aliran limbah dan perhitungan (pab)

TUGAS PENGGANTI PRESENTASI

PENYALURAN AIR BUANGAN

OLEH:

ANDIKA DIMAS 21080111130033

RIZKA FITRIA 21080111130038

FADHILAH 21080111130039

RAFINI RAHMADINI 21080111140103

DHONA WIDIEANA 21080111140104

SULTHONY PRADIKA 21080111140106

MUCHAMMAD ADI 21080111120022

LUTHFY RAMADHAN 21080110170002

NUR NOVILINA 21080110130047

SETITI MULYA 21080111120027

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2013


BAB 3

ALIRAN AIR LIMBAH DAN PERHITUNGAN

Menentukan tingkat aliran air limbah adalah langkah awal dalam mendesain fasilitas

pengolahan dan pemompaan. Data yang terpercaya dalam memproyeksikan aliran harus

tersedia jika fasilitas pengolahan ingin didesain dengan baik, dan jika biaya yang terkait

ingin seminimal juga. Tujuan dari Bagian ini adalah mengembangkan ilmu untuk

merekayasa tingkat aliran air limbah secara benar dari masyarakat. Subjek yang dibahas

termasuk : (1) Macam-macam komponen air limbah dari masyarakat, (2) sumber air

limbah dan laju alirannya, (3) analisis data aliran, dan (4) menghitung laju aliran dengan

Pengukuran Debit langsung dan Area Kecepatan. Banyak materi di bagian ini yang di ambil

dari bagian sebelumnya yang menjadi pelengkap buku ini (11), dan, data akurat, desain

data dan informasi telah di perbaharui untuk mencerinkan praktek sekarang.

3.1 Komponen-Komponen Air Limbah

Komponen yang menjadi air limbah dari masyarakat tergantung dari jenis sistem

pengumpulan yang dipakai dan termasuk :

Air Limbah Domestik(disebut juga Sanitary), Adalah air limbah yang berasal dari

perumahan dan dari Fasilitas Komersil, institusi dan Publik sejenisnya.

Air Limbah Industri, Adalah yang berasal dari kawasan Pabrik

Aliran Infiltrasi, Air yang berlebih dimana masuk ke sistem drainase bawah tanah dan Air

hujan yang di keluarkan oleh Atap rumah, Pondasi Saluran dan saluran hujan

Aliran Air Hujan, Limpasan akibat hujan dan melelehnya salju

Jenis-jenis sistem pengumpulan untuk setiap komponen menjadi penting untuk dibahas

dalam Bagian 4.

3.2 SUMBER AIR LIMBAH DAN DEBIT ALIRAN

2 | P a g e


Data untuk memprakirakan rata-rata debit air limbah dari bermacam sumber domestik

dan industri dan aliran infiltrasi yang berkontribusi, akan di terangkan dalan bagian ini.

Variasi Aliran yang harus di hitung sebelum desain saluran dibuat juga akan dibahas

Sumber dan Debit Aliran Air Limbah Domestik

Sumber yang paling utama dari air limbah domestik di masyarakat adalah berasal dari

perumahan dan wilayah perdagangan. Sumber lainnya yaitu termasuk Bangunan institusi

dan tempat rekreasi. Metode untuk memproyeksikan debit air limbah domestik di daerah

itu, sedang di kembangkan dan dipikirkan di Pembahasan selanjutnya.

Wilayah Perumahan. Untuk wilayah kecil, Aliran air limbah biasanya ditentukan

berdasarkan kepadatan penduduk dan buangan rata-rata perkapita air limbah, Data di

Range dan Aliran Typical di berikan di Table 3-1. Untuk Wilayah perumahan besar, sering

direkomendasikan untuk mengembangkan debit aliran berdasarkan guna lahan dan

antisipasi pertumbuhan penduduk. Dimungkinkan angka ini menjadi dasar data aliran yang

aktual dari jenis perumahan terpilih yang berlokasi di dekat area yang akan di bahas. Jika

data tidak ada, angka prakiraan dari 70% air domestik di pakai, dalam banyak kasus,

desain aliran sudah ditetapkan oleh Dinas terkait dan pejabat yang berwenang.

Tabel 3-1 Aliran rata-rata Air limbah dari sumber perumahan

Flow X L/unit X d

Sumber Unit Range Typical

Apartemen Perorang 200-300 260

Hotel,motel

Hunian pribadi

Penghuni 150-220 190

Rumah Sederhana Perorang 190-350 280

Rumah Baik Perorang 250-400 310

Rumah Mewah Perorang 300-550 380

Rumah Semimodern Perorang 100-250 200

Villa rekreasi Perorang 100-240 190

Trailer Taman Perorang 120-200 150

3 | P a g e


Note : L X 0.2642 = gal

Pada Bagian sebelumnya, Persiapan Proyeksi penduduk untuk menghitung debit aliran Air

limbah adalah tanggungjawab seorang Sanitary Engineer, Tapi sekarang data-data itu

biasanya disediakan oleh Bappeda kecamatan, Kota maupun provinsi. Jika instansi

tersebut tidak menyediakan dan harus dipersiapkan, referensi 9,10, dan 12 mungkin

membantu. Metode Proyeksi Penduduk yang telah dipakai di gambarkan di Tabel 3-2. Nilai

kepadatan penduduk (maximum) yang dibutuhkan untuk menghitung aliran dari wilayah

daratan dengan bermacam penggunaan bisa di dapatkan dari Bappeda setempat. Meskipun

nilai-nilai tersebut diberikan atau prakiraan, mereka harusnya mengecek dan menilai

sebagai kemungkinan di masa depan terjadi perubahan pola tata guna lahan.

Wilayah perniagaan, Air limbah perniagaan umumnya di nyatakan dalam

kubikmeter/hektar per hari(gallons per acre per day) berdasarkan keadaan sekarang atau

antisipasi dimasa depan pembangunan atau pembandingan data dari area lain. Angka

aliran bervariasi dari 14 sampai lebih dari 1500 m3/ha x d(1500 sampai lebih dari 160000

gal/ha x d). perhitungan untuk memastikan sumber perniagaan bisa juga dari data tabel 3-

3.

Fasilitas Institusi. Data aktual institusi adalah sumber yang terbaik dari data aliran untuk

tujuan desain. Ketika data-data tidak ada, Aliran yang berasal dari fasilitas institusi bisa di

hitung dengan data di tabel 3-4.

Fasilitas rekreasi. Aliran dari banyak tempat rekreasi sangatlah musiman, beberapa typical

data di tunjukan di Table 3-5.

Tabel 3-2 Metode Proyeksi Penduduk

Metode Penjelasan

Grafik

Proyeksi Grafik dari kurva pertumbuhan

proyeksi lalu dipakai menghitung

pertumbuhan penduduk masa datang

4 | P a g e


Penurunan Angka Pertumbuhan

Populasi dihitung dari basis asumsi dimana

suatu kota tumbuh besar, angka

pertumbuhan dari tahun ke tahun semakin

kecil

Matematika atau Logistik

Populasi tumbuh diasumsikan untuk

mengikuti hubungan logika matematik,

dimana populasi tumbuh sesuai waktu

Rasio dan Korelasi

Angka Pertumbuhan penduduk untuk

masyarakat diasumsikan dihubungkan

dengan wilayah yang besar, seperti Kota dan

Provinsi

Komponen

Populasi di ramalakan dari basis analisa

detail dari komponen yang membuat

populasi tumbuh, disebut peningkatan dan

migrasi alami, Peningkatan alami mewakili

hasil peningkatan dari efek kelahiran dan

kematian

Prakiraan Pekerja

Populasi meningkat di hitung dari Variasi

ramalan pekerja. Aktualnya, hubungan

dengan populasi dan angka pekerjaan

berhubungan dengan menggunakan teknik

Rasio dan Korelasi

Detail tambahan dan metode proyeksi penduduk lainnya bisa di lihat di

Refs.9,10,dan12

Metode diatur dalam keadaan kerumitan meningkat

Tabel 3-3 Aliran Air limbah Rata-rata dari Sumber Perniagaan

Flow x L/Unit x d


Bandara Penumpang 8-15 10

Tempat Service Mobil Mobil dilayani 30-50 40

5 | P a g e


Pegawai 35-60 50

BarPelanggan 5-20 8

Pegawai 40-60 50

HotelTamu 150-220 190

Pegawai 30-50 40

Bangunan Industri (kec.cafetaria) Pegawai 30-65 55

LaundryMesin 1800-2600 2200

Mencuci 180-200 190

Motel Perorang 90-150 120

Motel dengan Dapur Perorang 190-220 200

Kantor Pegawai 30-65 55

Restoran Makanan 8-15 10

Penyewaan Kamar Tamu 90-190 150

TokoToilet 1600-2400 2000

Pegawai 30-50 40

Pusat Perbelanjaan

Tempat Parkir 2-8 4

Pegawai 30-50 40

Pegawai 30-50 40

Mengikuti bagian dari Ref.5

Note : L x 0.2642 = gal

Tabel 3-4 Aliran Air limbah Rata-rata dari Sumber Institusi

Flow x L/Unit x d


Rumah Sakit, MedisRanjang 500-950 650

Pegawai 20-60 40

Rumah Sakit, KejiwaanRanjang 300-550 400

Pegawai 20-60 40

PenjaraNarapidana 300-600 450

Pegawai 20-60 40

6 | P a g e


PenginapanPengunjung 200-450 350

Pegawai 20-60 40

Sekolah, Harian

Dengan Cafetaria,gym,shower Pelajar 60-115 80

Dengan Cafetaria Pelajar 40-80 60

Tidak ada

cafetaria,gym,shower

Pelajar 20-65 40

Sekolah, Pondok Pelajar 200-400 280

Mengikuti bagian dari Ref.5

Note : L x 0.2462 = gal

Tabel 3-5 Aliran air limbah rata-rata dari tempat rekreasi

Sumber UnitAliran, L/Unit . d

Range Tipe

Apartemen/ Resort

Kabin, resort

Kafetaria

Perkemahan

(dikembangkan)

