PETUNJUK TEKNIS
TATA CARA PERENCANAAN IPLT SISTEM KOLAM
TATA CARA PERENCANAAN IPLT SISTEM KOLAM BAB I DESKRIPSI
1.1
Ruang lingkup
Tata cara ini memuat pengertian dan ketentuan umum dan teknis dan cara perencanaan Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja Sistem Kolam yang meliputi persiapan perencanaan dan perencanaan.
1.2
Pengertian
Yang dimaksud dengan: 1)
instalasi pengolahan lumpur tinja, yang selanjutnya disebut IPLT adalah instalasi pengolahan air limbah yang didesain hanya menerima Lumpur tinja melalui mobil atau gerobak tinja (tanpa perpipaan);
2)
lumpur tinja adalah seluruh isi tangki septic, cubluk tunggal atau endapan Lumpur dari underflow unit pengolah air limbah lainnya yang pembersihannya dilakukan dengan mobil;
3)
tangki imhoff adalah unit pengolah primer yang dipakai pada system kolam. Di dalam tangki imhoff terjadi proses pengendapan dan pencernaan secara anaerobic, melalui zona sedimentasi, zona netral dan zona lumpur.
4)
kolam aerasi aerobik ialah unit kolam pengolah air limbah dengan aerasi mekanik sebagai sumber oksigennya. Intensitas pengadukan tidak menjaga seluruh settleable solid berada di dalam sispensi;
5)
kolam aerasi fakultatif ialah unit kolam pengolah air limbah dengan aerasi mekanik sebagai sumber oksigennya. Intensitas pengadukan tidak menjaga seluruh settleable solid berada di dalam suspensi, Sehingga di sekitar/pada dasar kolam terdapat endapan lumpur dengan kondisi anaerobik;
6)
kolam stabilisasi anaerobic ialah unit kolam pengolah air limbah tanpa adanya oksigen;
7)
kolam stabilisasi fakultatif ialah unit kolam pengolah air limbah dengan sumber oksigen dari fotosintesa algae. Tetapi oksigen yang tersedia hanya terdapat di bagian permukaan kolam;
8)
kolam maturasi ialah unit kolam pengolah air limbah dengan sumber oksigen dari fotosintesa algae. Oksigen yang tersedia di seluruh kedalaman kolam;
9)
baku mutu adalah batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi atau komponen lainnya yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang adanya dalam air tertentu sesuai dengan peruntukkannya;
10) baku mutu limbah adalah batas kadar dan jumlah unsur pencemar yang ditenggang adanya dalam limbah cair untuk dibuang dari suatu jenis kegiatan tertentu;
11) tangki ekualisasi adalah tangki yang didesain untuk menjaga homoginitas debit dan kualitas ke instalasi pengolahan; 12) kebutuhan oksigen biokimia yang selanjutnya disebut KOB adalah kuantitas oksigen yang digunakan dalam oksidasi biokimia terhadap substansi organik, dalam waktu, temperatur dan kondisi spesifik tertentu; 13) kebutuhan oksigen kimia, yang selanjutnya disebut KOK adalah konsumsi oksigen dari kontaminan organik/anorganik di dalam air limbah; 14) influen adalah aliran air masuk ke suatu sistem pengolahan air limbah; 15) efluen adalah aliran keluar dari suatu sistem pengolahan air limbah; 16) slot adalah lubang keluarnya endapan lumpur dari dasar zona sedimentasi ke zona lumpur di dalam tangki imhoff; 17) everhang adalah perlengkapan pada dasar zona sedimentasi untuk mencegah masuknya gas yang terbentuk dari zona lumpur di bawahnya di dalam tangki imhoff; 18) penampung lumpur adalah bagian dasar tangki imhoff yang digunakan untuk menampung hasil pencernaan