LAMPIRAN PANDUAN PENGELOLAAN DRAINASE SECARA TERPADU BERWAWASAN LINGKUNGAN (ECODRAIN)

LAMPIRAN PANDUAN PENGELOLAAN DRAINASE SECARA TERPADU BERWAWASAN LINGKUNGAN (ECODRAIN)

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA DIREKTORAT PENGEMBANGAN PENYEHATAN LINGKUNGAN PERMUKIMAN

DAFTAR ISI DAFTAR ISI ............................................................................................................. i DAFTAR TABEL ....................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. iv A. Penampungan Air Hujan (PAH) ........................................................................ 1

A.1. A.2. A.3. A.4.

Skala Persil ................................................................................................... Skala Kawasan .............................................................................................. Kualitas Air Hujan Di Indonesia ................................................................... Aplikasi Pemanfaatan Air Hujan ..................................................................

1 3 5 8

B. Perencanaan Kolam Detensi (On-Site Storm water Detention-OSD) ……………. 10 B.1. Prosedur Detail Desain OSD ......................................................................... 10 B.2. Desain OSD diatas permukaan tanah (above-ground storage system) ........ 10 C. Saringan Sampah Manual dan Otomatis .......................................................... 19 C.1. Pendekatan Analisa Jumlah Sampah Yang Masuk ke Badan Air (Sistem DAS) 19 C.2. Perhitungan Laju Timbulan Sampah Badan Air ……...................................... 20 C.3. Produksi Sampah Saluran/Sungai................................................................... 21 D. Bioremediasi ...................................................................................................... 22 D.1. Pelaksanaan Proses Bioremediasi ................................................................. 22 D.2. Proses Bioremediasi Ex-Situ Tipe Land farming...............................................24

E. Biofilter .............................................................................................................. 28

F. Rawa Buatan (Wetland) .................................................................................... 29 F.1. Komponen Rawa Buatan ............................................................................... 29 i

F.2. Konsep Perencanaan Wetland ...................................................................... 30 G. Fitoremediasi .................................................................................................... 31 G.1. Tahapan Proses Fitoremediasi ..................................................................... 31 G.2. Jenis-Jenis Tanaman Yang Digunakan Dalam Fitoremediasi ........................ 32 H. Kualitas Air ........................................................................................................ 33 H.1. Sumber Pencemar ......................................................................................... 33 H.2. Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................................. 35

I. Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH) ........................................................................ 36 I.1. I.2. I.3. I.4. I.5. I.6.

Penjelasan Umum ......................................................................................... Dasar Teori .................................................................................................... Manfaat sub-Reservoir Air Hujan ................................................................. Metoda Pelaksanaan .................................................................................... Kasus Unggulan (Best Practice) ..................................................................... Hasil Penelitian .............................................................................................

36 37 39 40 40 44

ii

DAFTAR TABEL Tabel L.1

- Aplikasi Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan .............. 9 Tabel L.2 - Debit Aliran Sebelum Dan Sesudah Pembangunan ………………………. 12 Tabel L.3 - Kebutuhan Tampungan Setempat (SSR) .......................................... 14 Tabel L.4 - Perhitungan Kehilangan Outflow Q ................................................. 16 Tabel L.5 - Perhitungan SSR Revisi .................................................................... 16 Tabel L.6 - Perhitungan Sistem Aliran Mayor ................................................... 17 Tabel L.7 - Komposisi Limbah Domestik ........................................................... 33 Tabel L.8 - Karakteristik Limbah Domestik ....................................................... 34 Tabel L.9 - Jenis Parameter Pencemar Kegiatan Pemanfaatan Lahan ............. 35 Tabel L.10 - Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................... 35

iii

DAFTAR GAMBAR Gambar L.1 Gambar L.2 Gambar L.3 Gambar L.4 Gambar L.5 Gambar L.6 Gambar L.7 Gambar L.8 Gambar L.9 Gambar L.10 Gambar L.11 Gambar L.12 Gambar L.13 Gambar L.14

-

Gambar L.15 Gambar L.16 Gambar L.17 Gambar L.18 Gambar L.19 Gambar L.20 Gambar L.21 Gambar L.22 Gambar L.23 Gambar L.24 -

Sistem Tampungan Air Hujan Skala Persil ................................. 2 Sistem Tampungan Air Hujan Skala Kawasan (Industri) ............ 4 Grafik Nilai Ph Di Berbagai Daerah Di Indonesia (Januari 2005) 6 Grafik Nilai Ph Di Berbagai Daerah Di Indonesia (Mei 2011) …… 7 Prosedur Detail Desain OSD......................................................... 10 Hubungan Antara tc Dan tcs ....................................................... 13 Beda Head Tampungan (OSD Storage) Dengan Open Drain ……. 15 OSD Di Atas Permukaan Tanah ................................................... 18 Operasional Tipe Bioremediasi Land farming ………………………….. 27 Penampang Ø Proses Bioremediasi Land farming ……………………. 28 Proses Bekerjanya Biofilter........................................................... 29 Flow Diagram Proses Fitorediasi Dalam Pengolahan Air ............ 32 Contoh Tipe Sub-Reservoir Air Hujan ......................................... 37 Trend Reduksi Genangan Banjir Pada Penerapan Sub-Reservoir Air Hujan Pada RTH Perkotaan .................................................... 39 Metoda Pelaksanaan Pembangunan S-RAH ................................ 40 Kegiatan Pembangunan Sub-Reservoir Di Green Building, Puslitbang Permukiman ............................................................. 41 Diagram Pemanfaat Air Hujan Di Green Building, Puslitbang Permukiman .............................................................................. 41 Diagram Alir Instalasi Pengolaahn Air Minum – Air Hujan (IPAM-AH) di Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung 42 Tipikal Sumur Resapan Halaman (Sumur Dangkal) ………………… 42 Tipikal Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), Tipe Sumur Dalam … 43 Tampungan Air Hujan Pada Kolam Resapan (Retensi) Dan Saluran ....................................................................................... 43 Grafik Hasil Penelitian Terhadap Pembangungan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) ....................................................................... 45 Kejadian Neraca Air Di Green Building, Puslitbang Permukiman 46 Alternatif Model Pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan ………. 48

iv

LAMPIRAN A. Penampungan Air Hujan (PAH) Penjelasan terkait penampungan air hujan (PAH) dilakukan untuk skala persil dan kawasan, yang diharapkan dapat memberi gambaran sistem penampungan dan pemanfaatannya dalam mendukung penerapan ecodrain. Sesuai penjelasan pada Buku Panduan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain), lingkup layanan ecodrain diklasifikasikan menjadi skala persil, lingkungan/komunal dan kawasan. Tinjauan terhadap sarana ecodrain Penampung Air Hujan (PAH), akan dilakukan terhadap pendekatan contoh perhitungan kapasitas dan pemanfaatan PAH, yang diharapkan dapat memberi gambaran tentang kuantitas potensi pemanfaatan air hujan untuk mendukung pemenuhan kebutuhan air. Disamping tinjauan kuantitas penampungan air hujan, pada bagian ini akan menjelaskan beberapa hal terkait kualitas air hujan di Indonesia serta aplikasi pemanfaatan air hujan, berdasarkan kajian yang telah dilakukan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup, seperti yang telah dituangkan ke dalam buku Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, tahun 2006.

A.1 Skala Persil Penjelasan sarana ecodrain Penampung Air Hujan (PAH) untuk skala persil, akan dilakukan melalui pendekatan contoh perhitungan ketersediaan Bak Penampungan Air Hujan, dengan ilustrasi sebagai berikut :

Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 1

Gambar L.1 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Persil

Diketahui :  Luas atap persil : A = 100 m2;  Intensitas hujan yang terjadi : I = 25 mm/jam;  Rentang waktu terjadinya hujan (lama hujan) : T = 1,5 jam/1 kali hujan.

