laporan akhir...laporan akhir penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya air i - 1 bab i...

Laporan Akhir

PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR

DAFTAR ISI

Laporan Akhir


i

DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG I – 1

1.2. MAKSUD DAN TUJUAN I – 1

1.3. SASARAN I – 2

1.4. RUANG LINGKUP I – 2

1.5. HASIL YANG DIHARAPKAN I – 2

1.6. MANFAAT PENELITIAN I – 3

1.7. SISTEMATIKA PEMBAHASAN I – 3

BAB II PENDEKATAN DAN METODOLOGI 2.1. UMUM II – 1

2.2. PENDEKATAN PELAKSANAAN PEKERJAAN II – 1

2.3. METODOLOGI PELAKSANAAN PEKERJAAN II – 2 2.3.1. Tahap Persiapan II – 2 2.3.2. Tahap Analisa II – 3 2.3.3. Tahap Akhir II – 3

2.4. KAJIAN LITERATUR II – 3 2.4.1. Definisi Umum II – 3 2.4.2. Penetapan Daya Tampung Beban Pencemar II – 4 2.4.3. Metoda Neraca Massa II – 4 2.4.4. Metoda Streeter-Phelps II – 5 2.4.5. Metode Qual2K II – 11

Laporan Akhir


ii

BAB III GAMBARAN UMUM SUMBER DAYA AIR DI PROVINSI DKI JAKARTA 3.1. UMUM III – 1

3.2. SUNGAI DI PROPINSI DKI JAKARTA III – 2 3.2.1. Umum III – 2

3.2.2. Kondisi Sungai di Propinsi DKI Jakarta III – 3 3.2.2.1. Fungsi dan Manfaat Sungai di Propinsi DKI Jakarta III – 3 3.2.2.2. Sempadan Sungai di Provinsi DKI Jakarta III – 6 3.2.2.3. Morfologi dan Karakteristik Sungai di DKI Jakarta III – 6

3.3. TINJAUAN KHUSUS DAERAH STUDI III – 7 3.3.1. Kali Cipinang III – 7

3.3.1.1. Umum III – 7 3.3.1.2. Titik Pantau Kualitas Air III – 10

3.3.2. Kali Krukut III – 12 3.3.2.1. Umum III – 12 3.3.2.2. Titik Pantau Kualitas Air III – 15

BAB IV PENYUSUNAN PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR 4.1. UMUM IV – 1

4.2. PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG SUMBER DAYA AIR IV – 1 4.2.1. Langkah-langkah Penetapan Daya Tampung Sumber

Daya Air

IV – 1

4.2.2. Metoda Neraca Massa IV – 3 4.2.2.1. Kebutuhan Data IV – 3 4.2.2.2. Prosedur Penggunaan IV – 3

4.2.3. Metoda Streeter-Phelps IV – 4 4.2.3.1. Kebutuhan Data IV – 4 4.2.3.2. Prosedur Penggunaan IV – 4

4.2.4. Metoda Qual2K IV – 7 4.2.4.1. Kebutuhan Data IV – 7 4.2.4.2. Prosedur Penggunaan IV – 7

4.2.5. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung Sumber Daya

Air

IV – 13

4.3. PEDOMAN PENETAPAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR IV – 14

Laporan Akhir


iii

4.1.1. Umum IV – 14 4.1.2. Kebutuhan Data IV – 15 4.1.3. Prosedur IV – 15

BAB V APLIKASI PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR 5.1. UMUM V – 1

5.2. KETERSEDIAAN DATA V – 1 5.2.1. Data Hidraulik V – 1 5.2.2. Data Kualitas Air V – 1 5.2.3. Data Penunjang V – 2

5.3. ANALISA KETERSEDIAAN DATA PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR V – 2 5.3.1. Analisa Ketersediaan Data V – 2

5.4. TINJAUAN KHUSUS APLIKASI PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR V – 3 5.4.1. Kali Cipinang V – 3 5.4.2. Kali Krukut V – 7

5.5. REKOMENDASI PROGRAM DAYA DUKUNG DAN DAYA TAMPUNG SUMBER DAYA AIR V – 12 5.5.1. Umum V – 12 5.5.2. Kali Cipinang V – 12 5.5.3. Kali Krukut V – 15

BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 6.1. KESIMPULAN VI – 1

6.2. REKOMENDASI VI – 2

Laporan Akhir


v

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Konstanta Reaerasi II – 8 Tabel 3. 1. Jumlah Penduduk di Kali Cipinang III – 9 Tabel 3.2. Fasilitas MCK di Wilayah Kali Cipinang III – 10 Tabel 3.3. Jumlah Penduduk di Kali Krukut III – 14 Tabel 3. 4. Fasilitas MCK di Wilayah Kali Krukut III – 15 Tabel 4.1. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung SDA IV – 13 Tabel 5.1. Rekapitulasi Ketersediaan Data Hidraulik V – 1 Tabel 5.2. Rekapitulasi Ketersediaan Data Kualitas Air V – 2 Tabel 5.3. Rekapitulasi Ketersediaan Data Penunjang V – 2 Tabel 5.4. Analisa dan Penentuan Metoda Penetapan Daya Tampung

SDA V – 3

Tabel 5.5. Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemar dengan Metoda Neraca Massa V – 4

Tabel 5.6. Daya Dukung Kali Krukut V – 8 Tabel 5.7. Data untuk Perhitungan Daya Tampung Kali Krukut V – 8 Tabel 5. 8. Hasil Perhitungan Daya Tampung Kali Krukut V – 9 Tabel 5. 9. Beban BOD dengan Beberapa Kondisi di Kali Krukut V – 10 Tabel 5. 10. Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya

Tampung Kali Cipinang V – 13 Tabel 5. 11. Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya

Tampung Kali Krukut V – 15

Laporan Akhir


vi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Metodologi Kegiatan II – 2 Gambar 3.1. Sungai di Provinsi DKI Jakarta III – 3 Gambar 3.2. Fungsi Sungai Mandi Cuci Penduduk di Propinsi DKI Jakarta III – 4 Gambar 3.3. Sungai Sebagai Sarana Transportasi III – 4 Gambar 3.4. Hunian Liar yang Memanfaatkan Bantaran Sungai III – 5 Gambar 3.5. Sungai Sebagai Tempat Pembuangan Limbah Cair Penduduk

dan Industri III – 6

Gambar 3.6. Peta Lokasi Kali Cipinang III – 8 Gambar 3. 7. Profil BOD di S. Cipinang Tahun 2008 III – 11 Gambar 3. 8. Profil COD di S. Cipinang Tahun 2008 III – 11 Gambar 3. 9. Profil DO di S. Cipinang Tahun 2008 III – 12 Gambar 3.10. Peta Lokasi Kali Krukut III – 13 Gambar 3. 11. Profil BOD di S. Krukut Tahun 2008 III – 16 Gambar 3. 12. Profil COD di S. Krukut Tahun 2008 III – 16 Gambar 3. 13. Profil DO di S. Krukut Tahun 2008 III – 17 Gambar 5. 1. Profil Debit di Kali Cipinang V – 5 Gambar 5. 2. Profil Beban BOD di Kali Cipinang V – 5 Gambar 5.3. Simulasi Profil Beban BOD Kali Cipinang V – 7 Gambar 5.4. Simulasi Profil Beban BOD Kali Krukut V – 11

Laporan Akhir


BAB I PENDAHULUAN

Laporan Akhir


I - 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Sumber daya air khususnya sungai yang ada pada saat ini khususnya di

kota-kota besar seperti Ibukota Jakarta secara kualitas sudah mengalami

banyak penurunan yang disebabkan oleh pencemaran, baik itu

pencemaran domestik maupun non domestik. Padahal seperti kita ketahui

bersama peranan sumber daya air tersebut sangat penting untuk

menunjang hajat hidup orang banyak.

Untuk itu pada setiap sungai yang ada perlu dilakukan penetapan daya

tampung dan daya dukung untuk mengetahui sebesar apa daya tampung

sumber daya air tersebut terhadap masuknya limbah baik domestik maupun

non domestik serta untuk mengetahui sejauh mana daya dukung

lingkungan di sekitar sumber daya air tersebut.

Dalam upaya penetapan daya tampung dan daya dukung sungai tersebut

perlu dibuat suatu pedoman yang dapat dijadikan acuan dalam upaya

penetapan tersebut. Pemerintah melalui Menteri Negara Lingkungan Hidup

Nomor 10 Tahun 2003 telah mengeluarkan Keputusan tentang Pedoman

Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air, dimana

didalamnya terdapat 2 (dua) metoda yang dapat dipakai untuk penetapan

daya tampung tersebut yaitu Metoda Neraca Massa dan Metoda Streeter –

Phelps.

Penjelasan kedua metoda tersebut dalam Keputusan Menteri tersebut

dirasakan masih terlalu global serta belum detail, sehingga dirasa perlu

untuk melakukan kajian lebih lanjut mengenai tahapan yang diperlukan

untuk melaksanakan kedua metoda tersebut.

Laporan Akhir


I - 2

Selain itu juga diperlukan suatu pedoman yang berisi rumusan

konsep/patokan yang lebih jelas dan detail untuk kegiatan penetapan daya

tampung dan daya dukung sumber daya air.

1.2. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud dari kegiatan ini adalah dalam rangka penetapan daya tampung

dan daya dukung diperlukan suatu pedoman yang dapat dijadikan patokan

untuk kegiatan penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya

air, khsusunya sungai.

Tujuan dari kegiatan ini adalah membuat pedoman yang berisi tahapan

kegiatan, konsep/patokan yang akan digunakan dalam penetapan daya

tampung dan daya dukung sumber daya air, ksususnya sungai.

1.3. SASARAN

Sasaran Kegiatan “Penetapan Daya Tampung dan Daya Dukung Sumber

Daya Air”, antara lain:

1. Teranalisa berbagai metode yang ada untuk penentuan daya

tampung dan daya dukung

2. Tersusun tahapan kegiatan untuk penentuan daya tampung dan daya

dukung

3. Terumuskan konsep pedoman penetapan daya tampung dan daya

dukung

4. Ditetapkannya pedoman untuk penetapan daya tampung dan daya

dukung sumber daya air (sungai).

1.4. RUANG LINGKUP

Ruang lingkup Kegiatan “Penetapan Daya Tampung dan Daya Dukung

Sumber Daya Air’, antara lain :

1. Melakukan kajian literatur mengenai penetapan daya tampung dan

daya dukung

2. Melakukan analisa terhadap metoda-metoda dalam penetapan daya


Laporan Akhir


I - 3

3. Membuat tahapan kegiatan yang harus dilakukan dalam penetapan

daya tampung dan daya dukung

4. Merumuskan konsep pedoman yang dapat digunakan dalam

penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya air

(sungai).

5. Menetapkan pedoman yang dapat digunakan dalam penetapan

daya tampung dan daya dukung sumber daya air (sungai).

1.5. HASIL YANG DIHARAPKAN

Tersusunnya kajian yang meneliti dan merumuskan mengenai aspek-aspek

yang telah disebutkan pada ruang lingkup kegiatan, sebagai indikator untuk

pelaksanaan Monitoring dan Evaluasi Sumber Daya Air di Provinsi DKI Jakarta.

Laporan Akhir


I - 4

1.6. MANFAAT PENELITIAN

1. Meningkatkan kualitas pemeliharaan dan penataan lingkungan di lokasi

sumber daya air

2. Sebagai salah satu bahan masukan penentuan kebijakan bagi

Pemerintah Provinsi DKI Jakarta.

1.7. SISTEMATIKA PEMBAHASAN

Sistematika pembahasan laporan pendahuluan adalah sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan

Bab ini membahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan,

sasaran, ruang lingkup, hasil yang diharapkan, manfaat penelitian

dan sistematika pembahasan.

Bab II Pendekatan dan Metodologi

Bab ini membahas tentang pendekatan dan metodologi yang

akan digunakan dalam pelaksanaan Kegiatan ‘Penetapan Daya

Tampung dan Daya Dukung Sumber Daya Air’.

Bab III Gambaran Umum Sumber Daya Air Di Propinsi DKI Jakarta

Bab ini membahas tentang sumber daya air khususnya sungai,

gambaran umum sungai di Propinsi DKI Jakarta, yang meliputi :

kondisi sungai yaitu fungsi dan manfaat sungai, sempadan dan

morfologi dan karakteristik sungai di Propinsi DKI Jakarta.

Bab IV Penyusunan Pedoman Penetapan Daya Tampung dan Daya

Dukung Sumber Daya Air

Bab ini membahas tentang pedoman penetapan daya tampung

dan daya dukung sumber daya air.

Bab V Aplikasi Pedoman Penetapan Daya Tampung dan Daya Dukung

Sumber Daya Air

Laporan Akhir


I - 5

Bab ini membahas tentang aplikasi/penerapan pedoman daya

tampung dan daya dukung sumber daya air, dimulai dari

ketersediaan data 13 sungai di DKI Jakarta baik data hidraulik,

kualitas air mapupun data pendukung yang dilanjutkan dengan

aplikasi untuk masing-masing metode sampai dengan tinjauan

khusus untuk aplikasi pedoman penetapan daya dukung dan

daya tampung yaitu di Kali Cipinang dan Kali Krukut.

Bab VI Kesimpulan dan Rekomendasi

Bab ini membahas tentang kesimpulan dari aplikasi pedoman

penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya air

serta rekomendasi untuk aplikasi/penerapan selanjutnya.

Laporan Akhir


BAB II PENDEKATAN DAN METODOLOGI

Laporan Akhir


II - 1

BAB II PENDEKATAN DAN METODOLOGI

2.1. UMUM

Langkah-langkah yang dilakukan konsultan untuk merumuskan pendekatan

dan metodologi pelaksanaan pekerjaan ini adalah sebagai berikut :

1. Analisis dan evaluasi terhadap Kerangka Acuan Kerja. Hasilnya

kemudian digunakan sebagai dasar untuk merumuskan metodologi

yang akan diterapkan, membuat rencana kerja, susunan organisasi

pelaksanaan pekerjaan dan tenaga ahli yang akan dilibatkan dalam

pelaksanaan pekerjaan.