Cocktail lounge

Coffee Shop

Country club

Camping harian (tanpa

makan)

Ruang makan

Asrama, penginapan

Orang

Orang

Pelanggan

Karyawan

Orang

Tempat duduk

Pelanggan

Karyawan

Anggota yang

hadirkaryawan

Orang

Makanan terlayani

Orang

Orang

Mesin

200-280

130-190

4-10

30-50

80-150

50-100

15-30

30-50

250-500

40-60

40-60

15-40

75-175

150-240

1800-2600

220

160

6

40

120

75

20

40

400

50

50

30

150

200

2200

7 | P a g e


Hotel, resort

Tempat cuci otomatis

Tempat belanja, resort

Kolam renang

Teater

Pusat pengunjung

Pelanggan

Karyawan

Pelanggan

Karyawan

Tempat duduk

pengunjung

5-20

30-50

20-50

30-50

10-15

15-30

10

40

40

40

10

20

Note: L x 0.2462 = gal

Tabel 3.6 Per kapita aliran air limbah dari perangkat domestik konvensional [13]

PerangkatAliran air limbah

L/kapita . d Presentase

Faucet bak mandi

Mesin cuci

Faucet dapur

Faucet lavatory

Shower

Toilet

30.3

34.1

26.5

11.4

45.4

94.6

12

14

11

5

19

39

Total 242.3 100


Reduksi Aliran Air Limbah Domestik

Karena pentingnya melestarikan sumber daya dan energi, berbagai cara untuk mereduksi

air limbah dari sumber domestik telah mendapatkan perhatian yang lebih. Metode prinsip

untuk mereduksi air limbah yakni dengan mengurangi pemakaian air.

Per kapita air limbah dari perangkat domestik konvensional dapat dilihat pada tabel 3.6.

prinsip perangkat dan sistem untuk mereduksi air limbah di jelaskan pada tabel 3.7.

pereduksian air limbah dan presentase pereduksian yang mungkin dilakukan dengan

8 | P a g e


perangkat dan sistem perangkat tersebut dapat dilihat pada tabel 3.8. Penerimaan

masyarakat dan kemudahan

Tabel 3.7 Perangkat dan sistem pereduksi aliran

Perangkat/

sistem

Deskripsi dan/atau aplikasi

Batch-flush valve

Batu bata di

tangki toilet

Tangki masuk

dua siklus

Toilet dua siklus

Faucet aerasi

Kontrol level

untuk mesin cuci

Batas aliran

shower

Valve batas aliran

Valve penurun

tekanan

Sistem sirkulasi

mineral oil toilet

Digunakan secara ekstensif untuk aplikasi komersial. Dapat

diatur dengan aliran antara 1.9 L/siklus untuk urinal dan 15

L/siklus untuk toilet.

Batu bata atau perangkat sejenis yang hanya mencapai sedikit

penurunan di aliran air limbah

Pengkonversi toilet konvensional untuk dua siklus operasi.

Dalan instalasi baru, toilet dua siklus lebih efektif biayanya

dibanding toilet dengan dua siklus masuk

Digunakan 4.75 L/siklus untuk buangan cair dan 9.5 L/siklus

untuk buangan padat

Meningkatkan daya rinsing dari air dengan menambahkan

udara dan konsentrasi aliran, sehingga mengurangi jumlah air

yang digunakan. Relatif simpel dan murah untuk digunaka.

Menyesuaikan jumlah air yang digunakan dengan jumlah baju

yang akan dicuci.

Membatasi dan mengkonsentrasi penggunaan air dengan cara

melubangi batas tersebut dan mengalihkan aliran shower untuk

penggunaan optimum oleh pengguna

Membatasi aliran air untuk menetapkan tingkat yang

tergantung dari sistem tekanan air pada auatu rumah

Mempertahankan tekanan air di rumah pada level yang lebih

rendah dari sistem distribusi air. Menurunkan aliran di rumah

dan menurunkan kemungkinan kebocoran kran

Menggunakan mineral oil sebagai media transportasi air dan

tanpa membutuhkan air. Beroperasi dalam sebuah loop

9 | P a g e


Perangkat

reduced-flush

Urinal

Sistem toilet

vacuum-flush

Sistem recycle

wash-water

untuk

penyiraman toilet

tertutup dimana limbah toilet dikumpulkan terpisah dari

limbah rumah tangga dan disimpan untuk kemudian diambil

oleh truk vakum. Dalam tangki penyimpanan, limbah

dipisahkan dari pengangkut cairan dengan gravitasi. Mineral oil

disedot dengan pompa, bersatu, dan disaring sebelum di recycle

pada tangki toilet

Tangki toilet masuk yang baik untuk mencegah isi tangki

meluber selama siklus penyiraman atau menempati porsi dari

volume tangki dengan air yang sedikit dari yang diperbolehkan

per siklus.

Digunakan untuk tipe dinding urinal untuk rumah dan

membutuhkan 5.7 L/siklus

Menggunakan udara sebagai media transportasi air dan

membutuhkan sekitar 1.9 L/siklus

Me-recycle bak mandi dan air limbah laundry untuk digunakan

dalam penyiraman toilet

Diambil dari Ref.13


Tabel 3.8. Pencapaian reduksi dengan perangkat dan sistem penurun aliran

Perangkat/sistem Reduksi air limbah

L/kapita . d Presentase dari total

keseluruhan

Kontrol level untuk mesin cuci

Valve penurun tekanan

Sistem sirkulasi mineral oil toilet

Shower

Batas aliran valve

Batas aliran shower

Faucet bak cuci

4.5

60.6

94.6

22.7

28.4

2

25

39

9

12

10 | P a g e


Faucet aerasi

Batas aliran valve

Toilet

Batu bata di tangki toilet

Dual-batch-flush valve

Tangki masuk dua siklus

Toilet dua siklus

Perangkat reduced-flush

Single-batch-flush valve

Toilet dan urinal dengan batch-flush-

valve

Urinal dengan batch-flush-valve

Toilet penyimpan air

Sistem toilet vacuum-flush

Sistem recycle air untuk penyiram toilet

1.9

1.9

3.8

58.7

37.9

66.2

37.9

28.4

54.9

26.5

28.4

85.2

94.6

1

1

2

24

16

27

16

12

23

11

12

35

39

* Diambil dari Ref.13

* Lihat tabel 3.7 untuk deskripsi dan aplikasi dari perangkat dan sistem

* Presentase dari total keseluruhan untuk perangkat konvensional dapat dilihat pada

tabel 3.6

* Baik untuk rumah tunggal maupun ganda

* Catatan: L x 0.2462 = gal

Perangkat yang dapat digunakan telah diterangkan di Ref.13. metode yang lain untuk

mencapai reduksi aliran adalah membatasi penggunaan dan menggunakan alat yang

cenderung meningkatkan konsumsi air, seperti pencuci piring otomatis dan penggiling

sampah.

Di kalangan masyarakat, penggunaan satu atau lebih dari perangkat pereduksi aliran

sekarang lebih banyak di perumahan tempat tinggal yang baru; sedangkan yang lain,

penggunaan dari penggiling sampah telah dibatasi di pembangunan peumahan yang baru.

Selanjutnya, banyak individu yang risau tentang konservasi perangkat yang digunakan

11 | P a g e


seperti yang tercantum pada tabel 3.8 untuk mereduksi penggunaan air. Mungkin akan ada

beberapa waktu sebelum dampak sebenarnya dari perang dan metode ini diketahui.

Sumber dan Tingkat dari Air Limbah Industri

Tingkat air limbah industri berbeda-beda berdasarkan tipe dan besarnya industri, tingkat

penggunaan air, dan metode pengolahan air limbah yang digunakan setempat, jika ada.