Penyelesaian : Volume air hujan yang jatuh di atap persil akan dialirkan ke Bak Penampung Air Hujan sebesar : V = α. β. I . A. T V = 0,9 x 1 x 0,025 x 100 x 1,5 V = 3,375 m3 (dalam 1 hari hujan). Dengan asumsi dalam 1 minggu terjadi 3 kali hujan, maka dapat diperhitungkan volume air hujan untuk 3 hari hujan dalam 1 minggu akan dihasilkan : V = 3,375 X 3 hari = 10,25 m3 (3 kali hujan)


Hal 2

Dimana : V

= volume tampungan air hujan (m3)

α

= Koefisien limpasan

β

= Koefisien distribusi hujan

I

= intensitas hujan (mm/jam)

A

= luas atap bangunan (m2)

T

= lama hujan (jam) Pemanfaatan air hujan diasumsikan untuk keluarga dengan 4 orang anggota keluarga,

dan dengan kebutuhan air per hari ditetapkan antara 60 - 120 liter/orang, maka dapat diperhitungkan :  Kebutuhan per hari

: 4 orang x 120 liter/orang

= 480 liter (untuk setiap KK)

 Kebutuhan per minggu : 480 liter x 7 hari = 3.360 liter = 3,36 m3 (untuk setiap KK) Dengan ketersediaan air dalam 1 minggu sebesar V = 10,25 m 3, maka sisa air yang ada dalam 1 minggu penampungan : 10,25 m3 - 3,36 m3 = 6,89 m3 = 6.890 liter Sisa air tampungan dapat digunakan untuk keperluan lain dalam menunjang kebutuhan rumah tangga maupun lingkungan. Pendekatan tata cara perhitungan kapasitas volume penampungan air hujan skala persil tersebut di atas, dapat digunakan sebagai dasar dalam perhitungan sejenis untuk skala lingkungan/komunal, dengan pola dan pendekatan perhitungan yang sama untuk beberapa persil yang digabungkan pada satu bak penampung.

A.2 Skala Kawasan Pada skala kawasan, contoh perhitungan ketersediaan Bak Penampung Air Hujan, akan diambil pada kawasan industri, dengan gambaran sebagai berikut :


Hal 3

Diketahui :  Dua bangunan industri dengan menggunakan atap berukuran panjang 100 meter dan lebar 50 meter;  Intensitas hujan yang terjadi : I = 25 mm/jam;  Rentang waktu terjadinya hujan (lama hujan) : T = 1,5 jam/1 kali hujan.

Gambar L.2 - Sistem Tampungan Air Hujan Skala Kawasan (Industri)

Penyelesaian : Ukuran luas atap 2 (dua) bangunan industri adalah : A = 2 x 100 m x 50 m = 10.000 m2 Volume air hujan yang jatuh di atap persil akan dialirkan ke Bak Penampung Air Hujan sebesar : V = α. β. I . A. T V = 0,9 x 1 x 0,025 x 10.000 x 1,5 V = 337,5 m3 (dalam 1 hari hujan). Dengan asumsi dalam 1 minggu terjadi 3 kali hujan, maka dapat diperhitungkan volume air hujan untuk 3 hari hujan dalam 1 minggu akan dihasilkan : Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 4

V = 337,5 X 3 hari = 1.012,50 m3 (3 kali hujan) Dengan ilustrasi perhitungan volume air hujan yang dapat ditampung pada skala persil dan kawasan, terlihat potensi pemanfaatan air hujan cukup signifikan dalam mendukung pemenuhan kebutuhan air dan penunjang kegiatan lainnya. A.3 Kualitas Air Hujan Di Indonesia1 Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) memiliki stasiun pemantauan kualitas air hujan sebanyak 27 unit, yang tersebar di seluruh Indonesia. Parameter yang dipantau meliputi komponen tingkat keasaman (pH), daya hantar listrik (conductivity), konsentrasi kation meliputi Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Amonium (NH4), Natrium (Na), dan Kalium (K), serta konsentrasi Anion meliputi Sulphat (SO4), Nitrat (NO3) dan Klorida (Cl). Dari berbagai komponen tersebut, komponen pH air hujan perlu mendapatkan penekanan, dalam kaitannya dengan pemanfaatannya sebagai air minum langsung atau untuk keperluan tertentu yang berhubungan dengan material yang mudah terkorosi. Batas nilai pH air hujan adalah 5,6, dan nilai itu telah ditetapkan secara internasional sebagai nilai pH normal atau alami. Nilai pH lebih rendah dari 5,6 akan bersifat asam dan pada kondisi sebaliknya yaitu lebih tinggi dari 5,6 akan bersifat basa. Dampak hujan yang bersifat asam (hujan asam) dapat mengikis bangunan/gedung karena bersifat korosif terhadap bahan bangunan dan juga dapat merusak ekologi tumbuhan, hutan, danau dan sungai.

1

Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, Kementerian Negara Lingkungan Hidup,2006,Cetakan IV Tahun 2012, ISBN : 978-602-8358-422, halaman 36


Hal 5

Berdasarkan hasil pemantauan dapat disimpulkan bahwa telah terjadi penurunan kualitas air hujan. Hal ini dapat dilihat pada menurunnya nilai pH rata-rata pada tahun 1996 sebesar 5,46 dan pada tahun 1997 sebesar 4,97. Nilai pH air hujan pada bulan Januari 2005 (Gambar L.3), menunjukkan bahwa hampir semua daerah di Indonesia mempunyai air hujan dengan pH kurang dari 5,6. Hal tersebut juga ditunjukkan pada hasil pemantauan BMG tentang tingkat keasaman air hujan di Indonesia pada bulan Mei 2011 (Gambar L.4).

(sumber : website BMG, 2005) Gambar L.3 - Grafik nilai pH di berbagai daerah di Indonesia (Januari 2005)

Dengan mengacu pada hasil pemantauan tersebut, dapat disimpulkan bahwa kualitas air hujan di Indonesia sudah tidak sesuai lagi dengan standar internasional sebagai air hujan yang dapat dikonsumsi secara langsung, atau untuk dipakai membersihkan peralatan yang bersifat korosif. Lebih lanjut untuk pemakaian air hujan secara langsung bagi keperluan air minum, khususnya pada daerah-daerah dengan pH air hujan jauh di bawah ambang batas, perlu Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 6

dilakukan metoda perbaikan kualitas airnya. Cara sederhana yang dapat ditempuh adalah dengan menggunakan saringan-saringan pasir cepat, karena persinggungan antara air hujan dengan saringan pasir dapat menaikkan nilai pH, atau menurunkan tingkat keasaman menjadi netral (mendekati nilai pH 5,6). Pihak-pihak yang berwenang dan terkait dengan kualitas air dan kesehatan masyarakat diharapkan dapat melakukan pemeriksanaan kualitas air hujan secara lebih detail dan merata, serta mengembangkan metoda tepat guna untuk memperbaiki kualitas air hujan di daerahnya masing-masing.

(sumber : website BMG, 2005) Gambar L.4 - Grafik nilai pH di berbagai daerah di Indonesia (Mei 2011)


Hal 7

A.4 Aplikasi Pemanfaatan Air Hujan2 Penjelasan akan diberikan terkait dengan aplikasi metoda memanen dan memanfaatkan air hujan untuk penyediaan air bersih, mencegah banjir dan kekeringan. Sejalan dengan pemanfaatannya, aplikasi pemanfaatan air hujan disarankan untuk disesuaikan dengan situasi dan kondisi sosial, ekonomi, geografis, morfologi, geologi permukaan, karakteristik iklim dan hujan wilayah, serta kearifan lokal yang ada di masingmasing daerah. Pada Tabel L.1 disajikan rangkuman metode dan sasaran aplikasi yang dapat diterapkan di berbagai daerah di Indonesia.

2

Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan, Kementerian Negara Lingkungan Hidup,2006,Cetakan IV Tahun 2012, ISBN : 978-602-8358-422, halaman 38


Hal 8

Tabel L.1 – Aplikasi Metoda Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan Instansi Pemerintah/Swasta Institusi Metode yang disarankan

1) Kolam pengumpul air hujan 2) Sumur resapan

Komplek perkantoran, sarana pendidikan

Hutan kota, taman, kebun percobaan

√ √

3) Parit resapan 4) Areal peresapan air hujan 5) Tanggul pekarangan 6) Pagar pekarangan 7) Lubang pada tanah (jogangan) 8) Modifikasi lansekap

√ √ √ √ √

9) Daerah konservasi air tanah 10) Kolam konservasi air hujan (kolam tampungan) 11) Revitalisasi telaga, situ, danau

√


Masyarakat Perkotaan

Industri Komplek pabrik, perkantoran, perumahan

Areal pertanian, perkebunan, agro-industri

√ √ √ √

√ √ √ √ √

√ √ √ √ √

√ √ √ √ √ √ √ √ √

Masyarakat Suburban dan Pedesaan

Kawasan permukiman

Ruang publik

Kawasan permukiman

Ruang publik

√ √

√ √

√

√ √

√ √

√ √

√ √ √ √ √ √

√

√

√

√

√

Hal 9

Areal pertanian dan tegalan

√ √ √ √ √ √ √

√ √ √ √ √ √ √

B. Perencanaan Kolam Detensi (On-Site Stormwater Detention-OSD) Studi kasus : DKI Jakarta B.1. Prosedur Detail Desain OSD Blue Print/copy dari Rencana serta Kondisi yang ada/disetujui

Pilih Alat Kendali Debit (AKD) dan Finalisasi Volume Tampungan

· · ·

Rencana Sistem Drainase Awal Kondisi Perijinan Pembangunan Rencana Bangunan (Lansekap dan Arsitektur)