2. Menganalisa dan merumuskan metodologi yang paling baik untuk

diterapkan dalam pelaksanaan pekerjaan sehingga dapat mencapai

tujuan yang diinginkan sebagaimana telah ditentukan dalam KAK

yaitu dalam bagian tujuan dan ruang lingkup pekerjaan. Rumusan

metodologi yang akan diterapkan tersebut diuraikan dalam bab ini.

3. Menyusun dan menetapkan rencana kerja sebagai hasil jabaran dari

metodologi yang dipilih. Rencana kerja konsultan diuraikan dalam bab

khusus yang terpisah dari bab ini.

4. Menetapkan bentuk organisasi dan klasifikasi tenaga ahli yang

dilibatkan untuk melaksanakan pekerjaan ini berdasarkan hasil-hasil

analisa KAK, metodologi yang telah ditetapkan dan rencana kerja

yang telah disusun.

Berikut ini akan kami paparkan pendekatan dan metodologi yang akan

dilakukan Konsultan. Dengan pemahaman yang benar diharapkan

metodologi atau pendekatan pelaksanaan yang akan dilakukan dapat

terlaksana dengan baik dan tepat waktu.

2.2. PENDEKATAN PELAKSANAAN PEKERJAAN

Laporan Akhir


II - 2

Berdasarkan pemahaman Konsultan terhadap ruang lingkup, idealnya

kedalaman kajian kegiatan akan terdiri dari :

Pertama, melakukan kajian literatur baik terhadap peraturan maupun

metoda yang berkaitan dengan penetapan daya dukung dan daya

tampung sumber daya air.

Kedua, melakukan analisa terhadap metoda yang ada, baik dari aspek

teknis maupun non teknis.

Ketiga, membuat tahapan/langkah yang harus dilaksanakan dalam rangka

kegiatan penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya air.

Keempat, merumuskan konsep penetapan daya tampung dan daya

dukung sumber daya air.

Kelima, menetapkan pedoman yang akan digunakan dalam penetapan

daya tampung dan daya dukung sumber daya air.

2.3. METODOLOGI PELAKSANAAN PEKERJAAN

Metodologi yang akan dilaksanakan untuk kegiatan ini, terdiri dari 3 (tiga)

tahap, yaitu : tahap persiapan, tahap pelaksnaan lapangan dan tahap

analisis data. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.1.

TAHAP ANALISATAHAP

PERSIAPANTAHAP AKHIR

PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN

DAYA DUKUNGSUMBER DAYA AIR

Penetapan Pedoman Penetapan Daya Tampung &

Daya DukungSumber Daya Air

Aplikasi Pedoman Penetapan Daya Tampung &


Perumusan Konsep Penetapan Daya Tampung &


Analisa Metoda Penetapan Daya Tampung & Daya

DukungSumber Daya AirKajian Literatur

Data Sekunder

Laporan Akhir


II - 3

Metodologi Kegiatan

2.3.1. Tahap Persiapan

Tahap persiapan merupakan tahap awal dari kegiatan ini, yang bermaksud

untuk menunjang tahap kegiatan berikutnya yaitu tahap analisa sehingga

seluruh Kegiatan “Penetapan Daya Tampung dan Daya Dukung Sumber

Daya Air” dapat dilaksanakan.

Kegiatan pada tahap ini meliputi :

Kajian literatur terhadap peraturan terkait dengan penetapan daya


Pengumpulan data sekunder dari studi-studi terdahulu (bila ada) serta

data pustaka

Melakukan koordinasi dengan pemberi tugas

2.3.2. Tahap Analisa

Tahap analisa merupakan tahap berikutnya, dimana pada tahap ini

dilakukan kegiatan yang meliputi :

Analisa terhadap berbagai metoda untuk penentuan daya tampung

dan daya dukung

Penyusunan langkah/tahapan untuk metoda yang terpilih

Perumusan konsep penetapan daya tampung dan daya dukung

sumber daya air

2.3.3. Tahap Akhir

Tahap akhir merupakan tahap penyelesaian dari kegiatan, dimana

kegiatan yang dilakukan meliputi :

Penetapan pedoman untuk penetapan daya tampung dan daya

dukung sumber daya air

Aplikasi pedoman penetapan daya tampung dan daya dukung

sumber daya air khususnya untuk kali krukut dan kali cipinang

2.4. KAJIAN LITERATUR

Laporan Akhir


II - 4

2.4.1. Definisi Umum

Pemerintah melalui Menteri Negara Lingkungan Hidup telah mengeluarkan

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 110 Tahun 2003

tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung Pencemar Air pada Sumber

Air.

Beberapa pengertian terkait Pekerjaan “Penetapan Daya Tampung dan

Daya Dukung Sumber Daya Air” diantaranya :

a. Daya tampung beban pencemaran air adalah kemampuan air

pada suatu sumber air, untuk menerima masukan beban

pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar.

b. Beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur pencemar yang

terkandung dalam air atau air limbah.

c. Metoda Neraca Massa adalah metoda penetapan daya tampung

beban pencemaran air dengan menggunakan perhitungan neraca

massa komponen-komponen sumber pencemaran.

d. Metoda Streeter-Phelps adalah metoda penetapan daya tampung

beban pencemaran air pada sumber air dengan menggunakan

model matematik yang dikembangkan oleh Streeter-Phelps.

2.4.2. Penetapan Daya Tampung Beban Pencemar

Ada beberapa metode yang dapat dilaksanakan untuk penetapan daya

tampung beban pencemar, yaitu :

1. Metoda Neraca Massa

2. Metoda Streeter-Phelps

3. Metoda Qual2K

2.4.3. Metoda Neraca Massa

Penentuan daya tampung beban pencemaran dapat ditentukan

dengan cara sederhana yaitu dengan menggunakan metoda neraca

massa. Model matematika yang menggunakan perhitungan neraca massa

dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi rata-rata aliran hilir (down

stream) yang berasal dari sumber pencemar point sources dan non point

Laporan Akhir


II - 5

sources, perhitungan ini dapat pula dipakai untuk menentukan persentase

perubahan laju alir atau beban polutan.

Jika beberapa aliran bertemu menghasilkan aliran akhir, atau jika kuantitas

air dan massa konstituen dihitung secara terpisah, maka perlu dilakukan

analisis neraca massa untuk menentukan kualitas aliran akhir dengan

perhitungan :

Dimana

CR : konsentrasi rata-rata konstituen untuk aliran gabungan

Ci : konsentrasi konstituen pada aliran ke-i

Qi : laju alir aliran ke-i

Mi : massa konstituen pada aliran ke-i

Metoda neraca massa ini dapat juga digunakan untuk menentukan

pengaruh erosi terhadap kualitas air yang terjadi selama fasa konstruksi atau

operasional suatu proyek, dan dapat juga digunakan untuk suatu segmen

aliran, suatu sel pada danau, dan samudera. Tetapi metoda neraca

massa ini hanya tepat digunakan untuk komponen-komponen yang

konservatif yaitu komponen yang tidak mengalami perubahan (tidak

terdegradasi, tidak hilang karena pengendapan, tidak hilang karena

penguapan, atau akibat aktivitas lainnya) selama proses pencampuran

berlangsung seperti misalnya garam-garam. Penggunaan neraca massa

untuk komponen lain, seperti DO, BOD, dan NH3–N, hanyalah merupakan

pendekatan saja.

2.4.4. Metoda Streeter-Phelps

Pemodelan kualitas air sungai mengalami perkembangan yang berarti sejak

diperkenalkannya perangkat lunak DOSAG1 pada tahun 1970. Prinsip dasar

dari pemodelan tersebut adalah penerapan neraca massa pada sungai

dengan asumsi dimensi 1 dan kondisi tunak. Pertimbangan yang dipakai

pada pemodelan tersebut adalah kebutuhan oksigen pada kehidupan air

Laporan Akhir


II - 6

tersebut (BOD) untuk mengukur terjadinya pencemaran di badan air.

Pemodelan sungai diperkenalkan oleh Streeter dan Phelps pada tahun 1925

menggunakan persamaan kurva penurunan oksigen (oxygen sag curve) di

mana metoda pengelolaan kualitas air ditentukan atas dasar defisit oksigen

kritik Dc.

Pemodelan Streeter dan Phelps hanya terbatas pada dua fenomena yaitu

proses pengurangan oksigen terlarut (deoksigenasi) akibat aktivitas bakteri

dalam mendegradasikan bahan organik yang ada dalam air dan proses

peningkatan oksigen terlarut (reaerasi) yang disebabkan turbulensi yang

terjadi pada aliran sungai.

Proses Pengurangan Oksigen (Deoksigenasi)

Streeter – Phelps menyatakan bahwa laju oksidasi biokimiawi senyawa

organik ditentukan oleh konsentrasi senyawa organik sisa (residual).

Laporan Akhir


II - 7

dengan

L : konsentrasi senyawa organik (mg/L)

t : waktu (hari)

K’ : konstanta reaksi orde satu (hari-1)

Jika konsentrasi awal senyawa organik sebagai BOD adalah Lo yang

dinyatakan sebagai BOD ultimate dan Lt adalah BOD pada saat t, maka

persamaan (2-1) dinyatakan sebagai hasil integrasi persamaan (2-2) selama

masa deoksigenasi adalah:

Penentuan K’ dapat dilakukan dengan :

1. Metoda selisih logaritmatik,

2. Metoda moment (metoda moore dkk), dan

3. Metode thomas.

Laju deoksigenasi akibat senyawa organik dapat dinyatakan dengan

persamaan berikut:

dengan :

K’ : konstanta laju reaksi orde pertama, hari -1

L : BOD ultimat pada titik yang diminta, mg/L

Jika L diganti dengan Loe-K’t , persamaan 2-4 menjadi

dengan :

Lo : BOD ultimat pada titik discharge (setelah pencampuran), mg/L

Proses Peningkatan Oksigen Terlarut (Reaerasi)

Laporan Akhir


II - 8

Kandungan oksigen di dalam air akan menerima tambahan akibat

turbulensi sehingga berlangsung perpindahan oksigen dari udara ke air dan

proses ini adalah proses reaerasi. Peralihan oksigen ini dinyatakan oleh

persamaan laju reaerasi :

dengan :

K`2 : konstanta reaerasi, hari-1 (basis bilangan natural)

Cs : konsentrasi oksigen terlarut jenuh, mg/L

C : konsentrasi oksigen terlarut, mg/L

Konstanta reaerasi dapat diperkirakan dengan menetukan karakteristik aliran

dan menggunakan salah satu persamaan empirik. Persamaan O’Conner

dan Dobbins adalah persamaan yang umum digunakan untuk menghitung

konstanta reaerasi (K’2).

dengan :

DL : koefisien difusi molekular untuk oksigen, m2/hari

U : kecepatan aliran rata-rata, m/detik

H : kedalaman aliran rata-rata, m

Variasi koefisiensi difusi molekular terhadap temperatur dapat ditentukan

dengan persamaan :

dengan :

DLT : koefisien difusi molekular oksigen pada temperatur T, m2/hari

1.760 x 10-4 : koefisien difusi molekular oksigen pada 20 oC

T : temperatur, oC

Laporan Akhir


II - 9

Harga K`2 telah diestimasi oleh Engineering Board of Review for the

Sanitary District of Chicago untuk berbagai macam badan air (tabel 2-1).

Laporan Akhir


II - 10

Table 2.1. Konstanta Reaerasi

K2 at 200C

Water Body

(base e)a

Small ponds and backwaters 0.10-0.23

Sluggish streams and large lake 0.23-0.35

Large streams of low velocity 0.35-0.46

Large streams of normal velocity 0.46-0.69

Swift streams 0.69-1.15

Rapid and waterfalls >1.15

K2T = K2,20. 1.024 T-20

1.8 (0C) + 32 = 0F

Kurva Penurunan Oksigen (Oxygen sag curve)

Sumbu tegak dan waktu atau jarak sebagai sumbu datar, maka hasil

pengaluran kumulatif yang menyatakan antaraksi proses deoksigenasi

dan reaerasi adalah kurva kandungan oksigen terlarut dalam badan air.

Kurva ini dikenal sebagai kurva penurunan oksigen (oxygen sag curve).

Jika diasumsikan bahwa sungai dan limbah tercampur sempurna

pada titik buangan, maka konsentrasi konstituen pada campuran air-

limbah pada x = 0 adalah

dengan :

Co = konsentrasi konsti tuen awal pada ti tik buangan setelah

pencampuran, mg/L

Qr = laju alir sungai, m3/detik

Cr = konsentrasi konstituen dalam sungai sebelum pencampuran,

mg/L

Cw = konsentrasi konstituen dalam air limbah, mg/L

Laporan Akhir


II - 11

Perubahan kadar oksigen di dalam sungai dapat dimodelkan

dengan mengasuksikan sungai sebagai reaktor alir sumbat.

Neraca massa oksigen :

Akumulasi = aliran masuk – aliran keluar + deoksigenasi + reoksigenasi

Substitusi rD dan rR, maka persamaan 2-10 menjadi

Jika diasumsikan keadaan tunak, ∂C/∂t = 0, maka

substitusi dV menjadi A dx dan A dx/Q menjadi dt, maka persamaan 2-12

menjadi

Jika defisit oksigen D, didefinisikan sebagai

Kemudian perubahan defisit terhadap waktu adalah

maka perrsamaan 2-13 menjadi

Substitusi L

jika pada t=0, D=Do maka hasil integrasi persamaan 2-17 menjadi K1Lo

Laporan Akhir


II - 12

Laporan Akhir


II - 13

Dengan :

Dt = defisit oksigen pada waktu t, mg/L

Do= defisit oksigen awal pada titik buangan pada waktu t=o, mg/L

Gambar 2.2 - Kurva Karakteristik Oxygen–Sag

Berdasarkan Persamaan Streeter –Phelps

Suatu metoda pengelolaan kualitas air dapat dilakukan atas dasar defisit

oksigen kritik Dc, yaitu kondisi deficit DO terendah yang dicapai akibat

beban yang diberikan pada aliran tersebut. Jika dD/dt pada persamaan 2-

17 sama dengan nol, maka :

Dengan :

tc = waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik kritik.

