TUGAS
KELOMPOK 1
SISTEM
PENGOLAHAN AIR MINUM
STT PELITA BANGSA
CIKARANG
Disusun oleh :
1. Dedy
Sumarno (331310022)
2. Desi
Suci H. (331310026)
3.
Sukandar (331310056)
4. Sukarno (
5. Nurul
Khomsatun (331320103)
6. Rendi
Swandana (331320101)
TEKNIK LINGKUNGAN SEMESTER VI STT
PELITA BANGSA
Jl. Raya Inspeksi Kalimalang Tegal
gede-Tegal Danas, Cikarang Baru, Bekasi
Tahun 2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR
BELAKANG
Air adalah komponen penting dalam
kehidupan, merupakan sumber kehidupan yang vital. Bermacam-macam kegunaan air
seperti mandi, mencuci, menyiram tanaman, dan yang terpenting adalah air
sebagai air minum. Karena menurut survey makhluk hidup khususnya manusia hanya
dapat bertahan 3 hari tanpa minum. Air yang masuk ke dalam tubuh hendaknya
memenuhi syarat air minum, tidak mebahayakan dan bermanfaat bagi kinerja tubuh.
Untuk itu perlu dilakukan pengolahan air dari sumber baku menjadi air layak
konsumsi dengan memenuhi standar mutu yang telah ditentukan. Pengolahan air
tersebut akan menhasilkan air yang memenuhi persyaratan higienis maupun estetis
dengan kontinuitas debit yang terjaga serta terjangkau harganya oleh
masyarakat.
1.2 MAKSUD
DAN TUJUAN
a)
Agar
mahaiswa mengetahui tentang bagaimana penyediaan air bersih.
b)
Agar
mahasiswa mampu menganalisa bagaimana pengaruh penyediaan air bersih
c)
Agar
mahasiswa mampu merencanakan dan memperhitungkan penyediaan air bersih di suatu
tempat
d)
Untuk
memenuhi tugas mata kuliah SPAM
1.3 DIAGRAM
ALIR
Gambar
diagram proses pengolahan air minum
BAB II
KRITERIA PERENCANAAN
2.1 KRITERIA
UMUM
a)
Sumber
Air Bersih
Berdasarkan
petunjuk Program Pembangunan Prasarana Kota Terpadu perihal Pedoman Perencanaan
dan Desain Teknis Sektor Air Bersih, disebutkan bahwa sumber air baku yang
perlu diolah terlebih dahulu adalah:
v
Mata
air, Yaitu sumber air yang berada di atas permukaan tanah. Debitnya sulit untuk
diduga, kecuali jika dilakukan penelitian dalam jangka beberapa lama.
v
Sumur
dangkal (shallow wells), Yaitu sumber air hasil penggalian ataupun pengeboran
yang kedalamannya kurang dari 40 meter.
v
Sumur
dalam (deep wells), Yaitu sumber air hasil penggalian ataupun pengeboran yang
kedalamannya lebih dari 40 meter.
v
Sungai,
Yaitu saluran pengaliran air yang terbentuk mulai dari hulu di daerah
pegunungan/tinggi sampai bermuara di laut/danau. Secara umum air baku yang
didapat dari sungai harus diolah terlebih dahulu, karena kemungkinan untuk
tercemar polutan sangat besar.
v
Danau
dan Penampung Air (lake and reservoir), Yaitu unit penampung air dalam jumlah
tertentu yang airnya berasal dari aliran sungai maupun tampungan dari air hujan.
v
Sumber-sumber
air yang ada dapat dimanfaatkan untuk keperluan air minum adalah (Budi D.
Sinulingga, Pembangunan Kota Tinjauan Regional dan Lokal, 1999):
v
Air
hujan. Biasanya sebelum jatuh ke permukaan bumi akan mengalami pencemaran
sehingga tidak memenuhi syarat apabila langsung diminum.
v
Air
permukaan tanah (surface water). Yaitu rawa, sungai, danau yang tidak dapat
diminum sebelum melalui pengolahan karena mudah tercemar.
v
Air
dalam tanah (ground water). Yang terdiri dari air sumur dangkal dan air sumur dalam.
Air sumur dangkal dianggap belum memenuhi syarat untuk diminum karena mudah
tercemar. Sumber air tanah ini dapat dengan mudah dijumpai seperti yang
terdapat pada sumur gali penduduk, sebagai hasil budidaya manusia. Keterdapatan
sumber air tanah ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti
topografi, batuan, dan curah hujan yang jatuh di permukaan tanah. Kedudukan
muka air tanah mengikuti bentuk topografi, muka air tanah akan dalam di daerah
yang bertopografi tinggi dan dangkal di daerah yang bertopografi rendah.