· ·

Pilih AKD untuk masing-masing tampungan Tetapkan elevasi outlet dan apabila memungkinkan jauh dari muara (outfall) Finalisasi volume tampungan yang dibutuhkan

·

·

Desain Sistem Tampungan

· ·

·

Desain Pengaliran Sistem Drainase

·

·

Siapkan Gambar Detail Desain

· ·

Siapkan Lembar Perhitungan dan Jadwal Pemeliharaan

· ·

·

Review Desain

·

Bagi volume tampungan final hingga kondisi tampungan tidak akan mengganggu properti pemilik lahan/bangunan Cek tampungan bawah tanah untuk akses dan penggelontoran untuk perawatan Pastikan kapasitas bendung yang tepat untuk limpasan tampungan

Pastikan desain tampungan aliran ARI akan dapat dialirkan menuju tampungan untuk keseluruhan wilayah yang didesain untuk digelontorkan ke tampungan Cek aliran permukaan memiliki kapasitas yang sama untuk memastikan aliran eksternal langsung ke OSD

Desain struktur dari elemen-elemen sistem yang dibutuhkan Siapkan rencana standar dan detail untuk mengijinkan kontraktor bangunan/kontraktor pipa untuk mengkonstruksikan sistem Spesifikasi material-material konstruksi

Persiapkan lembar hitungan untuk masing-masing sistem tampungan Siapkan jadwal pemeliharaan sesuai dengan yang dibutuhkan

Review rencana lain yang telah dipersiapkan untuk pengembangn apabila terdapat perubahan atau masalah dengan DED Drainase Cek keseluruhan kejadian banjir yang berhubungan dengan izin kondisi pengembangan yang mencukupi

Serahkan Rencana detail Drainase dengan Aplikasi Rencana Pembangunan

Gambar L.5 - Prosedur Detail Desain OSD

B.2. Desain OSD diatas permukaan tanah (above-ground storage system)


Hal 10

Permasalahan : Hitunglah ukuran OSD untuk pembangunan kawasan permukiman seluas 600 m2 seperti pada Gambar L - 8. Penyelesaian : Langkah (1) Tentukan Volume Tampungan yang diperlukan a)

Pilih tipe tampungan yang akan digunakan Sebuah tampungan OSD dilokasikan pada kawasan halaman rumput (lawn) di depan site. Tampungan akan mengeruk halaman rumput dan dinding penahan tanah akan dibangun sepanjang bagian depan dan samping batas site untuk memaksimalkan volume tampungan dengan luasan yang tersedia. Outlet primer akan menjadi lubang utama pada DCP dimana akan melepaskan aliran ke jalanan. Outlet sekunder (aliran darurat) akan melalui puncak bendung pada dinding penahan tanah.

b)

Tentukan luas kawasan yang akan dikelola oleh sistem OSD Rumah dan garasi, bagian dari perkerasan jalan, dan halaman belakang akan didrain ke DCP pada tampungan OSD melewati sistem drainase pipa. Saluran porous akan disediakan sepanjang tepi perkerasan jalan untuk melindungi limpasan dari aliran yang melebihi batas tampungan OSD. Dari total kawasan 600 m2, 547 m2 akan didrain ke tampungan OSD.

c)

Hitung jumlah luasan kedap air dan tidak kedap air yang didrain oleh sistem OSD Lapisan kedap air : Rumah tinggal :

115,7 m2

Garasi

:

30,2 m2

Jalan/Carport

:

40,6 m2

Paving dan path :

49,5 m2

Total

236,0 m2

:

Lapisan Porous : Halaman Rumput dan Kebun : 311 m2. Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 11

Kondisi site sebelum pembangunan OSD adalah lapangan parkir. Hitung time of concentration (tc) dan tcs Untuk menentukan waktu konsentrasi, analisis sistem drainase DAS dibutuhkan. Untuk contoh ini diasumsikan :

d)

tcs

: 20 menit

tc

: 30 menit.

Hitung aliran sebelum dan sesudah pembangunan untuk kawasan yang didrain ke OSD Sistem drainase minor yang akan dialirkan ke OSD didesain untuk kapasitas periode ulang 2 tahunan. Intensitas hujan diestimasi dengan menggunakan persamaan dibawah dan tabel untuk menentukan tc : ( 2

(

)

)

(

)( (

))

( (

))

I30 = 100 mm/jam

Dengan menggunakan metode rasional, aliran sebelum dan sesuadah pembangunan dihitung sebagai berikut (Tabel L - 2). Tabel L.2 - Debit Aliran Sebelum dan Sesudah Pembangunan

StatusPembangunan

e)

I (mm/jam)

Kawasan Kedap

Kawasan Porous

Air

Air

 CA

C

A (m2)

C

A (m2)

Q (lt/det)

Sebelum

100

-

-

0,43

574

235,2

6,5 (Qp)

Setelah

100

0,9

236

0,43

311

346,1

9,6 (Qa)

Tentukan debit keluaran maksimal (PSD) yang dibutuhkan Gunakan persamaan : √


Hal 12

(

)(

)

Dimana : tc

: waktu konsentrasi puncak dari bagian hulu DAS ke outlet yang didesain atau titik yang ditinjau (menit)

tcs

: waktu konsentrasi puncak aliran dari hulu DAS ke site yang dibangun (menit)

Qa

: Aliran puncak setelah pembangunan dari kawasan yang didesain banjir dengan waktu sama dengan tc (lt/det)

Qp

: aliran puncak sebelum pembangunan site untuk debit desain banjir dengan durasi sama dengan tc (lt/det)

Gambar L.6 - Hubungan Antara tc dan tcs

(

)(

)

√


Hal 13

f)

Tentukan kebutuhan tampungan setempat (SSR) Berdasarkan Tabel L - 3, nilai maksimum SSR adalah 15,4 m3 dan membutuhkan durasi 15 menit. Bagaimanapun, untuk sebuah tampungan lansekap, tambahan 20% ditambahkan untuk volume dalam rangka mengakomodasi konstruksi yang tidak akurat dan kehilangan tampungan akibat pembangunan di halaman rumput. Maka SSR yang dibutuhkan = 15,4 x 1,2 = 18,5 m3. Tabel L.3 - Kebutuhan Tampungan Setempat (SSR)

Langkah (2) Ukuran Outlet Utama Mulut outlet utama disesuaikan dengan debit PSD yang diasumsikan kondisi outlet bebas ketika tampungan penuh. Dengan menggunakan kedalaman DCP 600 mm dan kedalaman maksimal tampungan adalah 300 mm, diambil elevasi head maksimum ke titik pusat mulut orifice 0,8 m. ukuran mulut orifice yang dibutuhkan dibawah kondisi outlet bebas dihitung berdasarkan rumus dibawah : √

√ √ Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

√

Hal 14

Diambil 59 mm. Bagaimanapun, analisis aliran saluran terbuka mengindikasikan mulut orifice tenggelam selama periode ulang 10 tahun kejadian ketika tampungan penuh. Karena mulut orifice telah disesuaikan ukurannya untuk kondisi outlet bebas, kondisi terendam ini akan mengurangi debit dan tampungan akan melebihi debit tampungan banjir. Apabila kejadian ini terjadi, volume tampungan harus diperbesar sebagai kompensasi pengurangan debit tadi. Langkah (3) Naikkan Volume Tampungan (apabila dibutuhkan) Apabila kapasitas tampungan perlu untuk dinaikkan dalam rangka mengkompensasi tenggelamnya outlet, pengurangan head pada mulut orifice butuh dihitung untuk mengkalkulasikan penurunan outflow. Penurunan head akan berbeda antara elevasi maksimal level air pada tampungan dan elevasi HGW di hulu ujung pipa outlet. Elevasi HGL dihitung dengan menambahkan head loss di outlet dan friksi head loss pada pipa kepada elevasi aliran pada drain terbuka pada saat tampungan penuh .