Lo= BOD ultimat pada aliran hulu setelah pencampuran, mg/L

Jika dD/dt pada persamaan 2-17 sama dengan nol, maka

Dengan :

v = kecepatan aliran sungai

Laporan Akhir


II - 14

Persamaan 2.19 dan 2.20 merupakan persamaan yang penting untuk

menyatakan defisit DO yang paling rendah (kritis) dan waktu yang

diperlukan untuk mencapai kondisi kritis tersebut. Dari waktu tersebut

dapat ditentukan letak (posisi, xC) kondisi kritis dengan menggunakan

persamaan 2.21.

Persamaan lain yang penting adalah menentukan Beban maksimum yang

diizinkan. Persamaan tersebut diturunkan dari persamaan 2.18. Persamaan

tersebut adalah:

2.4.5. Metode Qual2K

Qual2K merupakan program pemodelan kualitas air sungai yang sangat

komprehensif dan yang paling banyak digunakan saat ini. Qual2K

dikembangkan oleh US Environmental Protecion Agency. Tujuan

penggunaan suatu pemodelan adalah menyederhanakan suatu kejadian

agar dapat diketahui kelakuan kejadian tersebut. Pada Qual2K ini dapat

diketahui kondisi sepanjang sungai (DO dan BOD), dengan begitu dapat

dilakukan tindakan selanjutnya seperti industri yang ada disepanjang

sungai hanya diperbolehkan membuang limbahnya pada beban tertentu.

Manfaat yang dapat diambil dari pemodelan Qual2K adalah :

a) Mengetahui karakteristik sungai yang akan dimodelkan

dengan membandingkan data yang telah diambil langsung dari

sungai tersebut.

b) Mengetahui kelakuan aliran sepanjang sungai bila terdapat

penambahan beban dari sumber-sumber pencemar baik yang tidak

terdeteksi maupun yang terdeteksi,

c) Dapat memperkirakan pada beban berapa limbah suatu industri

dapat dibuang ke sungai tersebut agar tidak membahayakan

makhluk lainnya sesuai baku mutu minimum.

………………..……

Laporan Akhir


II - 15

Perangkat lunak Qual2K adalah program pemodelan kualitas air sungai

yang sangat komprehensif. Program ini dapat diaplikasikan pada kondisi

tunak atau dinamik. Selain itu dapat mensimulasikan hingga 15 parameter

konstituen dengan mengikutsertakan perhitungan aliran-aliran anak sungai

yang tercemar. Model ini dapat juga digunakan untuk arus dendritik dan

tercampur sempurna dengan menitikberatkan pada mekanisme

perpindahan secara adveksi dan disperse searah dengan arus.

Selain melakukan simulasi perhitungan neraca oksigen, seperti yang

telah dijelaskan di atas, program Qual2K dapat mensimulasikan neraca

nitrogen dan fosfor. Gambar 2.3. berikut ini dapat menggambarkan

hubungan antar konstituen dengan menggunakan program simulasi Qual2K.

Gambar 2.3. Hubungan Antar Konstituen dengan Menggunakan Program Simulasi Qual2K

Keterangan:

α2 = Kandungan algae dalam bentuk fosfor, mg-P/mg-A

α3 = Laju produksi oksigen tiap unit proses fotosintesa alga, mg-O/mg-A

α4 = Laju produksi oksigen tiap unit proses respirasi alga, mg-O/mg-A

Laporan Akhir


II - 16

α5 = Laju pengambilan oksigen tiap proses oksidasi dari amoniak, mg-

O/mg-N

α6 = Laju pengmabilan oksigen dari proses oksidasi dari nitrit , mg-O/mg-N

o1 = Laju pengendapan untuk Algae, ft/hari

o2 = Laju sumber benthos untuk fosfor yang terlarut, mg-P/ft2-hari

o3 = Laju sumber benthos pada amoniak dalam bentuk Nitrogen, mg-

N/ft2-hari

o4 = Koefisien laju untuk pengendapan nitrogen, hari -1

o5 = Laju pengendapan fosfor, hari-1

µ = Laju pertumbuhan alga, bergantung terhadap temperatur, hari-1

p = Laju respirasi alga, bergantung terhadap temperatur, hari -1

K1 = Laju deoksigenasi BOD, pengaruh temperatur, hari-1

K2 = Laju rearsi berdasarkan dengan analogi difusi, pengaruh temperatur,

day-1

K3 = Laju kehilangan BOD cara mengendap, faktor temperatur, day-1

K4 = Laju ketergantungan oksigen yang mengendap, faktor temperatur,

g/ft2-hari

β1 = Koefisien laju oksidasi amonia, faktor temperatur, hari-1

β2 = Koefisen laju oksidasi nitrit, faktor temperatur, hari-1

β3 = Laju hydrolysis dari nitrogen, hari-1

β4 = Laju fosfor yang hilang, hari-1

Pemodelan untuk Oksigen Terlarut (DO) dengan menggunakan Qual2K

Persamaan untuk penentuan laju perubahan DO :

Dengan :

O : konsentrasi oksigen terlarut (mg/L)

O* : konsentrasi oksigen terlarut jenuh, pada P dan T setempat (mg/L)

A : konsentrasi biomassa dari alga [mg-A/l]

L : konsentrasi dari senyawa karbon BOD [mg/L]

d : kedalaman aliran rata-rata [ft]

N1 : konsentrasi amonia dalam bentuk nitrogen [mg/L]

Laporan Akhir


II - 17

N2 : konsentrasi nitrit dalam bentuk nitrogen [mg/L]

Persamaan untuk penentuan konsentrasi oksigen terlarut jenuh :

lnO* = -139.344410 + (1.575701x105/T) - (6.642308x107/T2) + (1.2438/1010/T3) –

(8.6219494x1011/T4)

………………………………………………………………………………………………….

.(3-2)

dengan

O * : konsentrasi oksigen jenuh, pada l atm (mg/L)

T : temperatur (K) = (0C + 273.15) dan 0C pada rentang 0-40 0C

Metoda penentuan laju reaerasi (K2)

K2 = 0,05 untuk permukaan sungai yang tertutup es, K2 = 1 untuk permukaan

sungai yang tak tertutup es.

Harga K2 pada temperatur 20 0C (Churcill dkk. (1962)) : K220 = 5.026.u 0.969 . d -

1.673 x 2.31

Dengan u = kecepatan rata-rata pada aliran (ft/detik) d = kedalaman

rata-rata pada aliran (ft) K2= koefisien reaerasi

O’Connor dan Dobbins (1958) dengan karakter aliran turbulen :

a. Untuk aliran dengan kecepatan tinggi dan kondisi isentropic

b. Untuk aliran dengan kecepatan tinggi dan kondisi isentropic

Dengan

So : derajat kemiringan sungai sepanjang aliran (ft/ft)

Dm : koefisien difusi molekul (ft2/day)

Dm : 1.91 x 103 (1.037) T-20

Owens (1964) untuk aliran yang dangkal dan mengalir dengan cepat

dengan batasan kedalaman 0.4 – 11.0 ft dan kecepatan dari 0,1 – 5 ft/detik.

Laporan Akhir


II - 18

Thacktor dan krenkel (1966)

Dengan :

F = bilangan Froude

g = percepatan gravitasi (ft/sec2)

Se = Sudut dari perbedaan ketinggian

n = koefisien untuk gesekan

Laporan Akhir


II - 19

Langbien dan Durun (1967)

hubungan empiris antara kecepatan dan kedalaman lajur alir pada bagan

hidraulik akan dikorelasikan :

Dengan :

a : koefisien lajur alir untuk K2

Q : laju alir (ft3/detik)

b :eksponen untuk laju alir K2

Tsivoglou dan Wallace (1972) K2 dipengaruhi oleh perbedaaan ketinggian

sepanjang aliran dan waktu yang diperlukan sepanjang aliran tersebut.

Harga c (koefisien kehilangan DO tiap ft sungai) dibatasi le laju air

Untuk Laju Air 1 – 5 Ft3/Detik Harga C= 0,054 Ft-1 (20oc)

Untuk laju air 15 – 3000 ft3/detik harga c= 0,110 ft-1 (20oC)

Laporan Akhir


BAB III GAMBARAN UMUM SUMBER DAYA AIR

DI PROVINSI DKI JAKARTA

Laporan Akhir


IV - 1

BAB IV PENYUSUNAN PEDOMAN


4.1. UMUM

Sesuai dengan kajian literatur yang telah dibahas pada bab sebelumnya,

berikut ini Penyusunan Pedoman Penetapan Daya Tampung dan Daya

Dukung Sumber Daya Air.

4.2. PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG SUMBER DAYA AIR

4.2.1. Langkah-langkah Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air

Pedoman untuk Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air akan disusun

berdasarkan urutan, mulai dari data yang dibutuhkan sampai dengan

prosedur/tahapan untuk menggunakan pedoman tersebut dalam rangka

Penetapan Daya Dukung Sumber Daya Air.

Sebelum membahas pedoman untuk masing-masing metoda dalam

Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air, berikut ini uraian tentang

langkah-langkah yang harus dilaksanakan dalam rangka penetapan daya


1. Pengumpulan Data

a. Data hidrologi debit harian rata-rata untuk semua lokasi

pemantauan kualitas air,

b. Data kualitas air yang meliputi data rutin pemantauan serta kasus

pencemaran,

c. Data hidraulik dan geometri sungai atau sumber airnya (khusus

untuk pemodelan kualitas air),

d. Data jumlah penduduk (data samijaga), beban pencemaran

industri, luas daerah pertanian (sawah, palawija dll) dan

peternakan

2. Analisa Data

Laporan Akhir


IV - 2

Berdasarkan data yang didapat dilakukan analisis data sebagai

berikut :

a. Perhitungan daya tampung tahunan dan musiman berdasarkan

data debit rata-rata harian, prosedur perhitungan

b. Perhitungan beban pencemaran untuk masing-masing jenis

sumber pencemar yaitu untuk penduduk, industri dan juga

pertanian

3. Pengukuran Kualitas Air

a. Persentase probability kejadian pencemaran untuk berbagai

parameter kualitas air spesifik

b. Pengukuran kualitas air untuk parameter kualitas air terkait

terutama untuk pelaksanaan pemodelan kualitas air

Catatan :

- Pelaksanaan pengukuran kualitas air dilakukan secara tepat

waktu pada saat kondisi debit (0,8 – 1,1) x DRDDKA

- Parameter kualitas air berdasarkan % probability kejadian

pencemaran atau Pedoman Pemantauan Kualitas Air

- Lokasi berdasarkan Pedoman Pemantauan Kualitas Air

4. Analisa Kualitas Air

a. Berbasis Titik/Lokasi

Penentuan parameter kualitas air spesifik dan besaran kadarnya

berdasarkan % probability kejadian pencemaran. Hal lain dengan

menggunakan parameter kualitas air berdasarkan Pedoman

Pemantauan Kualitas Air : Parameter kualitas air.

b. Berbasis Ruas/Daerah

Penentuan parameter kualitas air spesifik berdasarkan %

probability kejadian pencemaran dan besaran kadarnya dihitung

melalui pemodelan kualitas air menggunakan beban

pencemaran sebagai hasil kali dari DRDDKA dengan kadar

kualitas air pada butir 3.a, sehingga dapat diketahui besaran

kadar tiap parameter kualitas air yang dimodel untuk setiap

sel/ruas sungai atau sumber air.

5. Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemaran Air

Laporan Akhir


IV - 3

Apabila ada data yang tidak tersedia, maka harus dilakukan upaya untuk

memperoleh data tersebut. Dalam lampiran 4 akan diuraikan prosedur

(SOP) untuk beberapa kegiatan diantaranya :

- Pengukuran debit sungai

- Pengambilan contoh uji kualitas air

- Pemeriksaan Oksigen terlarut (DO),

- Pemeriksaan BOD


4.2.2.1. Kebutuhan Data

Data yang dibutuhkan untuk Metoda Neraca Massa adalah :

1. Data Hidraulika

Data hidraulika yang diperlukan adalah :

a. Alur sungai beserta anak-anak sungainya (inlet)

b. Debit sungai beserta anak-anak sungainya

2. Data Kualitas Air

Data kualitas air yang diperlukan adalah :

a. Kualitas air (BOD) pada alur sungai utama

b. Kualitas air (BOD) pada anak-anak sungai (inlet)

4.2.2.2. Prosedur Penggunaan

Untuk menentukan beban daya tampung dengan menggunakan Metoda

Neraca Massa, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :

1. Buat skema profil aliran sungai beserta anak-anak sungainya

2. Plot data debit dan konsentrasi BOD pada skema profil aliran tersebut

3. Hitung konsentrasi BOD campuran untuk masing-masing aliran yang

telah bercampur.

Rumus yang digunakan untuk perhitungan konsentrasi BOD campuran

adalah :

Laporan Akhir


IV - 4

Dimana :





Laporan Akhir


IV - 5




1. Data Hidraulika

Data hidraulik yang diperlukan adalah :

a. Data debit harian (Qrata-rata)

b. Data kecepatan rata-rata (vrata-rata)



a. Data Temperatur, DO dan BOD

b. Nilai koefisien reaksi orde satu (k)

c. Nilai konstanta reaerasi (k2)

d. Nilai DO jenuh

3. Data Penunjang

a. Data jumlah penduduk di sepanjang aliran sungai

b. Data kegiatan non domestik (industri, peternakan, dll) di

sepanjang aliran sungai yang terdiri dari data : jenis kegiatan,

debit limbah cair yang dihasilkan, kualitas limbah cair

(temperatur, DO dan BOD)



Streeter-Phelps, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :

1. Perhitungan Data Awal

a. Tentukan besarnya debit harian rata-rata (Qrata-rata)

b. Tentukan besarnya nilai Parameter : Temperatur, DO dan BOD

dari sungai

c. Hitung debit limbah domestik berdasarkan jumlah penduduk dan

konsumsi air bersih (l/orang/hari) (Qdomestik)

d. Tentukan besarnya nilai Parameter : Temperatur, DO dan BOD

dari limbah domestik (bila tidak ada data, tentukan berdasarkan

standar)

Laporan Akhir


IV - 6

e. Hitung debit limbah non domestik berdasarkan data kegiatan non

domestic (Qnon domestik)

f. Tentukan besarnya Parameter : Temperatur, DO dan BOD dari

limbah non domestik (bila tidak ada data, tentukan berdasarkan

standar baku mutu limbah cair)

g. Hitung debit dan konsentrasi (Temperatur, DO dan BOD)

campuran untuk limbah cair baik domestik maupun non

domestik.