Sumber air
untuk penyediaan air minum berdasarkan kualitasnya dapat dibedakan atas:
·
Sumber
yang bebas dari pengotoran (pollution).
·
Sumber
yang mengalami pemurniaan alamiah (natural purification).
·
Sumber
yang mendapatkan proteksi dengan pengolahan buatan (artificial treatment).
b)
Standar
Kualitas Air Baku
Air
bersifat universal dalam pengertian bahwa air mampu melarutkan zat-zat yang
alamiah dan buatan manusia. Untuk menggarap air alam, meningkatkan mutunya
sesuai tujuan, pertama kali harus diketahui dahulu kotoran dan kontaminan yang
terlarut di dalamnya. Pada umumnya kadar kotoran tersebut tidak begitu besar.
Berdasarkan
SK Menteri Kesehatan 1990 Kriteria penentuan standar baku mutu air dibagi dalam
tiga bagian yaitu:
·
Persyaratan
kualitas air untuk air minum.
·
Persyaratan
kualitas air untuk air bersih.
·
Persyaratan
kualitas air untuk limbah cair bagi kegiatan yang telah beroperasi.
Persyaratan
air yang memenuhi standar meliputi,
a.
Syarat
fisik, antara lain:
1)
Air
harus bersih dan tidak keruh.
2)
Tidak
berwarna
3)
Tidak
berasa
4)
Tidak
berbau
5)
Suhu
antara 10o-25 o C (sejuk)
b.
Syarat
kimiawi, antara lain:
1)
Tidak
mengandung bahan kimiawi yang mengandung racun.
2)
Tidak
mengandung zat-zat kimiawi yang berlebihan.
3)
Cukup
yodium.
4)
pH
air antara 6,5 – 9,2.
c)
Syarat
bakteriologi, antara lain:
1)
Tidak
mengandung kuman-kuman penyakit seperti disentri, tipus, kolera, dan bakteri
patogen penyebab penyakit.
Pada
umumnya kualitas air baku akan menentukan besar kecilnya investasi instalasi
penjernihan air dan biaya operasi serta pemeliharaannya. Sehingga semakin jelek
kualitas air semakin berat beban masyarakat untuk membayar harga jual air
bersih.
Dalam
peraturan tersebut standar air bersih dapat dibedakan menjadi tiga kategori
(Menkes No. 173/per/VII tanggal 3 Agustus 1977):
v
Kelas
A. Air yang dipergunakan sebagai air baku untuk keperluan air minum.
v
Kelas
B. Air yang dipergunakan untuk mandi umum, pertanian dan air yang terlebih
dahulu dimasak.
v
Kelas
C. Air yang dipergunakan untuk perikanan darat.
c.
Sistem
Penyediaan Air Bersih
Sistem
penyediaan air bersih meliputi besarnya komponen pokok antara lain: unit sumber
air baku, unit pengolahan, unit produksi, unit transmisi, unit distribusi dan
unit konsumsi.
1.
Unit
sumber air baku merupakan awal dari sistem penyediaan air bersih yang mana pada
unit ini sebagai penyediaan air baku yang bisa diambil dari air tanah, air
permukaan, air hujan yang jumlahnya sesuai dengan yang diperlukan.
2.
Unit
pengolahan air memegang peranan penting dalam upaya memenuhi kualitas air
bersih atau minum, dengan pengolahan fisika, kimia, dan bakteriologi, kualitas
air baku yang semula belum memenuhi syarat kesehatan akan berubah menjadi air
bersih atau minum yang aman bagi manusia.
3.
Unit
produksi adalah salah satu dari sistem penyediaan air bersih yang menentukan jumlah
produksi air bersih atau minum yang layak didistribusikan ke beberapa tandon
atau reservoir dengan sistem pengaliran gravitasi atau pompanisasi. Unit
produksi merupakan unit bangunan yang mengolah jenis-jenis sumber air menjadi
air bersih. Teknologi pengolahan disesuaikan dengan sumber air yang ada.
4.
Unit
transmisi berfungsi sebagai pengantar air yang diproduksi menuju ke beberapa
tandon atau reservoir melalui jaringan pipa.
5.
Unit
distribusi adalah merupakan jaringan pipa yang mengantarkan air bersih atau
minum dari tandon atau reservoir menuju ke rumah-rumah konsumen dengan tekanan
air yang cukup sesuai dengan yang diperlukan konsumen.
6.
Unit
konsumsi adalah merupakan instalasi pipa konsumen yang telah disediakan alat
pengukur jumlah air yang dikonsumsi pada setiap bulannya.