Gambar L.7 - Beda Head Tampungan (OSD Storage) dengan Open Drain

Dihitung bahwa open drain akan beroperasi penuh ketika tampungan penuh. Misalnya elevasi tampungan dan open drain adalah 1.55 m dan 1.2 m dihitung dari dasar open drain, penurunan head pada mulut orifice adalah :


Hal 15

Mengadopsi nilai sebuah U PVC panjang 1 muk. 150 mm untuk pipa outflow dan sebuah faktor loss K0 = 0.5, kehilangan outflow Q dapat dihitung dengan cara coba-coba. Dimana : V

= kecepatan aliran

V

= Q/A

Sf

= friksi kemiringan pipa Tabel L.4 - Perhitungan Kehilangan Outflow Q

Maka pengurangan debit aliran Q adalah 4,3 l/det. Ulangi perhitungan SSR (poin 7 langkah 1) untuk mendapatkan SSR yang direvisi : Tabel L.5 - Perhitungan SSR Revisi

Nilai SSR yang telah direvisi adalah : 17,3 x 1,2 = 20,8 m3 Langkah (4) Tentukan Dimensi Tampungan Kedalaman maksimal yang diizinkan untuk tampungan mendatar adalah 600 mm. bagaimanapun, untuk mengurangi ketinggian tembok penahan tanah, kedalaman maksimal tampungan adalah 300 mm telah diambil. Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 16

Kemiringan lantai minimum yang direkomendasikan adalah 2% miring kearah DCP. Asumsikan kedalaman rata-rata tampungan adalah 260 mm, dimensi yang diambil dari volume tampungan yang direvisi adalah : 16.0 m (panjang) x 5.0 m (lebar) x 0.26 m (kedalaman rata-rata) = 20.8 m3 (ok) Apabila limpasan menuju outlet diijinkan dan pertambahan volume tampungan tidak dibutuhkan, dimensi yang diambil dari volume tampungan awal dihitung : 15.8 m (panjang) x 4.5 m (lebar) x 0.26 m (rata-rata kedalaman) = 18.5 m3 (ok) Langkah (5) Ukuran Outlet Sekunder Outlet sekunder merupakan puncak bendung yang ada didalam dinding penahan tanah sepanjang batas depan. Ukuran bendung seharusnya disesuaikan untuk perhitungan aliran ARI dari site untuk waktu tcs (20 menit). Sistem drainase mayor pada DAS didesain untuk periode ulang 50 tahun. Pada waktu 20 menit, intensitas hujan periode ulang 50 tahun untuk Kota Jakarta adalah : (

)

( )

Dengan menggunakan metode rasional, sistem aliran mayor dihitung sbb : Tabel L.6 - Perhitungan Sistem Aliran Mayor

I (mm/jam) 201

Kawasan Kedap

Kawasan Porous

Air

Air

C

A (m2)

C

A (m2)

0.9

236

0.63

311

 CA

Q (lt/det)

408.3

21.9

Asumsikan tinggi bendung dibatasi hingga 50 mm dan CBCW = 1.70, nilai B adalah : Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 17

Dengan freeboard 50 mm, dimensi dari outlet sekunder pada bendung adalah : 1150 mm (lebar) x 100 mm (tinggi).

Gambar L.8 - OSD Di atas Permukaan Tanah


Hal 18

C.

Saringan Sampah Manual dan Otomatis

C.1

Pendekatan Analisa Jumlah Sampah Yang Masuk ke Badan Air (Sistem DAS)3 Sampah yang diproduksi oleh permukiman, daerah perkantoran dan perdagangan, dan

fasilitas umum (fasum) dan fasilitasi sosial (fasos) di perkotaan dan perdesaan, tidak semua dapat terangkut ke Tempat Pengolahan Akhir (TPA) atau tereduksi dengan kegiatan 3R dan komposting ataupun di timbun/dibakar. Kondisi lapangan mengindikasikan bahwa masih ada sebagian dari prosentase sampah tersebut yang dibuang ke perairan, baik saluran, sungai, danau dan pantai/laut. Dari hasil penelitian di beberapa kota besar di Indonesia, seperti Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya didapatkan jumlah prosentase sampah yang cukup besar yang dibuang ke sungai dan saluran-saluran drainase, yang secara signifikan juga menyebabkan kegagalan fungsi sarana prasarana drainase dan pengendalian banjir karena dapat mengurangi kapasitas saluran serta mengganggu operasional fungsi pintu air dan instalasi pompa banjir. Sudah diusahakan berbagai hal untuk mencegah sampah masuk ke saluran tetapi masih saja ada sampah yang masuk, oleh karena itu dibutuhkan trash rack agar sampah tidak mengganggu operasional sarana dan prasarana yang ada. Jenis sampah yang sering dibuang ke sungai dan saluran-saluran drainase tersebut diantaranya adalah sampah basah seperti sampah sisa-sisa makanan dan sayur-mayur, buahbuahan; sampah kering seperti kayu, plastik, pakaian, kasur dan bantal, logam, kaca, keramik; sampah balokan seperti batang pohon tumbang, balok kayu; sampah binatang seperti bangkai kucing, bangkai ayam, bangkai anjing dan bangkai tikus; dan sampah industri pertanian dan perkebunan seperti sisa-sisa pestisida dan herbisida. Tempat-tempat yang potensial menjadi sumber sampah sungai antara lain :

3

Penyusunan Sistem Pengelolaan Sampah Sungai di DKI Jakarta, Proyek Peningkatan Prasarana Permukiman DKI Jakarta, Ditjen Cipta Karya 1998/1999, Laporan Akhir. Halaman 4-1s.d. 4-3.


Hal 19

1)

Pasar, tempat komersil di sepanjang aliran sungai (termasuk dalam DAS Sungai).

2)

Pabrik-pabrik, bengkel dan industri (kecil, menengah, dan besar) di sepanjang aliran sungai.

3)

Rumah tinggal, permukiman sekolah dan bangunan-bangunan umum di sepanjang aliran sungai yang tidak dilindungi pagar pengamanan sungai.

4)

Kandang-kandang hewan, tempat pemotongan hewan yang dekat aliran sungai.

5)

Jalan, lapangan serta pohon-pohon yang berada sepanjang aliran sungai. Sampah-sampah tersebut ada yang kondisi terapung, melayang dan berada di dasar

saluran/sungai/waduk. Hal ini terjadi tergantung pada sifat-sifat fisik sampah (berat jenis, permukaan, dsb), yang akan menentukan konsep penanganan pemeliharaan dan operasional sarana (O&M) dan prasarana drainase. Sampah-sampah tersebut selain menyebabkan dibutuhkannya kegiatan O&M seperti kegiatan pengerukan, pembuatan screen/floating screen, juga menyebabkan peningkatan biaya pemeliharaan prasarana dan sarana drainase dan pengendalian banjir. C.2 Perhitungan Laju Timbulan Sampah Badan Air Produksi sampah sungai dalam layanan pembersihan ini adalah sampah sungai yang timbul di daerah perkotaan yang mempunyai jumlah yang lebih sedikit dari jumlah sampah yang ada secara keseluruhan. Hanya sebagian kecil dari produksi sampah kota yang masuk ke dalam sistem aliran sungai. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yaitu : 

Adanya pola angkutan sampah darat oleh Dinas Kebersihan/Pemda/Pemkot.



Adanya pola angkutan sampah darat oleh swadaya masyarakat setempat.



Adanya pemulung sampah yang memisahkan sampah-sampah logam, plastik, kayu dan lain-lainnya untuk daur ulang.


Hal 20



Masih terdapatnya lahan-lahan terbuka yang dapat menampung dan menyimpan sampah dan secara alami dapat direduksi.



Masih terdapatnya daerah sempadan sungai yang terbuka dan belum dipagar sehingga masih banyak penduduk yang membuang sampah.



Kesadaran sebagian besar masyarakat untuk tidak membuang sampah ke dalam sungai.

Tempat-tempat yang menjadi sumber sampah di sepanjang sistem aliran sungai adalah : 

Permukiman kumuh/liar disepanjang sungai.



Permukiman padat disepanjang aliran sungai.



Lokasi-lokasi pasar, tempat-tempat komersial di sepanjang aliran sungai.



Pabrik-pabrik dan industri di sepanjang aliran sungai.



Fasilitas-fasilitas umum di sepanjang aliran sungai.



Kandang-kandang hewan, tempat pemotongan hewan yang dekat aliran sungai.



Jalan-jalan lingkungan, jalan setapak, lapangan, taman serta pohon-pohon yang berada disepanjang aliran sungai.

C.3 Produksi Sampah Saluran/Sungai Produksi sampah saluran/sungai terhadap sampah darat jika dinyatakan dengan persamaan adalah sebagai berikut : Qss

=

Qsd x Kss

dimana : Qss = Quantitas sampah sungai; Qsd = Quantitas sampah darat; Kss

= Koefisien timbulan sampah sungai (0,2 - 0,6%).