2. Perhitungan Daya Tampung

a. Tentukan Temperatur, DO, BOD dan BOD Ultimate setelah

pencampuran antara sungai limbah cair (domestik dan non

domestik).

Rumus untuk menghitung Temperatur, DO dan BOD campuran

adalah :

Co = Konsentrasi konstituent awal pada titik buangan setelah

pencampuran (mg/L)

Qr = Laju alir sungai (m3/detik )

Cr = Konsentrasi konstituent dalam sungai sebelum

pencampuran (mg/L)

Cw = Konsentrasi konstituent dalam air limbah (mg/L)

Rumus untuk menghitung BOD Ultimate adalah :

Dimana :

BOD520 = BOD Campuran (dari hitungan sebelumnya)

k = koefisien reaksi orde-1

b. Tentukan Defisit DO setelah pencampuran

QwQr

CwQwCrQrC

..0

'5

20

5

1 ke

BODeBODultimat

Laporan Akhir


IV - 7

Nilai Defisit DO setelah Pencampuran :

DO = DO jenuh – DO campuran

Korelasi nilai k dan k2 terhadap temperatur pencampuran.

Rumus yang digunakan :

k'T = k'20 (1,047)T-20

k2'T = k'2(20) (1,016)T-20

Tentukan tc (waktu yg dibutuhkan untuk mencapai titik kritis) dan

Xc (posisi kondisi kritis). Rumus yang digunakan adalah :

Dimana :

Do = defisit DO pada saat t = 0

Lo = BOD Ultimate pada saat t = 0

Xc = tc. vrata-rata

c. Tentukan Dc (Defisit DO kritis).

Rumus yang digunakan adalah :

d. Tentukan beban BOD Maksimum pada air limbah dibandingkan

terhadap Kelas Mutu Air yang berlaku.

Tahapannya berupa :

Menentukan nilai DO yang diijinkan (DOall).


D all = DO jenuh - DO BM

Dimana :

DO BM : DO sesuai dengan Baku Mutu/Kelas Mutu Air yang

berlaku

Menghitung BOD Ultimate Max.


Lok

kkDo

k

k

kktc

'

''1

'

'ln''

1 22

2

Laporan Akhir


IV - 8

Dimana :

DO : DO defisit

Menghitung BOD max yang diijinkan di sungai (setelah

pencampuran)


Menentukan Daya Tampung (maksimum) BOD di sungai.


4.2.4. Metoda Qual2K


Data yang dibutuhkan untuk Metoda Qual2K adalah :

1. Data Hidraulik

Data hidraulik yang dibutuhkan adalah :

a. Data debit alur sungai dan anak-anak sungai (inlet/outlet)

b. Data penampang melintang (cross section) sungai dan anak-

anak sungai

c. Data kecepatan aliran


Data kuaiitas air yang dibutuhkan adalah :

a. Temperatur, BOD, DO, Algae, Fosfor, Nitrogen

b. Koefisien reaerasi

3. Data Penunjang

kmaks

e

BODLa

51

kmaks elaBOD 51

Laporan Akhir


IV - 9

a. Data iklim dan geografi : temperatur bola basah dan kering (K),

tekanan (mbar), kecepatan angin, derajat sinar matahari

(Langley, hr) dan kecerahan sungai.

b. Koefisien Manning


Berikut ini prosedur penggunaan Metoda Qual2K.

Persiapan Qual2K

1. Memulai QUAL2K

a. Menulis judul dari simulasi yang akan dilakukan

b. Tipe simulasi yang diinginkan dengan 2 pilihan yaitu kondisi tunak dan

dinamik

c. Unit yang akan digunakan yaitu unit Inggris dan SI

d. Jumlah maksimum iterasi yang ingin dilakukan dengan batasan 30

iterasi

e. Jumlah aliran yang akan dibuat

2. Penjelasan tentang aliran yang akan dibuat dengan data yang diminta

a. Nama aliran

b. Titik awal sungai

c. Titik akhir sungai

d. Merupakan sumber sungai atau tidak ?

e. Selang sungai yang akan dimodelkan

3. Simulasi kualitas yang diinginkan

a. Terdapat pilihan temperature, BOD, Algae, Fosfor, Nitrogen, DO

b. BOD dengan data koefisien konversi BOD untuk konsentrasi BOD

4. Data iklim dan geografi yang akan dimasukkan

a. Letak sungai data bujur dan lintangnya

b. Sudut yang dibentuk sungai dari awal hingga titik akhir sungai

tersebut untuk menentukan bila menggunakan koefisiens reaerasi (K2)

pilihan 4 4.3 Ketinggian sungai yang terukur dari awal hingga akhir

untuk K2

5. Membuat beberapa titik untuk pembatasan dengan mengambil sample

harga DO baik min, average, dan max

Laporan Akhir


IV - 10

6. Konversi temperature terhadap BOD untuk Decay dan Settling DO untuk

reaerasi dan SOD

7. Penentuan data hidraulik sungai dengan kebutuhan :

a. Persamaan untuk kecepatan u = a.Qb maka diperlukan data

kecepatan pada beberapa titik di sungai dengan laju air volumentrik

untuk mengetahui koefisien dan konstantanya. Data ini berpengaruh

terhadap koefisien reaerasi (K2) khususnya pilihan 2, 3 , 4, 5 , 6, 8

b. Persamaan untuk kedalaman d = c.Qd maka diperlukan data

kedalaman sungai pada beberpa titik dengan laju alir volumetrik


terhadap pilihan K2 yang sebagian besar merupakan persamaan

empiris.

c. Manning Factor dengan data dapat dilihat pada manual.

8. Penentuan data konstanta reaerasi

a. BOD dengan data decay, settling time (1/hari)

b. SOD rate (g/m2-day)

c. Tipe persamaan reareasi dengan menggunakan persamaan yang

ada (lihat metoda penentuan laju konstanta reareasi K2)

d. Bila persamaan yang digunakan K2 pilihan 7 untuk persamaan K2 =

e.Qf disediakan data untuk data yang dimasukkan K2 dengan harga

e serta f

9. Kondisi awal dengan data yang dimasukkan temperatur, DO, BOD. 1°.

Kenaikan laju air sepanjang sungai dengan data yang dimasukkan laju

alir (m3/s), temperatur (°C), DO, BOD.

10. Data-data untuk aliran awal yang diperlukan laju alir (m3/s), temperatur

(°C), DO, BOD.

11. Harga-harga untuk kondisi iklim global sesuai letak bujur dan lintang

dengan data yang diperlukan

a. Waktu (jam, hari, bulan, tahun)

b. Temperatur bola basah dan kering (K)

c. Tekanan (mbar)

d. Kecepatan angin

e. Derajat sinar matahari (Langley, hr) dan kecerahan sungai.

Laporan Akhir


IV - 11

Prosedur QUAL2K

1. Sub Menu : QUAL2K simulation (batasan model)

Sub menu ini berisi batasan model yang digunakan dalam simulasi. Sub

menu ini memerlukan data sebagai berikut :

Judul Simulasi : Daya Tampung Sumber Daya Air

Tipe Simulasi : Steady State

Unit Simulasi : Metric

Bentuk saluran : Trapezoid Channel

Maksimum Iterasi : 30

2. Sub Menu : Stream Reach System

Sub menu ini memerlukan input sebagai berikut :

Headwater yang terletak pada Ruas

Detail Ruas/Reach

Setiap ruas sungai akan dibagi menjadi elemen-elemen komputasi

dalam program QUAL2K. Jumlah elemen komputasi pada tiap ruas

diperoleh dari perhitungan panjang suatu ruas dibagi dengan beda

jarak perhitungan.

Contoh perhitungan penentuan elemen pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

3. Sub Menu : Computational Element

Sub menu ini berguna untuk melakukan modifikasi elemen perhitungan

dengan sifat elemen yang terdiri dari Dam, Point source, Standart,

Withdrawal, Junction, Upper Junction dan End. Namun dalam simulasi ini

hanya menggunakan Headwater, Standart dan End.

4. Sub Menu : Water Quality Simulation

Sub ini memerlukan input sebagai berikut :

Parameter kualitas air yang akan disimulasikan adalah BOD dan DO.

Laporan Akhir


IV - 12

5. Sub Menu : Geographical dan Climatological Data


Latitude (deg) = 6o

Longitude (deg) = 106o

Standart meridian = 107o

Basis Elevation = 37 m

Dust attenuation coeff = 0.06 (nilai ini disesuaikan dengan nilai yang

distandarkan dalam model)

Koefisien evaporasi, terdiri dari AE dan BE dengan nilai standar yang

biasa dipakai pada model adalah 6.2 10-6 ft/hr-mbar dan 5.5 10-6

m/hr-mbar-m/dtk

6. Sub Menu : Temperatur Correction Factors

Sub ini memerlukan input, sebagai berikut :

A. Koreksi Koefisien BOD

BOD Decay = 1.047

BOD Setlling = 1.024

B. Koreksi Koefisien DO

DO Reaeration = 1.028

SOD Uptake = 1.08

7. Sub Menu : Hydraulic Data


Konstanta Dispersi

Perhitungan konstanta disperse menggunakan persamaan (4.4) yaitu

:

Dimana :

H = ketinggian air (m)

U* = kecepatan rata-rata (m/dt), dihitung dengan menggunakan

persamaan (4.3) yaitu :

Laporan Akhir


IV - 13

E = koefisien disperse longitudinal (m2/dtk), dihitung dengan

menggunakan persamaan (4.2) yaitu :

Manning

Angka manning adalah derajat kekasaran dasar sungai, semakin

kasar permukaan sungai semakin besar hambatan aliran. Angka

manning ditentukan juga oleh kelokan sungai dan debit.

Side slope 1 dan 2

Data yang harus diisi adalah kelerengan tanggul sungai pada sisi kiri

dan kanan sungai.

8. Sub Menu : BOD dan DO Rate Constant


BOD Decay (1/day) atau k1

BOD Settling (1/day) atau k3 yang diperoleh dari hasil perhitungan

dengan menggunakan persamaan (3.12) yaitu:

SOD rate (gr/m2-day) atau k4 yang didasarkan pada di bawah ini :

Laporan Akhir


IV - 14

9. Sub Menu : Initial Condition of the Stream

Sub menu ini menunjukan kondisi awal perairan, yaitu pada saat

pengukuran di lapangan. Sub ini memerlukan input data Temperatur,

BOD dan DO.

10. Sub Menu : Incremental Inflow

Sub ini memerlukan data Debit Inflow, BOD dan DO. Debit input yang

diperlukan adalah data mengenai debit tambahan yang masuk ke ruas

sungai. Debit tambahan yang dimaksud adalah tambahan dari sumber-

sumber yang bersifat non-point source atau beban merata limbah. Debit

ini merupakan hasil pengukuran di lapangan. Sub menu ini mengandung

scenario yang akan digunakan dalam simulasi model.

11. Sub Menu : Head Water Source Data

Sub ini memerlukan dan menggambarkan debit sungai dan nilai awal

kualitas air, dan data yang perlu dimasukan adalah Debit Inflow,

Temperatur, BOD dan DO. Head Water merupakan titik awal atau titik

terhulu dari bagian yang akan disimulasikan dalam model. Head water

dalam simulasi ini adalah titik ruas.

12. Sub Menu : Global Values of Climatology Data

Sub ini memerlukan data sebagai berikut :

Radiasi matahari

Persamaan yang digunakan : Rs = (0.25 + 0.50 n/N) Ra

Dimana :

Ra : Extra Terestrial Matahari

Rs : Radiasi Matahari

Cloud

Rumus Cloudiness adalah sebagai berikut :

Cs = 1 – 0.65 Cl2

Dimana :

Cs = Cloudiness

Cl = Faktor Cloudiness

Laporan Akhir


IV - 15

Tekanan udara dan Kecepatan angin

P = 1 – (0.089 * H/760)

Dimana :

P = Pressure dalam Atmosfir

H = Ketinggian Tempat (Elevasi dari muka air laut dalam m)

Sebagai misal bila ketinggian Ruas Sungai rata-rata adalah 24 m dpl

maka besarnya tekanan udara adalah :

P = 1 – (0.089 * 37/760)

= 0.996 atm

= 996 mbar

Program QUAL2K mensyaratkan data kecepatan angin pada

ketinggian 2 m dari muka air sungai. Apabila data kecepatan angin

tidak tersedia maka digunakan factor koreksi sebagai berikut :

Sebagai misal kecepatan angin adalah 4.5 m/detik dan ketinggian

pengukuran angin stasiun meteorology tersebut adalah 6 m,

sedangkan syarat program QUAL2K adalah memerlukan data

kecepatan angin pada 2 m di atas permukaan air. Dengan

menggunakan table tersebut di atas akhirnya didapat kecepatan

angin 2 m di atas muka air adalah 4.5 m/detik x 0.88 = 3.96 m/detik.

Setelah semua informasi atau data telah di input, Klik “OK” dan akan

diperoleh hasil penetapan daya tampung sumber daya air (sungai).

4.2.5. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air

Dari ke-3 Metoda Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air, yaitu :

Metoda Neraca Massa, Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K, berikut

ini perbandingan ke-3 metoda tersebut ditinjau dari beberapa aspek.

Tabel 4.1. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung SDA

Metoda Penetapan Daya Tampung SDA No Aspek

Neraca Masaa Streeter-Phleps Qual2K

1 Formulasi Mudah Rumit Rumit

2 Ketelitian Kurang Baik Baik

3 Biaya Murah Mahal Mahal

4 Waktu Penelitian Pendek Panjang Panjang

5 Tenaga Ahli Sedang Tinggi Tinggi

Laporan Akhir


IV - 16

Sumber : Analisa, 2010

Berikut ini penjelasan tabel diatas :

1. Dari aspek formulasi (rumus-rumus) yang digunakan untuk pelaksanaan

penetapan daya tampung sumber daya air dalam ke-3 metoda

tersebut, Metoda Neraca Massa mempunyai formula/rumus yang

mudah dan Metoda Streeter-Phelps mempunyai rumus yang lebih

rumit. Sedangkan untuk Metoda Qual2K meskipun penetapannya

menggunakan peranti lunak/software tetapi dalam memasukkan

datanya termasuk rumit.