2.2
KRITERIA KEBUTUHAN AIR
Semakin padat jumlah
penduduk dan semakin tinggi tingkat kegiatan akan menyebabkan semakin besarnya
tingkat kebutuhan air. Variabel yang menentukan besaran kebutuhan akan air
bersih antara lain adalah sebagai berikut:
1.
Jumlah penduduk
2.
Jenis kegiatan
3.
Standar konsumsi air
untuk individu
4.
Jumlah sambungan
Target pelayanan dapat
merupakan potensi pasar atau mengacu pada kebijaksanaan nasional. Asumsi-asumsi
lain yang digunakan mengikuti kecenderungan data yang ada di lapangan serta
kriteria dan standar yang dikeluarkan oleh lembaga yang berwenang, yaitu
seperti:
1.
Cakupan pelayanan
2.
Jumlah pemakai untuk
setiap jenis sambungan
3.
Jenis sambungan
4.
Tingkat kebutuhan
konsumsi air
5.
Perbandingan SR/HU
6.
Kebutuhan Domestik dan
Non Domestik
7.
Angka kebocoran
8.
Penanggulangan
kebakaran
Perencanaan pengadaan
sarana prasarana air bersih dilakukan dengan memperhitungkan jumlah kebutuhan
air yang diperlukan bagi daerah perencanaan. Proyeksi kebutuhan air dihitung
dengan menggunakan data proyeksi jumlah penduduk, standar kebutuhan air bersih,
cakupan pelayanan, koefisien kehilangan air, dan faktor puncak yang
diperhitungkan untuk keamanan hitungan perencanaan.
Satuan
Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air terbagi
atas kebutuhan untuk:
1.
Rumah Tangga
2.
Non Rumah Tangga
Pemerintah Indonesia
telah menyusun program pelayanan air bersih sesuai dengan kategori daerah yang
dikelompokkan berdasarkan jumlah penduduk.
Tingkat Pemakaian Air Rumah
Tangga Sesuai Kategori Kota
No
|
Kategori Kota
|
Jumlah Penduduk
|
Sistem
|
Tingkat Pemakaian Air
|
1
|
Kota Metropolitan
|
> 1.000.000
|
Non Standar
|
190
|
2
|
Kota Besar
|
500.000 – 1.000.000
|
Non Standar
|
170
|
3
|
Kota Sedang
|
100.000 – 500.000
|
Non Standar
|
150
|
4
|
Kota Kecil
|
20.000 – 100.000
|
Standar BNA
|
130
|
5
|
Kota Kecamatan
|
< 20.000
|
Standar IKK
|
100
|
6
|
Kota Pusat Pertumbuhan
|
< 3.000
|
Standar DPP
|
30
|
Sumber
: SK-SNI Air Bersih
Tingkat
Pemakaian Air Non Rumah Tangga
No
|
Non Rumah Tangga (fasilitas)
|
Tingkat Pemakaian Air
|
1
|
Sekolah
|
10 liter/hari
|
2
|
Rumah Sakit
|
200 liter/hari
|
3
|
Puskesmas
|
(0,5 – 1) m3/unit/hari
|
4
|
Peribadatan
|
(0,5 – 2) m3/unit/hari
|
5
|
Kantor
|
(1 – 2) m3/unit/hari
|
6
|
Toko
|
(1 – 2) m3/unit/hari
|
7
|
Rumah Makan
|
1 m3/unit/hari
|
8
|
Hotel/Losmen
|
(100 – 150) m3/unit/hari
|
9
|
Pasar
|
(6 – 12) m3/unit/hari
|
10
|
Industri
|
(0,5 – 2) m3/unit/hari
|
11
|
Pelabuhan/Terminal
|
(10 – 20) m3/unit/hari
|
12
|
SPBU
|
(5 – 20) m3/unit/hari
|
13
|
Pertamanan
|
25 3/unit/hari
|
Sumber
: SK-SNI Air Bersih
2.3
KRITERIA HIDROLIS
2.3.1 SISTEM PENGALIRAN
Sistem
pengaliran dari sumber air baku sampai menjadi air dengan standar air minum
melalui beberapa proses. Instalasi pengolahan air minum dapat dijelaskan
sebagai berikut.
1.
Intake
dan Transmisi
Intake
dan transmisi merupakan sarana penyediaan air baku bagi suatu instalasi
pengolahan air. Profil hidrolis adalah faktor yang penting demi terjadinya
proses pengaliran air. Profil ini tergantung dari energi tekan/head tekan
(dalam tinggi kolom air) yang tersedia bagi pengaliran. Head ini dapat
disediakan oleh beda elevasi (tinggi ke rendah) sehingga air pun akan mengalir
secara gravitasi. Jika tidak terdapat beda elevasi yang memadai, maka perlu
diberikan head tambahan dari luar, yaitu dengan menggunakan pompa.