Hal 21

Produksi sampah untuk suatu kawasan pemukiman yang berada dipinggir aliran sungai/kali dihitung berdasarkan banyaknya populasi yang menghasilkan sampah setiap harinya, jika dinyatakan dengan persamaan adalah sebagai berikut : Qss

=

(P x Qsd) +Qnd

Dimana : Qss = Quantitas sampah sungai; P

= Populasi penduduk sepanjang aliran sungai;

Qsd = Produksi sampah domestik (liter/orang/hari); Qnd = Produksi sampah non domestik (daun, pohon, jalanan). D. Bioremediasi D.1 Pelaksanaan Proses Bioremediasi Pelaksanaan proses bioremediasi pada sedimen (endapan) dapat dilakukan melalui lima (5) tahapan kerja yaitu : Tahap 1 : Survei Awal Survei ini dilakukan dengan tujuan mengetahui kondisi lingkungan yang sebenarnya dari sedimen/endapan yang terkontaminasi yang akan diaplikasi bioremediasi. Hasil dari survai ini pun menentukan strategi investigasi yang akan dilakukan pada tahap selanjutnya. Pada tahap survei ini, semua informasi terkait sedimen/endapan terkontaminasi yang akan diolah harus didata dengan lengkap. Informasi tersebut diantaranya adalah peta lokasi dan alur aliran air yang existing di lapangan. Daerah tangkapan (catchment area) terkait jenis-jenis kegiatan yang ada, penggunaan lokasi (dulunya), saluran drainase apa saja yang ada dan lain sebagainya sangat menentukan prediksi cemaran (kontaminan) dan hipotesis selanjutnya.


Hal 22

Tahap 2 : Investigasi Lokasi Investigasi lokasi sedimen/endapan terkontaminasi, dimaksudkan untuk memperoleh data yang mewakili (representative) kondisi sedimen/endapan untuk penilaian faktor resiko selanjutnya;

data tentang intensitas dan ekstensitas cemaran (kontaminan) dalam

sedimen/endapan; kemungkinan ada atau tidaknya emisi bahan beracun ke udara; kemungkinan ada atau tidaknya ledakan; kemungkinan ada atau tidaknya intrusi cemaran (kontaminan) ke lingkungan disekitarnya. Pada phase ini, dilakukan empat (4) jenis pekerjaan yaitu : investigasi; penilaian resiko; pelaporan dan penentuan garis besar (outline) dari proses bioremediasi. Pada tahap ini diperlukan pula sampling dan uji laboratorium terhadap beberapa parameter dan atau kontaminan yang ada. Tahap 3 : Perencanaan Detail Desain Bioremediasi Objektif dari tahap bioremediasi ini adalah membuat perencanaan detil disain bioremediasi yang sesuai baik in-situ maupun ex-situ dan mengaplikasikannya dilapangan. Pada saat perancangan detail desain tidak jarang diperlukan pekerjaan investigasi lahan tambahan guna mengetahui dengan tepat proses bioremediasi yang sesuai dengan kondisi lapangan dan sesuai pula dengan persyaratan teknis yang berlaku. Tahap 4 : Operasi & Evaluasi Objektif dari tahap ini adalah dilakukannya pengecekan terhadap efektifitas proses bioremediasi yang sedang dilakukan terhadap sedimen/endapan terkontaminasi yang diolah. Sebelum tahap operasi dan evaluasi ini dimulai, perlu disusun prosedur dan parameter-parameter yang akan diukur dan diuji (dipantau) sebagai bahan evaluasi, termasuk rencana tanggap darurat (emergency response) dan sistem peringatan pada satu keadaan/kriteria dimana proses bioremediasi perlu dihentikan dan dilakukan evaluasi.


Hal 23

Didalam prosedur yang tersusun akan diuraikan pula frekuensi dan form pelaporan dimana memuat apakah operasi dan evaluasi tersebut dapat dilanjutkan atau harus dihentikan. Tahap 5 : Pasca Operasi Bioremediasi Objektif dari tahap ini adalah digunakannya kembali sedimen/endapan yang telah terpulihkan ke area-area penghijauan disepanjang saluran drainase perkotaan. Ini bisa dilakukan bila digunakan proses bioremediasi ex-situ. Untuk itu diperlukan pekerjaan lanjutan yaitu penggalian, pemuatan dan pemindahan sedimen/endapan yang telah pulih menjadi tanah hidup ke lokasi-lokasi penghijauan yang disediakan. Namun, bila digunakan proses bioremediasi in-situ dimana tujuan aplikasi proses bioremediasi adalah menurunkan kadar sedimen terlarut maka objektif dari tahap ini adalah berkurangnya sedimen/endapan dan bertambahnya daya tampung saluran drainase tersebut. D.2 Proses Bioremediasi Ex-Situ Tipe Land farming Dari survei lapangan yang dilakukan, banyak ditemui kegiatan pengerukan sedimen/endapan pada saluran drainase perkotaan (sungai, bozem, waduk, dll) sebagai upaya pembersihan cepat (kuratif). Teknik ini masih dianggap paling efisien (cepat) walau membutuhkan biaya pengerukan dan transportasi yang cukup mahal. Sampai saat ini tidak tersedia data tentang kegiatan pasca operasi pengerukan yang dilakukan oleh instansi terkait. Seolah-olah permasalahan sedimen/endapan telah selesai dengan memindahkannya dari saluran drainase ke tempat pembuangan akhir. Bila kita amati di lapangan, sedimen/endapan yang ditampung pada lokasi penampungan sementara (untuk pengeringan) sebelum dibuang ke tempat pembuangan akhir, seringkali terbawa kembali ke saluran drainase. Bahkan menimbulkan pendangkalan pada saluran-saluran drainase (got) dan menimbulkan masalah baru. Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 24

Dengan adanya aplikasi teknik bioremediasi pada lokasi-lokasi penampungan sementara tersebut, diharapkan sedimen/endapan tersebut dapat dipulihkan menjadi tanah hidup dan dapat dimanfaatkan bagi kegiatan penghijauan perkotaan. Hal penting yang perlu disiapkan sebelum aplikasi bioremediasi dengan tipe land farming ini adalah : ·

Penyelidikan (investigasi) terhadap jenis dan karakteristik kontaminan yang ada didalam sedimen/endapan sebelum dilakukan pengerukan dan pemindahan ke lokasi penampungan sementara. Data primer hasil sampling kontaminan tersebut menjadi pertimbangan penentuan langkah pengolahan selanjutnya.

·

Persiapan tempat penampungan sementara sebagai tempat pengolahan land farming harus disesuaikan dengan kriteria lokasi penampungan limbah B3 pada surat KepKaBapedal No. 1 tahun 1995 tentang Tata Cara dan Persyaratan Teknis Penyimpanan dan Pengumpulan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Hal ini penting dilakukan mengingat terdapat kontaminan-kontaminan logam berat yang masuk akibat kegiatan-kegiatan pada catchment area-nya.

·

Pengeringan perlu dilakukan di lokasi penampungan sementara, sehingga perlu disiapkan sistem drainase di dalam area yang bersifat tertutup (closed circle). Larian air dari drainase tersebut harus ditampung dan diolah didalam bioreaktor.

·

Setelah sedimen/endapan kering, dilakukan pemilahan sampah (ranting, potongan kayu, plastik, potongan logam dll) secara mekanik dan atau manual. Sampah-sampah tersebut akan menghambat proses bioremediasi yang akan diaplikasi, sehingga harus dikeluarkan/dibersihkan dari sedimen/endapan tersebut. Setelah sedimen/endapan bersih dari sampah, barulah proses bioremediasi dilakukan

dengan beberapa tahapan cara tergantung pada jenis kontaminan apa yang akan didegradasi terlebih dahulu. Tentunya, kandungan kontaminan yang terbanyak perlu didegradasi terlebih Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 25

dahulu. Sebagai contoh, bila kandungan PAHs yang tertinggi, maka bioremediasi yang diaplikasi bertujuan untuk meningkatkan populasi mikroorganisme pemakan hidrokarbon. Diikuti dengan proses bioremediasi untuk mendegradasi kontaminan selanjutnya. Garis besar proses bioremediasi tersebut adalah sebagai berikut : ·

Dilakukan pencampuran sedimen/endapan dengan menggunakan beckho agar diperoleh sedimen/endapan yang homogen.

·

Dilakukan penambahan nutrient (berupa kotoran ayam, kotoran sapi atau pupuk) sebagai bahan nutrisi bagi mikroorganisme indigenous.

·

Selain nutrisi, perlu juga penambahan bulk agen seperti limbah serutan kayu, sekam padi atau limbah bottom ash dari pembakaran batu bara. Bulk agen ini dimaksudkan untuk memperoleh tekstur tanah (moisture) yang disyaratkan.

·

Dilakukan penyebaran (paparan) sedimen/endapan pada permukaan lahan (tempat penampungan sementara) secara merata dengan ketinggian maksimal 50 cm.

·

Selanjutnya untuk mempertahankan kelembaban sedimen/endapan dilakukan penyiraman air secara rutin. Air yang digunakan untuk penyiraman ini haruslah air bersih dengan pH normal (pH 6 - 8) dan tidak tercemar oleh minyak, bahan anorganik maupun bakteri lain. Dalam kondisi iklim kering (panas) diperkirakan konsumsi air mencapai 40.000 liter per hari per lokasi penampungan sementara. Sedangkan dimusim hujan, kelebihan kandungan air didalam tanah akibat curah hujan harus bisa dialirkan ke saluran-saluran drainase agar tidak menghambat operasional alat berat. Bahkan sebaiknya tersedia terpal untuk menutup sementara permukaan tanah yang diolah selama turunnya hujan.