Aliran puncak yang mungkin diturunkan dengan penggunaan tangki penahan dan

pemerataan cekungan. Hasil tipe desain untuk memperkirakan aliran dari kawasan

industri yang tidak merupakan industri dengan proses yang kering adalah sekitar 30

m2/ha . d (~ 3000 gal/acre . d). Jika kebutuhan air untuk industri diketahui, proyeksi air

limbah dapat dihitung berdasarkan proyeksi air. Untuk industri tanpa program reuse

internal, sekitar 85-95 persen dari air yang digunakan pada operasi dan proses yang

berbeda-beda akan mungkin untuk menjadi air limbah. Untuk industri besar dengan

program reuse air internal, pembagian perkiraan harus dibuat. Rata-rata air limbah

domestik (sanitasi) diperoleh dari aktivitas industri yang mungkin berbeda-beda dari 30

sampai 95 L/kapita . d (8 sampai 25 gal/kapita . d).

Penurunan Air Limbah Industri

Pada 18 Oktober tahun 1972, terjadi Kongres Federal Water Pollution Control Act

Amendments of 1972 (Public Law 92-500). Diantara banyaknya implikasi yang luas dari

peraturan ini adalah persyaratan untuk pengolahan sekunder untuk semua buangan yang

melebihi kualitas air yang diberlakukan. Seperti semakin banyaknya masyarakat yang

protes dengan persyaratan untuk pengolahan sekunder, biaya untuk industri dalam hal

retribusi (berdasarkan aliran dan kuantiti bahan organik dan tersuspensi yang dibuang ke

selokan), telah terjadi, dalam banyak kasus, mahal.

Untuk mengurangi retribusi untuk pengolahan air limbah pada fasilitas umum, banyak

industri menetapkan program ekstensif untuk menurunkan kuantiti dan kekuatan dari air

limbah yang dibuang. Dalam banyak instansi, pembuangan pada selokan telah sepenuhnya

ditiadakan. Sebagai contoh, jumlah pengalengan dengan daya tarik dari sitem yang di

12 | P a g e


dukung masyarakat dalam metode alternatif pengolahan dan pembuangan, biasanya dalam

beberapa bentuk dari pengolahan tanah.

Signifikasi dari penurunan buangan industri adalah kehati-hatian yang harus diambil

dalam memperkirakan aliran ketika mengukur selokan yang baru. Dalam banyak kasus,

penurunan buangan industri yang di imbangi oleh peningkatan buangan air limbah

domestik. Dalam kasus lain, mungkin dibutuhkan analisi terpisah untuk menentukan jika

masalah akan berkembang di kemudian hari ketika aliran di selokan menurun.

Infiltrasi/Inflow

Aliran lain di selokan di definisikan sebagai berikut:

Infiltrasi: masuknya air ke dalam sistem selokan, termasuk layanan koneksi saluran

pembuangan, dari tanah melalui berbagai cara, tetapi tidak terbatas. Pipa yang rusak,

sambungan pipa, penghubung, atau dinding manhole. Infiltrasi tidak termasuk, dan

berbeda dari inflow.

Inflow: air buangan yang di alirkan ke dalam sistem selokan, termasuk servis koneksi, dari

beberapa sumber, tapi tidak terbatas untuk atap tertinggi. Gudang, halaman, dan area

saluran, pondasi saluran, pembuangan air pendingin, saluran dari mata air dan area rawa,

penutup manhole, lintas koneksi dari pembentukan

Beberapa program besar tentang evaluasi sistem saluran pembuangan telah dan sedang

dilakukan, karena Peraturan Perundang-undangan tentang Pengendalian Pencemaran Air

tahun 1972 mengharuskan pelamar pekerjaan untuk membuktikan bahwa sistem saluran

pembuangan yang akan diusulkan untuk dilakukan pengolahan tidak menimbulkan

infiltrasi/inflow yang berlebihan. Permasalahan tentang infiltrasi dan inflow akan dibahas

lebih rinci di Chap. 6.

Infiltrasi ke Dalam Saluran Pembuangan

Sebagian dari curah hujan di daerah tertentu mengalir dengan cepat ke saluran

pembuangan atau saluran drainase lainnya, tingkat resapan ke dalam tanah bergantung

13 | P a g e


kepada karakter permukaan tanah dan pembentukan tanahnya, juga pada tingkat dan

distribusi curah hujan menurut musimnya. Setiap penurunan / berkurangnya

permeabilitas seperti yang disebabkan oleh bangunan, trotoar, atau pembekuan,

mengurangi kesempatan curah hujan untuk menjadi air tanah dan meningkatkan aliran

permukaan.

Jumlah air tanah yang mengalir dari daerah tertentu mungkin berbeda dari jumlah yang

dapat diabaikan untuk sebuah kabupaten yang sangat kedap air atau kabupaten dengan

lapisan tanah yang padat, sampai 25% atau 30 % dari curah hujan untuk kabupaten dengan

lapisan tanah berpasir yang memungkinkan air dengan cepat mengalir atau meresap ke

dalamnya. Perembesan air melalui tanah dari sungai atau badan air lainnya tekadang

memiliki pengaruh yang besar terhadap air tanah yang naik dan turun secara terus-

menerus.

Kehadiran dari hasil kebocoran air tanah yang masuk ke tanah dan peningkatan jumlah air

limbah dan biaya untuk membuangnya. Kebocoran dari air tanah ini, atau infiltrasi,

berkisar antara 0.01 sampai lebih dari 1.00 m3/dmm-km ( 100 sampai 10,000 gal/ddi-

mil ). Jumlah milimeter-kilometer ( inchi-mil ) dalam sistem saluran pembuangan adalah

jumlah dari produk yang dihasilkan diameter saluran pembuangan, pada milimeter (inchi)

kali panjang, pada kilometer (km) adalah diameter yang sesuai dengan saluran

pembuangan. Dengan cara lain, infiltrasi berkisar antara 0.2 sampai 30 m3/had ( 20-3000

gal/acred ). Selama hujan lebat, saat inflow mungkin terjadi melalui penutup manhole

dan lubang lain menuju saluran pembuangan, tingkat infiltrasi/inflow dapat melebihi 500

m3/had ( 50,000 gal/acred ). Infiltrasi/inflow adalah bagian variabel dari total aliran air

limbah, tergantung pada kualitas bahan material dan pengerjaannya di saluran

pembuangan dan sambungan bangunan, karakter pemeliharaan, beda ketinggian air tanah

dalam saluran pembuangan.

Saluran pembuangan yang pertama dibangun di kabupaten biasanya mengikuti anak

sungai di daerah bawah lembah, berdekatan dengan ( dan terkadang di bawah ) dasar

sungai. Akibatnya, saluran pembuangan yang lama dapat menerima air tanah dalam

jumlah besar, sedangkan saluran pembuangan yang kemudian dibangun pada ketinggian

14 | P a g e


yang lebih tinggi akan menerima air tanah dalam jumlah yang relatif lebih kecil. Dengan

peningkatan prosentase daerah beraspal di sebuah kabupaten atau yang dibangun diatas

aspal, dihasilkan : (1) peningkatan prosentase air hujan yang dilakukan dengan cepat ke

saluran pembuangan dan anak sungai, dan (2) penurunan prosentase dari air hujan yang

bisa meresap ke dalam tanah dan dapat meresap ke sanitasi saluran pembuangan ( lihat

Sec.4-1 ). Perbedaan yang tajam harus dibuat antara kapasitas maksimum dan rata-rata

penyerapan ke dalam sistem saluran pembuangan. Kapasitas maksimum diperlukan untuk

menentukan kapasitas saluran pembuangan yang dibutuhkan, kapasitas rata-rata

diperlukan untuk memperkirakan beberapa faktor, seperti biaya tahunan untuk memompa

dan pengolahan air buangan.

Kapasitas dan kuantitas dari penyerapan bergantung kepada panjang saluran pembuangan,

wilayah atau daerah yang dilayani, kondisi tanah dan topografi, dan kepadatan penduduk

( yang mempengaruhi jumlah dan panjang total sambungan rumah ). Meskipun ketinggian

muka air bervariasi dengan curah hujan dan pencairan salju yang meresap ke dalam tanah,

kebocoran melalui sendi yang rusak, beton berpori dan keretakan yang sudah cukup besar,

dalam banyak kasus, dapat menurunkan muka air tanah pada tingkat di atas atau di bawah

saluran pembuangan.

Sebagian besar saluran pembuangan yang telah dibangun di paruh pertama abad ini

terbuat dari adukan semen atau aspal panas yang dituang. Manhole hampir selalu terbuat

dari batu bata. Kerusakan sambungan pipa dan sambungan antara manhole ke saluran

pembuangan dan kurangnya daya kedap air pada batu bata yang digunakan dalam

konstruksi saluran pembuangan lama ini menghasilkan potensi yang tinggi untuk infiltrasi.