lumpur di dalam zona lumpur tangki imhoff; 19) perangkap lemak adalah unit pengolah air limbah untuk memisahkan lemak dan minyak dari air limbah; 20) peruntukan air adalah status pemanfaatan dan fungsi dari suatu badan air penerima; 21) platform adalah unit bangunan pelengkap untuk menampung lumpur tinja pertama kali sebelum dialirkan ke unit pengolahan utama. Platform bisa dibuat khusus, atau merupakan bagian dari perlengkapan inlet atau sumur pompa; 22) bak pengering lumpur adalah bak yang terdiri dari lapisan porous alami atau buatan, yang menerima lumpur stabil dari underflow unit pengolah air limbah/lumpur tinja untuk dikeringkan dengan cara drainase dan evaporasi; 23) pencernaan lumpur adalah proses secara biologi, di mana konstituen organik konversi menjadi bahan organik yang lebih stabil oleh mikroorganisme aerobik atau anaerobik; 24) supernatan adalah cairan di atas endapan; 25) tangki septik adalah bak kedap air untuk mengolah air limbah, berbentuk empat persegi panjang atau bundar yang dilengkapi tutup, penyekat, pipa masuk/keluar dan ventilasi. Fungsinya untuk merubah sifat-sifat air limbah, agar curahan ke luar dapat dibuang ke tanah melalui resapan tanpa mengganggu lingkungan. Pengelolaan setempat atau komunal banyak menggunakan fasilitas ini; 26) underflow adalah aliran endapan lumpur dari bawah untuk pengolah air limbah atau lumpur tinja ke unit pengolah selanjutnya; 27) pipa pemberi adalah pipa lumpur dari underflow ke unit bak pengering lumpur; 28) pipa distributor adalah pipa cabang dari pipa pemberi yang disalurkan ke masingmasing unit bak pengering lumpur; 29) pipa pembuang adalah pipa drainase untuk membuang resapan bak pengering lumpur; 30) waktu detensi adalah waktu tinggal air limbah di dalam unit pengolahan; 31) mobil tinja adalah mobil tangki yang digunakan untu menguras lumpur tinja dari bangunan pengolahan air limbah rumah tangga yang membawanya ke IPLT untuk diolah; 32) pengoperasian IPLT adalah serangkaian kegiatan untuk menjalankan fasilitas yang ada pada IPLT sesuai prosedur manual dari masing-masing unit utama dan pelengkap;
33) pemeliharaan IPLT adalah serangkaian kegiatan untuk menjaga agar setiap fasilitas yang ada pada IPLT dapat berfungsi sebagaimana mestinya; 34) pengendalian IPLT adalah serangkaian kegiatan untuk menjaga agar proses yang berlangsung pada IPLT dapat berjalan sebagaimana mestinya.
BAB II
KETENTUAN-KETENTUAN
2.1
Umum
Ketentuan umum yang harus dipenuhi sebagai berikut : 1)
Ijin lokasi IPLT dari instansi yang berwenang;
2)
AMDAL atau UKL-UPL harus dilakukan sebelum atau bersamaan dengan perencanaan IPLT Sistem Kolam;
3)
IPLT hanya didesain untuk mengolah lumpur tinja.
2.2 1)
Teknis Sistem yang dapat digunakan dapat dilihat pada gambar 1 dengan aplikasi seperti berikut: (1) alternatif pilihan I digunakan untuk pelayanan maksimal 50.000 orang, kondisi tanah cukup kedap dan jarak IPLT ke permukaan terdekat minimal 500 m; (2) alternatif pilihan II digunakan untuk pelayanan maksimal 100.000 orang, kondisi tanah cukup kedap dan jarak IPLT ke permukiman terdekat minimal 500 m; (3) alternatif pilihan III digunakan untuk pelayanan maksimal 100.000 orang, kondisi tanah cukup kedap dan jarak IPLT ke permukiman terdekat minimal 250 m.