·

Untuk mempertahankan kondisi aerob bagi mikroorganisme indigenous yang ada didalam tanah, dilakukan dengan cara pembalikan permukaan sedimen/endapan menggunakan

traktor

dengan


rotovator.

Pembalikkan

secara

rutin Hal 26

dapat

mempertahankan pemaparan oksigen diudara kepermukaan tanah yang sedang diolah terus berlanjut hingga mencapai tanah lapisan dalam yang telah dibalikkan kepermukaan. Bila kondisi tanah terlihat kompak (liat) maka proses pembalikkan tanah dilakukan lebih sering guna meningkatkan proses aerasi. Sebaliknya bila kondisi tanah terlihat berpasir (granular) maka proses pembalikkan dilakukan dengan frekuensi yang lebih sedikit dibandingkan tanah kompak.

Gambar L.9 - Operasional Tipe Bioremediasi Landfarming

Untuk mengetahui efektifitas proses bioremediasi yang sedang berjalan, perlu dilakukan sampling dimulai pada hari ke-10 sejak pemaparan dilakukan. Evaluasi terhadap hasil analisis sampling tersebut menjadi bahan pertimbangan pengolahan bioremediasi yang perlu dilakukan selanjutnya.


Hal 27

Gambar L.10 - Penampang Ø Proses Bioremediasi Land farming

E.

Biofilter Konsep utama biofilter adalah menggerakan aliran air dengan lambat melalui tumbuh-

tumbuhan. Dengan aliran lambat, aliran limpasan halus dapat dijaga dengan biofilter yang dibangun dengan menjaga kemiringan kedua sisi (kemiringan maksimum 3 : 1, minimal kemiringan memanjang (direkomendasikan 1 – 2%, dengan check dam untuk kemiringan yang lebih curam), dan suatu flow path panjangnya sedikitnya 10 feet (minimal 3 meter). Lapisan utama tanah penutup adalah tanah berumput, yang harus tetap dialiri pada musim kemarau. Agar lapisan tanah berumput yang berfungsi sebagai biofilter dapat bekerja efektif harus sering dipotong secara rutin dan dirapikan. Dimana kemiringan kurang dari 1% atau dimana air tanah tinggi, tanaman rawa buatan dapat digunakan dalam biofilter. Kondisi puncak hidrograf pada biofilter harus diatur kurang dari 8 cm dan percepatan puncak kurang dari 0,3 m/detik. Limpasan hujan lebat dapat mem-by pass biofilter, atau Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 28

biofilter dapat didesain untuk dapat mengakomodasi debit banjir yang lebih besar tentunya dengan kualitas air yang terjaga. Lebar alas dari parit adalah secara umum 60 cm sampai 2,5 meter, dengan tingginya rumput dari 10 cm sampai 15 cm dan kedalaman air yang maksimum dari kurang dari 5 cm.

Gambar L.11 - Proses Bekerjanya Biofilter

F.

Rawa Buatan (Wetland)

F.1 Komponen Rawa Buatan Agar pembersihan air limbah efektif, rawa buatan (sebagaimana juga rawa alami) membutuhkan lima komponen (Hammer, 1989 dalam Khiatuddin Maulida, 2003), yakni : 1)

Substrat (tanah, pasir, kerikil, dll) dengan berbagai tingkat konduktivitas hidrologis.

2)

Tumbuhan yang dapat hidup dalam kondisi anaerob di media yang jenuh dengan air atau tergenang air.


Hal 29

3)

Genangan air (baik yang mengalir di atas atau di bawah permukaan tanah).

4)

Hewan yang bertulang belakang dan tidak bertulang belakang.

5)

Populasi organisme mikro aerob dan anaerob.

F.2 Konsep Perencanaan Wetland Beberapa ketentuan yang diperlakukan untuk membuat sistem ini, yaitu : 1)

Unit Wetland didahului dengan bak pengendap untuk menghindari cloging pada media koral oleh partikel-partikel besar.

2)

Konstruksi berupa bak/kolam dari pasangan batu kedap air dengan kedalaman ± 1 meter.

3)

Kolam dilengkapi pipa inlet dan pipa berlubang untuk outlet.

4)

Kolam diisi dengan media koral (batu pecah atau kerikil) diameter 5 mm s.d. 10 mm, setinggi/setebal 80 cm.

5)

Ditanami tumbuhan air dicampur beberapa jenis yang berjarak cukup rapat, dengan melubangi lapisan media koral sedalam 40 cm untuk dudukan tumbuhan.

6)

Dialirkan air limbah setebal 70 cm dengan mengatur level (ketinggian) outlet yang memungkinkan media selalu tergenang air 10 cm dibawah permukaan koral.

7)

Desain luas kolam berdasarkan beban BOD yang masuk per hari dibagi dengan Loading rate pada umumnya untuk daerah tropis ± 40 kg BOD/Ha per hari.

8)

Sistem pengolahan limbah denngan wetland disarankan hanya untuk skala lingkungan maksimum 2000 jiwa dan perkantoran atau gedung-gedung sekolah karena kebutuhan lahannya cukup tinggi antara 1,25 m2/jiwa s/d 2,5 m2/jiwa dibandingkan fakultatif pond hanya 0,2 m2/jiwa s.d. 0,5 m2/jiwa atau hanya 1/5 dari kebutuhan lahan rawa buatan.4

4

Fitoremediasi, Upaya Pengolahan Air Limbah Dengan Media Tanaman, Direktorat Perkotaan dan


Hal 30

Perdesaan Wilayah Barat, Ditjen Tata Perkotaan dan Tata Perdesaan, 27 Oktober 2003. Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 31

G. Fitoremediasi G.1 Tahapan Proses Fitoremediasi Proses dalam sistem fitoremediasi berlangsung secara alami dengan enam tahap proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/pencemar yang berada disekitarnya. 1)

Phytoacumulation (phytoextraction) yaitu proses tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga Hyperacumulation

2)

Rhizofiltration (rhizo = akar) adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. Proses ini telah dibuktikan dengan percobaan menanam bunga matahari pada kolam mengandung zat radioaktif di Chernobyl Ukraina.

3)

Phytostabilization yaitu penempelan zat-zat kontaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Zat zat tersebut menempel erat (stabil) pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media.

4)

Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, atau plentedassisted bioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas mikroba yang berada disekitar akar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi dan bakteri.

5)

Phytodegradation (phyto transformation) yaitu proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan dengan susunan molekul yang lebih sederhana yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini dapat berlangsung pada daun, batang, akar atau di luar sekitar akar dengan bantuan


Hal 32

enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degradasi. 6)

Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat kontaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya di uapkan ke atmosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan air 200 sampai dengan 1000 liter perhari untuk setiap batang.

G.2 Jenis-Jenis Tanaman Yang Digunakan Dalam Fitoremediasi Jenis-jenis tanaman yang sering digunakan di Fitoremediasi adalah: Anturium Merah/Kuning, Alamanda Kuning/Ungu, Akar Wangi, Bambu Air, Cana Presiden Merah/Kuning/Putih, Dahlia, Dracenia Merah/Hijau, Heleconia Kuning/Merah, Jaka, Keladi Loreng/Sente/Hitam, Kenyeri Merah/Putih, Lotus Kuning/Merah, Onje Merah, Pacing Merah/Putih, Padi-padian, Papirus, Pisang Mas, Ponaderia, Sempol Merah/Putih, Spider Lili, dll.

Gambar L.12 - Flow Diagram Proses Fitorediasi Dalam Pengolahan Air 5

5

Matthew Dempsey, Phytoremediation, December, 1997. http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/BiotechEnviron/MISC/webpage1.html


Hal 33

H. Kualitas Air H.1 Sumber Pencemar Klasifikasi sumber pencemar yang mempengaruhi drainase berwawasan lingkungan, adalah : 

Limbah Domestik, berupa : (i). Limbah Non Point Source terdiri black water (tinja) dan Limbah grey water (bekas mandi, cuci dan dapur); (ii). Limbah Point Source rumah tangga aliran limbah dalam sistem salurkan pembuangan limbah domestik terpadu; 3). Sampah organik (sisa masakan dan sisa makanan dari dapur), kertas, plastik, logam, gelas.



Limbah Non Domestik, berupa : (i). Limbah Point Source dari kegiatan industri dan pertambangan; (ii). Aliran Limbah Non Point Source dari limbah pertanian, peternakan dan kegiatan usaha kecil dan menengah.