Pada desain saluran pembuangan modern, pipa berkualitas tinggi dengan dinding yang

padat, pembuatan bagian manhole, dan sambungan dilapisi dengan karet. Penggunaan

bahan – bahan yang lebih baik telah sangat mengurangi infiltrasi ke saluran pembuangan

yang baru dibangun, dan peningkatan laju infiltrasi dengan waktu mungkin akan jauh lebih

lambat daripada yang terjadi pada saluran pembuangan yang lama.

Pemasukan ke dalam Saluran Pembuangan

15 | P a g e


Untuk tujuan menganalisis pengukuran aliran saluran pembuangan dan karena teknik

pengukuran yang tersedia, inflow biasanya dibagi menjadi dua kategori. Kategori pertama

meliputi ruang bawah tanah dan pondasi drainase, pembuangan pendingin air, dan

drainase dari mata air dan daerah berawa. Inflow jens ini menyebabkan aliran yang tidak

dapat diidentifikasi secara terpisah dan termasuk ke dalam infiltrasi terukur. Kategori

kedua terdiri dari inflow yang langsung terhubung dengan limpasan air, dan sebagian

akibat dari curah hujan, menyebabkan peningkatan aliran di saluran pembuangan.

Kemungkinan disebabkan oleh saluran dari atap, halaman, penutup manhole, koneksi

silang dari saluran dan bak penangkap, dan gabungan saluran pembuangan ( lihat Sec.4-1 ).

Desain Infiltrasi untuk Saluran Pembuangan

Ketika merancang daerah yang tidak ada saluran pembuangannya, atau untuk

menghilangkan kelemahan saluran pembuangan yang ada, tunjangan harus dibuat untuk

menghindari infiltrasi/inflow serta air limbah yang diharapkan. Untuk saluran pebuangan

yang ada, tunjangan infiltrasi harus ditentukan berdasarkan pengukuran debit, dengan

modifikasi yang sesuai untuk perhitungan kebocoran yang diharapkan di masa depan.

Untuk saluran pembuangan yang baru, atau saluran pembuangan yang sudah ada yang

datanya tidak tersedia, kapasitas rata-rata dapat ditentukan berdasarkan data yang sama

dari saluran pembuangan yang sudah ada, dengan modifikasi yang sesuai untuk

perhitungan perbedaan bahan material dan konstruksi serta kondisi yang diharapkan di

masa depan.

Jika aliran data yang relevan tidak tersedia, tunjangan rata-rata infiltrasi disajikan pada

Gambar.3-1, dapat digunakan untuk saluran pembuangan baru atau sistem saluran

pembuangan yang baru dibangun memiliki pembuatan manhole dan sambungan pipa yang

dibuat dengan gasket atau karet. Dalam semua kasus, tunjangan untuk desain infiltrasi

harus mencerminkan kondisi saluran pembuangan yang diharapkan pada akhir periode

untuk yang sedang dirancang.

Debit rata-rata untuk mendesain pengolahan air buangan dan stasiun pompa dapat

dihitung dengan menambahkan rata-rata arus aliran domestik dan industri dan tunjangan

16 | P a g e


rata-rata infiltrasi. Kapasitas inflow, karena sifat episodiknya, tidak terlalu mempengaruhi

desain aliran rata-rata.

Tunjangan desain infiltrasi yang dibahas disini memiliki sedikit atau tidak memiliki

hubungan dengan tunjangan untuk penerimaan saluran pembuangan yang baru dibangun.

Tunjangan penerimaan dirancang untuk mengukur seberapa baik pekerjaan konstruksi

dilakukan, sedangkan tunjangan desain digunakan untuk menjelaskan apa yang pada

akhirnya terjadi pada saluran pembuangan, termasuk pembangunan bangunan saluran

pembuangan pada tanah milik pribadi.

Variasi dalam Arus Air Buangan

Jangka pendek, musiman, dan variasi industri aliran air buangan akan dibahas secara

singkat disini. Analisis data debit berhubungan dengan arus puncak yang diharapkan

dibahas di Sec.3-3.

Variasi Jangka Pendek

Variasi arus air buangan cenderung mengikuti pola seperti pada Gambar.3-2. Arus

minimum yang terjadi pada pagi hari saat konsumsi air paling rendah dan ketika aliran

dasar terdiri dari kebocoran, infiltrasi, dan air buangan dalam jumlah sedikit. Aliran

puncak pertama umumnya terjadi hanya setelah penggunaan air di pagi hari menjelang

siang. Aliran puncak kedua umumnya terjadi di sore hari.

Ketika arus aliran air minimal, kurva air buangan dekat dengan kurva konsumsi air, tapi

perbedaan waktu tergantung pada jarak saluran pembuangan dari awal sumber air

buangan. Jika pencucian di rumah tidak dilakukan pada hari biasa, variasi aliran pada hari

kerja diabaikan. Arus aliran mingguan untuk basah dan kering diplot pada Gambar.3-3.

Variasi Musiman

Variasi musiman dalam arus aliran air buangan terjadi di daerah resor, komunitas kecil di

kampus, dan di masyarakat dengan kegiatan komersial dan industri musiman. Besarnya

variasi yang diharapkan tergantung pada jumlah komunitas dan aktivitas industri. Sebagai

17 | P a g e


contoh ekstrim adalah variasi di kota Modesto, California, yang terjadi karena limbah

industri dalam jumlah besar dari pabrik pengalengan dan kegiatan lain yang berkaitan

dengan pertanian.

Jumlah infiltrasi/inflow sangat bersifat musiman. Air hujan dan air tanah dapat masuk ke

sistem melalui retakan, sambungan yang cacat atau rusak, sambungan drainase yang tidak

tepat, dan kurangnya sambungan rumah.

3.3 ANALISIS DATA DEBIT AIR LIMBAH

Karena desain hidrolik selokan dipengaruhi oleh variasi dalam arus air limbah, nilai dari

desain untuk kecepatan aliran yang diharapkan harus dikembangkan.

Faktor Puncak untuk Aliran Air Limbah

Idealnya, factor puncak akan di estimasi untuk masing-masing pembentukan mayor atau

masing masing kategori dari aliran pada system. Aliran individual rata-rata adalah

perkalian dari factor ini untuk mendapakan debit puncak. Hasil debit puncak dari beberapa

area akan di kombinasikan untuk mendapat total aliran puncak yang di harapkan.

Sayangnya, factor puncak biasanya harus di estimasi lebih dari satu metode.

Ketika air limbah industri, institusi atau komersial membuat porsi arus rata-rata yang

signifikan faktor-faktor puncak untuk berbagai aliran kategori harus dirancang secara

terpisah. Jika memungkinkan factor puncak untuk industry harus di estimasi dari rata-rata

air yang digunakan, berapa shift kerja dalam sehari, dan detail dari lapangan operasi.

BAB 4

DESAIN SALURAN AIR BUANGAN

18 | P a g e


Pengumpulan dan pengangkutan air limbah dari berbagai sumber yang dihasilkan adalah

langkah pertama dalam manajemen yang efektif. Pipa-pipa yang mengumpulkan dan

mengangkut air limbah jauh dari sumber disebut saluran air buangan, dan jaringan pipa

saluran pembuangan di masyarakat dikenal sebagai sistem pengumpulan.

Karena sistem tersebut harus berfungsi dengan baik dan tanpa adanya gangguan, sangat

penting bahwa prinsip-prinsip dasar yang terlibat dalam desain dan implementasi

dipahami dengan jelas. Tujuan bab ini adalah

1 . Untuk menggambarkan jenis sistem pengumpulan dan saluran air buangan yang

digunakan sekarang

2 . Uyangntuk menggambarkan desain kedua aliran gravitasi saluran sanitasi dan aliran

gravitasi air dengan arus besar

3 . Untuk mendiskusikan tekanan dan vakum saluran sanitasi

Kelengkapan utama untuk saluran aliran gravitasi dan fungsi mereka dan beberapa

struktur khusus dan kelengkapannya sering digunakan dalam desain saluran besar yang

digambarkan dalam bab 5 analisis infiltrasi dan inflow ke saluran dan sarana untuk

membatasi terjadinya mereka dibahas dalam bab 6 , dan analisis transformasi biogical yang

dapat terjadi pada saluran pembuangan dibahas dalam bab 7 . Desain struktural pipa

saluran dan kelengkapannya tidak disajikan dalam buku ini . Untuk aspek desain ini

mengacu Ref 3 dan standar desain struktural .