2)
Kebutuhan unit bangunan atau pelengkap lainnya terdiri dari: (1) Platform (dumping station): a. Dibuat khusus pada kolam stabilisasi anaerobik yang tidak didahului oleh tangki imhoff; b. Sebagai bagian dari sumur pompa, pada tangki imhoff yang tidak dilengkapi ram (tanjakan truk tinja); c. Sebagai bagian dari inlet tangki imhoff yang dilengkapi ram. (2) Bak pengering lumpur; (3) Kantor, gudang dan lab; (4) Jalan masuk dan jalan operasi; (5) Sumur monitoring kualitas air tanah; (6) Fasilitas air bersih; (7) Alat pemeliharaan dan keamanan.
3) Data yang diperlukan untuk keperluan perencanaan meliputi; (1) Peta wilayah yang dilengkapi topografi; (2) Data sosial ekonomi; (3) Geologi, hidrologi dan hidrogeologi, seperti:
a. Jenis tanah (pasir, lempung, lanau) dan angka permeabilitas tanah di lokasi IPLT; b. Suangi atau badan air yang dipakai sebagai pembuangan akhir efluen sistem pengolahan. Letak dalam peta, debit dan kualitas (minimal dan maksimal); c. Jarak kegiatan lain ke IPLT dan pemanfaatannya dikaitkan dengan pengaliran air tanah; d. Elevasi air tanah dan arah pengalirannya; e. Air tanah yang digunakan penduduk di sekitar IPLT. (4) Data kondisi sanitari yang ada, seperti: a. Tingkat pelayanan; b. Jumlah, macam dan kualitas fasilitas sanitasi. 4) Kriteria kuantitas dan kualitas lumpur tinja yang akan diolah: (1) Laju/kapasitas lumpur tinja (cairan dan endapan) = 0,5 l/org.hari (2) KOB = 5.000 mg/l (3) TS
= 40.000 mg/l
(4) TVS = 25.000 mg/l (5) TSS = 15.000 mg/l 5) Kriteria perencanaan tangki imhoff: (1) Jumlah kompartemen dalam satu tangki, maksimum 2 unit; (2) Kedalaman tangki total, sekitar (6-9) m, dengan rincian sebagai berikut: a. Zona sedimentasi = (1,5-2) m; b. Zona netral ≥ 0,54 m; c. Zona lumpur harus dikalkulasi, dan ditambahkan pada zona-zona sedimentasi dan netral. (3) Zona sedimentasi: a. Tinggi jagaan = (0,20-0,30) m; b. Panjang = (7-30) m; c. Rasio panjang dan lebar = (2-4) : 1; d. Kemiringan dasar tangki = (50-60)° atau ≥ 1,2 (V) : 1 (H); e. Lebar slot = (15-20) cm; f.
Overhang = (20-25) cm;
g. Kecepatan aliran horizontal < 1 cm/det; h. Beban permukaan ≤ 30 m3/(m2.hari) i.
Waktu detensi ≥ 1,5 jam;
j.
Efisiensi pemisahan TSS = (40-60) %.
(4) Zona lumpur: a. Dapat dibuat menjadi beberapa unit ke arah memanjang tangki yang dilengkapi penampung lumpur dan pipa pengambilan lumpur;
b. Penampung lumpur hanya dipisahkan oleh sekat beton yang berfungsi juga sebagai penyangga bak pengendap; dan di sebelah bawah sekat diberi sebuah lubang penghubung; c. Kemiringan penampung lumpur, minimal 30° atau ≥ 1 (V) : 1,7 (H); d. Laju endapan lumpur = 0,06 l/orang/hari; e. Waktu detensi = (1-2) bulan; (5) Ventilasi gas: a. Luas permukaan total ventilasi gas (25-30) % terdapat luas permukaan bak pencerna; b. Lebar ventilasi gas pada satu sisi (45-60) cm, dan/atau luas permukaan total ventilasi gas ≥ 20% dari luas total permukaan tangki imhoff. (6) Pipa lumpur: a. Diameter minimal 15 cm; b. Kemiringan pipa pembuangan dan penyalur lumpur (underflow), minimal 12%; c. Jarak vertikal antara outlet pembuangan lumpur dan level permukaan air, minimal 1,8 m; d. Pipa lumpur vertikal diperluas ke atas permukaan air ± 30 cm dalam keadaan terbuka, dan di sebelah ujungnya (di dasar tangki) diberi blok beton). Kriteria di atas dapat dilihat pada gambar 2.