Intake
merupakan bangunan penangkap/ pengumpul air yang berfungsi untuk :
·
Mengumpulkan
air baku dari sumber untuk menjaga kuantitas debit air yang dibutuhkan oleh
instalasi.
·
Menyaring
benda-benda kasar dengan menggunakan bar screen.
·
Mengambil
air baku yang sesuai dengan debit yang diperlukan oleh instalasi pengolahan
yang direncanakan untuk menjaga kontinuitas penyediaan atau pengambilan air
dari sumber.
Kriteria
yang harus dipenuhi dalam pembuatan intake adalah :
·
Tertutup
untuk mencegah masuknya sinar matahari yang memungkinkan tumbuhan atau
mikroorganisme hidup.
·
Tanah
di lokasi intake harus stabil.
·
Intake
harus kedap air sehingga tidak terjadi kebocoran.
·
Intake
harus di desain untuk menghadapi keadaan darurat.
·
Intake
dekat permukaan air untuk mencegah masuknya suspended solid dan inlet jauh di
atas intake.
Macam-macam
intake :
i.
Direct
Intake
Intake jenis ini mungkin dibangun jika
sumber air memiliki kedalaman yang besar seperti sungai dan danau, dan apabila
tanggul tahan terhadap erosi dan sedimentasi.
ii.
Canal
Intake
Ketika air diambil dari kanal, ruangan
yang terbuat dari batu dengan lubang dibangun di pinggiran kanal. Lubang
tersebut dilengkapi dengan saringan kasar. Dari ruangan batu, air diambil
menggunakan pipa yang memiliki bell mouth, yang dilapisi dengan tutup
hemispherical yang berlubang-lubang. Luas daerah lubang yang terdapat pada penutup
adalah satupertiga dari area hemisphere. Karena pembangunan intake di kanal,
lebar kanal menjadi berkurang dan mengakibatkan meningkatnya kecepatan aliran.
Hal ini dapat menyebabkan penggerusan tanah, oleh karena itu di bagian hulu dan
hilir intake harus dilapisi.
iii.
Intake
Bendungan
Digunakan untuk menaikkan ketinggian
muka air sungai sehingga tinggi muka air yang direncanakan memungkinkan
konstannya debit pengambilan air. Intake bendungan dapat digunakan untuk
pengambilan air dalam jumlah besar dan dapat mengatasi fluktuasi muka air.
v
Transmisi
Sistem
transmisi menghubungkan antara intake dengan instalasi pengolahan air minum.
Transmisi tergantung pada topografi (perubahan elevasi) sehingga mungkin saja
diperlukan pompa.
·
Pipa
Transmisi
Pipa
transmisi digunakan untuk menyalurkan air dari lokasi intake ke instalasi
pengolahan. Dalam menentukan jenis pipa yang digunakan dalam sistem transmisi
maka perlu dipertimbangkan beberapa hal yaitu :
·
Durabilitas
dan kondisi air yang dihantarkan
·
Ketahanan
terhadap erosi dan korosi
·
Harga
pipa dan biaya pemasangan
·
Jenis
sambungan yang diperlukan, kekuatannya dan kemudahan konstruksi
·
Kondisi
lokal (Mudah didapat, bahan lokal, dan biaya perawatan)
ü
Pompa
Transmisi
Pompa
digunakan untuk menyediakan head yang cukup untuk mengalirkan air dari satu
tempat yang memiliki head lebih rendah daripada tempat yang lain. Klasifikasi
pompa yang ada di pasaran adalah :
·
Reciprocating
Pump
·
Fland
Pump
·
Centrifugal
Pump
·
Air
Lift Pump
2.
Aerasi
Aerator
dapat digunakan untuk menyisihkan komponen volatil yang terlarut, yang
keberadaannya berlebih pada konsentrasi jenuhnya. Beberapa senyawa organik yang
toksik bersifat volatil. Komponen penyebab rasa dan bau pada air juga dapat
disisihkan sampai ke tingkat yang memuaskan. Air tanah yang mengandung CO2
dalam konsentrasi yang tinggi akan dapat disisihkan sampai ke batas yang dapat
diterima (memenuhi baku mutu).
3.
Koagulasi
Pada proses
koagulasi dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA)
dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya sumber air
(air baku) biasanya berbentuk koloid dengan berbagai koloid yang terkandung
didalamnya. Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang
terlarut didalamnya. Proses destabilisasi ini dapat dilakukan dengan penambahan
bahan kimia maupun dilakukan secara fisik dengan rapid missing (pengadukan
cepat), hidrolis (terjunan atau hydrolic jump), maupun secara mekanis
(menggunakan batang pengaduk).
4.