4.1 JENIS SISTEM PENGUMPULAN DAN SALURAN AIR BUANGAN

Selama bertahun-tahun , tiga jenis sistem pengumpulan telah dikembangkan :

sanitasi , air , dan kombinasi keduanya . Ketiga istilah yang mengacu pada isi dari saluran

air buangan , juga merujuk pada saluran itu sendiri . Karakteristik hidrolik dan aplikasi dari

masing-masing sistem ini diidentifikasi dalam tabel 4-1 .

Tabel 4-1 Klasifikasi Sistem Pengumpulan Air Limbah

Jenis Sistem Karakteristik Hidrolik Kegunaan

19 | P a g e


Sanitary Gravity Mengumpulkan air limbah

dari daerah pemukiman,

komersil, industry, dan

sumber instusional.

Tunjangan harus dibuat

untuk infiltrasi air tanah dan

menghindari inflow.

Pressure Mengumpulkan air limbah

dari daerah pemukiman

yang tidak cocok untuk

konstruksi dan atau

menggunakan saluran

gravitasi. Saluran ini juga

digunakan untuk

mengumpulkan air limbah

dari sumber komersial, tapi

hanya air limbah dari

industry karena volume

yang besar.

Vacuum Sama seperti sistem tekanan

diatas

Storm water Gravity Saluran air hujan digunakan

untuk mengumpulkan air

hujan dari jalan, atap, dan

sumber lainnya.

Combined Gravity Saluran combined ini

berguna untuk

mengumpulkan air limbah

dari pemukiman, komersial,

institusi, dan sumber

industry dan juga air hujan.

20 | P a g e


Aliran tambahan dari

infiltrasi air tanah dan aliran

air hujan. Saluran ini jarang

didesain dan dibangun di US

sekarang ini.

Saluran sanitasi , yang sering disebut saluran terpisah , awalnya dimaksudkan

semata-mata untuk mengumpulkan limbah dari daerah pemukiman sebagai sarana

peningkatan sanitasi umum masyarakat . Seperti terlihat pada tabel 4-1 saluran sanitasi

merupakan sistem gravitasi konvensional , di mana air limbah yang diangkut oleh

gravitasi , atau mungkin tekanan atau sistem vakum di mana air limbah diangkut di bawah

tekanan atau vakum . Meskipun saluran tekanan dan vakum yang tidak umum di Amerika

Serikat pada saat ini ( 1980), sistem yang lebih dari ini mungkin akan dibangun di masa

depan .

Saluran air , seperti namanya , dimaksudkan semata-mata untuk mengumpulkan air

hujan . Dengan beberapa pengecualian , desain saluran pembuangan air hujan mirip

dengan saluran sanitasi , meskipun saluran air hujan umumnya lebih besar . Awalnya ,

sistem yang terpisah dari saluran pembuangan sanitasi dan saluran pembuangan air hujan

dibangun untuk menghindari masalah pencemaran yang terkait dengan pemakaian air

limbah yang tidak diobati dari saluran gabungan ke sungai . Sebagai efek dari polusi air

hujan menjadi lebih baik dipahami , pembuangan air hujan telah menerima lebih banyak

perhatian .

Saluran Gabungan , seperti yang tercantum dalam tabel 4-1 , digunakan untuk

pengumpulan limbah baik dan air hujan . Untuk mengurangi atau menghilangkan

permasalahan polusi yang berhubungan dengan melimpah dari saluran gabungan , tren

untuk membangun saluran pembuangan terpisah jika saluran baru atau penggantian

diperlukan .

Jenis , ukuran , dan panjang saluran pembuangan dalam sistem pengumpulan air

limbah bervariasi, tergantung pada tata letak masyarakat dan lokasi fasilitas pengolahan .

21 | P a g e


Berbagai jenis saluran ditemukan di sebagian besar sistem pengumpulan air limbah yang

digambarkan dengan fungsi dalam tabel 4-2 .

Ukuran saluran pembuangan ditentukan oleh kuantitas aliran dan peraturan

bangunan lokal yang mengatur ukuran minimal yang diijinkan. Sebuah distribusi khas

ukuran saluran di masyarakat , berasal dari analisis 97 komunitas di 21 negara , diberikan

dalam tabel 4-3 . Ukuran pipa pada tabel 4-3 dalam satuan metrik .

Panjang total saluran pembuangan , terlepas dari ukuran , tergantung pada tata

letak masyarakat dan lokasi fasilitas pengolahan . Sebagai contoh , bagi masyarakat dengan

populasi antara 25000 dan 50000 , telah diperkirakan bahwa rata-rata lama setia saluran

per kapita bervariasi dari 4,3 m sampai 4,9 m .

Perlengkapan utama yang berhubungan dengan sebagian besar sistem

pengumpulan air limbah adalah manholes, yang memungkinkan masuk untuk

membersihkan saluran pembuangan . Sebuah foto dari lubang yang diinstal ditunjukkan

pada gambar . 4-2 . Manholes digunakan pada semua persimpangan pipa utama. Ketika

arus di saluran yang sangat besar yang akan bergabung , ruang persimpangan khusus

digunakan . Rincian lebih lanjut tentang ini dan lainnya hiasannya disajikan dalam bab 5.

Tabel 4-2 Jenis Saluran di Sistem Saluran Pengumpul yang Ditunjukan di Tabel 4-1.

Jenis Saluran Kegunaan

Building Berguna untuk mengumpulkan plambing di

gedung dan membawa air limbah gedung ke

cabang saluran.Jarak dari dinding pondasi

menuju tempat dimana saluran dimulai

bergantung pada regulasi bangunan.

Lateral or branch Saluran lateral dari elemen pertama sistem

pengumpulan air limbah dan biasanya

berada di jalan. Berguna untuk

mengumpulkan air limbah dari satu atau

lebih saluran bangunan dan membawanya

22 | P a g e


ke saluran utama.

Main Berguna untuk membawa air limbah dari

satu atau lebih saluran lateral menuju

batang saluran atau cabang saluran.

Trunk Berguna untuk membawa air limbah dari

saluran utama menuju pengolahan atau

fasilitas pembuangan.

Intercepting Berguna untuk mengumpulkan air limbah

dari saluran cabang dan membawa air

limbah menuju tempat pengolahan atau

fasilitas pembuangan.

4-2 Desain dari Sanitasi Saluran Pembuangan Kotoran dengan Aliran Gavitasi

Dalam mendesain sistem sanitari dengan aliran gravitasi, desainer haruslah (1) melakukan

investigasi pendahuluan; (2) mengecek ulang desain dan memilih data dan kriteria dasar

desain; (3) desain saluran pembuangan, yang termasuk di dalamnya persiapan awal untuk

desain sistem saluran pembuangan dan desain dari saluran pembuangan individu; (4)

mempersiapkan kontrak gambar dan spesifikasinya. Pengetahuan dan pengalaman yang

banyak sangat dibutuhkan untuk melakukan tugas ini. Biasanya proyek ini selesai dalam

dua tahap: persiapan laporan dari ahli teknik/insinyur atau perencanaan fasilitas yang

diikuti desain akhir. Laporan atau perencanaan akan melibatkan banyak aktifitas pada poin

(1) dan (2) diatas ditambah perbaikan dalam persiapan desain sistem saluran

pembuangan. Desain induk akhir membawakan kompletasi dalam lapangan kerja dan

persiapan dari dokumen kontrak akhir.

Tujuan dari sesi ini adalah untuk menyediakan latar belakang pengetahuan yang

dibutuhkan dan untuk mengilustrasikan aplikasi itu sendiri dalam desain sistem sanitasi

limbah kolektif.

Tabel 4-3 Tipe distribusi ukuran pipa perkotaan di Amerika Serika*

23 | P a g e


Diameter pipa , mm (in) Distribusi % Diameter pipa, mm (in) Distribusi %

100, 125, 150 (4, 5, 6) 3,6 600 (24) 1,7

200 (8) 73,1 675 (27) 0,2

250 (10) 5,5 750 (30) 1,9

300 (12) 4,5 900 (36) 0,9

350,375, 400 (14, 15, 16) 3,4 1050 (42) 1,4

450 (18) 2,2 Total 100

500, 550 (20, 21) 1,6

Diadaptasi dari Ref. 9. Berdasarkan data dari 97 cities in 21 states.

Catatan: mm x 0,03937 = in

Investigasi Pendahuluan

Investigasi pendahuluan yang komprehensif terhadap area yang akan dipasang saluran

pembuangan sangat dibutuhkan tidak hanya untuk mendapatkan data yang dibutuhkan

untuk desain dan konstruksinya tetapi juga untuk menyimpan informasi yang

berhubungan dengan kondisi lokal sebelum konstrusi dimulai.

Diluar dari kerja para teknisi, seluruh peta yang berhubungan dan gambar tentang area

harus diperoleh. Ahli teknik perkotaan dan surveyor , ahli perencanaan tata wilayah,

organisasi perencanaan lokal, organisasi penilai, perusahaan asuransi dan kantor

keperluan publik sering kali memiliki peta dan izin untuk menduplikasi. Untuk proyek

pembangunan saluran yang lebih besar, peta yang berguna dapat diperoleh dari Survei

Geologi U.S., beberapa perantara negara atau Pelayanan dan Konservasi Tanah U.S.