6) Kriteria perencanaan kolam stabilisasi anaerobik: (1) Kedalaman air = (1,8-2,5) m; (2) Jagaan = (0,3-0,5) m; (3) Beban BOD volumetrik = (500-800) g BOD/(m3.hari) (4) Rasio panjang dan lebar = (2-4) : 1; (5) Efisiensi pemisahan BOD ≥ 60%. 7) Kriteria perencanaan kolam stabilisasi fakultatif: (1) Kedalaman air = (1,2-1,8) m; (2) Tinggi jagaan = (0,3-0,5) m; (3) Beban BOD volumetrik = (40-60) g BOD/m3.hari);
(4) Rasio panjang dan lebar = (2-4) : 1; (5) Efisiensi pemisahan BOD ≥ 70%; (6) BOD influen ≤ 400 mg/l; (7) BOD efluen > 50 mg/l. 8) Kriteria perencanaan kolam maturasi: (1) Kedalaman air = (0,8-1,2) m; (2) Tinggi jagaan = (0,3-0,5) m; (3) Beban BOD volumetrik = (40-60) g BOD/(m3.hari); (4) Rasio panjang dan lebar = (2-4) : 1; (5) Efisiensi pemisahan BOD ≥ 70%; (6) Efisiensi pemisahan E. Coli ≥ 95% (termasuk kolam-kolam sebelumnya). 9) Kriteria perencanaan kolam aerasi: (1) Kedalaman air = (1,8-2,50) m; (2) Jagaan = (0,3-0,5) m; (3) Beban BOD volumetrik = (100-400) g BOD/(m3.hari); (4) Rasio panjang dan lebar = (2-4) : 1; (5) Efisiensi pemisahan BOD ≥ 70%; (6) Tenaga pengadukan: a. > 6 W/m3 untuk kolam aerasi aerobik; b. (2-3) W/m3 untuk kolam aerasi fakultatif 10) Kriteria perencanaan bak pengering lumpur: (1) Lebar sebuah bak = (4,50-7,50) m; (2) Panjang sebuah bak = (3-6) x lebar; (3) Ketinggian dinding bak = 45 cm di atas pasir; (4) Tinggi jagaan = (15-25) cm; (5) Dinding bak bisa dibuat dari beton, pasangan bata dengan spesi semen; (6) Pipa pemberi yang membawa sludge ke tepi bak berdiameter ≥ 150 mm dan dari bahan GI; (7) Pipa distributor mempunyai kriteria sebagai berikut: a. Dipasang di atas (di salah satu sisi) dinding memanjang tiap kompartemen; b. Diameter ≥ 150 mm; c. Bahan GI; d. Bila menggunakan bahan pipa dari PVC harus ditanam dalam dinding; (8) Pipa pembuang dipasang pada drainase bak dengan diameter minimal 15 cm; (9) Kadar air lumpur kering optimal = (70-80) %; (10) Tebal lumpur kering di atas pasir = (20-30) cm; (11) Tebal lumpur basah di atas pasir = (30-45) cm;
(12) Media pasir yang dipasang pada lapisan teratas mempunyai kriteria seperti berikut: a. Ukuran efektif = (0,30-0,50) mm; b. Koefisien keseragaman ≤ 5; c. Tebal pasir = (15,0-22,5) cm; d. Kandungan kotoran ≤ 1 % terhadap volume pasir. (13) Media kerikil yang dipasang dalam dua lapis di bawah asir dengan urutan dari atas sebagai berikut: a. Diameter (3-6) mm dipasang 15 cm di atas dasar bak; b. Diameter (20-40) mm dipasang setebal 15 cm di atas pipa penangkap di kanan-kiri pipa penangkap setebal diameternya (10-15) cm. (14) Pipa peluap dengan diameter (100-150) mm dipasang pada dinding bak. Kriteria pengering lumpur di atas dapat dilihat pada Gambar 3.