2. Dari aspek ketelitian (penetapan) berdasarkan formulasi yang

digunakan untuk pelaksanaan penetapan daya tampung sumber

daya air untuk dalam ke-3 metoda tersebut, Metoda Neraca Massa

mempunyai ketelitian yang kurang sedangkan Metoda Streeter-Phelps

dan Metoda Qual2K mempunyai ketelitian yang baik.

3. Dari aspek biaya yang dikeluarkan untuk pelaksanaan penetapan

daya tampung sumber daya air untuk ke-3 metoda tersebut, Metoda

Neraca Massa mengeluarkan biaya yang lebih murah dibandingkan

dengan Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K.

4. Dari aspek waktu penelitian yang dihabiskan untuk pelaksanaan

penetapan daya tampung sumber daya air untuk ke-3 metoda

tersebut, Metoda Neraca Massa menghabiskan waktu paling pendek

dibandingkan dengan Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K.

5. Dari aspek tenaga ahli yang dikerahkan untuk penetapan daya

tampung sumber daya air dengan ke-3 metoda tersebut, Metoda

Neraca Massa cukup menggunakan tenaga ahli berkemampuan

sedang, sedangkan untuk Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K

harus menggunakan tenaga ahli dengan kemampuan tinggi..

Hal lain yang dapat dijadikan catatan dalam penetapan daya tampung

sumber daya air adalah :

- Sungai utama sebaiknya dilakukan dengan pemodelan kualitas air

(Metoda Streeter-Phelps atau Metoda Qual2K)

- Sungai ordo-2 dst dapat menggunakan Metoda Neraca Massa

Laporan Akhir


IV - 17

4.3. PEDOMAN PENETAPAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR

4.3.2. Umum

Pedoman untuk Penetapan Daya Dukung Sumber Daya Air adalah suatu

pedoman yang disusun berdasarkan urutan untuk menetapkan daya

dukung sumber daya air yang merupakan kelanjutan dari Penetapan Daya

Tampung Sumber Daya Air yang telah disusun terlebih dahulu.

Pedoman penetapan daya dukung sumber daya air lebih bersifat umum,

tidak spesifik untuk masing-masing metoda seperti dalam pedoman

penetapan daya tampung sumber daya air. Dimana tahapan dalam

penentuan daya dukung sumber daya air tersebut dapat diaplikasikan

untuk metoda yang mana saja sesuai dengan penetapan daya tampung

yang telah disusun terlebih dahulu.

4.3.3. Kebutuhan Data

Data yang dibutuhkan untuk penetapan daya dukung sumber daya air

adalah :

1. Data hidraulik, kualitas air dan data penunjang sesuai dengan metoda

yang akan digunakan.

2. Data eksisting sarana dan prasarana sanitasi yang ada di sepanjang

aliran sungai

4.3.4. Prosedur

Berikut ini tahapan untuk pedoman penetapan daya dukung sumber daya

air.

1. Tampilkan kondisi eksisting daya dukung sumber daya air, yang

meliputi :

a. Data Hidraulik (debit)

b. Data Kualitas Air

c. Data Penunjang : kegiatan domestik, non domestik, sarana

prasarana sanitasi (tangki septik, MCK, jamban, dll)

2. Lakukan analisa terhadap kondisi eksisting tersebut yang meliputi :

Laporan Akhir


IV - 18

Analisa kualitas air (terhadap baku mutu yang berlaku)

Analisa keberadaan sarana prasarana sanitasi

3. Hitung daya tampung sumber daya air sesuai dengan metoda yang

dipilih (beban BOD maksimum yang diperbolehkan masuk ke badan

air/sungai)

4. Buat program untuk mengurangi beban BOD yang masuk ke badan

air/sungai

5. Hitung kembali daya tampung sumber daya air (beban BOD) sesuai

dengan program yang telah dibuat untuk mengetahui penurunan

beban BOD yang terjadi sesuai dengan program yang telah dibuat.

Program yang dapat dilaksanakan untuk Penetapan Daya Dukung Sumber

Daya Air adalah sebagai berikut :

1. Program Pengendalian Pencemaran Air

Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya mengendalikan

pencemaran air, dilakukan pada sumber pencemar baik domestik

maupun non domestik.

2. Program Pengendalian Kerusakan Lingkungan

Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya untuk

mengendalikan kerusakan lingkungan, khususnya di daerah bantaran

sungai baik pada lahan yang masih terbuka maupun pada lahan yang

telah terbangun (permukiman).

3. Program Penataan Ruang

Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya menata kembali

tata ruang khususnya di daerah bantaran sungai.

4. Program Penegakan Hukum

Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya menegakkan

hukum khususnya terhadap pelanggaran yang ada hubungannya

dengan program daya dukung.

5. Program Peningkatan Peran Masyarakat

Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya meningkatkan

peran serta masyarakat, khususnya yang ada di kawasan bantaran

Laporan Akhir


IV - 19

sungai dalam rangka menunjang program lain dalam kegiatan daya

dukung ini.

Laporan Akhir




Laporan Akhir


IV - 1



4.1. UMUM

Sesuai dengan kajian literatur yang telah dibahas pada bab sebelumnya,

berikut ini Penyusunan Pedoman Penetapan Daya Tampung dan Daya

Dukung Sumber Daya Air.

4.2. PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG SUMBER DAYA AIR

4.2.1. Langkah-langkah Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air

Pedoman untuk Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air akan disusun

berdasarkan urutan, mulai dari data yang dibutuhkan sampai dengan

prosedur/tahapan untuk menggunakan pedoman tersebut dalam rangka

Penetapan Daya Dukung Sumber Daya Air.

Sebelum membahas pedoman untuk masing-masing metoda dalam

Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air, berikut ini uraian tentang

langkah-langkah yang harus dilaksanakan dalam rangka penetapan daya


1. Pengumpulan Data

a. Data hidrologi debit harian rata-rata untuk semua lokasi

pemantauan kualitas air,

b. Data kualitas air yang meliputi data rutin pemantauan serta kasus

pencemaran,

c. Data hidraulik dan geometri sungai atau sumber airnya (khusus

untuk pemodelan kualitas air),

d. Data jumlah penduduk (data samijaga), beban pencemaran

industri, luas daerah pertanian (sawah, palawija dll) dan

peternakan

2. Analisa Data

Laporan Akhir


IV - 2

Berdasarkan data yang didapat dilakukan analisis data sebagai

berikut :

a. Perhitungan daya tampung tahunan dan musiman berdasarkan

data debit rata-rata harian, prosedur perhitungan

b. Perhitungan beban pencemaran untuk masing-masing jenis

sumber pencemar yaitu untuk penduduk, industri dan juga

pertanian

3. Pengukuran Kualitas Air

a. Persentase probability kejadian pencemaran untuk berbagai

parameter kualitas air spesifik

b. Pengukuran kualitas air untuk parameter kualitas air terkait

terutama untuk pelaksanaan pemodelan kualitas air

Catatan :

- Pelaksanaan pengukuran kualitas air dilakukan secara tepat

waktu pada saat kondisi debit (0,8 – 1,1) x DRDDKA

- Parameter kualitas air berdasarkan % probability kejadian

pencemaran atau Pedoman Pemantauan Kualitas Air

- Lokasi berdasarkan Pedoman Pemantauan Kualitas Air

4. Analisa Kualitas Air

a. Berbasis Titik/Lokasi

Penentuan parameter kualitas air spesifik dan besaran kadarnya

berdasarkan % probability kejadian pencemaran. Hal lain dengan

menggunakan parameter kualitas air berdasarkan Pedoman

Pemantauan Kualitas Air : Parameter kualitas air.

b. Berbasis Ruas/Daerah

Penentuan parameter kualitas air spesifik berdasarkan %

probability kejadian pencemaran dan besaran kadarnya dihitung

melalui pemodelan kualitas air menggunakan beban

pencemaran sebagai hasil kali dari DRDDKA dengan kadar

kualitas air pada butir 3.a, sehingga dapat diketahui besaran

kadar tiap parameter kualitas air yang dimodel untuk setiap

sel/ruas sungai atau sumber air.

5. Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemaran Air

Laporan Akhir


IV - 3

Apabila ada data yang tidak tersedia, maka harus dilakukan upaya untuk

memperoleh data tersebut. Dalam lampiran 4 akan diuraikan prosedur

(SOP) untuk beberapa kegiatan diantaranya :

- Pengukuran debit sungai

- Pengambilan contoh uji kualitas air

- Pemeriksaan Oksigen terlarut (DO),

- Pemeriksaan BOD




1. Data Hidraulika

Data hidraulika yang diperlukan adalah :

a. Alur sungai beserta anak-anak sungainya (inlet)

b. Debit sungai beserta anak-anak sungainya



a. Kualitas air (BOD) pada alur sungai utama

b. Kualitas air (BOD) pada anak-anak sungai (inlet)



Neraca Massa, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :

1. Buat skema profil aliran sungai beserta anak-anak sungainya

2. Plot data debit dan konsentrasi BOD pada skema profil aliran tersebut

3. Hitung konsentrasi BOD campuran untuk masing-masing aliran yang

telah bercampur.

Rumus yang digunakan untuk perhitungan konsentrasi BOD campuran

adalah :

Laporan Akhir


IV - 4

Dimana :





Laporan Akhir


IV - 5




1. Data Hidraulika

Data hidraulik yang diperlukan adalah :

a. Data debit harian (Qrata-rata)

b. Data kecepatan rata-rata (vrata-rata)



a. Data Temperatur, DO dan BOD

b. Nilai koefisien reaksi orde satu (k)

c. Nilai konstanta reaerasi (k2)

d. Nilai DO jenuh

3. Data Penunjang

a. Data jumlah penduduk di sepanjang aliran sungai

b. Data kegiatan non domestik (industri, peternakan, dll) di

sepanjang aliran sungai yang terdiri dari data : jenis kegiatan,

debit limbah cair yang dihasilkan, kualitas limbah cair

(temperatur, DO dan BOD)



Streeter-Phelps, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :

1. Perhitungan Data Awal

a. Tentukan besarnya debit harian rata-rata (Qrata-rata)

b. Tentukan besarnya nilai Parameter : Temperatur, DO dan BOD

dari sungai

c. Hitung debit limbah domestik berdasarkan jumlah penduduk dan

konsumsi air bersih (l/orang/hari) (Qdomestik)

d. Tentukan besarnya nilai Parameter : Temperatur, DO dan BOD

dari limbah domestik (bila tidak ada data, tentukan berdasarkan

standar)

Laporan Akhir


IV - 6

e. Hitung debit limbah non domestik berdasarkan data kegiatan non

domestic (Qnon domestik)

f. Tentukan besarnya Parameter : Temperatur, DO dan BOD dari

limbah non domestik (bila tidak ada data, tentukan berdasarkan

standar baku mutu limbah cair)

g. Hitung debit dan konsentrasi (Temperatur, DO dan BOD)

campuran untuk limbah cair baik domestik maupun non

domestik.

2. Perhitungan Daya Tampung

a. Tentukan Temperatur, DO, BOD dan BOD Ultimate setelah

pencampuran antara sungai limbah cair (domestik dan non

domestik).

Rumus untuk menghitung Temperatur, DO dan BOD campuran

adalah :

Co = Konsentrasi konstituent awal pada titik buangan setelah

pencampuran (mg/L)

Qr = Laju alir sungai (m3/detik )

Cr = Konsentrasi konstituent dalam sungai sebelum

pencampuran (mg/L)

Cw = Konsentrasi konstituent dalam air limbah (mg/L)

Rumus untuk menghitung BOD Ultimate adalah :

Dimana :

BOD520 = BOD Campuran (dari hitungan sebelumnya)

k = koefisien reaksi orde-1

b. Tentukan Defisit DO setelah pencampuran

QwQr

CwQwCrQrC

..0

'5

20

5

1 ke

BODeBODultimat

Laporan Akhir


IV - 7

Nilai Defisit DO setelah Pencampuran :

DO = DO jenuh – DO campuran

Korelasi nilai k dan k2 terhadap temperatur pencampuran.


k'T = k'20 (1,047)T-20

k2'T = k'2(20) (1,016)T-20

Tentukan tc (waktu yg dibutuhkan untuk mencapai titik kritis) dan

Xc (posisi kondisi kritis). Rumus yang digunakan adalah :

Dimana :

Do = defisit DO pada saat t = 0

Lo = BOD Ultimate pada saat t = 0

Xc = tc. vrata-rata

c. Tentukan Dc (Defisit DO kritis).


d. Tentukan beban BOD Maksimum pada air limbah dibandingkan

terhadap Kelas Mutu Air yang berlaku.

Tahapannya berupa :

Menentukan nilai DO yang diijinkan (DOall).


D all = DO jenuh - DO BM

Dimana :

DO BM : DO sesuai dengan Baku Mutu/Kelas Mutu Air yang

berlaku

Menghitung BOD Ultimate Max.


Lok

kkDo

k

k

kktc

'

''1

'

'ln''

1 22

2

Laporan Akhir


IV - 8

Dimana :

DO : DO defisit

Menghitung BOD max yang diijinkan di sungai (setelah

pencampuran)


Menentukan Daya Tampung (maksimum) BOD di sungai.


4.2.4. Metoda Qual2K


Data yang dibutuhkan untuk Metoda Qual2K adalah :

1. Data Hidraulik

Data hidraulik yang dibutuhkan adalah :

a. Data debit alur sungai dan anak-anak sungai (inlet/outlet)

b. Data penampang melintang (cross section) sungai dan anak-

anak sungai

c. Data kecepatan aliran


Data kuaiitas air yang dibutuhkan adalah :

a. Temperatur, BOD, DO, Algae, Fosfor, Nitrogen

b. Koefisien reaerasi

3. Data Penunjang

kmaks

e

BODLa

51

kmaks elaBOD 51

Laporan Akhir


IV - 9

a. Data iklim dan geografi : temperatur bola basah dan kering (K),

tekanan (mbar), kecepatan angin, derajat sinar matahari

(Langley, hr) dan kecerahan sungai.

b. Koefisien Manning


Berikut ini prosedur penggunaan Metoda Qual2K.