Departemen Pertanian.

Bidang Kerja. Jika peta yang memuaskan tidak tersedia, survei harus dibuat. Tingkat

ketelitian yang dibutuhkan tergantung dari proyeknya. Survei sebaiknya menunjukan

lokasi jalan, gang, rel kereta, taman umum, dan bangunan, kolam, sungai, drainase dan

struktur dan keutamaan lainnya yang mungkin mempengaruhi atau terpengaruh oleh

pembangunan sistem saluran pembuangan. Dalam beberapa kasus, ini dibutuhkan untuk

menunjukkan garis properti.

24 | P a g e


Sistem yang akurat, permanen dan lengkap dari level cabang dibutuhkan seluruh area

untuk mencangkup tujuan pembangunan saluran pembuangan. Tanda di cabang perlu

dibuat di setiap blok di setiap jalan dimana saluran pembuangan akan terpasang dan detail

topografi juga dibutuhkan setelah itu. Profil harus dibuat dari seluruh jalan dan gang yang

ada, dan jika keadaan eksisting berbeda dengan yang dibangun maka informasi terakhir

harus didapatkan.

Jika tidak sesuai, area yang berdekatan dimana saluran buangan dibutuhkan di masa depan

harus dipertimbangkan. Dalam beberapa kasus, catatan topografi dapat digunakan untuk

memplot peta dengan kontur yang sesuai dengan interval. Untuk menyiapkan desain

pendahuluan, elevasi dari jalan dan gang, tinggi dan rendahnya titik, dan perubahan slope

permukaan biasanya sudah cukup; sehingga survei kontur tidak diperlukan. Bagaimanapun

juga, peta kontur seringkali dapat disiapkan secara ekonomis dengan metode

photogrammetric aerial. Informasi penting untuk menentukan termasuk elevasi dasar

sungai, selokan,kanal dan urung-urung, dan ekspektasi maksimum dan elevasi permukaan

air biasa.

Informasi struktur dan utilitas yang tersedia harus mencakup:

1. Elevasi dari ambang gedung dan ketinggian basement mereka.

2. Karakter, umur dan kondisi dari pavement jalanan dimana saluran pembuangan

akan diletakkan.

3. Lokasi dari air dan gas, listrik, drainase dan seluruh struktur di bawah tanah.

Ketika terjadi kekurangan informasi yang baik terkait fasilitas di bawah tanah, maka sangat

dianjurkan untuk melakukan penggalian lubang di jalana untuk mendapatkan data yang

dibutuhkan.

Data curah hujan dan run off harus dilokasikan atau ketika tidak mencukupi maka

pengukuran di lapangan harus dilakukan jika memungkinkan. Informasi bahwa

pembangun dan kontraktor dapat mensuplai berkenaan dengan air tanag harus dicatat dan

dalam kasus area yang rendah, mungkin diperlukan sekali untuk menggali lubang atau

membuat pengeboran untuk mengindikasikan kondisi air tanah.

25 | P a g e


Sangatlah penting untuk mengetahui karakter tanah di tempat akan dibangun saluran

pembuangan sehingga biayanya dapat diestimasikan dengan akurat. Untuk tujuan ini,

eksplorasi tanah dengan pengeboran dapat dilakukan, dengan sampel yang diambil pada

interval 1,5 m (5 ft) dan di tiap perubahan jenis tanah. Pengeboran tanah harus

diperpanjang sekurang-kurangnya 1,5 m (5 ft) dibawah estimasi terendah dari penggalian.

Penolakan tidak dibutuhkan mengartikan bahwa dasar batu telah dicapai. Oleh karena itu,

di lokasi tersebut biasanya dibutuhkan kenaikan 3 m (10 ft) agar diketahui bahwa

penolakan bor terjadi karena telah mencapai dasar batu atau karena alasan lainnya.

Struktur dimana seperti stasiun pompa , ruang junction yang besar, pengeboran inti harus

dilakukan jika penolakan telah terjadi saat mengebor tanah. Perhatian spesial harus

diberikan untuk lokasi pengeboran dimana areanya sulit untuk dikembangkan. Contohnya

adalah area sekitar sungai, rel kereta dan jalanraya; tempat penggalian yang dalam atau

dengan air tanah yang tinggi; dan tempat dimana penggalian dekat dengan struktur yang

ada di bawah tanah.

Informasi penting lainnya termasuk ke dalam upah tenaga lokal yang tidak ahli dan tenaga

ahli, biaya konstruksi material dan suplier, biaya konstruksi dari kerja yang telah selesai

sebelumnya, dan tarif angkut dan biaya sewa truk dan peralatan. Informasi ini berguna

dalam mempersiapkan perkiraan biaya yang dapat diandalkan.

Penyusunan peta dan profil. Bekerja pada peta premliminary dan profil harus dimulai

sesegera mungkin selama pekerjaan lapangan, sehingga penelitian lain awal untuk desain

dapat dimulai sebelum pekerjaan lapangan selesai. Sebagai aturan, peta pada skala 25 m

sampai 10 mm (200 ft 1 ) cukup besar untuk memungkinkan data yang akan ditampilkan

secara detail yang memadai untuk sistem desain awal, tetapi di mana terdapat banyak

bawah permukaan, skala 5 m atau kurang sampai 10 mm (40 ft atau kurang untuk 1)

mungkin diperlukan untuk kejelasan.

Untuk penggunaan dalam persiapan desain profil, elevasi jalan harus ditunjukan sekurang-

kurangnya 15 m (50 ft) dan perubahan tiba-tiba dalam slope permukaan. Kontur, jika

tersedia, harus diplotkan pada interval 0,5m (2 ft). Puncak elevasi jalan harus ditandai, dan

elevasi harus diberikan sejauh seratus meter. Contohnya peta untuk area perumahan,

26 | P a g e


dimana elevasi ditunjukan tetapi tidak pipa atau manholenya, diberikan pada Gambar 4-3.

Lembar profil dari permukaan tanah untuk tujuan rute saluran harus disiapkan dengan

sistem komputasi yang canggih.

Pertimbangan Desain Dasar

Mendesain saluran sanitasi harus mempertimbangkan:

1. Estimasi debit air buangan untuk watu mendesain dan evaluasi dari kondisi lokal yang

mungkin berdampak pada operasi hidrolika sistem

2. Pemilihan persamaan desain hidrolik, bahan dan ukuran minimum pipa saluran

alternatif, kecematan aliran minimum dan maksimum, dan slope

3. Evaluasi dan alternatif garis arah atau desain

4. Evaluasi dari pemakaian kurva saluran

5. Pemilihan perlengkapan saluran yang cocok

6. Peninjauan ulang dari kebutuhan ventilasi untuk saluran

Detail desain biasanya ditetapkan dengan informasi dari investigasi pendahulu.

Desain aliran. Pada kebanyakan situasi, seperti yang telah disebutkan sebelumnya, total

aliran air buangan terdiri dari tiga komponen: air buangan dari perumahan, komersial, dan

sumber institusional; air buangan industri; dan infiltrasi. Sehingga, saluran sanitasi yang

akan didesain pada waktu pendesainan untuk aliran air buangan berikut:

1. Debit puncak per-jam dari sumber perumahan, komersial, institusional, dan industri

dari seluruh area pelayanan.

2. Infiltrasi puncak dari seluruh area pelayanan

Persamaan Desain-Hidrolika

Seperti yang telah dibahas dalam Chapter 2, persamaan Manning biasanya digunakan

untuk mendesain saluran. Direkomendasikan untuk nilai n Manning adalah 0,013 dan

digunakan untuk menganalisa saluran yang sudah ada yang telah dirancang dengan baik

dan untuk merancang saluran baru. Lalu, nilai n Manning 0,015 dapat digunakan untuk

menganalisa saluran yang sudah lama. Nilai n yang lebih tinggi dapat digunakan untuk

27 | P a g e


menganalisa saluran apabila terjadi kemerosotan, kepergian dari garis ke tingkatan, variasi

dari dalam dimensi, endapan, atau pengerjaan inferior pada saluran sudah tampak.

Nilai n Manning sebesar 0,013 untuk saluran baru dan saluran jadi yang telah dikonstruksi

dengan baik berdasarkan pada penggunaan pipa masing-masing, panjang tidak lebih dari

1,5 m (5 ft) dengan permukaan dalam yang lembut dan dalam asumsi bahwa hanya

prosedur konstruksi kelas satu yang diperbolehkan.