Flokulasi
Proses
flokulasi pada Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA)
bertujuan untuk membentuk dan memperbesar flok (pengotor yang terendapkan).
Disini dilakukan pengadukan lambat (slow mixing), aliran air disini harus
tenang. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya ditambah dengan senyawa kimia
yang mampu mengikat flok-flok.
5.
Sedimentasi
Proses
sedimentasi menggunakan prinsip berat jenis, dan proses sedimentasi dalam Water
Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) berfungsi untuk
mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh proses
sebelumnya (partikel koloid lebih besar berat jenisnya daripada air). Pada masa
kini proses koagulasi, flokulasi dan sedimentasi dalam Water Treatment Plant
(WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) ada yang dibuat tergabung menjadi
sebuah proses yang disebut aselator.
6.
Filtrasi
Dalam Water
Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) proses filtrasi,
sesuai dengan namanya bertujuan untuk penyaringan. Teknologi membran bisa
dilakukan pada proses ini, selain bisa juga menggunakan media lainnya seperti
pasir dan lainnya. Dalam teknologi membran proses filtrasi membran ada beberapa
jenis, yaitu: Multi Media Filter, UF (Ultrafiltration) System, NF
(Nanofiltration) System, MF (Microfiltration) System, RO (Reverse Osmosis)
System.
7.
Desinfeksi
Desinfeksi
adalah proses penambahan bahan kimia yang bertujuan untuk memngurangi atau
membunuh kuman atau bakteri yang ada. Setelah melewati proses filtrasi dan air
bersih dari pengotor, ada kemungkinan masih terdapat kuman dan bakteri yang
hidup, sehingga diperlukan penambahan senyawa kimia dalam Water Treatment Plant
(WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang dapat mematikan kuman, biasanya
berupa penambahan chlor, ozonosasi, UV, pemabasan dll sebelum masuk ke konstruksi
terakhir yaitu reservoir.
3. Reservoir
Konstruksi
Reservoir dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA)
berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum
didistribusikan.
Hal-hal
yang harus diperhatikan dalam merancang
reservoir adalah :
Volume
reservoir
Volume
ditentukan berdasarkan tingkat pelayanan dengan memperhatikan fluktuasi
pemakaian dalam satu hari di satu kota yang akan dilayani.
Tinggi
elevasi energi
Elevasi
energi reservoir harus bisa melayani seluruh jaringan distribusi. Elevasi
energi akan menentukan sistem pengaliran dari reservoir menuju jaringan
distribusi. Bila elevasi energi pada reservoir lebih tinggi dari sistem
distribusi maka pengaliran dapat dilakukan secara gravitasi. Untuk kondisi
sebaliknya, bila elevasi energi reservoir lebih rendah dari jaringan distribusi
maka pengaliran dapat dilakukan dengan menggunakan pompa.
Letak
reservoir.
Reservoir
diusahakan terletak di dekat dengan daerah distribusi. Bila topografi daerah
distribusi rata maka reservoir dapat diletakkan di tengah-tengah daerah
distribusi. Bila topografi naik turun maka reservoir diusahakan diletakkan pada
daerah tinggi sehingga dapat mengurangi pemakaian pompa dan menghemat biaya.
2.3.2 SISTEM DISTRIBUSI
AIR
Rencana Pengembangan Jalur Pipa Distribusi
Pada saat merencanakan
pengembangan dari suatu jalur perpipaan maka perlu diusahakan agar diperoleh
sistem pengaliran yang baik ke konsumen. Penyampaian air secara baik dan
optimum kepada konsumen memerlukan perencanaan sistem jaringan perpipaan yang
akurat dengan memperhitungkan beberapa hal diantaranya:
§ Jaringan direncanakan dengan biaya paling murah, yaitu dengan
perencanaan jalur yang terpendek dengan memiliki diameter terkecil.
§ Pemakaian energi operasi seminimal mungkin, yaitu secara
gravitasi dengan memanfaatkan tinggi muka tanah.
§ Terpenuhinya syarat-syarat hidrolis.
§ Kontinuitas pelayanan yang semaksimal mungkin.
§ Mudah dalam pemasangan, pemeliharaan, dan pengoperasiannya
(secara teknis, sistem mudah dikerjakan).
Untuk itu terdapat beberapa kriteria teknis
yang perlu diperhatikan, yaitu:
§ Memperhatikan keadaan profil muka tanah di daerah perencanaan.
Diusahakan untuk menghindari penempatan jalur pipa yang sulit sehingga
pemilihan lokasi penempatan jalur pipa tidak akan menyebabkan penggunaan
perlengkapan yang terlalu banyak.
§ Lokasi jalur pipa dipilih dengan menghindari medan yang sulit,
seperti bahaya tanah longsor, banjir 1-2 tahunan atau bahaya lainnya yang dapat
menyebabkan lepas atau pecahnya pipa.