Persiapan Qual2K

1. Memulai QUAL2K

a. Menulis judul dari simulasi yang akan dilakukan

b. Tipe simulasi yang diinginkan dengan 2 pilihan yaitu kondisi tunak dan

dinamik

c. Unit yang akan digunakan yaitu unit Inggris dan SI

d. Jumlah maksimum iterasi yang ingin dilakukan dengan batasan 30

iterasi

e. Jumlah aliran yang akan dibuat

2. Penjelasan tentang aliran yang akan dibuat dengan data yang diminta

a. Nama aliran

b. Titik awal sungai

c. Titik akhir sungai

d. Merupakan sumber sungai atau tidak ?

e. Selang sungai yang akan dimodelkan

3. Simulasi kualitas yang diinginkan

a. Terdapat pilihan temperature, BOD, Algae, Fosfor, Nitrogen, DO

b. BOD dengan data koefisien konversi BOD untuk konsentrasi BOD

4. Data iklim dan geografi yang akan dimasukkan

a. Letak sungai data bujur dan lintangnya

b. Sudut yang dibentuk sungai dari awal hingga titik akhir sungai

tersebut untuk menentukan bila menggunakan koefisiens reaerasi (K2)

pilihan 4 4.3 Ketinggian sungai yang terukur dari awal hingga akhir

untuk K2

5. Membuat beberapa titik untuk pembatasan dengan mengambil sample

harga DO baik min, average, dan max

Laporan Akhir


IV - 10

6. Konversi temperature terhadap BOD untuk Decay dan Settling DO untuk

reaerasi dan SOD

7. Penentuan data hidraulik sungai dengan kebutuhan :

a. Persamaan untuk kecepatan u = a.Qb maka diperlukan data

kecepatan pada beberapa titik di sungai dengan laju air volumentrik


terhadap koefisien reaerasi (K2) khususnya pilihan 2, 3 , 4, 5 , 6, 8

b. Persamaan untuk kedalaman d = c.Qd maka diperlukan data

kedalaman sungai pada beberpa titik dengan laju alir volumetrik


terhadap pilihan K2 yang sebagian besar merupakan persamaan

empiris.

c. Manning Factor dengan data dapat dilihat pada manual.

8. Penentuan data konstanta reaerasi

a. BOD dengan data decay, settling time (1/hari)

b. SOD rate (g/m2-day)

c. Tipe persamaan reareasi dengan menggunakan persamaan yang

ada (lihat metoda penentuan laju konstanta reareasi K2)

d. Bila persamaan yang digunakan K2 pilihan 7 untuk persamaan K2 =

e.Qf disediakan data untuk data yang dimasukkan K2 dengan harga

e serta f

9. Kondisi awal dengan data yang dimasukkan temperatur, DO, BOD. 1°.

Kenaikan laju air sepanjang sungai dengan data yang dimasukkan laju

alir (m3/s), temperatur (°C), DO, BOD.

10. Data-data untuk aliran awal yang diperlukan laju alir (m3/s), temperatur

(°C), DO, BOD.

11. Harga-harga untuk kondisi iklim global sesuai letak bujur dan lintang

dengan data yang diperlukan

a. Waktu (jam, hari, bulan, tahun)

b. Temperatur bola basah dan kering (K)

c. Tekanan (mbar)

d. Kecepatan angin

e. Derajat sinar matahari (Langley, hr) dan kecerahan sungai.

Laporan Akhir


IV - 11

Prosedur QUAL2K

1. Sub Menu : QUAL2K simulation (batasan model)

Sub menu ini berisi batasan model yang digunakan dalam simulasi. Sub

menu ini memerlukan data sebagai berikut :

Judul Simulasi : Daya Tampung Sumber Daya Air

Tipe Simulasi : Steady State

Unit Simulasi : Metric

Bentuk saluran : Trapezoid Channel

Maksimum Iterasi : 30

2. Sub Menu : Stream Reach System


Headwater yang terletak pada Ruas

Detail Ruas/Reach

Setiap ruas sungai akan dibagi menjadi elemen-elemen komputasi

dalam program QUAL2K. Jumlah elemen komputasi pada tiap ruas

diperoleh dari perhitungan panjang suatu ruas dibagi dengan beda

jarak perhitungan.

Contoh perhitungan penentuan elemen pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

3. Sub Menu : Computational Element

Sub menu ini berguna untuk melakukan modifikasi elemen perhitungan

dengan sifat elemen yang terdiri dari Dam, Point source, Standart,

Withdrawal, Junction, Upper Junction dan End. Namun dalam simulasi ini

hanya menggunakan Headwater, Standart dan End.

4. Sub Menu : Water Quality Simulation


Parameter kualitas air yang akan disimulasikan adalah BOD dan DO.

Laporan Akhir


IV - 12

5. Sub Menu : Geographical dan Climatological Data


Latitude (deg) = 6o

Longitude (deg) = 106o

Standart meridian = 107o

Basis Elevation = 37 m

Dust attenuation coeff = 0.06 (nilai ini disesuaikan dengan nilai yang

distandarkan dalam model)

Koefisien evaporasi, terdiri dari AE dan BE dengan nilai standar yang

biasa dipakai pada model adalah 6.2 10-6 ft/hr-mbar dan 5.5 10-6

m/hr-mbar-m/dtk

6. Sub Menu : Temperatur Correction Factors


A. Koreksi Koefisien BOD

BOD Decay = 1.047

BOD Setlling = 1.024

B. Koreksi Koefisien DO

DO Reaeration = 1.028

SOD Uptake = 1.08

7. Sub Menu : Hydraulic Data


Konstanta Dispersi

Perhitungan konstanta disperse menggunakan persamaan (4.4) yaitu

:

Dimana :

H = ketinggian air (m)

U* = kecepatan rata-rata (m/dt), dihitung dengan menggunakan

persamaan (4.3) yaitu :

Laporan Akhir


IV - 13

E = koefisien disperse longitudinal (m2/dtk), dihitung dengan

menggunakan persamaan (4.2) yaitu :

Manning

Angka manning adalah derajat kekasaran dasar sungai, semakin

kasar permukaan sungai semakin besar hambatan aliran. Angka

manning ditentukan juga oleh kelokan sungai dan debit.

Side slope 1 dan 2

Data yang harus diisi adalah kelerengan tanggul sungai pada sisi kiri

dan kanan sungai.

8. Sub Menu : BOD dan DO Rate Constant


BOD Decay (1/day) atau k1

BOD Settling (1/day) atau k3 yang diperoleh dari hasil perhitungan

dengan menggunakan persamaan (3.12) yaitu:

SOD rate (gr/m2-day) atau k4 yang didasarkan pada di bawah ini :

Laporan Akhir


IV - 14

9. Sub Menu : Initial Condition of the Stream

Sub menu ini menunjukan kondisi awal perairan, yaitu pada saat

pengukuran di lapangan. Sub ini memerlukan input data Temperatur,

BOD dan DO.

10. Sub Menu : Incremental Inflow

Sub ini memerlukan data Debit Inflow, BOD dan DO. Debit input yang

diperlukan adalah data mengenai debit tambahan yang masuk ke ruas

sungai. Debit tambahan yang dimaksud adalah tambahan dari sumber-

sumber yang bersifat non-point source atau beban merata limbah. Debit

ini merupakan hasil pengukuran di lapangan. Sub menu ini mengandung

scenario yang akan digunakan dalam simulasi model.

11. Sub Menu : Head Water Source Data

Sub ini memerlukan dan menggambarkan debit sungai dan nilai awal

kualitas air, dan data yang perlu dimasukan adalah Debit Inflow,

Temperatur, BOD dan DO. Head Water merupakan titik awal atau titik

terhulu dari bagian yang akan disimulasikan dalam model. Head water

dalam simulasi ini adalah titik ruas.

12. Sub Menu : Global Values of Climatology Data

Sub ini memerlukan data sebagai berikut :

Radiasi matahari

Persamaan yang digunakan : Rs = (0.25 + 0.50 n/N) Ra

Dimana :

Ra : Extra Terestrial Matahari

Rs : Radiasi Matahari

Cloud

Rumus Cloudiness adalah sebagai berikut :

Cs = 1 – 0.65 Cl2

Dimana :

Cs = Cloudiness

Cl = Faktor Cloudiness

Laporan Akhir


IV - 15

Tekanan udara dan Kecepatan angin

P = 1 – (0.089 * H/760)

Dimana :

P = Pressure dalam Atmosfir

H = Ketinggian Tempat (Elevasi dari muka air laut dalam m)

Sebagai misal bila ketinggian Ruas Sungai rata-rata adalah 24 m dpl

maka besarnya tekanan udara adalah :

P = 1 – (0.089 * 37/760)

= 0.996 atm

= 996 mbar

Program QUAL2K mensyaratkan data kecepatan angin pada

ketinggian 2 m dari muka air sungai. Apabila data kecepatan angin

tidak tersedia maka digunakan factor koreksi sebagai berikut :

Sebagai misal kecepatan angin adalah 4.5 m/detik dan ketinggian

pengukuran angin stasiun meteorology tersebut adalah 6 m,

sedangkan syarat program QUAL2K adalah memerlukan data

kecepatan angin pada 2 m di atas permukaan air. Dengan

menggunakan table tersebut di atas akhirnya didapat kecepatan

angin 2 m di atas muka air adalah 4.5 m/detik x 0.88 = 3.96 m/detik.

Setelah semua informasi atau data telah di input, Klik “OK” dan akan

diperoleh hasil penetapan daya tampung sumber daya air (sungai).

4.2.5. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air

Dari ke-3 Metoda Penetapan Daya Tampung Sumber Daya Air, yaitu :

Metoda Neraca Massa, Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K, berikut

ini perbandingan ke-3 metoda tersebut ditinjau dari beberapa aspek.

Tabel 4.1. Evaluasi Metoda Penetapan Daya Tampung SDA

Metoda Penetapan Daya Tampung SDA No Aspek

Neraca Masaa Streeter-Phleps Qual2K

1 Formulasi Mudah Rumit Rumit

2 Ketelitian Kurang Baik Baik

3 Biaya Murah Mahal Mahal

4 Waktu Penelitian Pendek Panjang Panjang

5 Tenaga Ahli Sedang Tinggi Tinggi

Laporan Akhir


IV - 16


Berikut ini penjelasan tabel diatas :

1. Dari aspek formulasi (rumus-rumus) yang digunakan untuk pelaksanaan

penetapan daya tampung sumber daya air dalam ke-3 metoda

tersebut, Metoda Neraca Massa mempunyai formula/rumus yang

mudah dan Metoda Streeter-Phelps mempunyai rumus yang lebih

rumit. Sedangkan untuk Metoda Qual2K meskipun penetapannya

menggunakan peranti lunak/software tetapi dalam memasukkan

datanya termasuk rumit.

2. Dari aspek ketelitian (penetapan) berdasarkan formulasi yang

digunakan untuk pelaksanaan penetapan daya tampung sumber

daya air untuk dalam ke-3 metoda tersebut, Metoda Neraca Massa

mempunyai ketelitian yang kurang sedangkan Metoda Streeter-Phelps

dan Metoda Qual2K mempunyai ketelitian yang baik.

3. Dari aspek biaya yang dikeluarkan untuk pelaksanaan penetapan

daya tampung sumber daya air untuk ke-3 metoda tersebut, Metoda

Neraca Massa mengeluarkan biaya yang lebih murah dibandingkan

dengan Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K.

4. Dari aspek waktu penelitian yang dihabiskan untuk pelaksanaan

penetapan daya tampung sumber daya air untuk ke-3 metoda

tersebut, Metoda Neraca Massa menghabiskan waktu paling pendek

dibandingkan dengan Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K.

5. Dari aspek tenaga ahli yang dikerahkan untuk penetapan daya

tampung sumber daya air dengan ke-3 metoda tersebut, Metoda

Neraca Massa cukup menggunakan tenaga ahli berkemampuan

sedang, sedangkan untuk Metoda Streeter-Phelps dan Metoda Qual2K

harus menggunakan tenaga ahli dengan kemampuan tinggi..

Hal lain yang dapat dijadikan catatan dalam penetapan daya tampung

sumber daya air adalah :

- Sungai utama sebaiknya dilakukan dengan pemodelan kualitas air

(Metoda Streeter-Phelps atau Metoda Qual2K)

- Sungai ordo-2 dst dapat menggunakan Metoda Neraca Massa

Laporan Akhir


IV - 17

4.3. PEDOMAN PENETAPAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR

4.3.2. Umum

Pedoman untuk Penetapan Daya Dukung Sumber Daya Air adalah suatu

pedoman yang disusun berdasarkan urutan untuk menetapkan daya

dukung sumber daya air yang merupakan kelanjutan dari Penetapan Daya

Tampung Sumber Daya Air yang telah disusun terlebih dahulu.

Pedoman penetapan daya dukung sumber daya air lebih bersifat umum,

tidak spesifik untuk masing-masing metoda seperti dalam pedoman

penetapan daya tampung sumber daya air. Dimana tahapan dalam

penentuan daya dukung sumber daya air tersebut dapat diaplikasikan

untuk metoda yang mana saja sesuai dengan penetapan daya tampung

yang telah disusun terlebih dahulu.

4.3.3. Kebutuhan Data

Data yang dibutuhkan untuk penetapan daya dukung sumber daya air

adalah :

1. Data hidraulik, kualitas air dan data penunjang sesuai dengan metoda

yang akan digunakan.

2. Data eksisting sarana dan prasarana sanitasi yang ada di sepanjang

aliran sungai

4.3.4. Prosedur

Berikut ini tahapan untuk pedoman penetapan daya dukung sumber daya

air.