Beberapa pipa yang dibuat dari beragam plastik, awalnya lembut dan kapasitas

menahannya lebih panjang daripada pipa yang dibuat dengan bahan tradisional. Standar

panjang pipa lebih panjang daripada beberapa jenis pipa lama. Sehingga, beberapa

produsen telah menganjurkan nilai n yang lebih kecil untuk pipa plastik (n = 0,011 atau n =

0,010). Tetapi jumlah koneksi bangunan, manhole, dan kelengkapan penyebaran debit

lainnya pada saluran yang diberikan tetap sama, tanpa memperhatikan material pipa.

Untuk alasan ini, dan mempertimbangkan ketidak-pastian yang melekat pada desain

saluran dan konstruksi, nilai dari n untuk desain saluran harus kurang dari 0,013.

Ukuran dan bahan pipa saluran

Prinsip bahan pipa saluran biasanya adalah semen asbes, ductile iron, reinforced concrete,

prestressed concrete, polyvinyl chlorida, dan vitrified clay. Jangka ukuran dan informasi pada

pembuatan saluran dari bahan-bahan tersebut ditampilkan pada Tabel 4-4. Bahan pipa

saluran lainnya seperti cast iron, corrugated metal, steel, nonreinforced concrete, dan

various plastics, ataupun plain atau reinforced dengan glass fibers.

Pada desain saluran, ukuran minimum dari pipa saluran harus baik karena kadang ukuran

buangan yang besar memasukin saluran, dan jarang terjadi penyumbatan apabila ukuran

pipa tidak lebih kecil daripada 200 mm (8 inchi). Tentu saja, ukuran saluran yang lebih

kecil akan lebih besar daripada koneksi saluran bangunan yang biasa digunakan, jadi,

benda mungkin bisa melewati jaringan perpipaan bangunan seperti ketika mewati saluran.

Ukuran minimum sebesar 200 mm (8 inchi) sangat direkomendasikan untuk saluran

sanitasi dengan aliran-gravitasi. Ukuran jaringan perpipaan yang umum pada gedung

adalah 150 mm (6 inchi). Tapi ukuran 125 dan 100 mm (5 dan 4 inchi) juga sudah banyak

digunakan dengan baik di beberapa area.

28 | P a g e


Kecepatan Minimum dan Maksimum

Apabila debit air buangan untuk waktu tertentu sangat kecil, padatan mungkin akan

mengendap pad saluran. Harus ada debit yang cukup yang harus ada untuk mendorong

padatan yang mungkin mengendap selama debit rendah. Praktek yang sering dilakukan

adalah dengan mendesain slope saluran untuk menentukan kecepatan minimum yaitu 0,6

m/s (2,0 ft/s) dengan debit pada satu atau setengah kedalaman. Kecepatan yang kurang

dari satu atau setengah kedalaman akan lebih besar daripada 0,6 m/s. Seringkali

kecematan minimum dan maksimum dispesifikasi dalam standar lokal ataupun nasional.

Walaupun kecepatan aliran pada dasar saluran secara signifikan akan berdampak pada

seberapa cepat air buangan mengalir, rata-rata kecematan yaitu 0,3 m/s (1,0 ft/s) biasanya

cukup untuk menghindari pengendapan padatan organik pada air buangan. Untuk

menghindari pengendapan dari benda mineral, seperti pasir atau kerikil, kecepatan rata-

rata yaitu 0,75 m/s (2,5 ft/s) biasanya cukup memadai untuk saluran sanitasi. Ada angka

minimum, pada saluran dengan aliran baik, dimana akses untuk pembersihan sangat sulit,

kecepatan minimum harus 1,0 m/s (3,0 ft/s) (Lihat “Depressed Sewers” Chapter 5, Section

5-3). Slope harus sesuai dengan kecepatan rata-rata minimal 0,5 m/s (1,5 ft/s) yang sudah

banyak digunak pada beberapa kasus tertentu. Tetapi saluran dengan slope sedemikan

rupa harus lebih sering dirawat dan dibersihkan.

Mengulangi pembersihan endapan material pada saluran itu sangat mahal dan apabila

endapan tidak dibersihkan, maka dapat menyebabkan masalah.... Sehingga setiap

kemiringan memiliki aliran yang dapat membersihkan dengan sendirinya walaupun biaya

yang dibutuhkan untuk membuat slope yang curam akan lebih besar daripada menambah

biaya untuk maintaining saluran dengan slope yang lebih datar. Hal ini sangat

direkomendasikan, karena apabila pekerjaan maintaining diabaikan, endapan berupa

padatan akan muncul. Sehingga saluran tidak bisa berfungsi dengan baik, dan tidak dapat

mengalirkan air buangan dengan laju aliran yang sudah dirancang, sehingga menyebabkan

bahaya.

Tabel 4-4. Jarak ukuran yang tersedia dan deskripsi dari pipa yang biasa digunakan

untuk saluran dengan aliran-gravitasi.

29 | P a g e


Tipe Pipa

Jarak ukuran yang

tersedia

mm (inchi)*

Deskripsi

Asbestos

Cement (AC)

100-900

(4-36)

Berat lebih kecil daripada pipa kaku pada

umumnya. Rentan terhadap korosif asam dan

kerusakan dari hidrogen sulfida, tapi apabila

diperbaiki dengan wajar dengan uap pada

tekanan yang tinggi (proses autoclave), maka

dapat digunakan walaupun pada lingkungan

yang air agresif atau tanah dengan konsentrasi

sulfat yang tinggi

Ductile Iron

(DI)

100-1350

(4-54)

Sering digunakan untuk melewati sungai dan

dimana pipa tidak biasanya harus membawa

muatan besar, dimana saluran anti bocor yang

tidak biasa dibutuhkan, atau dimana dimana

masalah yang tidak biasa harus diatasi. Pipa

ductile-iron sangat rentan terhadap korosi dari

asam dan kerusakan akibat hidrogen sulfida,

sehingga tidak bisa digunakan ketika air tanah

kondisinya payau, kecuali apabila ada

perhitungan yang sesuai

Reinforced

Concrete (RC)

300-3600

(12-144)

Pipa ini biasanya dapat digunakan untuk

kondisi pada umumnya. Namun sangat rentan

korosi pada interior pipa apabila kondisi air

buangan mengandung hidrogen sulfida, atau

pada bagian luar apabila terbakar dalam asam

atau lingkungan yang tinggi kadar sulfidanya

Prestressed

Concrete (PC)

400-3600

(16-144)

Pipa ini cocok untuk transmisi yang panjang

tanpa sambungan ke gedung dan ketika

pencegahan terhadap kebocoran sangat

dibutuhkan. Namun jenis pipa ini sangat rentan

30 | P a g e


terhadap korosi

Polyvinyl

Chloride

(PVC)

100-375

(4-15)

Adalah pipa plastik yang digunakan untuk

saluran sebagai alternatif pipa berbahan asbest-

cement dan vitrivied-clay. Pipa ini sangat ringan

namun kuat. Pipa ini juga tahan korosi.

Vitrified Clay

(VC)

100-900

(4-36)

Pipa ini digunakan selama bertahun-tahun

untuk saluran dengan sistem aliran-gravitasi:

masih sering digunakan dalam ukuran yang

kecil dan besar. Pipa ini tahan korosi, baik

korosi dari asam ataupun alkali. Pipa ini tidak

rentan terhadap bahaya dari hidrogen sulfida,

tapi sangat rapuh dan rentan rusak.

Ukuran yang disebut tersedia tanpa membutuhkan desain khusus atau mesin dan

perlengkapan proses produksi khusus. Beberapa ukuran mungkin tidak tersedia

untuk seluruh wilayah. Ukuran yang lebih besar daripada yang disebutkan dibuat

dengan pemesanan khusus. Sebagai contoh, sebuah instansi dari produsen

membuat pipa dengan bahan reinforced concrete berdiameter 5200 mm (17-ft),

lebih dari satu produsen/pabrik sudah memproduksi pipa filament-wound

reinforced resin dengan diameter 2759 mm (108-inchi), dan pipa PVC sudah pernah

dibuat dalam ukuran 675 mm (27-inchi) di Amerika Serikat dan 1000 mm (39-

inchi) di Eropa.

Note: mm x 0,03937 = inchi

Kejadian erosif pada zat yang tersuspensi dalam air buangan, tidak hanya bergantung pada

kecepatan air buangan pada saluran, tetapi juga kondisi alami. Karena kejadian erosif ini

adalah faktor penting yang harus diperhatikan dalam menjaga kecepatan maksimum yang

aman dalam aliran air buangan. Karakter daripada zat tersuspensi harus dipertimbangkan.

Secara umum, kecepatan rata-rata maksimum adalah 2,5 sampai 3,0 m/s (8-10 ft/s) pada

rancangan kedalaman atau debit yang tidak akan membahayakan saluran.