Kegiatan Pemanfaatan Lahan, yaitu : (i). Pertanian; (ii). Aliran Irigasi; (iii). Peternakan; (iv). Urban Runoff; (v). Jalan Raya; (vi). Konstruksi; (vii). Pertambangan. Parameter sumber pencemar setiap jenis limbah berlainan, terbagi menurut limbah

domestik, kegiatan pemanfaatan lahan dan limbah industri. Komposisi parameter limbah domestik yaitu sebagai berikut : Tabel L.7 - Komposisi Limbah Domestik Parameter Tinja

Urin

Moisture

66 – 80 %

93 – 96 %

Bahan Organik

88 – 97 %

65 – 85 %

5–7%

15 – 19 %

Fosfor (P2O5)

3 – 5,4 %

2,5 – 5 %

Kalium (K2 O)

1 – 2,5 %

3 – 4,5 %

Karbon

44 – 55 %

11 – 17 %

4,5 %

4,5 – 6 %

Nitrogen

Kalsium (CaO)

Sumber : Duncan Mara, 1979.Sewage Treatment in Hot Climate, p1


Hal 34

Berdasarkan jenis parameter tingkat konsentrasi limbah domestik terdiri dari tiga jenis yaitu konsetrasi rendah, sedang dan tinggi diuraikan pada tabel berikut : Tabel L.8 – Karakteristik Limbah Domestik Parameter Pencemar

Satuan

Konsentrasi Rendah

Sedang

Tinggi

Padatan Total (TS)

mg/L

350

720

1200

Padatan Terlarut (TDS)

mg/L

250

500

850

Padatan Tersuspensi (TSS)

mg/L

100

220

350

BOD

mg/L

110

220

400

COD

mg/L

250

500

1000

Nitrogen Total (N)

mg/L

20

40

85

- Organik

mg/L

8

15

35

- Amonia Bebas

mg/L

12

25

50

- Nitrit

mg/L

0

0

0

- Nitrat

mg/L

0

0

0

Fosfor Total (N)

mg/L

4

8

15

- Organik

mg/L

1

3

5

- Anorganik

mg/L

3

5

10

Klorida

mg/L

30

50

100

Sulfat

mg/L

20

30

50

Alkalinitas sebagai CaCO3

mg/L

50

100

200

Lemak

mg/L

50

100

150

Jml/100 mL

106 - 107

107 – 108

108– 109

Koliform Total

Sumber : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 01/2010, tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air


Hal 35

Jenis parameter pencemar dari kegiatan pemanfaatan lahan yaitu: Tabel L.9- Jenis Parameter Pencemar Kegiatan Pemanfaatan Lahan No 1

Pemanfaatan Lahan Pertanian

Parameter Pencemar Sedimen, Nitrogen (N), Fosfor (P), Pestisida, BOD, Logam Berat

2

Aliran Irigasi

Total Disolved Solid (TDS)

3

Peternakan

Sedimen, N, P, BOD

4

Urban Runoff

Sedimen, N, P, BOD, Pestisida, TDS, Logam Berat, Koliform

5

Jalan Raya

Sedimen, N, P, BOD, TDS, Logam Berat

6

Konstruksi

Sedimen, Logam Berat

7

Pertambangan

Sedimen, Logam Berat, Keasaman

Sumber : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup 01/2010, tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air

H.2 Baku Mutu Air Limbah Domestik Baku Mutu Air Limbah Domestik mengacu pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003, dengan ketentuan sebagai berikut. Tabel L.10- Baku Mutu Air Limbah Domestik Parameter

Satuan

Kadar Maksimum

pH

--

6–9

BOD

mg/L

100

TSS

mg/L

100

Minyak dan Lemak

mg/L

10


Hal 36

I.

Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH)6

I.1 Penjelasan Umum Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) sudah dikembangkan di Indonesia, dan telah dilakukan penelitian oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan, Kementerian Pekerjaan Umum, sebagai upaya pengembangan sistem drainase permukiman perkotaan ramah lingkungan. Pada tahun 2011 telah dilaksanakan “Penyusunan Kriteria Teknis Desain sub-Reservoir Air Pada RTH Perkotaan Untuk Drainase Berwawasan Lingkungan”, dan telah dihasilkan rumusan kriteria teknis desain sub-Reservoir, dengan desain model atau teknologi subReservoir (S-R), Modul S-R5, S-R10, S-R25, S-R50 dan S-R65, untuk menampung air hujan talang atap. Secara prinsip air hujan yang keluar dari sistem outlet (effluen) sub-Reservoir, akan dialirkan ke dalam tangki eksplorasi (pemanfaatan), lalu ke dalam Sumur Resapan Air Hujan (SRAH) sebagai konservasi air tanah. Dengan pola ini, air hujan dari atap rumah/persil, lingkungan, dan kawasan dapat tertahan hingga mencapai 100% (zero run off), sehingga dapat mereduksi genangan banjir dan konservasi air tanah. Pada tahun 2012/2013 telah diterapkan S-R65 pada “Prototipe Drainase Ramah Lingkungan”, lokasi di halaman/lapangan parkir dan taman, khususnya di Green Building, Puslitbang Permukiman, Jalan Turangga No. 5 - 7 Bandung.

6

Disarikan dari paparan Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Badan Penelitian Pengembagan, Kementerian Pekerjaan Umum,

dengan Judul “Penerapan Drainase Permukiman Perkotaan Ramah Lingkungan Zero Runoff”, Pengembangan Sistem Drainase Permukiman Perkotaan Ramah Lingkungan, Jakarta 19 April 2013 Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 37

Gambar L.13 - Contoh Tipe Sub-Reservoir Air Hujan

I.2 Dasar Teori Penerapan Sub-Reservoir Air Hujan (s-RAH) pada areal permukiman, didasarkan dan mengacu pada konsep neraca air dalam bidang tadah (catchment area), yang secara matematika dapat disederhanakan dengan rumusan : Dimana : P

= Presipitasi yang jatuh ke dalam, pada bidang tadah, seperti DAS, kawasan, halaman, atap rumah/persil dan lain sebagainya; = Aliran air yang keluar dari bidang tadah di outletnya (aliran kelebihan air hujan); = Evapotranspirasi; dalam hal ini tidak diperhitungkan atau diabaikan;

∆S = Perubahan tampungan air dalam bidang tadah. Curah hujan pada atap dan halaman bangunan (persil), diperhitungkan dengan menggunakan Persamaan Rasional, yaitu : Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 38

Q atap dan Q halaman

=

C.I.A

Dimana : C

=

koefisien pengaliran, untuk atap dan halaman;

I

=

intensitas hujan yang terjadi, (mm/jam);

Q

=

debit aliran, (m3/detik)

Dalam pemanfaat air hujan yang jatuh di atap serta halaman, terdapat arahan dan asumsi dasar yaitu : a.

Q atap

: akan di Tampung - Resapkan - Manfaatkan (konsumsi) - Alirkan air kelebihan (TRMA);

b. Q halaman : akan di Resapkan - Alirkan ke saluran terdekat. Dengan menggunakan konsep pendekatan tersebut, maka dalam penerapan subReservoir Air Hujan digunakan acuan Zero Runoff dan TRMA, atau dalam Panduan Ecodrain dikenal dengan sistem TRAP (Tampung Resapkan Alirkan dan Pelihara), dengan lingkup pemanfaatan sebagai berikut : 1)

Tampung : diterapkan pada sub-Reservoir Air Hujan (tampungan dalam tanah) atau kolam retensi (permukaan tanah);

2)

Manfaat : konsumsi air hujan (analisis kebutuhan air untuk aktivitas kantor), air minum (IPAM AH), flushing, cadangan air pemadan kebakaran (damkar), siram tanaman, dan lain sebagainya;

3)

Resapan : Sumur Resapan Air Hujan (SRAH) dangkal, SRAH dalam, atau bentuk yang lain;

4)

Alirkan

: air kelebihan tampungan akan dialirkan ke saluran terdekat, seminimal mungkin.


Hal 39

I.3 Manfaat sub-Reservoir Air Hujan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, penggunaan sub-Reservoir Air Hujan dapat menahan air larian (run-off) hingga mencapai angka 100%, dan kondisi ini apabila difungsikan di seluruh RTH kota, genangan dapat direduksi hingga 48%. Pemanfaatan lain dari penggunaan sub-Reservoir Air Hujan ini adalah untuk mendukung konservasi air tanah, penyediaan air baku, cadangan air pemadam kebakaran, menyiram tanaman, flushing, hingga dikonsumsi langsung sebagai air minum, yang memerlukan penanganan lanjut, salah satunya dengan Instalasi Pengolahan Air Minum Air Hujan (IPAM AH). Pada Gambar L.14 disajikan Tren reduksi genangan banjir pada penerapan subReservoir Air Hujan pada RTH Perkotaan, sebagai gambaran terjadinya penurunan genangan pada suatu kawasan.