1. Tampilkan kondisi eksisting daya dukung sumber daya air, yang

meliputi :

a. Data Hidraulik (debit)

b. Data Kualitas Air

c. Data Penunjang : kegiatan domestik, non domestik, sarana

prasarana sanitasi (tangki septik, MCK, jamban, dll)

2. Lakukan analisa terhadap kondisi eksisting tersebut yang meliputi :

Laporan Akhir


IV - 18

Analisa kualitas air (terhadap baku mutu yang berlaku)

Analisa keberadaan sarana prasarana sanitasi

3. Hitung daya tampung sumber daya air sesuai dengan metoda yang

dipilih (beban BOD maksimum yang diperbolehkan masuk ke badan

air/sungai)

4. Buat program untuk mengurangi beban BOD yang masuk ke badan

air/sungai

5. Hitung kembali daya tampung sumber daya air (beban BOD) sesuai

dengan program yang telah dibuat untuk mengetahui penurunan

beban BOD yang terjadi sesuai dengan program yang telah dibuat.

Program yang dapat dilaksanakan untuk Penetapan Daya Dukung Sumber

Daya Air adalah sebagai berikut :


Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya mengendalikan

pencemaran air, dilakukan pada sumber pencemar baik domestik

maupun non domestik.


Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya untuk

mengendalikan kerusakan lingkungan, khususnya di daerah bantaran

sungai baik pada lahan yang masih terbuka maupun pada lahan yang

telah terbangun (permukiman).


Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya menata kembali

tata ruang khususnya di daerah bantaran sungai.


Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya menegakkan

hukum khususnya terhadap pelanggaran yang ada hubungannya

dengan program daya dukung.


Adalah program yang dilaksanakan dalam upaya meningkatkan

peran serta masyarakat, khususnya yang ada di kawasan bantaran

Laporan Akhir


IV - 19

sungai dalam rangka menunjang program lain dalam kegiatan daya

dukung ini.

Laporan Akhir


BAB V APLIKASI PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA

DUKUNG SUMBER DAYA AIR

Laporan Akhir


V - 1

BAB V APLIKASI PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG

DAN DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR 5.1. UMUM

Untuk mengaplikasikan pedoman penetapan daya tampung dan daya

dukung pada sumber daya air yang ada perlu dilengkapi data sesuai

dengan daftar data yang dibutuhkan yang telah diuraikan pada bab

sebelumnya.

Berikut ini rekapitulasi ketersediaan data, untuk mengetahui metoda apa

yang bisa diterapkan dalam penentuan daya tampung sumber daya air.

5.2. KETERSEDIAAN DATA

5.2.1. Data Hidraulik

Berdasarkan data sekunder yang diperoleh dari berbagai studi dan Balai

Hidrologi - Puslitbang Sumber Daya Air, berikut ini daftar sungai beserta

ketersediaan data hidraulik.

Tabel 5.1. Rekapitulasi Ketersediaan Data Hidraulik

No Nama Sungai Data Debit Keterangan

1 K.Mookervart Ada -

2 K.Angke Ada Tahun 2006 - 2007

3 K.Pesanggrahan Ada Tahun 2006 - 2008

4 K.Grogol Ada Tahun 2006 - 2007

5 K.Krukut Ada Tahun 2006 - 2008

6 K.Ciliwung Ada -

7 K.Baru Timur Tidak Ada -

8 K.Cipinang Ada Lengkap dengan anak-anak sungai

9 K.Sunter Ada Tahun 2006 - 2008

10 K.Buaran Tidak Ada -

11 K.Jati Kramat Tidak Ada -

12 K.Cakung Tidak Ada -

13 K.Baru Barat Tidak Ada -


5.2.2. Data Kualitas Air

Laporan Akhir


V - 2

Berdasarkan sumber dari BPLHD DKI Jakarta, berikut ini daftar sungai beserta

ketersediaan data kualitas air.

Tabel 5.2. Rekapitulasi Ketersediaan Data Kualitas Air

No Nama Sungai Data Kualitas Air Keterangan

1 K.Mookervart Ada Tahun 2004 s/d 2008

2 K.Angke Ada Tahun 2004 s/d 2008

3 K.Pesanggrahan Ada Tahun 2004 s/d 2008

4 K.Grogol Ada Tahun 2004 s/d 2008

5 K.Krukut Ada Tahun 2004 s/d 2008

6 K.Ciliwung Ada Tahun 2004 s/d 2008

7 K.Baru Timur Ada Tahun 2004 s/d 2008

8 K.Cipinang Ada Tahun 2004 s/d 2008

9 K.Sunter Ada Tahun 2004 s/d 2008

10 K.Buaran Ada Tahun 2004 s/d 2008

11 K.Jati Kramat Ada Tahun 2004 s/d 2008

12 K.Cakung Ada Tahun 2004 s/d 2008

13 K.Baru Barat Tidak Ada -


5.2.3. Data Penunjang

Berdasarkan sumber dari BPLHD DKI Jakarta, BPS dan studi-studi terdahulu

berikut ini daftar sungai beserta ketersediaan data penunjang.

Tabel 5.3. Rekapitulasi Ketersediaan Data Penunjang

Data Penunjang No Nama Sungai

Domestik Non Domestik

1 K.Mookervart Ada Ada

2 K.Angke Ada Ada

3 K.Pesanggrahan Ada Ada

4 K.Grogol Ada Ada

5 K.Krukut Ada Ada

6 K.Ciliwung Ada Ada

7 K.Baru Timur Ada Tidak Ada

8 K.Cipinang Ada Ada

9 K.Sunter Ada Ada

10 K.Buaran Ada Ada

11 K.Jati Kramat Tidak Ada Tidak Ada

12 K.Cakung Ada Ada

13 K.Baru Barat Ada Ada


5.3. ANALISA KETERSEDIAAN DATA PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN DAYA

DUKUNG SUMBER DAYA AIR

5.3.1. Analisa Ketersediaan Data

Laporan Akhir


V - 3

Berdasarkan ketersediaan data pada masing-masing sungai yang ada di

Propinsi DKI Jakarta, berikut ini rekapitulasi beserta penentuan metoda yang

dapat digunakan untuk penetapan daya tampung dan daya dukung

sumber daya air.

Tabel 5.4. Analisa dan Penentuan Metoda Penetapan Daya Tampung SDA

Ketersediaan Data

Penunjang No Nama Sungai Hidraulik Kualitas Air

Domestik Non Domestik

Metoda

1 K.Mookervart Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

2 K.Angke Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

3 K.Pesanggrahan Ada Ada Ada Ada Metoda Qual2K

4 K.Grogol Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

5 K.Krukut Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

6 K.Ciliwung Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

7 K.Baru Timur Tidak Ada Ada Ada Tidak Ada *)

8 K.Cipinang Ada Ada Ada Ada Metoda Neraca Massa

9 K.Sunter Ada Ada Ada Ada Metoda Streeter-Phelps

10 K.Buaran Tidak Ada Ada Ada Ada *)

11 K.Jati Kramat Tidak Ada Ada Tidak Ada Tidak Ada *)

12 K.Cakung Tidak Ada Ada Ada Ada *)

13 K.Baru Barat Tidak Ada Tidak Ada Ada Ada *)

Sumber : Analisa, 2010 Keterngan : *) Tidak bisa dihitung (data tidak lengkap)

5.4. TINJAUAN KHUSUS APLIKASI PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG DAN

DAYA DUKUNG SUMBER DAYA AIR

5.4.1. Kali Cipinang

Berdasarkan analisa ketersediaan data yang telah dibahas sebelumnya,

maka untuk Penetapan Daya Tampung dan Daya Dukung di Kali Cipinang

dihitung dengan Metoda Neraca Massa.

Berikut ini hasil perhitungan Daya Tampung Kali Cipinang.

Laporan Akhir


V - 4

Tabel 5.5. Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemar Kali Cipinang dengan Metoda Neraca Massa

Awal Masukan Campuran

Q BOD Q BOD Q BOD Beban Lokasi

m3/dt mg/L m3/dt mg/L m3/dt mg/L Ton/Hari

Radar Auri 1,64 12,9 - - - - 1,83

Qd1 1,64 11,8 - - - - 1,67

Qd2 1,64 17,1 0,1 150 1,74 24,74 3,72

Lap.Tembak 1,81 - - - - - -

Qd3 1,81 - - - - - -

Qd4 1,81 37,7 0,37 150 2,18 56,76 10,69

Ciracas 2,31 - - - - - -

Qd5 2,31 58,2 0,26 150 2,57 67,49 14,99

Qd6 2,57 67,5 0,42 150 2,99 79,09 20,43

Jemb. K. Ramb 2,99 - - - - - -

Qd7 2,99 - - - - - -

Qd8 2,99 77,6 0,95 150 3,94 95,06 32,36

Pdk. Gede 3,95 - - - - - -

Qd9 3,95 - - - - - -

Qd10 3,95 95,1 0,35 150 4,3 99,57 36,99

Halim 5,61 - - - - - -

Qd11 5,61 - - - - - -

Qd12 5,61 102 0,76 150 6,37 107,73 59,29

Jl. Basuki Rahmat

6,56 - - - - - -

Qd13 6,56 - - 6,56 - -

Qd14 6,56 106 0,35 150 6,91 108,23 64,62

Sumber : Analisa 2010

Dari tabel diatas, maka berikut ini Profil Daya Dukung Kali Cipinang

yang diwakili oleh debit di Kali Cipinang dapat dilihat pada gambar

berikut :

Laporan Akhir


V - 5

Gambar 5. 1. Profil Debit di Kali Cipinang

Berikut ini Profil Daya Tampung di Kali Cipinang hasil perhitungan

dengan menggunakan Metoda Neraca Massa yang diwakili oleh

Parameter BOD, dimana dengan metoda ini dapat dilihat perubahan

beban BOD di Kali Cipinang mulai dari hulu sampai dengan hilir.

Berikut ini Profil Beban BOD di Kali Cipinang dari hulu sampai dengan

hilir.

Laporan Akhir


V - 6

Gambar 5. 2. Profil Beban BOD di Kali Cipinang

Dari gambar diatas terlihat jelas bahwa beban BOD dari hulu ke hilir

mengalami peningkatan seiring dengan masuknya limbah cair, khususnya

yang berasal dari kegiatan domestik. Selain itu, kondisi BOD di Kali Cipinang

sendiri memang sudah dalam kondisi tercemar berat.

Untuk mengurangi pencemaran Kali Cipinang adalah dengan upaya untuk

memperbaiki daya dukung lingkungan di sepanjang aliran sungai. Seperti

telah dibahas pada bab sebelumnya tentang pedoman penetapan daya

dukung, ada 5 (lima) program utama untuk penetapan daya dukung, yaitu :






Dari ke-5 program tersebut, program pengendalian pencemaran air

merupakan program yang paling tepat untuk mengurangi beban BOD yang

masuk ke Kali Cipinang tersebut baik dari sumbernya maupun pada Kali

Cipinang itu sendiri. Hal tersebut dapat direalisasikan dalam bentuk :

1. Reduksi beban BOD pada sumbernya, yang dapat dilaksanakan

dalam bentuk :

- Pembuatan tangki septik komunal

- Pengolahan air buangan (khususnya black water) dengan alternatif

: pengolahan ke IPAL terpusat

2. Reduksi BOD pada sungai, yang dapat dilaksanakan dengan cara :

- Pembuatan unit bioremediasi, dimana beban BOD yang ada pada

sungai diuraikan oleh mikroorganisma

- Pembuatan unit aerasi, dimana ditambahkan oksigen kedalam air

sungai supaya membantu mikroorganisma dalam menguraikan

beban BOD.

Laporan Akhir


V - 7

Bila hal itu dapat direalisasikan, maka berikut ini profil BOD dari hulu ke hilir

dengan 2 skenario.

Gambar 5.3. Simulasi Profil Beban BOD Kali Cipinang

Keterangan :

- Beban BOD-1

Adalah beban BOD awal sesuai dengan kondisi Kali Cipinang

- Beban BOD-2

Adalah beban BOD setelah ada tindakan berupa pengurangan

beban BOD pada sumbernya

- Beban BOD-3

Adalah beban BOD setelah ada tindakan berupa pengurangan

beban BOD pada sumbernya disertai pengurangan beban BOD pada

Kali Cipinang itu sendiri

Terlihat dengan jelas pengurangan beban BOD dengan kedua tindakan

tersebut.

5.4.2. Kali Krukut

Laporan Akhir


V - 8

Berdasarkan analisa ketersediaan data yang telah dibahas

sebelumnya, maka untuk Penetapan Daya Tampung dan Daya

Dukung di Kali Krukut dihitung dengan Metoda Streeter-Phelps.

Berikut kondisi daya dukung di Kali Krukut :

Laporan Akhir


V - 9

Tabel 5. 6. Daya Dukung Kali Krukut

No Perihal Q (m3/det)

1 Sungai 9,31

2 Domestik 0,080829167

3 Non Domestik 0,110151389

a Makanan 0,01712963

b Mall 0,015625

c Rumah Sakit 0,003246528

d Apartemen 0,029069097

e Lain-lain 0,045081134


Dengan kondisi tersebut diatas, disertai data-data penunjang lainnya berikut

ini perhitungan daya tampung Kali Krukut.

Tabel 5. 7. Data untuk Perhitungan Daya Tampung Kali Krukut

Sungai

Q 9,31 m3/det

BOD 6,82 mg/L

DO 1,17 mg/L

Air Limbah

Q Domestik 0,080829167 m3/det

Q Non Domestik 0,110151389 m3/det

k1 0,455

k2 0,35

DO (BM Kls III) 3 mg/L


Laporan Akhir


V - 10

Tabel 5. 8. Hasil Perhitungan Daya Tampung Kali Krukut

Campuran

BOD 8,42 mg/L

DO 1,19 mg/L

Defisit DO Awal 6,85 mg/L

tc 1,79 hari

Xc 154,78 km

Dc 4,87 mg/L

Hasil Perhitungan

BOD max 6,80 mg/L

BOD ijin 4,74 mg/L

Daya Tampung 44.659,33 mg/dt

1408,38 Ton/Tahun


Dari hasil perhitungan daya tampung Kali Krukut seperti terlihat pada tabel

diatas, dapat disimpulkan bahwa kondisi daya dukung di sepanjang Kali

Krukut sudah tidak memadai lagi untuk ekosistem perairan (sungai). Bahkan

kondisi yang ada menyebabkan terjadinya penambahan beban pencemar

baik yang disebabkan oleh kegiatan domestik maupun non domestik. Untuk

mengatasi hal itu maka perlu upaya untuk perbaikan daya dukung

lingkungan di sepanjang Kali Krukut.