Kecepatan aliran yang tinggi dalam ukuran pipa saluran yang kecil dan kedalaman debit

yang sesuai memungkinkan bagi zat yang besar, yang mana ketika zat tersebut memasuki

31 | P a g e


sistem saluran sanitasi dan tertinggal di saluran balik, zat tersebut tidak akan bersarang di

saluran tersebut karena aliran air yang datang selanjutnya akan membawa zat tersebut.

Slope minimum

Saluran dengan slope yang datar biasanya perlu penggalian lebih banyak dimana slope

permukaan terlalu datar atau perubahan elevasi yang sangat kecil. Dalam beberapa kasus,

ukuran saluran dan slope harus dirancang sehingga kecepatan aliran debit akan meningkat

secara progresif. Atau, paling tidak aliran akan tetap sepanjang saluran tersebut. Lalu

padatan yang terbuang ke dalam saluran dan dibawa oleh aliran debit akan dibawa

sepanjang saluran dan tidak akan mengendap di beberapa titik karena penurunan

kecepatan. Secara umum, slope minimum dijelaskan dalam Tabel 4-5 untuk pipa saluran

berukuran kecil dalam sistem saluran sanitasi yang baik.

Dalam jangka tertentu, dalam saluran dengan slope yang datar akan terjadi penumpukan

hidrogen sulfida. Ketika dilepaskan ke udara dari air buangan, dapat menyebabkan

pencemaran udara yang serius.

Tabel 4-5. Slope minimum untuk saluran sanitasi dengan aliran secara gravitasi.

Ukuran

(mm)

Ukuran

(inchi)

Slope, (m/m)*

n = 0,013 n = 0,015

200 (8) 0,0033 0,0044

250 (10) 0,0025 0,0033

300 (12) 0,0019 0,0026

375 (15) 0,0014 0,0019

450 (18) 0,0011 0,0015

525 (21) 0,0009 0,0012

600 (24) 0,0008 0,0010

675 (27) 0,0007* 0,0009

750 (30) 0,0006* 0,0008*

32 | P a g e


900 (36) 0,0004* 0,0006*

*Berdasarkan persamaan Manning, dengan kecepatan aliran minimum adalah 0,6 m/s.

Dimana slope curam biasa digunakan.

*Slope curam minimum untuk konstruksi sekitar 0,0008 m/m.

Note: mm x 0,03927 = inchi

m x 3,2808 = ft

Ketika merancang selokan besar (terutama batang atau menyadap saluran pembuangan ) ,

penting untuk mempertimbangkan kondisi yang mungkin berkembang pada aliran

minimum selama beberapa tahun pertama setelah kondisinya yang mungkin berkembang

di aliran minimum selama beberapa tahun pertama konstruksi . Perlu dipastikan bahwa

kecepatan tidak Wiil sangat rendah , untuk jangka waktu yang signifikan , untuk

menghasilkan deposito pantas di gorong-gorong , karena penghapusan deposito ini akan

melibatkan biaya yang berlebihan . Sebuah alternatif untuk pembangunan saluran

pembuangan tunggal yang besar untuk melayani untuk jangka panjang adalah untuk

membangun sebuah selokan kecil awalnya dan untuk menambah saluran pembuangan lain

ketika wilayah layanan telah dikembangkan lebih lanjut . Meskipun biaya pembangunan

dua selokan smaler mungkin lebih besar daripada yang dari selokan tunggal yang besar ,

biaya pembersihan tinggi selokan besar selama tahun-tahun awal operasi mungkin lebih

dari mengimbangi peningkatan biaya proses konstruksi dari dua selokan kecil .

Konsep baru saja dijelaskan mungkin tidak berlaku untuk selokan kecil karena biaya relatif

dari proses konstruksi dan pembersihan tidak sama seperti untuk selokan besar .

Misalnya , perbedaan dalam biaya proses konstruksi dari 200 - mm ( 8 -in ) sewe dan 300 -

mm ( 12 in ) selokan hanya perbedaan dalam biaya dari pipa itu sendiri , biaya untuk pipa

ini ukuran selokan biasanya berkisar dari 5 hingga 8 persen dari biaya selokan selesai.

Faktor-faktor lain yang harus dipertimbangkan adalah biaya , baik tangible maupun

intangible , dan iritasi publik di ketidaknyamanan dan gangguan yang disebabkan oleh

membangun selokan lain di wilayah yang sama setelah hanya beberapa tahun telah

berlalu .

33 | P a g e


Keselarasan alternatif dan desain . Sering dua atau lebih rute pipa alternatif dapat dibuat

untuk proyek tertentu . Biasanya akan perlu untuk mempersiapkan detail desain untuk

setiap alternatif dan untuk membuat estimasi perbandingan biaya sebelum keputusan

dapat dicapai . Beberapa rute alternatif jika diinginkan mungkin melibatkan penempatan

selokan seberang milik pribadi . Namun, kecuali ada keuntungan yang signifikan dalam

biaya atau kondisi lain yang dihasilkan dari penempatan di seluruh milik pribadi ,

umumnya tidak dianjurkan untuk membangun selokan biasa di luar hak publik dari jalan .

Pencegat sering dibangun di casements swasta karena lokasi yang paling menguntungkan

bagi intersepsi biasanya di lembah dekat saluran drainase alami .

Penggunaan selokan melengkung . Keberpihakan alternatif atau desain mungkin termasuk

penggunaan saluran pembuangan melengkung . Secara tradisional , selokan telah ditata

dalam garis lurus antara lubang got sehingga thar personil maintenace dapat memeriksa

dan membersihkan selokan . Keberpihakan lurus juga dianggap perlu untuk

mempertahankan karakteristik aliran yang diinginkan . Namun, melengkung , bukan lurus,

keberpihakan selokan di jalan-jalan melengkung kadang-kadang memungkinkan untuk

konstruksi nyaman dengan hak publik dari jalan , mengganggu kurang dengan utilitas lain ,

memerlukan lebih sedikit lubang got , dan mungkin menyediakan layanan saluran

pembuangan yang lebih nyaman untuk semua situs bangunan. Banyak masyarakat

memiliki selokan melengkung untuk waktu yang cukup lama untuk menunjukkan

kelayakan penggunaannya .

Untuk selokan kecil , kelengkungan biasanya diperoleh dengan meletakkan suksesi pipa

lurus dengan sendi dibelokkan sedikit. Hanya sistem jointing paling waterlight harus

dispesifikasikan untuk selokan tersebut . Namun, kemungkinan kebocoran berkembang

atau akar memasuki saluran pembuangan akan meningkat dengan penggunaan miring-

pipa akhir, sebaiknya tanpa defleksi bersama. Rincian lain dari desain , includong

kecepatan minimum dan persyaratan kemiringan , harus sama seperti untuk saluran

pembuangan lurus .

Jika keberpihakan selokan melengkung yang dimaksud , para tyipes membersihkan

peralatan yang tersedia untuk pemeliharaan saluran pembuangan harus dipelajari . Jet air

34 | P a g e


dan membersihkan bola biasanya beroperasi di selokan melengkung dengan tidak lebih

sulit daripada di selokan lurus . Namun, jika deposito grit berat diharapkan dan pembersih

ember diperlukan , lekukan harus cukup datar sehingga ember dapat ditarik melalui

saluran pembuangan tanpa merusak dinding selokan baik oleh ember atau kabelnya .

Beberapa kelemahan yang terkait dengan keberpihakan melengkung adalah: peralatan

laser untuk mempertahankan line dan kelas selama konstruksi tidak dapat digunakan :

tajam selokan melengkung sulit untuk memeriksa oleh televisi sirkuit tertutup atau masih

phoyography , dan kebocoran tidak dapat visual terletak mengharapkan dekat lubang got .

Kelengkapan selokan. Para kelengkapannya utama selokan sanitasi lubang got , penurunan

inlet ke lubang got , membangun hubungan , dan ruang persimpangan . Selain itu, banyak

struktur yg berhubung khusus mungkin diperlukan , tergantung membangun struktur

disajikan dalam Bab . 5 . Untuk alasan ini , pembahasan berikut akan terbatas pada

pertimbangan desain tertentu beberapa tentang lubang got .

Untuk selokan yang 1200 mm ( 48 in) dan lebih kecil , lubang got harus ditempatkan pada

perubahan ukuran , lereng atau arah . Untuk selokan yang lebih besar, perubahan ini dapat

dilakukan tanpa harus memasang lubang got . Jika memungkinkan, tetes vertikal di

mengalir air limbah harus dipasang . Pada titik-titik tersebut , bata tanah liat atau vitrifikasi

- lapisan aus - tahan lainnya dapat diberikan dalam struktur beton untuk mencegah erosi

beton .

Jumlah lubang got harus memadai sehingga selokan dapat dengan mudah diperiksa dan

dipelihara . Jarak maksimum yang direkomendasikan antara lubang got dibahas dalam

Bab . 5 , Sec . 5-1

35 | P a g e

aliran limbah dan perhitungan (pab)

Documents