§ Jalur pipa sedapat mungkin mengikuti pola jalan seperti jalan
yang berada di atas tanah milik pemerintah, sepanjang jalan raya atau jalan
umum, sehingga memudahkan dalam pemasangan dan pemeliharaan pipa.
§ Jalur pipa diusahakan sesedikit mungkin melintasi jalan raya,
sungai, dan lintasan kereta, jalan yang kurang stabil untuk menjadi dasar pipa,
dan daerah yang dapat menjadi sumber kontaminasi.
§ Jalur pipa sedapat mungkin menghindari belokan tajam baik yang
vertikal maupun horizontal, serta menghindari efek syphon yaitu aliran air yang
berada diatas garis hidrolis.
§ Menghindari tempat-tempat yang memungkinkan terjadinya
kontaminasi selama pengaliran.
§ Diusahakan pengaliran dilakukan secara gravitasi untuk
menghindari penggunaan pompa.
§ Untuk jalur pipa yang panjang sehingga membutuhkan pompa dalam
pengalirannya, katup atau tangki pengaman harus dapat mencegah terjadinyawater
hammer.
2.3.3 SISTEM DISTRIBUSI AIR
Pola jaringan Distribusi yang sesuai untuk diterapkan pada suatu daerah
perencanaan ditentukan oleh beberapa aspek seperti:
§ Jenis pengaliran sistem distribusi.
§ Pola jaringan jalan.
§ Letak dan kondisi topografi seluruh kota.
§ Tingkat dan jenis pengembangan kota.
§ Lokasi instalasi dan reservoirnya.
§ Luas daerah pelayanan.
Terdapat beberapa pola jaringan distribusi
yang dapat dipergunakan untuk mendistribusikan air kepada konsumen. Diantaranya
adalah:
Ø Pola Cabang (Branch Pattern)
Pola ini merupakan
pola yang menggunakan sistem dead end. Pada sistem ini pipa
distribusi utama akan dihubungkan dengan pipa distribusi sekunder dan
selanjutnya pipa distribusi sekunder akan dihubungkan dengan pipa pelayanan ke
konsumen. Aliran air yang terdapat dalam pipa merupakan aliran searah dengan
air hanya akan mengalir melalui satu pipa induk yang semakin mengecil ke arah
hilirnya. Pola ini banyak diterapkan pada daerah perkotaan yang berkembang
pesat dan pada daerah yang memiliki kondisi topografi berbukit.
Keuntungan dari pola
pengaliran jenis ini adalah pola ini merupakan sistem pengaliran dengan desain
perpipaan yang sederhana khususnya dalam perhitungan sistem, tekanan sistem
juga dapat dibuat relatif sama, serta dimensi pipa yang lebih ekonomis dan
bergradasi secara beraturan dari pipa induk hingga pipa pelayanan ke konsumen. Namun
selain itu juga terdapat beberapa kerugian bagi pola distribusi yang seperti
ini. Beberapa diantaranya adalah:
§ Kemungkinan terjadinya “air mati” pada ujung pipa yang dapat
menyebabkan air menjadi memiliki rasa dan bau. Untuk mengatasi hal ini maka
perlu dilakukan pengurasan secara berkala.
§ Jika terjadi kerusakan pada pipa, maka dapat dipastikan daerah
pelayanan yang dilayani oleh pipa tersebut hingga jaringan yang berada
dibawahnya tidak akan mendapatkan air.
§ Bila terjadi pengembangan pada daerah pelayanan, maka penambahan
sambungan dapat menyebabkan pengurangan tekanan sehingga akan mengganggu
pengaliran air pula.
§ Jika terjadi kebakaran, suplai air pada fire hydrant lebih
sedikit karena alirannya hanya satu arah.
Ø Pola Kisi (Grid Pattern)
Pola ini memiliki
kondisi pipa yang satu dihubungkan dengan pipa yang lain sehingga membentuk
suatu lingkaran. Melalui pola jenis ini maka air dapat mengalir ke konsumen
dari beberapa arah sehingga tidak terdapat dead end dengan
ukuran atau dimensi pipa yang relatif sama. Kondisi daerah yang sesuai dengan
pola ini adalah daerah yang telah memiliki jaringan jalan yang saling
berhubungan, elevasi tanah yang relatif datar dan luas, dan pola pengembangan
kota yang menyebar ke semua arah.
Keuntungan dari penggunaan pola ini adalah:
§ Air akan didistribusikan ke lebih dari satu arah dan tidak akan
terjadi stagnasi.
§ Jika terjadi kerusakan ataupun perbaikan pada pipa sehingga pipa
tidak dapat dipergunakan dulu maka daerah yang dilayani oleh pipa tersebut akan
tetap memperoleh air.