11) Kriteria perencanaan bak pengering lumpur: (1) Lebar salah satu sisi tanggul minimal 2,5 m sebagai jalan operasi; (2) Kemiringan dinding tanggul bagian dalam 1 (V) : 2,5 (H) dan bagian luar 1 (V) : 1,5 (H); (3) Kepadatan konstruksi tanggul mempunyai densitas kering maksimal sebesar 90% yang ditentukan dengan tes modifikasi proktor. Shrinkage tanah yang terjadi pada saat pemadatan harus sekitar (10-30)%. Koefisien permeabilitas tanggul padat tidak boleh lebih dari 10-7 m/detik. (4) Persyaratan permeabilitas tanah untuk penyediaan lining: a. k ≥ 10-6 m/detik, seluruh kolam perlu dilining; b. k = (10-7-10-6) m/detik. Kolam primer dan sekunder perlu dilining; c. k ≤ 10-8 m/detik, kolam tidak perlu diberi lining.
12) Kriteria perencanaan inlet dan outlet kolam: (1) Panjang pipa inlet kolam stabilisasi dipasang hingga 1/3 panjang kolam atau maksimal 15 m; (2) Konstruksi interkoneksi antar kolam dimudahkan untuk pengambilan sampel air limbah. 13) Profil hidrolis (1) Beda elevasi muka air antar kolam (5-10) cm; (2) Elevasi dasar pengering lumpur harus lebih tinggi daripada muka air kolam stabilisasi anaerobik I atau kolam aerasi aerobik; (3) Elevasi muka air tangki imhoff harus lebih tinggi minimal 1,8 m di atas pipa inlet pengering lumpur; (4) Elevasi muka air sumur pompa harus lebih tinggi daripada muka air di kolam stabilisasi anaerobik I atau kolam aerasi aerobik; (5) Elevasi muka air maksimal badan air penerima 0,50 m di bawah outlet kolam maturasi atau lebih dalam.
BAB III CARA PENGERJAAN
3.1
Perencanaan Tangki Imhoff
1)
Tipikal bentuk penampang tangki imhoff dengan 2 kompartemen dapat dipilih seperti pada Gambar 4.
2)
Dimensi tangki imhoff untuk berbagai penduduk yang dilayani dapat dilihat Gambar 5 dan Tabel 1.
3.2 Perencanaan Kolam 1)
Luas permukaan atau volume kolam dihitung berdasarkan beban KOB permukaan atau volumetrik dan kedalaman air;
2)
Luas permukaaan kolam yang diperoleh merupakan luas permukaan di tengah-tengah kedalaman kolam. Dimensi kolam tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
3.3 Perencanaan Pengering Lumpur 1)
Satu unit pengering lumpur ditetapkan luas permukaannya 5 x 15 m2;
2)
Dengan lumpur terbuang, tebal operasi lumpur basah 30 cm dan waktu pengeringan 7 hari, maka dimensi dan kebutuhan pengering lumpur dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 6.
3.4 Perencanaan Profil Hidrolis 1)
Profil hidrolis sistem dapat dilihat pada Tabel 4;
2)
Penerapan profil hidrolis tersebut harus disesuaikan dengan: (1) Elevasi muka tanah asli hingga diperoleh pekerjaan gali urug yang murah; (2) Elevasi maksimal badan-badan air penerima.