Upaya yang dapat dilakukan untuk perbaikan daya dukung khususnya di

Kali Krukut sesuai dengan pedoman yang telah dibahas pada bab

sebelumnya, ada 5 (lima) program utama untuk penetapan daya dukung,

yaitu :






Sama halnya dengan perbaikan daya dukung Kali Cipinang, untuk Kali

Krukut juga upaya yang paling prioritas dalam rangka memperbaiki daya

Laporan Akhir


V - 11

dukung lingkungan sepanjang aliran Kali Krukut adalah dengan program

pengendalian pencemaran air.

Program tersebut dapat direalisasikan dalam bentuk pengurangan beban

BOD yang masuk ke Kali Krukut. Kegiatan tersebut dapat berupa :

1. Pembuatan tangki septik komunal

2. Pembuatan MCK komunal

3. Penyaluran air limbah black water ke IPAL terpusat

Selain program pengurangan beban BOD pada sumber pencemar,

pengurangan BOD juga perlu dilakukan pada Kali Krukut itu sendiri, karena

kualitas air Kali Krukut yang sudah melewati baku mutu. Program

pengurangan beban BOD pada Kali Krukut dapat dilakukan dengan :

1. Pembuatan unit bioremediasi, dimana beban BOD yang ada pada

sungai diuraikan oleh mikroorganisma

2. Pembuatan unit aerasi, dimana ditambahkan oksigen kedalam air

sungai supaya membantu mikroorganisma dalam menguraikan beban

BOD.

Bila telah dilaksanakan kegiatan tersebut, maka daya dukung lingkungan

perairan diharapkan dapat meningkat sehingga beban BOD pada perairan

dapat turun dan memenuhi Baku Mutu Air yang berlaku.

Berikut hasil perhitungan daya tampung Kali Krukut dengan beberapa

alternatif.

Tabel 5. 9. Beban BOD dengan Beberapa Kondisi di Kali Krukut

Beban BOD No Kondisi

mg/L Ton/Hari Ton/Tahun

1 Kondisi -1 8,42 6,77 2472,20

2 Kondisi-2 6,88 5,54 2021,12

3 Kondisi-3 6,72 5,41 1973,91

4 Kondisi-4 4,45 3,58 1306,45 Sumber : Analisa, 2010

Keterangan :

Laporan Akhir


V - 12

- Kondisi-1

Kondisi beban BOD pada saat ini

- Kondisi-2

Kondisi beban BOD setelah pengurangan kadar BOD di sumber

pencemar sebanyak 75%

Laporan Akhir


V - 13

- Kondisi-3


pencemar sebanyak 90%

- Kondisi-4


pencemar sebanyak 90% disertai pengurangan kadar BOD pada badan

air

Berikut gambar profil BOD tersebut.

Gambar 5.4. Simulasi Profil Beban BOD Kali Krukut

Dari beberapa kondisi diatas dapat dilihat bahwa dengan pada Kondisi-4,

beban pencemar maksimum dapat terpenuhi.

Tinjauan Khusus Bioremediasi

Bioremediasi adalah upaya pemulihan kualitas air dengan menguraikan

senyawa organik, melalui cara-cara biologis (memanfaatkan tanaman,

mikroorganisme).

Laporan Akhir


V - 14

Konsep Remediasi :

1. Reaerasi : menambahkan oksigen terlarut ke dalam air yang diolah.

Reaerasi secara alamiah terjadi dengan adanya kontak air limbah

dengan udara yang ada di atas air, dan adanya pergerakan air.

Kontak ini mengakibatkan transfer oksigen di dalam udara ke dalam

fasa cair (oksigen terlarut di dalam air).

2. Biofiltrasi : pengolahan air limbah menggunakan lapisan

mikroorganisme yang dibiakkan pada suatu media sehingga tumbuh

dan berkembang.

Film (lapisan) mikroorganisme ini akan menguraikan senyawa organic

di dalam air limbah yang diolah, secara aerob atau anaerob. Proses

anaerobic biasanya digunakan untuk menurunkan senyawa organik

limbah yang cukup tinggi, sedangkan proses aerob untuk air yang

tercemar sedang.

5.5. REKOMENDASI PROGRAM DAYA DUKUNG DAN DAYA TAMPUNG SUMBER

DAYA AIR

5.5.1. Umum

Dari uraian diatas, upaya yang dapat dilakukan untuk perbaikan daya

dukung dan daya tampung sumber daya air khususnya di Kali Cipinang dan

Kali Krukut sesuai dengan pedoman yang telah dibahas pada bab

sebelumnya, ada 5 (lima) program utama untuk penetapan daya dukung,

yaitu :






Berikut ini akan dibahas Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan

Daya Tampung untuk Kali Cipinang dan Kali Krukut meliputi : lokasi, kondisi

dan sasaran kualitas air, penyebab/sumber masalah, kegiatan serta

penanggung jawab (sektor utama, sektor terkait).

Laporan Akhir


V - 15

5.5.2. Kali Cipinang

Berikut ini Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung

untuk Kali Cipinang.

Laporan Akhir


V - 16

Tabel 5. 10. Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung Kali Cipinang

Penanggung Jawab Kegiatan Titik Pantau

Mutu Air Saat Ini

Mutu Air Sasaran

Sumber Masalah Kegiatan Sektor Utama Sektor Terkait

Jl. Auri (Taman Bunga Cibubur)

Tercemar Berat

Kelas III A. Program Pengendalian Pencemaran Air

Jl. Pondok Gede, Tol Taman mini (Kramat Jati)

Limbah Domestik 1. Pembuatan tangki septik komunal BPLHD (KLH Wilayah : Jakarta

Timur)

BPLHD DKI Jakarta

Jl. Raya Bogor (Komseko)

2. Pembuatan MCK komunal Dinas Kesehatan

Jl. Kampung Dukuh


Dinas PU

Ciracas (Pemadam)

Limbah Non Domestik

1. Pembuatan IPAL Industri

Jl. Halim Perdana Kusumah

2. Pembuatan IPAL Restauran

Sampah 1. Program 3R BPLHD DKI Jakarta

2. Pembuatan Jaring Sampah (sungai) Dinas PU

3. Pembuatan TPSA

Dinas Kebersihan (Sudin

Kebersihan Jakarta Timur)

Kualitas Air (Sungai)

1. Bioremediasi Dinas PU Pengairan

BPLHD DKI Jakarta

2. Aerasi

B. Program Pengendalian Kerusakan Lingkungan

Lahan Terbuka 1. Pelestarian daerah tangkapan air Dinas Kehutanan BPLHD DKI Jakarta

2. Program penghijauan sempadan sungai Dinas PU Pengairan

Laporan Akhir


V - 17


Mutu Air Saat Ini

Mutu Air Sasaran


3. Pembuatan sumur resapan dan bio pori

C. Program Penataan Ruang

1. Monitoring dan pengawasan tata ruang BPLHD DKI Jakarta

2. Sosialisasi tata ruang

Pelanggaran Tata Ruang

3. Penerapan peraturan

Dinas Tata Ruang Jakarta

Timur

1. Penertiban bangunan liar

Bangunan Liar pada Sempadan Sungai

2. Penerapan peraturan dan sanksi

D. Program Penegakan Hukum

Pelanggaran Peraturan Pengelolaan Sungai

1. Sosialisasi peraturan pengendalian pencemaran air

Pemda Jakarta Timur

BPLHD DKI Jakarta

2. Sosialisasi program pelestarian sungai

E. Program Peran Serta Masyarakat

Kurangnya Partisipasi Masyarakat dalam Pengelolaan Sungai

1. Penyuluhan, pelatihan dan pendampingan

Pemda Jakarta Timur

BPLHD (KLH Wilayah :

Jakarta Timur)

2. Pembentukan Forum Masyarakat Peduli Kali Cipinang

3. Melibatkan lembaga yang sudah ada

Kurangnya Sarana dan Prasarana Pendukung

1. Penambahan dan peningkatan sarana dan prasarana untuk sosialisasi

BPLHD (KLH Wilayah : Jakarta Timur)

Dinas PU


Laporan Akhir


V - 18

Laporan Akhir


V - 19

5.5.3. Kali Krukut

Berikut ini Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung untuk Kali Krukut .

Tabel 5.11.

Indikasi Program Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung Kali Krukut


Mutu Air Saat Ini

Mutu Air Sasaran


Jl. Pondok Labu

Tercemar Berat

Kelas III A. Program Pengendalian Pencemaran Air

Jl. Pejompongan (Karet Tengsin)

Limbah Domestik

1. Pembuatan tangki septik komunal BPLHD (KLH Wilayah : Jakarta Selatan)

BPLHD DKI Jakarta

2. Pembuatan MCK komunal Dinas Kesehatan


Dinas PU

Limbah Non Domestik

1. Pembuatan IPAL Industri

2. Pembuatan IPAL Restauran

Sampah 1. Program 3R BPLHD DKI Jakarta

2. Pembuatan Jaring Sampah (sungai) Dinas PU

3. Pembuatan TPSA

Dinas Kebersihan

(Sudin Kebersihan

Jakarta Selatan)

Kualitas Air (Sungai)

1. Bioremediasi Dinas PU Pengairan

2. Aerasi

BPLHD DKI Jakarta

B. Program Pengendalian Kerusakan Lingkungan

Lahan Terbuka 1. Pelestarian daerah tangkapan air Dinas Kehutanan

BPLHD DKI Jakarta

Laporan Akhir


V - 20


Mutu Air Saat Ini

Mutu Air Sasaran


2. Program penghijauan sempadan sungai Dinas PU Pengairan

3. Pembuatan sumur resapan dan bio pori

C. Program Penataan Ruang

1. Monitoring dan pengawasan tata ruang Dinas Tata Ruang Jakarta Selatan

BPLHD DKI Jakarta

2. Sosialisasi tata ruang

Pelanggaran Tata Ruang

3. Penerapan peraturan

1. Penertiban bangunan liar

Bangunan Liar pada Sempadan Sungai

2. Penerapan peraturan dan sanksi

D. Program Penegakan Hukum

Pelanggaran Peraturan Pengelolaan Sungai

1. Sosialisasi peraturan pengendalian pencemaran air

Pemda Jakarta Selatan

BPLHD DKI Jakarta

2. Sosialisasi program pelestarian sungai

E. Program Peran Serta Masyarakat

Kurangnya Partisipasi Masyarakat dalam Pengelolaan Sungai

1. Penyuluhan, pelatihan dan pendampingan

Pemda Jakarta Selatan

BPLHD (KLH Wilayah : Jakarta Selatan

2. Pembentukan Forum Masyarakat Peduli Kali Cipinang

3. Melibatkan lembaga yang sudah ada

Laporan Akhir


V - 21


Mutu Air Saat Ini

Mutu Air Sasaran


Kurangnya Sarana dan Prasarana Pendukung

1. Penambahan dan peningkatan sarana dan prasarana untuk sosialisasi

BPLHD (KLH Wilayah :

Jakarta Selatan)

Dinas PU


Laporan Akhir


BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

Laporan Akhir


VI - 1

BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

6.1. KESIMPULAN

Kesimpulan untuk Kegiatan Penyusunan Pedoman Penetpan Daya

Tampung dan Daya Dukung Sumber Daya Air (sungai) adalah sebagai

berikut :

A. Pedoman Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung Sumber Daya

Air

1. Ada 3 (tiga) metoda dalam penetapan daya tampung sumber

daya air, yaitu : Metoda Neraca Massa, Metoda Streeter-Phelps

dan Metoda Qual2K.

2. Ke-3 metoda tersebut sudah diaplikasikan di beberapa sungai di

Popinsi DKI Jakarta, yaitu :

a. Metoda Neraca Massa di Kali Cipinang

b. Metoda Streeter-Phelps di K. Mookervart, K. Angke, K.

Grogol, K. Ciliwung dan K. Sunter.

c. Metoda Qual2K di Kali Pasanggarahan

3. Ada 5 (lima) sungai yang belum bisa dihitung daya tampungnya

karena kurang lengkapnya data, yaitu : K. Baru Timur, K. Buaran,

K. Jati Kramat, K. Cakung dan K. Baru Barat.

4. Kekurangan data yang paling banyak dan mempunyai peranan

penting yaitu data debit, yang mengakibatkan tidak bisa dihitung

daya tampung sungai

B. Tinjauan Khusus Kali Cipinang dan Kali Krukut

1. Besarnya Daya Tampung Kali Cipinang berdasarkan Metoda

Neraca Massa adalah : 64,62 Ton/Hari

2. Besarnya Daya Tampung Kali Krukut berdasarkan Metoda

Streeter-Phelps adalah : 1.408,38 Ton/Tahun

Laporan Akhir


VI - 3

6.2. REKOMENDASI

Rekomendasi untuk Kegiatan Penyusunan Pedoman Penetpan Daya

Tampung dan Daya Dukung Sumber Daya Air (sungai) adalah sebagai

berikut :

A. Pedoman Penetapan Daya Dukung dan Daya Tampung Sumber Daya

Air

1. Untuk mengaplikasikan setiap metoda dalam perhitungan daya

tampung sumber daya air, diperlukan kelengkapan data.

2. Perlu koordinasi dengan pihak terkait (PU Pengairan, BBWS,

Puslitbang Air) dalam rangka melengkapi kekurangan data

khususnya data hidraulik.

B. Tinjauan Khusus Kali Cipinang dan Kali Krukut

1. Indikasi Program untuk Penetapan Daya Dukung dan Daya

Tampung Kali Cipinang dan Kali Krukut meliputi :

a. Program Pengendalian Pencemaran Air

b. Program Pengendalian Kerusakan Lingkungan

c. Program Penataan Ruang

d. Program Penegakan Hukum

e. Program Peningkatan Peran Masyarakat

(Detail ada dalam Bab. 5)

2. Program prioritas adalah : Program Pengendalian Pencemaran

Air berupa :

a. Pengurangan beban pencemar pada sumber pencemar

b. Pengurangan beban pencemar pada sungai

Laporan Akhir


LAMPIRAN

laporan akhir...laporan akhir penetapan daya tampung dan daya dukung sumber daya air i - 1 bab i...

Documents