kecepatan (v) = 1 m/detik

● Panjang pipa pembubuh = 2 m

● Pipa Hdpe = 120 C

● Q pipa = 0,000006769 m3/detik

● Luas (A) = ^{𝑄 𝑝𝑖𝑝𝑎}

𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 (𝑣)

= 0,000006769 1

= 0,000006769 m2

● Diameter pipa = 4 𝑥 𝐿𝑢𝑎𝑠 (𝐴) x10

3,14

= 4 𝑥 0,000006769 x10

3,14

= 0,029 m

● A cek setiap pipa =

¼

x 3,14 x 0,029^2

(53)

= 0,000677 m2

● V cek = 0,01 m/detik

● Hf = ^0,006769

0,0015 𝑥 120 𝑥 2,9^2,63𝑥 2

= 0,00171051191 m

● Head velocity = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 (𝑣)²

2 𝑥 9,81

= 0,0510 m

● Hf belokan = ^{0,9 𝑥 1}

2

2 𝑥 9,81

= 0,0459 m

● Hf valve = 0,19 x ℎ𝑒𝑎𝑑 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑡𝑦²

2 𝑥 9,81

= 0,0024 m

● Headloss minor = Hf belokan + Hf Valve

= 0,0459 + 0,0024

= 0,483

● Hf total = Headloss minor + Hf mayor losses

= 0,0500 m

(54)

BAB 8 DETAIL ENGINEERING DESIGN UNIT FLOKULASI (gravitasi/mekanis)

8.1 Gambaran Umum Proses Flokulasi Mekanis

Flokulasi merupakan sebuah proses dalam menggabungkan beberapa partikel sehingga menjadi flok yang berukuran besar. Penggabungan partikel - partikel yang telah terdestabilisasi dibantu dengan pengadukan yang agar lebih mudah. Flokulasi atau pengaduk lambat memiliki macam jenis yaitu flokulasi hidrolis dan flokulasi mekanis. Flokulasi Mekanis adalah flokulasi yang dalam pengadukannya menggunakan peralatan mekanik dari motor, poros pengaduk, dan alat pengaduk. Beberapa tipe pengadukan mekanis yaitu turbin, paddle, dan propeller.

Gambar 8.1 Unit Flokulasi Mekanis

Sumber : Reynolds and Richards (1996) 8.2 Kriteria Desain Unit Flokulator

Tabel 8.1 Kriteria Desain Unit Flokulator Kriteria Desain

Komponen Simbol Satuan Kriteria Kriteria Terpilih

Gradien kecepatan G 10 - 50

Waktu detensi td minimum 20

Luas total blade A 15% - 20%

Diameter paddle d 50% - 80%

Rotasi rpm 5 - 10

(55)

G1 /det 50

G2 /det 20