§ Pola ini dapat mengantisipasi tekanan yang diakibatkan
bervariasinya konsumsi air di daerah pelayanan maupun penambahan jumlah
sambungan pada jalur pipa yang telah ada.
§ Gangguan lebih sedikit.
Namun sistem ini juga masih memiliki
kelemahan, diantaranya adalah:
§ Biaya investasi pembangunan lebih besar atau relatif mahal.
§ Perhitungan sistem lebih rumit karena membutuhkan perhitungan
khusus, untuk mengontrol tekanan.
Pola kisi biasanya digunakan pada daerah
pelayanan dengan karakteristik:
§ Bentuk dan arah perluasan memanjang dan terpisah, maupun daerah
pelayanan yang sedang berkembang dengan pola pengembangan yang tidak teratur.
§ Jalur jalan yang ada berhubungan satu dengan yang lainnya.
§ Elevasi permukaan tanahnya mempunyai perbedaan yang cukup tinggi
dan menurun secara teratur ataupun bervariasi.
§ Luas daerah pelayanan relatif kecil.
Ø Pola Gabungan
Pola ini merupakan
gabungan dari kedua pola diatas yang biasanya diterapkan pada daerah yang
memiliki karakteristik sebagai berikut:
§ Daerah pelayanan sedang berkembang.
§ Pola jalan pada daerah pelayanan tidak berhubungan satu sama
lain dengan pola pengembangan juga yang tidak teratur.
§ Daerah pelayanan memiliki elevasi yang bervariasi.
SSistem pengaliran
yang dipergunakan untuk menyediakan kebutuhan air bersih ke penduduk dapat
dilakukan melalui beberapa cara, yaitu:
Ø Sistem Gravitasi
2.3.4 SISTEM JARINGAN INDUK DISTRIBUSI
ini dimungkinkan jika posisi sumber air atau
reservoir distribusi mempunyai elevasi terhadap daerah pelayanan sehingga
mempunyai tekanan yang cukup untuk mengalirkan air hingga ke penduduk yang akan
dilayani.
Ø Sistem Pompa
Pada sistem ini, pompa
digunakan untuk mendorong air secara langsung ke tiap daerah pelayanan. Sistem
ini sangat tergantung pada kemampuan pompa untuk mendistribusikan air sehingga
bila kerusakan terjadi pada pompa maka sistem pengaliran juga akan terganggu.
Sistem ini biasa dipakai pada daerah-daerah yang letak daerah pelayanannya
lebih tinggi daripada sumber airnya atau dari reservoir distribusinya, sehingga
penyaluran secara gravitasi tidak dapat dipergunakan. Keuntungan pengaliran
dengan sistem ini adalah daerah pelayanan yang lebih besar, pengaliran yang
lebih jauh, dan head yang tersedia dapat mencapai 50-60 m.
Ø Sistem Pompa dan Reservoir
Sistem ini bekerja
dengan menggabungkan kemampuan dari penyaluran secara gravitasi dengan juga
digunakannya pompa. Pompa digunakan selain untuk mengalirkan air bersih ke
daerah pelayanan juga mengisi reservoir distribusi. Hal ini terjadi saat
kebutuhan air sedang rendah, sehingga sisa air yang tidak dialirkan ke daerah
pelayanan akan dipompakan ke reservoir distribusi. Dan bila kebutuhan air
meningkat, maka air bersih yang terdapat pada reservoir distribusi akan
dialirkan untuk mendukung pengaliran air bersih dari pompa.
1.3. Perencanaan Klasifikasi
Jaringan Perpipaan
Pada sistem
distribusi, terdapat klasifikasi dari jaringan perpipaan yang terbagi menjadi
dua bagian. Diantaranya adalah:
Ø Sistem Makro
Sistem ini berfungsi
sebagai penghantar jaringan perpipaan. Jaringan penghantar ini tidak dapar
langsung melayani konsumen karena dapat berakibat pada penurunan energi yang
cukup besar. Sistem ini juga disebut sebagai sistem jaringan pipa hantar
atau feeder, yang terdiri atas pipa induk (primary feeder)
dan pipa cabang (secondary feeder).
Pipa induk merupakan
pipa yang memiliki diameter terbesar dan jangkauan terluas, serta dapat
melayani dan menghubungkan daerah-daerah (blok) pelayanan dan di setiap blok
memiliki satu atau dua penyadap yang dihubungkan dengan pipa cabang. Pada
setiap tempat bersambungnya pipa sekunder atau cabang dari pipa induk maupun
pada pipa pelayanan dengan pipa sekunder atau cabang, selalu dilengkapi dengan
penyadapan (tapping).