LWK : Luas Wilayah Kota (Sumber: Hasil analisis, SBI, Desember 2011) Gambar L.14 - Trend Reduksi genangan banjir pada penerapan sub-Reservoir Air Hujan pada RTH Perkotaan Panduan Pengelolaan Terpadu Sistem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan (Ecodrain)

Hal 40

I.4 Metoda Pelaksanaan Metoda pelaksanaan pembangunan sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) dilakukan sesuai dengan standar pelaksanaan yang ada, dan secara diagram dapat dijelaskan pada Gambar L.15. I.5 Kasus Unggulan (Best Practice) Sesuai dengan penjelasan sebelumnya, metoda sub-Reservoir Air Hujan tipe S-R65 telah diterapkan sebagai “Prototipe Drainase Ramah Lingkungan”, di lokasi di halaman/lapangan parkir dan taman, khususnya di Green Building, Puslitbang Permukiman, Jalan Turangga No. 5 - 7 Bandung. Lingkup pembangunan dilakukan dengan pemasangan 5 buah S-R65 FRP, pembuatan 24 buah Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), pemasangan 2.167 m 2 paving block dan 1.452 m2 rumput gajah, 1 unit IPAM AH, dan 3 unit water tapping.

Gambar L.15 - Metoda Pelaksanaan Pembangunan S-RAH


Hal 41

Gambar L.16 – Kegiatan Pembangunan Sub-Reservoir di Green Building, Puslitbang Permukiman

Gambar L.17 – Diagram Pemanfaat Air Hujan di Green Building, Puslitbang Permukiman


Hal 42

Gambar L.18 – Diagram Alir Instalasi Pengolahan Air Minum – Air Hujan (IPAM-AH) di Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung

Gambar L.19 - Tipikal Sumur Resapan Halaman (Sumur Dangkal)


Hal 43

Gambar L.20 - Tipikal Sumur Resapan Air Hujan (SRAH), Tipe Sumur Dalam

Gambar L.21 - Tampungan Air Hujan pada Kolam Resapan (Retensi) dan Saluran


Hal 44

I.6 Hasil Penelitian Berdasarkan penerapan pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) pada lokasi Green Building, Puslitbang Permukiman, Bandung, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1)

Kinerja Prototipe Drainase Ramah Lingkungan yang diterapkan, memberi hasil sebagai berikut :

a.

Debit maksimun/rencana (Q) kawasan sebesar 0,216 m 3/dt;

b.

Tampungan air atau persediaan air yang diperoleh, disajikan pada grafik (Gambar L.22);

c.

Terjadi genangan air mulai dari menit ke - 1 dengan kedalaman ± 1 - 5 cm, dan akan hilang setelah 30 sampai 60 menit setelah hujan reda (lama hujan < 2 jam);

d.

Kawasan green building dapat mereduksi genangan air hingga mencapai 100% (zero run off);

2)

Berdasarkan pengamatan dan penelitian terhadap kejadian air hujan di kawasan green building maupun kawasan keseluruhan, diperoleh gambaran tentang kejadian neraca air kawasan, sesuai yang disajikan pada Gambar L.23. Hasil yang diperoleh dari penelitian tersebut, adalah :

a.

Pada kawasan green building telah terjadi reduksi run off sebesar 92%, dan dapat dinaikkan hingga 100% dengan mengoptimalkan sistem yang ada;

b.

Sedangkan untuk seluruh kawasan dapat direduksi run off sebesar 58%, yaitu pada kondisi konvensional.


Hal 45

Volume Air (m3)

Hujan Rata-rata Tahun 2000-2012 Konsumsi (m3)

Surplus air (m3)

Prediksi Genangan (m)

Persediaan air (m3)

Periode Routing (menit) Elevasi muka air dalam sumur (m)

Elevasi genangan sekitar sumur (m)

Prediksi Genangan (m)

Grafik Simulasi Genangan Air untuk 2 unit S-RAH

Periode Routing (menit) Elevasi muka air dalam sumur (m)

Elevasi genangan sekitar sumur (m)

Grafik Simulasi Genangan Air untuk 20 unit S-RAH Gambar L.22 - Grafik Hasil Penelitian terhadap Pembangungan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH)


Hal 46

Gambar L.23 - Kejadian Neraca Air di Green Building, Puslitbang Permukiman

3)

Terkait aspek pembiayaan dan keuntungan lain yang diperoleh dari pembangunan SubReservoir Air Hujan (S-RAH) adalah :

a.

Biaya konstruksi/investasi yang dikeluarkan sekitar Rp. 1.615.715.000,00 (satu milyar enam ratus lima belas juta tujuh ratus lima belas ribu rupiah), dengan air genangan yang dapat direduksi sebesar = 92% x 6.870,41 m 3/tahun. Dengan demikian untuk mereduksi setiap m3 genangan air hujan, diperlukan pembiayaan atau investasi sebesar : Rp. 255.620,00.

b.

Sistem ini dapat digunakan untuk penyediaan konsumsi air minum dan dapat menghemat (kompensasi) biaya air minum sebesar : Rp. 6.600.000,00/tahun;

c.

Hasil uji kualitas air hujan, setelah melalui pengolahan, dapat disimpulkan bahwa air dalam sistem drainase memenuhi syarat baku mutu air baku untuk air minum (pada lokasi green building).


Hal 47

4)

Kesimpulan akhir yang dapat diperoleh dari hasil pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan tersebut adalah sebagai berikut :

a.

Prototipe drainase ramah lingkungan (Metoda Sub-Reservoir TMRA) pada lokasi green building Puslitbang Permukiman, Bandung, dapat mereduksi air hujan (run off) hingga 92%, dan dapat ditingkatkan hingga 100% (zero run off) dengan mengoptimalkan fungsi dari sistem yang ada;

b.

Prototipe drainase ramah lingkungan dapat dimanfaatkan untuk memenuhi konsumsi air minum, sebagai kompensasi air PDAM dan dapat menghemat biaya air minum sebesar Rp. 6.600.000,00 per tahun;

c.

Secara keseluruhan prototipe drainase ramah lingkungan dapat mereduksi run off air hujan hingga 58%, dan menghasilkan genangan 1 - 5 cm, dengan lama genangan kurang dari 2 jam;

d.

Biaya konstruksi sekitar RP. 1.615.715.000,00, dengan air genangan yang dapat direduksi sebesar = 92% x 6.870,41 m3 = 6.320,78 m3/tahun. Dengan demikian untuk mereduksi setiap m3 genangan air hujan, diperlukan biaya konstruksi (investasi) sebesar Rp. 255.620,00.

5)

Saran terkait pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan (S-RAH) adalah :

a.

Konstruksi Sub-Reservoir konstruksi FRP modul S-R65, dengan ukuran diameter 3,0 m dan panjang 10,0 m, perlu dimodifikasi agar lebih praktis dan mendukung kemudahan aplikasi di lapangan;

b.

Untuk aplikasi Metoda Sub-Reservoir TRMA, diperlukan data-data dan kriteria perencanaan sebagai berikut : 

data hujan harian dan/atau bulanan rata-rata dalam rangka perhitungan kapasitas tampungan;


Hal 48



data hujan maksimum menitan atau jam-jaman untuk perhitungan resapan dan pengaliran air hujan kelebihan;



data hujan tersebut merupakan data hujan runtut waktu menitan/jam-jaman selama kurun waktu 5 hingga 10 tahun,



periode ulang 5 tahun dan durasi hujan 5 menit,



koefisien air larian = 0,75 hingga 0,95,



bidang tadah adalah total luas atap rumah/bangunan/persil, dengan waktu konsentrasi sesuai situasi yang tersedia.

Gambar L.24 - Alternatif Model Pembangunan Sub-Reservoir Air Hujan


Hal 49

PENGARAH Ir. Djoko Mursito, M.Eng, MM Ir. M. Sjukrul Amien, MM TIM PERUMUS Ir. Anggrahini S, MSc Prof. Ir. Iwan Kridasantausa H, Ph.D Ir. Sukrasno S, Dipl. HE Dr. Ing. Ir. Agus Maryono Ir. Yosef Bernardus Danang Tri H TIM PENYUSUN Ir. Dodi Krispratmadi, M.Env.E Ir. R.G. Hari Susanto, CES R. Nuzulina Ilmiaty Ismail, ST, MT Albert Reinaldo, ST, MSi, MSc Hotman Frian, ST, MSi, MSc Alvan Fuaddy Putra, ST Yulia Kusumastuty, ST Friska Nur Afianti, ST Roy Marthen, ST Riris Grace K Simarmata, ST

LAMPIRAN PANDUAN PENGELOLAAN DRAINASE SECARA TERPADU BERWAWASAN LINGKUNGAN (ECODRAIN)

Recommend Documents