Ø Sistem Mikro
Sedangkan sistem mikro
adalah sistem yang berfungsi sebagai pipa pelayanan yaitu pipa yang melayani
sambungan air bersih ke konsumen dengan memperoleh air dari pipa sekunder.
Sistem mikro dapat membentuk jaringan pelayanan yang terdiri atas pipa
pelayanan utama (small distribution mains) dan pipa pelayanan ke
rumah-rumah (house connection).
2.4
KRITERIA BAHAN PIPA
Pemilihan Material untuk Pipa
Pemilihan
material menggunakan logam ( metal ) sudah mulai diterapkan secara umum sejak
tahun 1950-an berdasarkan standar API Code 5L tentang pemilihan material
pipa. Pada akhir 1980-an berdasar kode API pula, sudah ada beberapa macam tipe
material pipa, yaitu A25, A, B, X42, X46, X52, X56, X60, X64, X70 dan X80.
Setiap tipe material mempunyai karakteristik zat dan material penyusun
masing-masing. Spesifikasi material baja yang digunakan tergantung pada
komposisi kimiawi, kekuatan material, dan toleransi pipa dalam industri dan
manufaktur.
Beberapa
material harus ditentukan untuk mendapatkan material pipa yang tepat sesuai
kebutuhan sistem perpipaan. Kriteria – kriteria dibawah ini dapat digunakan
dalam pemilihan material untuk pipa :
·
Mechanical properties,
termasuk ketahanan untuk menahan static load, dynamic
load, dan elastisitas dalam proses manufaktur
·
Weld ability,
kemudahan dan kekuatan material pipa dalam proses pengelasan.
·
Corrotion resistance,
kemampuan material dalam menahan korosi.
·
Cost, berhubungan
dengan biaya yang harus dikeluarkan per satuan ukuran material.
·
Availability, terkait
dengan ketersediaan dan suplai material pada pasaran, sebagai pertimbangan
untuk volume cadangan dan biaya
Material
yang yang sering digunakan dalam dunia migas, industri, dan manufaktur terdiri
dari dua, yaitu :
·
Carbon Steel
Material pipa jenis
ini adalah yang paling banyak digunakan, spesifikasinya banyak ditemukan dalam
ASTM ( American Society of Testing and Materials ) dan ASME ( American Society
of Mechanical Engineering ).
Ada 3 jenis pipa
material ini yang paling sering digunakan :
- ASTM A106. Terbagi dalam 3
grade, tergantung Tensile Strengh nya; Grade A ( 48 ksi ), Grade B ( 60
ksi ), dan Grade C ( 70 ksi ).
- ASTM A53. Material pipa ini
yang biasanya dilapisi oleh zinc ( galvanized ), yang biasanya merupakan
alternatif dari ASTM A106. Material ini juga terbagi dalam 3 Grade, A, B
dan C, dan memilik 3 tipe; Tipe E ( Electrical Resistance Weld ), Tipe F (
Furnace Butt Weld ), dan Tipe S ( Seamless ). Grade A dan B pada ASTM 106
memiliki Tensile Strength yang sama dengan Grade A dan B pada ASTM A53.
- ASTM A333. Material ini
biasa digunakan pada fluida yang memiliki temperatur rendah, mulai dari
-50 derajat Fahrenheit.
·
Stainless Steel
Material pipa ini
dinamakan austenitic stainless steel. Namun secara umum biasanya
disebut stainless steel. Stainless steel mempunyai grade 108, tetapi yang biasa
digunakan adalah tipe 304L. Sesuai kode L dibelakang nama 304L, tipe ini
mengandung cukup sedikit campuran karbon daripada tipe 304, tetapi memiliki
kekuatan yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi yang cukup baik.
Pada dunia industri
yang sebenarnya, ada dua jenis pipa stainless steel yang paling sering dipakai,
yaitu:
- ASTM A312, untuk pipa berukuran
dibawah 8 inci.
- ASTM A358, untuk pipa berukuran
diatas 8 inci.
Selain 2 tipe material
diatas ( Carbon Steel dan Stainless Steel ), masih banyak lagi material
yang dipakai dalam dunia perpipaan, walaupun jarang digunakan, yaitu :
·
Chrome-Moly Pipe (
Chromium-Molybdenum Alloy Pipe ), yang terdiri dari 10 grade, merujuk pada kode
ASTM A335.
·
Nickel and Nickel
Alloy Pipe, contoh penggunaan secara luas adalah Inconel, Incoloy an Monel.
·
Piping Cast Iron (
pipa besi )
·
Copper Piping ( pipa
tembaga )
·
Plastic Pipe ( pipa
plastik )
·
Concrete Pipe ( pipa
beton )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar