1
TUGAS AKHIR
OPTIMALISASI PEMANFAATAN AIR BUANGAN SUMMITMAS TOWER DENGAN PROSES DAUR ULANG BERDASARKAN ANALISA TEKNIS , BIAYA DAN MANFAAT Diajukan Sebagai Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana Teknik Strata 1 ( S–1 )
Disusun Oleh : Nama NIM
: BUDI GUSTARI : 0110311- 090
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA 2009
2
LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SARJANA KOMPREHENSIF LOKAL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA
Semester :
Ganjil
Tahun Akademik :
2009/2010
Tugas akhir ini untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik, jenjang pendidikan Strata I (S-1), Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercu Buana, Jakarta
Judul Tugas AKhir
:
Optimalisasi Pemanfaatan Air buangan Summitmas Tower dengan Proses Daur Ulang berdasarkan Analisa Teknis, Biaya, dan Manfaat.
Disusun oleh : Nama NIM Jurusan / Program Studi
: Budi.Gustari : 0110311-090 : Teknik Sipil
Telah diajukan dan dinyatakan LULUS pada Sidang Sarjana Tanggal 27 Juni 2009
Pembimbing
Ir. Zainal Arifin, MT
Jakarta, 01 Oktober 2009 Mengetahui, Ketua Sidang
Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Sipil
Ir. Mawardi Amin, MT
Ir. Mawardi Amin, MT
I
3
ABSTRAK Universitas Mercu Buana Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Budi. Gustari 0110311-090 Pembimbing : Ir. Zainal Arifin.MT. OPTIMALISASI PEMANFAATAN AIR BUANGAN SUMMITMAS TOWER DENGAN PROSES DAUR ULANG BERDASARKAN ANALISA TEKNIS , BIAYA DAN MANFAAT
Peningakatan
efisiensi proses, produk dan pola konsumsi yang berkaitan
dengan penggunaan bahan baku merupakan kunci pertama dalam mengopersionalkan produk bersih. Untuk meminimasi limbah, dalam hal ini air buangan diperlukan suatu proses yang dapat mendaur ulang sehingga air tersebut dapat digunakan kembali untuk kepentingan yang lain dan memperlakukan limbah sebagai suatu sub sistem bangunan yang menuntut perlakuan yang lebih memadai dibandingkan hanya sebagai aktifitas pelengkap. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
meninjau proses daur ulang air
buangan dari segi teknis dan ekonomis pada gedung Summitmas Tower yang terletak di jalan Jenderal Sudirman, Jakarta. Sistem daur ulang yang digunakan di gedung Summitmas Tower dalam usaha meminimasi air buangan dan mengefisiensikan penggunaan air bersih dari sumbernya dapat mencapai 50 % bila dilihat dari segi teknis, sedangkan dari segi ekonomis berdasarkan analisa biaya dan manfaat didapat nilai kelayakan lebih dari 1 ( satu ).
II
4
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya, sehingga Tugas akhir ini dapat diselesaikan. Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai syarat untuk meraih gelar sarjana sekaligus di jadikan sebagai pertimbangan bagi pihak manajemen Summitmas Tower untuk merehab sistem pengolahan air limbahnya seperti pada gedung Danamon Square untuk dapat meminimasi kebutuhan air bersih. Penulis sadar bahwa Tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu diharapkan saran dan kritik untuk mencapai kesempurnaan. Mudah-mudahan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, dan bagi semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung dalam proses penyelesaian Tugas akhir ini penulis mengucapkan terima kasih.
Jakarta, Juni 2009
Penulis
III
5
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan mengucapkan tasbih dan tahmid kehadirat Allah SWT serta salawat dan salam kepada Rasulullah SAW. Penulis akhirnya dapat menyelesaikan penulisan Tugas akhir ini . Penulis memilih penulisan Tugas akhir ini dalam bentuk studi kasus dengan maksud untuk mengetahui optimlisasi pemanfaatan air buangan
pada gedung
bertingkat dan kelayakan proses pengolahan air dengan sistem daur ulang. Dalam proses penulisan ini, penulis telah banyak dibantu sehingga Tugas Akhir ini dapat selesai pada waktunya, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
Bapak Ir. Zainal Arifin. MT, selaku Dosen pembimbing Tugas akhir.
Bapak Ir. Mawardi Amin. MT, selaku Ketua program studi Teknik Sipil.
Ibu Ir . Sylvia Indriany. MT, selaku Koordinator Tugas akhir.
Semua dosen dan staff Jurusan Teknik Sipil Universitas Mercu Buana.
Keluarga besar Ayahanda H.Agus Somad ( Alm ) yang banyak membantu memberikan dukungan moril dan material.
Deasy.Ekawati “Istri tercinta” , Rama & Rara “anak-anak Ku tersayang”.
Sdr. Suratmin beserta Staff Maintenance Building Summitmas Tower yang telah membantu dan menyediakan data–data dan tempat penelitian.
Sdri. Novi Ariani
( FTSP-UI ) yang banyak membantu dalam penyediaan
referensi.
Rekan-rekan mahasiwa FTSP Universitas Mercu Buana yang membantu dukungan moril.
Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
IV
6
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................................i ABSTRAKSI .................................................................................................................... ii KATA PENGANTAR ......................................................................................................iii UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................................................iv DAFTAR ISI ..................................................................................................................... v DAFTAR TABEL .............................................................................................................vi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2. Permasalahan ................................................................................... 2 1.3. Tujuan Penulisan .............................................................................. 3 1.4. Lingkup Penelitian dan Batasan Masalah ........................................ 3 1.5. Metode Penelitian ............................................................................ 4 1.6. Sistematika Penulisan ...................................................................... 5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 7 2.1. Laju Aliran ....................................................................................... 7 2.1.1. Penentuan Laju Aliran Air Buangan berdasarkan Data Penyediaan Air Bersih ......................................................... 9 2.1.2 Penentuan Laju Aliran Air Buangan Berdasarkan Datadata Sumber Air Buangan ................................................... 11 V
7
2.2. Karakteristik Air Buangan .............................................................. 13 2.2.1 Karakteristik Fisik ............................................................... 14 2.2.2 Karakteristik Kimia ............................................................. 16 2.2.3 Karakteristik Biologi ........................................................... 17 2.3. Terminologi Dalam Pengolahan Air Buangan ................................ 18 2.3.1 Tahap pengolahan awal ( Prelimintary - Treatment System ) ............................................................................... 18 2.3.2 Unit Pengolahan Pertama ( Primary Treatment ) ............... 23 2.3.3 Unit Pengolahan Kedua ( Secondary treatment ) ............... 24 2.3.4 Tahap Pengolahan Lumpur ( Sludge Treatment ) ............... 25 2.3.5 Tahap Pengolahan Lanjutan (Advanced – Wastewater Treatment ) .......................................................................... 25 2.4. Konsep Daur Ulang ......................................................................... 27 2.4.1 Irigasi Pertanian dan Lansekap ........................................... 30 2.4.2 Pemanfaatan Kembali Air untuk Kebutuhan – Manusia ............................................................................... 31 2.4.3 Teknologi Reklamasi Air Limbah ...................................... 32 2.5. Analisa Biaya Manfaat .................................................................... 35 2.5.1. Biaya Finansial Proyek yang Tidak Dihitung-sebagai Biaya dalam Analisa Ekonomi ............................................ 37 2.5.1.1. Sunk cost ............................................................. 37 2.5.1.2. Penyusutan .......................................................... 37 2.5.1.3. Pelunasan hutang beserta bunganya ..................... 38 2.5.1.4. Studi Teknis dan Studi Kelayakan ...................... 39
VI
8
2.5.2. Biaya-biaya yang termasuk dalam – biaya ekonomi .......... 39 2.5.2.1. Tanah .................................................................... 40 2.5.2.2. Tenaga Kerja ........................................................ 40 2.5.2.3. Biaya Peralatan dan - Bahan-bahan Konstruksi ............................................................ 41 2.5.2.4. Bunga selama Masa Konstruksi ........................... 41 2.5.2.5. Biaya Operasi dan Pemeliharaan ......................... 42 2.5.2.6. Biaya Pengganti ( Replacement Cost ) ................. 42 2.5.2.7. Biaya tak terduga ................................................. 42 2.5.3. Biaya yang tidak dapat dinyatakan-dengan jelas ( Biaya Intangible ) ............................................................. 42 2.5.4. Manfaat Proyek ................................................................... 42 2.5.4.1. Manfaat langsung ................................................. 43 2.5.4.2. Manfaat Tidak Langsung atauManfaat Sekunder ................................................ 44 2.5.4.3. Manfaat yang tidak dapat dinyatakandengan jelas .......................................................... 45 2.5.5. Nilai waktu terhadap Uang ( Time Value of Money ) ......... 45
BAB III
KEGIATAN DAN DESKRIPSI DAERAH STUDI ............................ 49 3.1. Metodologi Pendekatan .................................................................. 49 3.2. Pengumpulan Data .......................................................................... 50 3.3. Metoda Analisis .............................................................................. 51 3.4. Hasil Analisi .................................................................................... 51
VII
9
3.5. Deskripsi Summitmas Tower .......................................................... 52 3.6. Kriteria dan Spesifikasi Teknis ....................................................... 54
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS ........................................................................ 63 4.1. Neraca Air ....................................................................................... 63 4.2. Analisis Teknis ................................................................................ 70 4.2.1. Proses Pengolahan Air Buangan-tanpa Proses Daur Ulang .......................................................................... 70 4.2.2. Proses Pengolahan Air Buangan – dengan Proses Daur Ulang .......................................................................... 72 4.2.3. Perhitungan Teknis Sewage Treatment- dan Recycling Plant sesuai spesifikasi ...................................... 76 4.3. Analisa Proses Daur Ulang Secara Ekonomis ................................ 83 4.3.1. Analisa Manfaat pada Proses Daur Ulang .......................... 84 4.3.2. Analisa Biaya pada Proses Daur Ulang .............................. 87 4.3.3. Perhitungan Biaya Operasional ........................................... 88 4.3.4. Perhitungan Biaya Penambahan Unit Pengolah ................. 89 4.3.5. Analisa Biaya Manfaat pada Proses Daur Ulang ................ 90 4.3.6. Jangka Waktu Pengembalian .............................................. 90
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 94 5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 94 5.2. Saran-saran ...................................................................................... 95
VIII
10
DAFTAR PUSTAKA GAMBAR DATA DI LAPANGAN LAMPIRAN
IX
11
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman 2.1
Aliran Rata-rata Air Limbah Berbagai Macam Alat ............................................ 10
2.2
Aliran Rata-rata Air Limbah dari berbagai Pemukiman ...................................... 11
2.3
Aliran Rata-rata Air Limbah dari Daerah Perdagangan ...................................... 12
2.4
Karakteristik Fisik, Kimia, Dan biologi Air Limbah dan Sumber – Sumbernya ........................................................................................................... 13
2.5
Kategori Penggunaan kembali Air Olahan dan Hal-hal yang Harus Diperhatikan ..................................................................................... 28
2.6
Konsentrasi Maksimum yang Direkomendasi ..................................................... 30
4.1
Kebutuhan Air Bersih .......................................................................................... 65
4.2
Pemakaian Air Rata-rata per-orang setiap hari .................................................... 66
4.3
Rincian Air Bersih ............................................................................................... 67
4.4
Perhitungan Air Kebutuhan Air Bersih ................................................................ 68
4.5
Analisa Teknis Proses Daur Ulang ...................................................................... 92
4.6
Hasil Analisa Biaya Manfaat Proses Daur Ulang ................................................ 93
X
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1
Macam-macam Proses Pengolahan Tersier ......................................................... 34
4.1
Neraca Air Sebelum Menggunakan Sistem Daur Ulang ..................................... 63
4.2
Neraca Air Sesudah Menggunakan Sistem Daur Ulang ...................................... 69
4.3
Skema Proses Non Daur Ulang ............................................................................ 71
4.4
Skema Proses Daur Ulang ................................................................................... 75
XI
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 . Latar Belakang. Meningkatnya jumlah penduduk menyebabkan semakin meningkat pula kebutuhan akan pemukiman, sedangkan lahan yang ada terbatas. Salah satu alternatif untuk menanggulangi masalah keterbatasan lahan adalah pembangunan gedung bertingkat. Karena keterbatasan lahan-lahan terbuka akibat pembangunan gedung gedung, rumah, jalan dan lain-lain. Masalah yang kemudian timbul adalah tertutupnya permukaan tanah dengan beton atau aspal yang menyebabkan hilangnya kemampuan tanah untuk menyerap air hujan. Hal ini mengakibatkan limpasan yang dapat menyebabkan banjir semakin meningkat dan air tanah semakin berkurang yang berarti pasokan air untuk pemeliharaan air bersih semakin berkurang. Tetapi yang sangat memprihatinkan adalah pertumbuhan gedung-gedung tinggi tersebut sering tidak diimbangi dengan penyediaan sarana sanitasi yang memadai. Hal ini disebabkan oleh pemikiran dari para pengembang ( developer ) bahwa investasi untuk penyediaan saran sanitasi mahal serta belum membudayanya penggunaan air bekas sebagai substitusi kebutuhan air baku air bersih. Dalam hal ini penulis tertarik untuk ikut berpartisipasi dalam me-rencanakan sarana sanitasi tersebut dengan suatu sistem. Dimana sistem sanitasi tersebut adalah dengan cara memanfaatkan air buangan yang kemudian didaur ulang. Dengan demikian selain dapat menghemat dalam pemakaian air langsung dari sumbernya juga sekaligus dapat mengurangi pencemaran lingkungan. Untuk itu
2
penulis mengadakan penelitian pada gedung Summitmas Tower yang terletak di Jalan Jenderal Sudirman, Kavling 61-62 Jakarta. Adapun masalah daur ulang ulang ini pernah juga diteliti dan ditulis oleh Diah Pitaloka dengan judul “ Analisa Teknis, Biaya da Manfaat Terhadap Minimisasi Air Buangan Pada Gedung Bertingkat Dengan Proses Daur Ulang. Penelitian tersebut dilakukan pada
PT. Danamon Land ( Gedung Danamon, Karet-Jakarta ).Yang
hasilnya bahwa gedung ini telah menggunakan proses daur ulang air buangan.
1.2 . Permasalahan. Permasalahan spesifik yang ditemui dalam penanganan limbah dalam hal ini adalah air buangan, antara lain, komitmen yang rendah dan kurangnya perhatian dari pemerakarsa ( owner )
jika menghadapi permasalahan sumber limbah dan pen-
cemarannya terhadap lingkungan. Dalam berbagai kasus, perlakuan terhadap lingkungan sekitar diperlukan sebagai tempat pembuangan limbah, seperti sungai, saluran, jalan, dan sebagainya. Permasalahan lain yang dihadapi oleh pemerintah adalah ketidak-tahuan serta ketidakpedulian masyarakat atas masalah lingkungan, karena ada anggapan limbah dan kebersihan adalah pelayanan pemerintah dan otomatis menjadi tanggung jawab pemerintah. Berdasarkan permasalahan ini diperlukan suatu inovasi teknologi yang dapat meminimalisasi limbah, yaitu dengan mengoptimalkan air buangan yang dihasilkan oleh gedung bertingkat. Hal ini dapat dikaitkan dengan kondisi pemenuhan air bersih yang disediakan oleh PDAM setempat yang volume, kontinuitas, dan kualitasnya belum dapat memenuhi seluruh kebutuhan penggunaan sumber air tanah
3
yang dibatasi ( khususnya di Jakarta ) serta penggunaan air permukaan yang sudah tercemar sebagai sumber air bersih yang harus melalui pengolahan sendiri. Permasalahan-permasalahan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana teknologi pengolahan atau proses daur ulang air buangan dari gedung bertingkat sehingga air yang telah diproses dapat di manfaatkan untuk keperluan non-konsumsi. 2. Sejauh mana minimalisasi air buangan yang dihasilkan dari proses tersebut, dapat mengoptimalisasi penggunaan air bersih.
1.3 . Tujuan Penulisan. Tujuan umum adalah untuk mengetahui proses dan teknologi yang digunakan dalam mengolah limbah menjadi air bersih serta manfaat ekonomis dari pengolahan tersebut. Secara khusus penelitian ini bertujuan : a. Membuat rancangan perhitungan teoritis dan teknis yang digunakan dalam mengoptimalkan penggunaan air di Summitmas Tower. b. Melakukan perhitungan ekonomis berdasarkan analisa biaya penggunaan kembali air olahan dari pengolahan air buangan di Summitmas Tower.
1.4 . Lingkup Penelitian dan Batasan Masalah. Penelitian dilakukan melalui observasi dan pengumpulan data serta peninjauan lokasi yang dibatasi pada ruang lingkup : a. Observasi data mengenai sistem proses daur ulang yang efisien pada sarana sanitasi di Summitmas Tower, Jakarta.
4
b. Tinjauan teoritis dan praktis penghematan air bersih secara maksimal dari sistem pengolahan / proses daur ulang air buangan yang menghasilkan air yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan non-konsumsi bagi manusia di Summitmas Tower, Jakarta,
1.5 . Metode Penelitian. penelitian terdiri dari beberapa kegiatan : 1. Pengumpulan data, berupa : 1. Survey kelokasi, untuk memperoleh data yang mendukung. 2. Pengumpulan data berdasarkan survey lapangan. 3. Studi Pustaka, untuk mencari literatur yang mendukung penyusunan penulisan ini. 2. Pengolahan data-data. 1. Perhitungan kebutuhan air bersih yang dibutuhkan untuk berbagai keperluan . 2. Analisa secara ekonomis, yaitu membandingkan keekonomisan penggunaan air bersih dengan menggunakan proses daur ulang air buangan dengan menggunakan air langsung dari sumber air bersih yang ada untuk digunakan sebagai penyiraman tanaman / landscaping dan penggelontor water closet. 3. Hasil analisa. 1. Mengetahui sistem proses daur ulang secara teknis. 2. Mengetahui optimalisasi pemanfaatan air buangan .
5
1.6 .
Sistematika Penulisan. Penulisan Tugas Akhir ini mengandung komponen – komponen dibawah ini
dengan urutan penulisan sebagai berikut :
BAB. I.
Judul
Lembar Pengesahan
Abstrak
Kata Pengantar
Ucapan Terima Kasih
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
: Pendahuluan, memaparkan antara lain latar belakang, maksud dan
tujuan, ruang lingkup dan batasan masalah, metode penelitian
dan sistematika pe-
nulisan. BAB. II.
:
Tinjauan pustaka, yang menjelaskan tentang dasar-dasar teori, laju
aliran air buangan, karakteristik air buangan, terminologi pengolahan air buangan, konsep daur ulang, analisa penggunaan air limbah. BAB. III.
: Kerangka penelitian yang terdiri dari, kegiatan pendahuluan, peng-
amatan analisa, yang akan menghasilkan hasil pengamatan, deskripsi daerah studi, yang terdiri dari tempat penelitian yang akan digunakan, spesifikasi teknis sistem pengolahan limbah.
6
BAB. IV.
:
Analisa proses daur ulang air buangan pada Summitmas Tower,
meliputi analisa proses daur ulang secara teknis, analisa proses daur ulang secara ekonomis, analisa proses non daur ulang secara ekonomis, BAB. V.
:
Kesimpulan, berisi tentang kesimpulan dari hasil analisa yaitu,
volume air yang telah didaur ulang, sistem daur ulang yang dapat menghemat air, yang ber-kaitan dengan masalah yang dibahas.
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Manusia setiap hari akan melakukan aktifitas yang pada kenyataannya akan menghasilkan buangan, baik padat, cair, maupun gas. Buangan cair atau air buangan adalah air yang telah digunakan untuk berbagai macam keperluan dan harus dibuang agar tidak mengganggu. Air buangan dapat pula didefinisikan sebagai campuran dari cairan atau air yang membawa buangan-buangan yang berasal dari perumahan institusi, kawasan perdagangan dan industri bersama-sama dengan air tanah, air permukaan dan air hujan. Air buangan antara lain dapat mengandung bakteri-bakteri pathogen yang dapat menimbulkan penyakit dan mikroorganisme seperti yang hidup di usus manusia atau limbah industri. Air buangan juga mengandung nutrient atau zat makanan yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman air dan dapat pula mengandung racun. Oleh karena itu, diperlukan cara-cara dalam menangani air buangan dimana tujuan utama dalam manajemen air buangan adalah menjaga lingkungan dan dampaknya terhadap kesehatan masyarakat, ekonomi dan sosial.
2.1. Laju Aliran Untuk menentukan laju aliran air buangan merupakan langkah awal dalam merancang atau mendesain fasilitas pengumpul, pengolah dan pembuangan air buangan. Laju aliran air buangan yang akan masuk kedalam sistem pembuangannya. Jenis-jenis air buangan tersebut dalam suatu kota adalah sebagai berikut :
7
8
a. Air buangan domestik Air buangan yang berasal dari perumahan, kawasan perdagangan, institusi dan fasilitas-fasilitas lain. b. Air buangan industri Air buangan industri yaitu berasal dari kawasan industri. c. Air infiltrasi atau inflow Air masuk kedalam sistem buangan baik secara langsung maupun tidak langsung. Infiltrasi adalah air dari luar masuk kedalam sistem buangan melalui lubang lubang yang bocor, retakan dan patahan atau dinding yang bersifat porous. Inflow adalah air hujan yang masuk ke dalam sistem buangan yang berasal dari sistem drainase, atap, pondasi dan saluran- saluran di basement. d. Air hujan Aliran yang berasal dari air hujan atau salju yang mencair. Ada tiga tipe sistem pengumpul atau penyaluran air buangan yaitu sistem air kotor, sistem penyaluran air kotor, sistem pengumpulan air hujan dan kombinasi keduanya. Komponen-komponen yang masuk kedalam sistem penyaluran air buangan adalah: • AIir buangan domestik • Air buangan industri • Infiltrasi atau inflow dari air hujan
Dalam menentukan laju aliran air buangan ada dua cara, yaitu: a. Penentuan laju aliran air buangan berdasarkan data penyediaan air. b. Penentuan laju aliran air buangan berdasarkan data sumber air buangan.
9
2.1.1. Penentuan Laju Aliran Air Buangan berdasarkan Data Penyedia-an Air Bersih. Jika pengukuran laju aliran air buangan dilapangan tidak mungkin atau tidak dapat didapat, maka data penyediaan air bersih biasanya di gunakan untuk mengestimasi laju aliran air buangan. Apabila data tersebut juga kurang memadai maka dapat digunakan data-data mengenai banyaknya penggunaan air, dimana penggunaan air dalam suatu kota dibagi dalam empat kategori, yaitu: a.
Penggunaan air secara domestik ( air yang digunakan adalah sanitasi dan keperluan-keperluan yang umum).
b.
Keperluan non domestik ( industri )
c.
Pelayanan umum ( air yang digunakan untuk pemadam kebakaran, penyiraman taman kota, irigasi ).
d.
Air yang terbuang karena hilang atau bocor.
Data-data mengenai penyediaan air bersih meliputi data-data mengenai jumlah air yang dialirkan ketempat penyadiaan air bersih dan kembali lagi ketempat penyediaan air bersih tersebut serta jumlah air yang dikonsumsi. Air yang dialirkan volumenya lebih besar dari air yang digunakan. Perbedaan volume ini dihitung sebagai air yang hilang atau tidak terhitung pada saat pendistribusiannya. Volume air yang hilang atau tidak terhitung pada saat pendistribusiaannya. Volume air yanghilang atau tidak terhitung tidak termasuk dalam perhitungan laju air buangan karena tidak masuk kedalam sistem pembuangan.
10
Volume air yang digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti terlihat dalam dalam dibawah ini, jika tidak ada data lain yang dapat digunakan.
Tabel 2.1 Aliran Rata-rata Air Limbah Berbagai Macam Alat. Alat-alat
Unit
aliran
mesin cuci pakaian mesin cuci piring bak mandi kolam pancuran mesin cuci piring (komersial) -tipe konveyor, 15 lb/in2 -tipe rak tetap, 15 lb/in2 selang kebakaran, 1,5 in, ½ in nozzle,65 ft head selang kebakaran 125 ft head,3/4 in tempat sampah selang taman, 5/8 in 25 ft head selang taman ,3/4 in ,25 ft head sprinkler sprinkler,300ft2 taman,1 in/minggu shower head ,5/8 in,25 ft head wastafel lkloset ,flush valve,25 lb/in2 kloset ,tank
Lr/beban Ltr/beban Ltr/pemakaian Ltr/menit
76-189 15-38 76-144 4-8
aliran rata-rata 114 23 91 4
Ltr/menit Ltr/menit Ltr/menit
15-23 2-34 132-151
20 30 144
Ltr/menit Ltr/orang/hari Ltr/menit
30-45 2-4 9-15
38 3 13
15-23 4-11
19 8
5678-7192 38-95 3-8 76-114 15-23
6814 68 5 95 19
Ltr/menit Ltr/menit Ltr/minggu Ltr/pemakaian Ltr/pemakaian Ltr/menit Ltr/pemakaian
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
11
2.1.2. Penentuan Laju Aliran Air Buangan Berdasarkan Data-data Sumber Air Buangan. Fungsi suatu bangunan maupun kawasan berpengaruh dalam menentukan laju aliran air buangan, apakah itu merupakan kawasan perumahan, perdagangan, institusi atau fasilitas rekreasi. Tabel-tabel dibawah ini menunjukan laju aliran air buangan menurut fungsi suatu kawasan atau area.
Tabel 2.2 Aliran Rata-rata Air limbah dari Daerah Pemukiman.
Sumber Aparteman : - tinggi - rendah Hotel Tempat tinggal keluarga: - rumah pada umumnya - rumah yang lebih baik - rumah mewah - rumah agak modern - pondokan Motel - dilengkapi dapur - tanpa dapur
Unit
Jumlah aliran, kantor/unit/hari Antara Rata-rata
orang orang tamu
132-284 189-302 114-208
189 246 170
orang orang orang orang orang
170-341 227-379 284-568 114-227 95-189
265 303 360 170 151
unit unit
341-681 284-568
379 360
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
12
Tabel 2.3 Aliran Rata-rata Air Limbah dari Daerah Perdagangan
Sumber Pelabuhan udara Pusat perbaikan kendaraan Bar Pertokoan Hotel Bangunan industri Tempat pencucian Kantor Rumah makan Pusat perbelanjaan
Unit penumpang kendaraan pekerjaan pengunjung Pekerja Toilet Pekerja Tamu Pekerja Pekerja Mesin pakaian Pekerja Pengunjung Pekerja Parkir
jumlah aliran, kantor/unit/hari Antara Rata-rata 1-5 11 26-49 38 34-57 45 4-19 11 38-61 49 1514-2271 1893 30-45 38 151-212 182 26-49 38 26-61 49 1703-2461 2082 170-246 189 26-61 49 8-15 11 26-49 38 4-8 8
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
13
2.2.
Karakteristik Air Buangan AIir buangan dibagi menjadi tiga karakteristik, yaitu: 1. Fisik 2. Kimia 3. Biologi
Pada tabel dibawah ini menunjukan karakteristik-karakteristik air buangan secara fisika, kimia, dan biologi berikut sumber-sumbernya. Tabel 2.4. Karakteristik fisik, kimia, dan biologi air limbah dan sumbersumbernya. Karakteristik Sifat fisik : - warna
- bau - endapan
Sumber Air buangan rumah tangga dan industri serta bangkai benda organik
- temperatur
Pembusukan air limbah dan limbah industri Penyediaan air minum,air limbah rumah tangga dan industri, erosi tanah, aliran air rembesan. Air limbah rumah tangga dan industri
Kandungan bahan kimia : - organik a. Karbohidrat b. Minyak ,lemak, gemuk c. Pestisida d. Fenol e. Protein f. Polutan utama g. Deterjen h. Komponene organis i. Lain - lain
Air limbah rumah tangga, perdagangan, dan industri Air limbah rumah tangga, perdagangan, dan industri Air limbah pertanian Air limbah industri Air limbah rumah tangga dan perdagangan Air limbah rumah tangga, perdagangan, dan industri Air limbah rumah tangga dan industri Air limbah rumah tangga, perdagangan, dan - industri Bangkal bahan organic alamiah
14
- anorganik a. Kesadahan b. Klorida c. Logam berat d. Nitrogen e. Ph f. Fosfor g. Bahan-bahan beracun h. Belerang - Gas – gas a. Hidrogen sulfida b. Metan c. Oksigen
- Kandungan biologis : a. Binatang b. Tumbuhan c. Protista - Eubacteria - Archeabacteria - Virus
Air limbah dan air minum rumah tangga serta rembesan air tanah Air limbah dan air minum rumah tangga, rembesan air tanah dan pelunak air Air limbah industri Air limbah rumah tangga dan pertanian Air limbah rumah tangga, perdagangan dan industri Air limbah rumah tangga dan industri serta limpahan air hujan Air limbah industri Air limbah dan air minum rumah tangga, perdagangan dan industri
Pembusukan limbah rumah tangga Pembusukan limbah rumah tangga Penyediaan air minum rumah tangga serta perembesan air permukaan
Saluran terbuka dan bangunan pengolah Saluran terbuka dan bangunan pengolah
Air limbah rumah tangga ,perembesan air permukaan ,bangunan pengolah Air limbah rumah tangga ,perembesan air permukaan ,bangunan pengolah Air limbah rumah tangga
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
2.2.1. Karakteristik Fisik. Karakteristik fisik dari air buangan adalah zat-zat padat yang berbentuk sebagai zat-zat yang terapung, zat-zat yang tenggelam / mengendap, koloid dan zat yang berbentuk cairan. Selain itu karakteristik fisik yang lain adalah bau, suhu, kepadatan, warna dan kekeruhan. a.
Zat-zat padat.
15
Yang dimaksud dengan zat-zat padat dalm air buangan secara analitis dapat didefinisikan sebagai semua zat padat yang merupakan residu dari penguapan atau pengeringan pada suhu 1030C sampai dengan 1050C.
b.
Bau. Bau air buangan domestik biasanya disebabkan oleh gas karena proses dekomposisi unsur-unsur organik atau substansi-substansi lainnya yang ada dalamm air buangan.
c.
Suhu. Pada umumnya suhu air buangan lebih tinggi dari dar suhu air bersih. Hal ini dikarenakan adanya air hangat yang dibuang setelah digunakan untuk kepentingan rumah tangga dan industri. Suhu air merupakan parameter yang penting karena akibat dari suhu tersebut akan berpengaruh pada reaksi-reaksi kimia dan kehidupan yang ada dalam air. Selain itu oksigen akan lebih susah larut dalam air hangat bila dibandingkan dengan air dingin.
d.
Kepadatan ( kekentalan ). Kepadatan air buang didefinisikan sebagai massa per unit volume yang dinotasiakan dengan kg/ m3. Kepadatan merupakan karakteristik fisik air buangan yang penting karena memungkinkan untuk pembentukan kekentalan aliran dalam tangki sedimentasi atau pada unit pengolahan lain.
e.
Warna.
16
Kondisi ini tergantung dari umur atau lamanya air buangan yang secar kualitatif ditentukan melalui warna dan baunya. Air buangan yang baru biasanya berwarna abu-abu muda kecokelat-cokelatan, lama kelamaan karena kondisi anaerobik dalam sistem pengumpul, warnanya berubah menjadi abu-abu tua dan akhirnya menjadi hitam.
f.
Kekeruhan. Kekeruhan merupakan ukuran kejernihan air untuk mengindikasikan kualitas air dari kotoran-kotoran yang kandungnya.
2.2.2. Karakteristik Kimia. Karaktristik kimia dibagi menjadi tiga bagian, yaitu : a. Unsur-unsur organik b. Unsur-unsur anorganik c. Gas
a. Unsur-unsur organik. Dalam air buangan, kurang lebih 75 % nya adalah partikel-partikel padat dan
40
% nya dari partikel-partikel yang tersaring itu adalah unsur-unsur organik. Partikel – partikel padat ini berasal dari hewan, tumbuhan, dan kegiatan-kegiatan manusia. Unsur-unsur organik itu terdiri dari : • Protein • Karbohidrat
17
• Oli, minyak, lemak • Surfactants ( surface Active Agents ) adalah molekul organik yang besar dan susah dilarutkan dalam air dan menyebabakan busa. • Senyawa organik yang mudah menguap adalah senyawa organik yang menguap pada suhu 1000C atau tekanan uap > 1 mmHg pada suhu 250C.
b. Unsur-unsur Anorganik. Unsur-unsur anorganik yang ada dalam air buangan perlu diketahui untuk mengontrol kualitas air tersebut. Unsur-unsur anorganik itu terdiri dari : • Clorida • Alkalintis • Nitrogen • Fosfor • Ph • Sulfur • Senyawa anorganik yang beracun • Logam berat : Ni, Mn, Pb, Cr, Zn, Cu, Fe, Hg. c. Gas. Gas yang biasanya ditemukan dalam air buangan adalah nitrogen (N2), oksigen (O2), karbondioksida (CO2), H2S, Aonia (NH3) dan metana (CH4).
2.2.3. Karakteristik Biologi. Karakteristik biologi ini terdiri dari:
18
• Mikroorganisme, yaitu kumpulan organisme yang ditemukan di air pe-rmukaan dan air buangan. • Bakteri yaitu sel tunggal prokariotik • Fungi bersifat aerobic dan multiseluler • Alga • Protozoa yaitu sel tunggal yang tidak mempunyai dinding sel • Hewan dan tumbuhan. 2.3.
Terminologi Dalam Pengolahan Air Buangan. Pengolahan air buangan atau prapengolahan ( water treatment ) dibagi men-
jadi : a.
Unit pengolahan tahap awal ( Preliminary Treatment System)
b.
Unit pengolahan pertama ( Primary Treatment System)
c.
Unit pengolahan kedua ( Secondary Treatment System)
d.
Unit tahap pengolahan Lumpur ( Sludge Treatment System )
e.
Unit pengolahan lanjutan ( Advanced Treatment System )
2.3.1. Tahap pengolahan awal ( Prelimintary Treatment System ). Air buangan terdiri dari berbagai macam bentuk, ukuran dan kepadatan dari partikel-partikel padat. Untuk menghilangkan pertikel-partikel padat tersebut secara efektif maka dibutuhkan kombinasi unit pengolahan seperti screening, grinding, dan settling. Dan meskipun tidak ada partikel yang dihilangkan pada proses pengukuran aliran tetapi proses ini sangat diperlukan. Proses-proses yang ada, umumnya antara lain adalah :
19
a. Pengukuran aliran ( flow measurement )
.
Alat pengukur aliran yang komplit adalah alat pengukur yang terdiri dari : a. Sensor atau detektor yang dipengaruhi oleh ada tidaknya aliran. b. Alat pengubah ( converter device ) yaitu alat yang digunakan untuk menterjemahkan sinyal-sinyal ( tanda-tanda ) atau membaca aliran yang lewat lalu diketahui oleh sensor dan kemudian dibawa ke flow reading ( pembaca aliran ).
20
b. Saringan ( Screening ).
Unit pengolahan pertama dalam wastewater treatment adalah screening ( saringan ) yang berupa alat dengan lubang-lubang yang memiliki ukuran seragam yang digunakan untuk menahan atau menghilangkan partikel-partikel padat yang kasar dan besar dalam air buangan.
21
c. Comminutors.
Setelah pemisahan partikel-partikel padat yang besar dalam air buangan oleh screening, maka dalam proses ini adalah mereduksi ukuran partikel partikel padat tersebut sehingga tidak tercampur dengan sistem yang lain. Setelah itu partikel-partikel tersebut masuk kedalam proses sedimentasi
22
Comminutor ini terdiri dari saringan yang tetap dan pisau yang dapat bergerak untuk memotong partikel-partikel tersebut.
d. Unit pengendapan pasir ( grit removal ). Air buangan kota terdiri dari partikel-partikel padat anorganik seperti kerikil, pasir, garam-garaman, cangkang telur, kaca, dan serpihan-serpihan logam yang semuanya itu biasa disebut dengan grit. Untuk menghilangkan material-material anorganik tersebut dan juga menghilangkan unsur-unsur organik seperti serpihan-serpihan tulang, kopi, teh dan lain-lain maka digunakan grit removal. Pada dasarnya grit removal merupakan saluran yang diperbesar dimana dengan mem-perkecil kecepatan aliran maka grit- grit tersebut akan mengendap.
e. Unit penghilang lemak ( grease removal ). Jumlah lemak yang besar dapat menyumbat tricking filter
( saringan
aliran ) atau menutupi dan menyelimuti partikel-partikel yang halus dalam proses Lumpur aktif. Lemak dihilangkan dalam tangki sedimentasi primer dengan proses pembuihan dan permukaan aliran air buangan.
23
f. Pra-aerasi ( preaeration ). Aerasi pada air buangan sebelum diproses lebih lanjut dapat menyebabkan menguapnya komponen-komponen yang mudah menguap
( yang-
memiliki bau yang tipikal atau sama ) dan menaikkan kadar oksigen dalam air buangan. Keduanya ini dapat mengurangi bau. g. Proses keseimbangan ( equalization ). Prinsip dari tahap ini adalah memperkecil fluktuasi dalam aliran air buangan yang terjadi sehari-hari dalam jangka waktu yang lama. Dengan memberikan aliran yang konstan atau mendekati konstan diharapkan dapat mengoptimalkan pengolahan air buangan.
2.3.2. Unit Pengolahan Pertama ( Primary Treatment ). Pengolahan tahap pertama berupa pengurangan benda-benda atau partikelpartikel padat dan terdiri dari unit pengendapan tahap satu ( primary sedimentation ), koagulasi secara kimia dan saringan halus. a.
Unit Pengendapan Pertama ( Primaty Sedimentation ). Unit pengendapan tahap satu untuk mengendapkan partikel-partikel padat atau berat yang ada dalam air buangan.
b.
Koagulasi secara Kimia ( Chemical Coagulation ). Penambahan koagulasi yang bersifat logam dan polimer dapat mempercepat penghilangan parikel-partilkel padat tahap pengolahan pertama karena bereaksinya partikel padat dengan koagulasi–koagulasi tersebut. Proses ini digunakan pada unit pengolahan modern dan biasanya untuk air buangan industri.
c.
Saringan Halus ( Fine Screen ).
24
Saringan halus digunakan untuk menyaring partikel-partikel padat yang masih terdapat dalam air buangan walaupun telah melewati proses-proses dalam tahap pengolahan awal. 2.3.3. Unit Pengolahan Kedua ( Secondary treatment ). Pengolahan tahap kedua diperlukan untuk menghilangkan unsur-unsur organik yang terlarut dan yang bersifat koloid yang masih tersisa setelah melewati pengolahan tahap satu. Pengolahan tahap kedua ini biasa disebut pengolahan air buangan secara biologi karena menggunakan bantuan mikroorganisme untuk menguraikan bahan bahan organik dalam air buangan, selain dengan proses biologi juga terdapat proses kimia, dengan bantuan oksigen atau bahan kimia lain untuk memisahkan bahan kimia lain untuk memisahkan bahan kimia yang tidak diinginkan dengan membentuk flok yang dapat mengendap.
Pengolahan tahap kedua ini terdiri dari : a.
Unit biologi.
Unit biologi ini terdiri dari : • Lumpur aktif ( Activated sludge ) • Saringan aliran ( Ttricking filter ) • Bak oksidasi ( Oxidation ditch ) • Aerasi lanjutan ( Extended aeration ) • Kolam stabilisasi ( Stabilitation pond )
b.
Unit pengendapan kedua ( Secondary sedimentasi tank ).
25
2.3.4. Tahap Pengolahan Lumpur ( Sludge Treatment ). Penstabilan endapan Lumpur dari unit pengendapan yang terjadi dan terdiri dari unit pencerna (digestion process ), unit pemadat ( thickening ) dan unit pengering ( drying process ). a. Unit Pencerna ( Digestion Process ). Tujuan dari proses ini adalah menstabilkan Lumpur b. Unit Pemadat ( Thickening ). Tujuan dari proses ini adalah untuk mengurangi kadar air dari lumpur yang dikumpulkan dari unit pengendap satu dan unit pengendap dua. c. Unit Pengering ( Drying Process ). Tujuan dari proses ini adalah untuk mengeringkan Lumpur yang sudah stabil dan dapat dimanfaatkan sebagai pupuk.
2.3.5. Tahap Pengolahan Lanjutan (Advanced Wastewater Treatment ). Kualitas dari keluaran ( effluent ) yang telah diolah sebelumnya melaluai pengolahan tahap satu dan dua belum kadang-kadang belum memenuhi syarat-syarat yang ditentukan. Unit pengolahan lanjutan ini dilakukan untuk mendapatkan kualitas air buangan yang lebih baik. Unit pengolahan lanjutan ini bertujuan : • Untuk menghilangkan partikel-partikel padat yang masih tersisa, • Untuk menghilangkan unsur-unsur nitrogen dengan menambahkan oksigen. • Untuk
menghilangkan fosfor, dapat dilakukan dengan proses biologi atau
proses kimia.
26
Selain itu unit pengolahan lanjutan ini digunakan untuk mereklamasi air buangan menjadi air yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia yang lain, baik yang dikonsumsi secara langsung ataupun tidak langsung. Unit pengolah lanjutan ini berupa kombinasi antara proses-proses yang ada dalam pengolahan air buangan seperti yang disebutkan sebelumnya, contohnya kombinasi antara proses-proses flokulasi, koagulasi, sistem filtrasi. .
a.
Flokulasi ( flocculation ) Adalah penimbunan partikel-partikel dan kolid setelah melalui proses filtrasi. Flokulasi dimulai setelah destabilitasi, dimana dalam flokulasi ini dilakukan pengadukan untuk mendapatkan ukuran yang optimum dari partikel-partikel flok sehingga dapat disaring.
b.
Koagulasi ( coagulation ) Adalah proses destabilitasi muatan ( umumnya muatan negatif ) yang ada didalam partikel-partikel terapung dan koloid. Kegunaan dari destabilitasi adalah untuk mengurangi partikel-partikel yang ditolak dan membiarkan
partikel -
partikel tersebut menempel dengan partikel-partikel lain sehingga dapat dibuang atau dihilangkan pada proses selanjutnya. c.
Filtrasi ( filtration ) Adalah proses penyaringan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak diinginkan.
27
2.4.
Konsep Daur Ulang. Dalam pelaksanaan perawatan bangunan dikenal dengan konsep 4 R, yaitu :
a.
Reuse. Yaitu perpanjangan pemanfaatan produk bebas melalui usaha pem-bersihan ,
pencucian atau sterilisasi. b.
Repair. Yaitu memperbaiki barang atau komponen yang menderita kerusakan kecil, tidak berfungsi atau kinerjanya kurang.
c.
Reconditioning / remanufacturing. Yaitu memulihkan komponen atau produk kekondisi primanya melalui pemeriksaan secara teliti atau dengan mengganti komponen tertentu.
d.
Recycling. Yaitu mendaur ulang produk bekas sebagai bahan baku pembuat produk lainya.
28
Dan biasanya aplikasi di lapangan dari reklamasi air buangan dilihat pada tabel dibawah ini . Tabel 2.7. Kategori Penggunaan kembali air olahan dan hal - hal yang harus diperhatikan
Kategori penggunaan kembali air olahan Irigasi pertanian -Irigasi sawah -Perawatan
Irigasi tanaman -Taman -Halaman sekolah -Median jalan -Lapangan golf -Tempat pemakaman -Jalur hijau -Pemukiman Industri daur ulang -Pendingin -Ketel -Pengolahan air -Konstruksi berat
Pengisian air tanah -Pengisian air tanah
Hal-hal yang harus diperhatikan
Polusi pada permukaan dan air tanah dampaknya pada kualitas air, khususnya kadar garam pada tanah dan padi
Kesehatan masyarakat diperhatikan sehubungan dengan bakteri, virus dan parasit. Memperhatikan daerah yang diawasi termasuk buffer zone yang membutuhkan biaya besar.
Kandungan yang ada dalam air limbah yang telah diolah berhubungan dengan kerak air, karat, unsur – unsur biologis dan pembusukan, Kesehatan masyarakat diperhatikan , khususnya transmisi aerosol yang bersifat patogen dalam proses pendinginan air.
Organis - organis kimia dalam air limbah yang
29
-Pengendalian intrusi air laut Pengendalian air tambahan
Pemakaian yang bersifat rekreasi -Danau dan kolam -Rawa -Sungai -Tempat pemancingan Pemakaian air yang tetap -Fire protection
-Air conditioning
telah diolah dan pengaruh racunnya, total padatan yang hancur, nitrat, dan patogen dalam air limbah yang diolah.
Perhatikan bakteri dan virus, Kehidupan air yang terkena racun
Kesehatan masyarakat yang harus diperhatikan terhadap patogen yang ditransmisikan oleh aerosol, Pengaruh dari kualitas air berupa kerak air, korosi, unsur – unsur biologis, dan pembusukan Hubungan silang
-Penggelontor toilet
Tabel lanjutan…. Kategori penggunaan kembali air olahan Pemakaian air yang berpindah-pindah -Campuran yang ada dalam water supply -Reservoir -Pemipaan water supply
Hal-hal yang harus diperhatikan
Kandungan yang ada dalam air limbah yang telah diolah , khususnya organik kimia dan pengaruh racunnya Estetika Kesehatan masyarakat yang harus diperhatikan adalah transmisi patogen khususnya virus
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
30
2.4.1. Irigasi Pertanian dan Lansekap. Kualitas air yang digunakan untuk pertanian dan yang berasal dari air buangan yang di daur ulang harus diperhatikan karena akan berpengaruh pada lingkungan disekitarnya. Kandungan unsur yang ada dalam air direkomendasikan untuk irigasi dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 2.8. Konsentrasi maksimum yang Direkomendasi .
Elemen Al (Alumunium)
As (Arsenic)
Konsentrasi maksimum 5.0
0.1
Keterangan Dapat menyebabkan tidak produksinya padatan asam ( pH < 5.5 ), tetapi ke-lebihan alkalin pada ( pH < 5.5 ), akan meniadakan ion dan menghilangkan racun. Racun pada tanaman bergam antara 12 mg/l pada rumput Sudan s/d kurang -dari 0.05 mg/l pada padi.
31
Be (Beryllum)
0.1
Cd (Cadmium)
0.01
Co (Cobalt)
0.05
Cr (Chromium)
0.1
Cu (Cuprum) F (Fluor) Fe (Ferum)
0.2
Li (Lithium)
2.5
1.0 5.0
Racun pada tanaman bergam antara 12 mg/l pada sayuran s/d 0.5 mg/l pada kacang kacangan. Beracun pada kacang – kacangan , bit, dan lobak pada konsentrasi serendah 0.1 mg/l dalam larutan nutrisi . Batasan -yang konservatif direkomendasikan karena akumulasi zat ini pada tanaman atau tanah dapat merugikan manusia. Beracun pada tanaman tomat pada 0.1 mg/l dalam larutan nutrisi. Racun ini cenderung menjadi tida aktif pada tanah yang netral dan bersifat alkalin. Tidak umum dikenali sebagai elemen yang penting. Batasan yang konservatif direkomendasikan karena kurangnya pengetahuan mengenai racun ini. Beracun pada beberapa tanaman pada 0.1 mg/l s/d 1 mg/l dalam larutan nutrisi. Tidak aktif pada tanah netral dan bersifat alkalin. Tidak beracun pada tanaman di tanah yang berudara tetapi dapat memberikan kontribusi pada keasaman tanah dan mengurangi kadar fosfor dalam tanah. Ditoleransikan sampai 5 mg/l, pada tanaman padi. Beracun pada tanaman jeruk pada tingkat yang rendah ( > 0.075 mg/l ).
Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal & Reuse , hlm.23,Mc. Graw Hill, edisi II,1991
2.4.2. Pemanfaatan Kembali Air untuk Kebutuhan Manusia. Pemanfaatan kembali air untuk kebutuhan manusia secara langsung, untuk minum, memasak, dan mencuci diperlukan sikap hati-hati yang lebih
karena
berhubungan dengan kesehatan, keamanan, dan estetika terhadap lingkungan sekitarnya secara langsung. Begitu juga pemanfaatan kembali air untuk kebutuhan manusia secara tidak langsung seperti air untuk peng-gelontoran toilet, pemadam kebakaran, dan air untuk air conditioning ( AC ).
32
Air buangan yang telah didaur ulang akan dimanfaatkan kembali untuk kebutuhan manusia secara langsung dan tidak langsung dapat digunakan dengan syarat memenuhi kriteria-kriteria kualitas air bersih seperti yang tercantum dalam tabel menurut standar WHO.
2.4.3. Teknologi Reklamasi Air Limbah. Kualitas air yang dibutuhkan dari air limbah yang telah didaur ulang berbedabeda tergantung dari pemanfaatan kembali air olahan tersebut. Pada saat ini hampir semua teknologi yang digunakan untuk mendaur ulang air limbah sama dengan yang digunakan untuk mengolah air bersih atau air limbah saja, walaupun begitu diperlukan adanya proses tambahan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang bersifat fisik dan kimia dan untuk menghilangkan mikrobiologi yang bersifat pathogen. Fokus utama dalam mendaur ulang air limbah adalah :
Kehandalan proses pengolahan itu sendiri
Proses penghilangan kekeruhan dan endapan padat
Pemikiran adanya pengolahan khusus.
Ada dua kriteria yang menentukan kehandalan suatu proses pengolahan, yaitu : a.
Masalah yang disebutkan oleh kesalahan teknis, perbedaan atau perubahan desain, dan kegagalan dalam pengoperasian.
b.
Masalah yang disebabkan oleh air limbah yang masuk berbeda-beda kualitas airnya walaupun bak pengolahan air limbah tersebut telah direncanakan, dioperasikan dan dipelihara dengan baik.
33
Selain kehandalan dari proses pengolahan itu sendiri, penghilangan kekeruhan dan endapan padat juga perlu diperhatikan dalam mereklamasi air limbah. Ada dua kriteria dalam hal ini, yaitu ; a.
Air limbah yang telah direklamasi ( effluent ) hanya sedikit atau tidak sama sekali mengandung endapan padat dan mempunyai tingkat kekeruhan yang rendah serta tidak terdapatnya bakteri-bakteri pathogen.
b.
Dosis atau takaran desifektan yang cukup. Untuk memenuhi kriteria proses filtrasi tersier dilakukan untuk :
Menghilangkan sisa endapan padat yang masih ada.
Mengurangi konsentrasi zat-zat organik yang dapat bereaksi dengan desifektan.
Meningkatkan kualitas estetik air bersih hasil reklamasi dengan mengurangi tingkat kekeruhannya.
34
Macam-macam proses pengolahan tersier dari reklamasi air limbah dapat dilihat pada gambar 2.1.
filtration
coagulation ( rapid mix )
floculation
sedimentation
( Pengolahan lengkap )
coagulation ( rapid mix )
floculation
filtration
( Filtrasi langsung )
coagulation ( rapid mix )
up-flow contact filtration
granular activated carbon filtration
( kontak filtrasi dengan menggunakan penyerapan karbon )
35
2.5.
Analisa Biaya Manfaat. Analisa ini merupakan cara peraktis untuk menaksir kemanfaatan proyek,
dimana untuk hal ini juga diperlukan tinjauan yang luas, dengan kata lain diperlukan analisa dan evaluasi dari berbagai sudut pandang yang relevan terhadap biaya-biaya maupun manfaat yang disumbangkan. Tinjauan yang panjang dalam hal ini berarti mengevaluasi proyek tersebut selama horizon perencanaan atau umurnya, sedangkan tinjauan yang luas berarti semua efek biaya maupun manfaat harus dilihat dan di analisa. Suatu proyek dapat dikatakan layak atau bisa dilaksanakan apabila rasio antara manfaat terhadap biaya yang dibutuhkannya lebih besar dari satu. Oleh karena itu dalam melakukan analisa manfaat biaya , kita harus berusaha mengkuantifikasi manfaat dari suatu usulan proyek , bila perlu dalam bentuk satuan mata uang. Secara matematis rasio manfaat biaya dapat di formulasikan sebagai berikut :
B / C = manfaat terhadap umum Ongkos yang dikeluarkan
Kedua ukuran tersebut ( manfaat maupun biaya ) sama-sama dinyatakan dalam nilai present worth atau nilai tahunan dalam bentuk nilai uang. Hampir setiap proyek yang dibangun ternyata juga menimbulkan dampak dampak negatif, oleh karena itu dalam melakukan analisa manfaat biaya harus juga disertakan faktor-faktor dampak negatif tadi yang juga harus dinyatakan dengan cara yang sama dengan manfaat.
36
Biaya-biaya yang harus ditanggung oleh suatu proyek sebenarnya terdiri dari biaya investasi dan biaya operasi dan perawatan. Dalam analisa manfaat biaya biasanya biaya operasi dan perawatan dimasukkan sebagai manfaat negatif, dengan demikian rumusan di atas dapat di modifikasi sebagai berikut :
B / C = manfaat – ( biaya operasional & perawatan proyek Biaya investasi proyek
37
2.5.1. Biaya Finansial Proyek yang Tidak Dihitung sebagai Biaya dalam Analisa Ekonomi. Dalam analisa ekonomi biaya bagi input proyek adalah manfaat yang hilang ( benefit forgone ) bagi perekonomian karena input itu dipakai dalam proyek, atau opportunity cost bagi input. 2.5.1.1.
Sunk cost .
Sunk cost adalah biaya yang sudah dikeluarkan pada waktu yang lam-pau untuk suatu proyek, atau biaya yang sudah dikeluarkan sebelum diambil keputusan untuk melaksanakan proyek. Biaya ini tidak dihitung dalam analisa ekonomi dan tidak mempengaruhi pilihan proyek.Yang dihitung sebagai pengeluaran proyek hanya biaya-biaya dalam waktu yang akan datang ( future cost ) yang akan mendatangkan manfaat dalam waktu yang akan datang ( future benefit ). 2.5.1.2.
Penyusutan .
Penyusutan atau depresiasi sesungguhnya hanya merupakan peng-alokasian biaya investasi setiap tahun sepanjang umum ekonomi proyek untuk menjamin bahwa biaya modal itu diperhitungkan dalam laporan atau neraca rugi-laba tahunan. Sesungguhnya penyusutan itu tidak merupakan biaya riil,sebab yang betul-betul merupakan pengeluaran biaya adalah investasi semula atau kalau investasi proyek itu dibiayai dengan pinjaman terikat, maka yang
dianggap sebagai biaya adalah
pelunasan kredit ( angsuran ) beserta bunganya pada waktu kedua harus betul-betul dilaksanakan.
38
2.5.1.3.
Pelunasan hutang beserta bunganya.
Apakah pelunasan hutang ( pembayaran angsuran ) dan bunganya itu dihitung sebagai biaya ekonomi atau tidak, tergantung pada pelunasan itu merupakan beban sosial atau tidak dalam hal ini pinjaman untuk investasi ini ada pengeluaran yang dihitung sebagai biaya : a. Pada waktu diadakan investasi . Jika pinjaman itu tidak terikat pada suatu proyek tertentu maka dana itu sesungguhnya dapat dipakai untuk melaksanakan berbagai macam proyek. Hal ini berate bahwa jika dana itu dipakai untuk investasi dalam suatu proyek, misalnya proyek irigasi, maka pada waktu pengeluaran untuk investasi itu perekonomian kehilangan kesempatan untuk meng-gunakan dana tersebut untuk proyek yang lain, umpamanya poyek jembatan ,jalan dan lain sebagainya yang dapat memberi manfaat pada perekonomian. Artinya, pada waktu penggunaan pinjaman tersebut untuk investasi pada proyek irigasi, ada manfaat yang hilang ( benefit foregone ) bagi perekonomian. Dalam hal ini biaya diperhitungkan pada waktu diadakan investasi. b. Pada waktu pelunasan pinjaman dan bunganya. Sebaliknya, jika suatu proyek dibiayai dengan pinjaman atau kredit terikat maka pinjaman atau kredit itu hanya diberikan untuk pelaksanaan suatu proyek tertentu, misalnya proyek rumah sakit. Artinya, jika rumah sakit itu tidak jadi dilaksanakan, pinjaman itu akan batal dan tidak dapat dipakai untuk proyek lain. Hal ini berarti, bahwa pada waktu dana atau sumber itu diinvestasikan pada proyek rumah sakit itu dilihat dari sudut perekonomian tidak ada proyek lain yang dikorbankan, sehingga investasi pada proyek rumah sakit itu dilihat dari sudut perekonomian atau masyarakat tidak merupakan pengorbanan. Untuk proyek-proyek semacam ini beban
39
sosial atau ekonomi baru tersa pada waktu pelunasan angsuran beserta bunganya, sehingga social opportunity cost dibebankan pada proyek pada waktu pelunasan pinjaman dan bunganya dikemudian hari, dan bukan pada waktu investasi. 2.5.1.4.
Studi Teknis dan Studi Kelayakan .
Studi kelayakan diadakan untuk menentukan apakah suatu proyek akan dilaksanakan atau tidak artinya, pengeluaran untuk studi kelayakan diadakan sebelum ada keputusan tentang pelaksanaan proyek. Sehubungan dengan itu,maka bagi proyek biaya itu dianggap sebagai sunk cost karena yangdianggap sebagai biaya proyek adalah biaya-biaya yang dikeluarkan sesudah pengambilan keputusan. Studi teknis meliputi : a. Desain pendahuluan. Dibuat pada waktu mengadakan suatu kelayakan, dan karenanya tidak dimasukkan kedalam biaya investasi proyek. b. Desain akhir. Dibuat sesudah ada keputusan bahwa proyek akan dilaksanakan, karenanya biaya untuk membuat desain akhir dimasukkan kedalam biaya investasi proyek, kecuali kalau desain akhir ini dibiayai dengan kredit terikat, maka berlaku peraturan seperti tersebut pada pinjaman kredit terikat.
2.5.2. Biaya-biaya yang termasuk dalam biaya ekonomi . Disamping biaya-biaya tersebut ada biaya biaya lain yang termasuk dalam biaya ekonomi, diantaranya ada yang termasuk biaya financial, ada yang tidak. Sebagai contoh, jika sebiadang tanah milik pemerintah dipakai dalam suatu proyek maka untuk penggunaan tanah itu biasanya opportunity cost sebagai biaya ekonomi,
40
karena karena dengan digunakannya tanah itu dalam proyek, perekonomian atau masyarakat
kehilangan kesempatan untuk menggunakannya dalam proyek lain,
artinya ada manfaat yang hilang ( benefit foregone ) atau ada opportunity cost nya.
2.5.2.1.
Tanah.
Yang dihitung sebagai biaya tanah adalah produksi yang dikorbankan ( production foregone ) karena tanah dipakai dalam proyek, artinya apabila tanah yang dipakai dalam proyek itu sebelumnya menghasilkan, maka yang dihitung sebagai biaya tanah adalah nilai sekarang atau netto ( the net present value ) bagi produksi yang dikorbankan itu berdasarkan harga pasar, yang merupakan the opportunity cost bagi tanah. The opportunity cost bagi tanah berupa: • Nilai neto produksi yang hilang ( the net value or production foregone ) • Nilai sewa tanah ( the rental value of the land ) • Estimasi langsung tentang kemampuan tanah untuk berproduksi ( the productive capability of the land ).
2.5.2.2.
Tenaga Kerja .
Dalam menentukan biaya tenaga kerja ini perlu dibedakan tenaga kerja yang terdidik atau terlatih dan tenaga kerja yang tidak terlatih, sebab yang biasa dinilai dengan tingkat upah bayangan ( shadow wage rate ) adalah tenaga kerja yang tidak terlatih.
41
2.5.2.3.
Biaya Peralatan dan Bahan-bahan Konstruksi.
Dalam hal biaya peralatan dan bahan-bahan konstruksi ini yang perlu dilihat adalah apakah ada yang merupakan barang yang diperdagangkan. Jika bahan-bahan tersebut merupakan barang yang diperdagangkan, maka yang harus diperhitungkan sebagai biaya adalah harga perbatasan bahan-bahan tersebut, artinya harga c.i.f untuk bahan-bahan yang diimpor, atau harga f.o.b untuk bahan-bahan yang dapat diekspor. Dalam perhitungan harga ini perlu diingat atau diperhatikan apakah biaya ini harus dibebankan pada waktu dikeluarkan sebagai investasi, atau pada waktu pembayaran kembali ansuran pinjaman beserta bunganya. Dalam menghitung biaya investasi perlu diperhatikan apakah pada akhir umur proyek akan ada nilai salvage, yaitu suatu nilai sisa ( residual ) berupa barang modal yang tidak habis dipakai Nilai salvage ini dapat ditambahkan pada modal manfaat pada tahun terakhir proyek, atau dapat juga dikurangkan dari biaya ( dianggap sebagai yang negative ) pada tahun tesebut. Pada umumnya, nilai salvage ini tidak besar dibanding dengan manfaat proyek.
2.5.2.4.
Bunga Selama Masa Konstruksi . Sama halnya dengan bunga pada umumnya, maka kalau biaya
investasi dibebankan pada waktu diadakan investasi, bunga selama masa konstruksi tidak dihitung sebagai biaya ekonomi. Tapi kalau biaya investasi diperhitungkan pada waktu pelunasan pinjaman dan bunganya, maka pembayaran bunga selama konstruksi perlu diperhitungkan dalam biaya ekonomi.
42
2.5.2.5.
Biaya Operasi dan Pemeliharaan .
Sesudah masa konstruksi ada biaya tahunan untuk keperluan rutin selama masa umur ekonomi proyek, adalah biaya operasi dan pemeliharaan.
2.5.2.6.
Biaya Pengganti ( Replacement Cost ).
Banyaknya proyek memerlukan investasi dengan panjang umur yang berbedabeda, oleh karena itu diperlukan biaya untuk mengganti suatu alat atau bagian bagian tertentu dari proyek tersebut pada waktu atau usia tertentu. 2.5.2.7.
Biaya tak terduga .
Karena semua biaya ini dihitung atau diperkirakan jauh sebelum waktu dikeluarkan, maka selalu ada kemungkinan terdapat kesalahan dalam perhitungan, dan untuk itu perlu diadakan tambahan suatu jumlah pada konstruksi. Biaya-biaya dapat lebih besar daripada yang diperkirakan semula, misalnya karena pekerjaan ternyata lebih sukar atau memerlukan waktu yang lebih lama daripada yang diduga semula.
2.5.3. Biaya yang tidak dapat dinyatakan dengan jelas ( Biaya Intangible ). Disamping biaya-biaya tersebut diats sering terdapat biaya yang tidak dapat dinyatakan dengan jelas ( intangible ) seperti polusi udara, polusi air , sura berisik , rusaknya pemandangan karena adanya jaringan listrik dan lain sebagainya. Biaya ini adalah riil tetapi sulit dihitung dalam ukuran uang.
2.5.4. Manfaat Proyek. Manfaat proyek dapat dibagi dalam :
43
2.5.4.1.
Manfaat langsung.
Manfaat langsung ini dapat berupa : a. Kenaikan dalam nilai hasil atau Output . dapat disebabkan oleh :
Kenaikan dalam produksi fisik.
Dalam
hal ini diadakan asumsi bahwa permintaan adalah elastis, artinya
dengan turunnya harga hasil produksi jumlah yang diminta naik sedemikian rupa sehingga hasil penerimaan total naik. Kalau proyek tidak terlalu besar untuk dapat mempengaruhi harga, maka harga produk akan tetap, tetapi kalau proyek relative besar dibandingkan dengan pasar yang dihadapi atau jumlah produk yang ditawarkan itu bertambah dengan pesat, maka ada kemungkinan harga produk akan turun. Dalam menghitung manfaat tidak boleh dilupakan produk yang dikonsumsi sendiri terutama pada produk bahan makanan. • Perbaikan mutu produk. Dalam hal ini jumlah produk dapat tetap, tetapi kualitasnya lebih bagus sehingga nilainya ( harga rata-rata ) naik, dan dengan demikian jumlah penerimaan total juga naik. • Perubahan dalam lokasi dan waktu penjualan. Proyek pemasaran atau pengangkutan dapat mengadakan perbaikan pemasaran hasil produksi dengan jelas mengubah lokasi dan waktu penjualan produk. • Perubahan dalam bentuk. Proyek-proyek seperi penggilingan padi, pengalengan sayur-sayuran dan buah-buahan, penggergajian kayu dapat mengubah bentuk produk dan dengan
44
demikian
menaikkan
nilai
produk
dan
mempermudah
pengangkutan
dan
penyimpanan. b. Penurunan biaya dapat berupa : • Keuntungan mekanisasi. Keuntungan dari mekanisasi seperti penggunaan pompa listrik untuk mengairi sawah sebagai pengganti sumur timba, penggilingan padi untuk mengganti proses penumbukkan padi dengan tangan, penggunaan traktor untuk menggantikan tenaga kerbau, semuanya dapat menyebabkan turunnya biaya per unit produk. • Penurunan biaya pengangkutan. Karena adanya alat pengangkutan yang lebih baik untuk mengangkut produk dari daerah produksi ke daerah pasar. • Penurunan atau penghindaran kerugian. Seperti proyek pengawetan tanah untuk menghindari erosi tanah, proyek penyimpanan atau pergudangan untuk menghindari kerusakan.
2.5.4.2.
Manfaat Tidak Langsung atau Manfaat Sekunder .
Manfaat tidak langsung atau manfaat sekunder proyek adalah manfaat yang timbul atau dirasakan diluar proyek karena adanya realisasi suatu proyek. Ada tiga macam manfaat tidak langsung, yaitu : 1. Manfaat yang disebabkan oleh adanya proyek yang biasanya disebut efek multiplier dari proyek 2. Manfaat yang disebabkan oleh adanya keunggulan skala besar
45
3. Manfaat yang ditimbulkan oleh adanya pengaruh sekunder dinamik, misalnya berupa perubahan dalam produktivitas tenaga kerja yang disebabkan oleh perbaikan kesehatan atau pendidikan. 2.5.4.3.
Manfaat yang tidak dapat dinyatakan dengan jelas.
Manfaat yang tidak dapat dinyatakan dengan jelas dari suatu proyek adalah manfaat yang sulit dinilai dengan uang, seperti : 1. Perbaikan lingkungan hidup. 2. Perbaikan pemandangan karena adanya taman yang indah.
2.5.5. Nilai waktu terhadap Uang ( Time Value of Money ). Untuk memudahkan konversi antar ketiga unsur
nilai mata uang sekarang
( P ), jumlah uang harus dikembalikan ( F ) dan jumlah uang yang dibayar atau diterima berturut–turut ( A ) dalam penilaian waktu adalah dengan cara sebagai berikut : a. Faktor Majemuk ( Compounding Factor ) Faktor majemuk ( Compounding factor ) diformulasikan sebagai berikut :
( F / P )in jika P, i, dan n diketahui, maka F :
F = P ( 1 + i )n Dimana :
F : nilai yang akan datang P : nilai sekarang i : tingkat suku bunga n : jumlah tahun
46
b. Faktor Majemuk per Tahun ( Compounding Factor per Annum ) Faktor majemuk per tahun ( Compounding factor per annum ) diformulasikan sebagai berikut :
( F / A )in jika A, i, dan n diketahui, maka F :
( 1 + i )n - 1 F=A x i
Dimana :
A : jumlah yang dibayar berturut-turut F : nilai yang akan datang P : nilai sekarang I : tingkat suku bunga n : jumlah tahun
47
c. Sinking Fund Factor Sinking fund factor diformulasikan sebagai berikut :
( A / F )in jika F, i, dan n diketahui, maka A :
i _ n A=F x (1+i) -1
Dimana :
A : jumlah yang dibayar berturut-turut F : nilai yang akan datang P : nilai sekarang I : tingkat suku bunga n : jumlah tahun
d. Faktor Diskon ( Diccount Factor ) Factor diskon diformulasikan sebagai berikut :
( P / F )in jika F, i, dan n diketahui, maka A :
P=Fx
I _ ( 1 + i )n
48
e. Nilai Sekarang dari Faktor Tahunan ( Present Value of Annuity Factor ) Nilai sekarang dari faktor tahunan diformulasikan sebagai berikut :
( P / A )in jika F, i, dan n diketahui, maka A :
( 1+ I )n - 1 P = A x i ( 1 + i )n
f. Faktor Pengembalian Modal ( Capital Recovery Factor ) Nilai sekarang dari faktor tahunan diformulasikan sebagai berikut :
( A / P )in jika F, i, dan n diketahui, maka A :
i ( 1+ I )n A= F x ( 1 + i )n - 1
49
BAB III KEGIATAN DAN DESKRIPSI DAERAH STUDI
3.1.
Metodologi Pendekatan. Sebagai pendekatan data penulisan ini, secara diagramatis dapat dilihat pada
diagram alir dibawah ini.
Kegiatan Pendahuluan
-
Tahap – tahap Pendahuluan Pengumpulan data-data : - data sekunder - data primer Studi pustaka
PERHITUNGAN / ANALISA
Analisa secara teknis: Menganalisa proses daur ulang secara teknis, tidak termasuk sistem jaringan pemipaan
-
Analisa secara ekonomis : Menganalisa keekonomisan penggunaan air yang berhubungan dengan investasi penyediaan sarana sanitasi dengan penggunaan air secara langsung dari sumber air bersih.
Hasil Analisa : Mengetahui proses daur ulang Mengetahui layak / tidaknya sarana sanitasi tersebut
PENULISAN
49
50
3.2.
Pengumpulan Data. Kegiatan pengumpulan data antara lain berupa : a. Studi Pustaka. Mencari literatur yang mendukung dalam penulisan b. Pengumpulan Data Sekunder : • Peta lokasi • Lay-out gedung • Lay-out sistem pengolahan air • Jumlah karyawan • Hasil pencatatan meteran air • Neraca air.
c. Pengumpulan Data Primer : • Wawancara • Survey peralatan pengolah air.
51
3.3.
Metoda Analisis. Kegiatan analisa ini meliputi : a.
Analisa Teknis . Menganalisa proses daur ulang air buangan menjadi air yang dapat digunakan untuk kebutuhan non-konsumsi secara teknis sebagai penyiraman tanaman atau landscaping, hydrant dan sebagai air penggelontor watercloset.
b.
Analisa Ekonomis. Membandingkan efisiensi penggunaan air yang berhubungan dengan investasi penyediaan sarana sanitasi dengan menggunakan proses daur ulang air buangan dengan penggunaan air langsung dari sumber air bersih yang digunakan untuk penyiraman tanaman atau landscaping , hydrant dan sebagai air penggelontor water closet.
3.4.
Hasil Analisa. Berdasarkan dari hasil analisa diatas diharapkan penulis dapat mengetahui proses pengolahan air buangan sebagai berikut: a.
Mengetahui proses daur ulang air buangan secara teknis
b.
Mengetahui layak atau tidaknya penyediaan sarana sanitasi tersebut, dalam hal ini proses daur ulang yang berhubungan dengan ke ekonomisan penggunaan air bersih atau minimisasi air buangan .
52
3.5.
Deskripsi Summitmas Tower. Survey lapangan dan penelitian yang diambil adalah pada Gedung Perkantoran
Summitmas Tower yang terletak di Jalan Jenderal Sudirman Kavling 61-62 . Jakarta.
Adapun data-data yang didapat dari survey dilapangan adalah sebagai berikut :
Nama gedung
: Summitmas Tower
Fungsi Gedung
: Perkantoran
Alamat
: Jalan Jenderal Sudirman Kav.61-62 Jakarta
Mulai operasional
: Tahun 1985
Luas area
: 18000 m2
53
Kriteria gedung :
:
Summitmas Tower dengan luas 1240 m2 ,memilki jumlah lantaisebagai berikut : a. Basement
: 2 lantai
b. Akomodasi perkantoran
: 21 lantai
c. Ruang mesin
: 1 lantai
d. Cooling tower
: 1 lantai
e. Gondola dan antenna
: 1 lantai
1. New Summitmas dengan luas 1600 m2 , memiliki jumlah lantai sebagai berikut : a. Basement
: 2 lantai
b. Akomodasi perkantoran
: 20 lantai
c. Ruang mesin
: 1 lantai
d. Gondola dan antenna
: 1 lantai
e. Water tank
: 1 lantai
2. Area parkir, dengan luas 3530 m2 memilki jumlah lantai sebagai berikut : a. Basement
: 2 lantai
b. Akomodasi perkantoran
: 1 lantai
c. Ruang genset dan elektrik
: 1 lantai
54
Gedung yang dipergunakan atau disewakan :
Summitmas tower
: 1000 m2
New Summitmas
: 1600 m2
Area parkir
: 3530 m2
Penggunaan air bersih
: 13500 m3 / bulan
Debit limbah cair
: 450 m3 / hari
Kapasitas IPAL
: 450 m3 / hari
Sistem Pengolahan IPAL
: Fisik / Kimiawi / Biologis
Pernah menerima penghargaan Pengelolaan Limbah Cair Tahun 2001.
3.6.
Kriteria dan Spesifikasi Teknis. Kapasitas sarana sanitasi tersebut adalah 450 m3 / hari, dimana karakteristik
air buangan yang masuk ( influent ) adalah sebagai berikut :
DWF ( Daily Water Flow )
: 450 m3 / hari
BOD ( Biochemical Oxygen Demand )
: > 200 mg/l (ppm)
SS ( Suspended Solid )
: > 250 mg/l (ppm)
BOD yang dibutuhkan
: 150 kg/ hari ( maksimum )
Periode run off
: 24 jam
Dari sistem pengolahan tersebut mampu mengolah air buangan dan menghasilkan keluaran ( effluent ) yang memiliki kualitas sebagai berikut :
BOD
< 30 mg/l ( ppm )
SS
< 60 mg/l (ppm )
55
Proses pengolahan air buangan pada bangunan pengolah ini terdiri tahapan sebagai berikut ; a. Pengolahan biologi
: aerasi (equalization tank )
b. Sedimentasi
: pengendap ( sedimentation tank )
c. Khlorinasi
: sistem khlorinasi dengan kontrol otomatis
d. Pengukuran aliran
: pemantau aliran buangan dan kontrol pompa-
khlorinasi e. Pengumpulan Lumpur
: bak Lumpur
f. Pembuangan ke drainase kota: bak pembuangan air dan kontrol
pompa-
pembuang. Untuk itu komponen dan alat yang ada dalam sistem sanitasi tersebut diatas haruslah memiliki kualitas yang sangat baik dan tahapan terhadap korosi. Adapun kriteria atau spesifikasi dari alat dan kompenen-komponen yang ada dalam bangunan pengolah ini adalah sebagai berikut : a.
Equalizon Tank.
Tangki ini dirancang untuk menampung air buangan selama satu hari berdasarkan aliran rata-rata perharinya. Tangki ini harus memiliki dua buah agitating pump.
56
b.
Bak Pengendapan.
Bak pengendap dirancang untuk penampungan selama empat jam berdasarkan aliran rata-rata perjam dengan nilai permukaan maksimum 0.5 m/ jam.
57
c.
Sistem Khlorinasi.
Sistem khlorinasi adalah suatu cara pembasmian kuman ( desifektan ) pada effluent harus dilakukan sebelum effluent tersebut dialirkan keluar. Proses sterilisasi tersebut dilaksanakan minimum 30 menit pada puncak. Kemudian dialirkan pada Discharge Tank yang selanjutnya dibuang pada saluran drainase perkotaan.
58
d.
Sistem Pengukuran Aliran.
Sistem pengukuran aliran ini harus memonitor aliran air buangan dan mengontrol sistem khlorinasi. Alat ini terdiri dari indikator aliran, flowmeter, dan integrater/totalizer, serta alat tersebut memilki spesifikasi sebagai berikut : • Range
: 0 – 20 l / detik
• Akurasi
: 2.5% - 5%
• Recording char
: drum berbentuk bulat yang menampung- data
dalam tujuh hari. • Integrator / totalizer : alat pembaca 6 angka yang dapat mereset sendiri.
59
e.
Pengolahan Lumpur Aerobik ( Return Sludge Tank ).
Bak pengolah lumpur ini dirancang untuk mengolah lumpur sebanyak 13.20 m3 dan pengadukan yang baik yaitu pengadukan di-mana udara yang dihamburkan lebih kecil dari 3 m3 s/d 100 m3 / menit kapasitas aerasi. Dan sebagai pendistribusian lumpur maka dilengkapi dua buah pompa submersible ( satu untuk cadangan ), pompa tersebut dilengkapi pipa dan rantai pengangkat yang terbuat dari galvanis dan berguna untuk memindahkan lumpur yang telah diolah kedalam bak penampungan lumpur.
60
f.
Blower.
Ada dua buah blower ( satu untuk cadangan ) yang disediakan untuk menyediakan udara dalam pengolahan lumpur aerobic dan bertujuan untuk memberikan tekanan pada proses pembuangan atau penghilangan buih dan juga untuk pengangkut. Lumpur di bak pengendap dengan tekanan minimum yang dibutuhkan adalah satu bar. Kecepatan blower tidak boleh lebih dari 2000 rpm.
61
g.
Bak Pembuangan.
Bak pembuangan tersebut berfungsi untuk menampung air yang telah terkhlorinasi yang selanjutnya akan dialirkan pada saluran drainase perkotaan.
62
Bagan alir dari hasil Penelitian
Permasalahan air buangan
Sistem pengolahan dengan proses daur ulang
Analisa
Analisa secara ekonomis : Perhitungan keekonomisan penggunaan air yang berhubungan dengan investasi penyediaan sarana sanitasi dengan penggunaan air secara langsung dari sumber air bersih.
Analisa secara teknis: Perthitungan teknis Sewage Treatment & Recycling Plant berdasarkan Spesifikasi .
B/C>1
LAYAK DI LAKSANAKAN
63
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
4.1.
Neraca Air.
Gambar 4.1. Neraca Air Sebelum Menggunakan Sistem Daur Ulang Sumber : Maintenance Departement PT. Summitmas Property
3
DEEPWELL = 200M /HARI 3
RESERVOIR = 400 M /HARI
3
PDAM = 300 M /HARI
3
cooling twr =120 m /hari
3
summitmas I =270m /hari
3
toilet, pantry =150 m /hari 3
3
cooling twr =30 m /hari
summitmas II =160m /hari
3
toilet, pantry =130 m /hari 3
fountain,garden =4 m /hari
3
erstauran I =30 m /hari
3
toilet, pantry =26 m /hari 3
toilet, pantry =15 m /hari 3
3
erstauran II =15 m /hari 3
toilet, pantry =5 m /hari
kantin = 5 m /hari
3
car wash,grdn = 14 m /hari
3
Parkir+tmn= 30 m /hari 3
3
public toilet = 15 m /hari
3
S T P = 341m /hari
3
terbuang / terpakai = 168 m /hari
63
64
Yang dimaksud dengan air bersih adalah air yang dapat digunakan dalam kebutuhan hidup sehari-hari. Yaitu untuk kebutuhan pangan, mandi, cuci dan kakus. Jadi secara garis besar air bersih adalah air yang dapat digunakan secara sehat untuk kebutuhan manusia . Adapun air bersih untuk kebutuhan domestik adalah air yang dipergunakan untuk kebutuhan dasar manusia, seperti untuk makan dan minum, serta untuk kebutuhan mandi, cuci dan kakus. Suplai air merupakan dasar bagi setiap orang . Menentukan berapa banyak kebutuhan merupakan salah satu langkah penyediaan kebutuhan tersebut. penyedian air tidak pernah bebas dari biaya, air perlu dikumpulkan, disimpan, diolah, dan didistribusikan, dan penyediaan air secara berlebihan merupakan pemborosan. Mengambil terlalu banyak air dari sumber yang terbatas akan merampas kebutuhan air orang lainnya dan mengakibatkan yang tidak baik bagi lingkungan dan kesehatan. Kebutuhan manusia tidak selalu dapat di tebak, contohnya kebutuhan untuk mencuci pembalut atau mencuci tangan dan kaki ( wudhu ) sebelum beribadah mungkin dirasakan lebih penting dari keperluan lain,dan keperluan lainnya adalah membilas diri setelah dari toilet. Limbah, tumpahan dan bocoran yang terjadi juga harus dipikirkan. Beberapa kebutuhan air dapat dipenuhi dengan air yang berkualitas rendah. Kebutuhan dapat dikurangi dengan menyediakan alternatif. Sanitasi oleh air ( membilas toilet ) merupakan kemewahan yang memerlukan air dalam jumlah besar ( hingga 70 liter per orang per hari ).
65
Jenis kebutuhan
Kebutuhan air bersih ( liter )
minum
10
Keterangan
Survival jangka pendek memasak
20
Membersihkan diri
30
Membersihkan rumah
40
Bercocok tanam
50
Pembuang sampah ( sanitasi )
60
Bisnis , berkebun
70
Pemeliharaan jangka menengah
Solusi jangka panjang
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Bersih Sumber : W H O
66
No
Jenis Gedung
1 2 3
Perumahan mewah Rumah biasa Apartemen
4 5
Asrama Rumah sakit
6 7 8 9 10 11
Sekolah dasar SLTP SLTA dan PT Rumah toko Gedung Kantor Toserba
12
Pabrik/industri
13 14 15 16 17 18 19 20 21
Terminal Restoran Rstoran umum Gedung pertunjukan Gedung bioskop Toko pengecer Hotel penginapan Gedung peribadatan Perputakaan
22 23 24 25 26
Bar Perkumpulan sosial Klub malam Gedung perkumpulan Laboratorium
Pemakaian air rata-rata Sehari (liter)
Jangka waktu pemakaian air rata-rata sehari (jam)
Perbandingan luas lantai efektif/total (%)
250 160-250 200-250
8-10 8-10 8-10
42-45 50-53 45-50
120 mewah>1000 menengah>5001000
8
40 50 80 100-200 100
buruh pria: 60 buruh wanita : 100 30 15 30 10 40 250-300 10 25 30
8-10
45-48
5 6 6 8 8 7
58-60 58-60
8 15 5 7 5 3 6 10 2 6
6 30 120-350 150-200 100-200
8
60-70 55-60
Keterangan
Setiap penghuni Setiap penghuni Mewah 250 ltr Menengah 180 ltr Bujangan 120 ltr bujangan setiap tempat tidur pasien pasien luar : 8ltr staf/pegawai: 120 ltr Keluarga pasien: 160 ltr Guru: 100 ltr Guru: 100 ltr Guru/dosen: 100 ltr Penghuninya: 160 ltr Setiap pegawai Pemakaian air hanya untukWC,belum termsuk untuk restorannya. Per orang setiap giliran Setiap penumpang untuk penghuni: 160 ltr Untuk penghuni: 160 ltr Pelayan; 100ltr 70% dari jumlah tamu perlu 15 ltr / orang Idem Pedagang besar: 30 ltr/tamu 120-150 ltr/tamu didasarkan jumlah jamaah untuk setiap pembaca yang tinggal setiap tamu setiap tamu setiap tempat duduk setiap tamu setiap staff
Tabel 4.2. Standar Pemakaian Air rata-rata Per-orang setiap hari Sumber : Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing, Soufyan Moh.Noerbambang, Takeo Morimura .
67
Untuk itu dibutuhkan suatu cara untuk menghitung kebutuhan air bersih ,misalkan luas lantai satu gedung kantor adalah 2300 m2, Asumsi penggunaan luas untuk kegiatan kantor 40 % x 2300 m2 = 920 m2, pada gedung kantor efektif pemakaian lahan 5 m2 Î 1 orang. Sehingga jumlah karyawan / tamu yang dapat ditampung pada satu kantor diperkirakan Î + 920 / 5 = 185 orang. Didapatkanbanyaknya lantai di lokasi studi adalah 21 lantai, dan jumlah karyawan yang bekerja disana adalah 3885 orang.
Lantai area
Karyawan per lantai
Kebutuhan air bersih
Jumlah
1
185
100 ltr
18500
Total Kebutuhan domestik karyawan total 21 lantai
390 m3
Kebutuhan pemeliharaan gedung,taman , dll ( asumsi kebutuhan = 100 liter perhari)
35 m3
Total kebutuhan air bersih
425 m3
Tabel 4.3. Rincian Kebutuhan Air Bersih Sumber : Analisa Data Dari Summitmas Tower
68
Kebutuhan air bersih untuk kegiatan operasi seluruhnya
450 m3 / hari.
kebutuhan air bersih ini telah termasuk untuk kegiatan domestik, kegiatan pemeliharaan bang-unan serta taman. Melihat banyaknya volume air yang harus di sediakan dalam satu hari, maka dipastikan jaringan PDAM tidak akan sanggup mensuplai 100% kebutuhan. PDAM kemungkinan hanya mampu mensuplai 80% dari kebutuhan total. Untuk mem beckup kebutuhan air bersih, maka dibangun 4 ( empat ) unit deep well berkapasitas 200 liter/menit dengan kedalaman 150 m. Seluruh air dari PDAM dan deep well akan menuju ke main storage tank berkapasitas 400 m3 .
No
Bangunan / area
Luas ( m2 )
Jumlah Penghuni ( orang )
1
Gedung Summitmas I
27800
2
Gedung summitmas II
3
Kebutuhan ( liter / luas / hari )
Total kebutuhan (m3 / hari )
2700
10
270
32000
3200
10
320
Restaurant 1
2000
400
15
30
4
Restaurant 2
1000
200
15
15
5
Kantin
500
250
15
7.5
6
Gedung Parkir dan taman
11270
650
2.5
30
Total Kebutuhan Reservoir ( asumsi perhitungan kasar kebutuhan air bersih termasuk pemeliharaan bangunan,tetapi belum termasuk kebutuhan hydrant )
Tabel 4.4. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih Sumber : Analisa Data Summitmas Tower
672.5 m3
69
Gambar 4.2. Neraca Air Sesudah Menggunakan Sistem Daur Ulang
3
DEEPWELL = 200M /HARI 3
RESERVOIR = 400 M /HARI 3
PDAM = 300 M /HARI
3
3
summitmas I =270m /hari
3
summitmas II =160m /hari
cooling twr =120 m /hari pantry =50 m3/hari toilet =110 m3/hari cooling twr =120 m /hari
3
3
pantry =40 m /hari 3
toilet =90 m /hari 3
3
fountain,garden =4 m /hari
erstauran I =30 m /hari
3
pantry =8 m /hari 3
toilet =18 m /hari 3
erstauran II =15 m /hari
3
3
kantin = 5 m /hari
pantry =6 m /hari 3
toilet, =9 m /hari 3
pantry =1 m /hari 3
toilet, =4 m /hari 3
car wash, grdn = 15 m /hari
3
Parkir+tmn= 30 m /hari 3
3
public toilet = 15 m /hari
3
S T P = 340 m /hari
3
terbuang / terpakai = 168 m /hari
Komponen / Unit Tambahan
70
4.2.
Analisis Teknis.
4.2.1. Proses Pengolahan Air Buangan tanpa Proses Daur Ulang. Proses pengolahan air buangan tanpa proses daur ulang pada dasarnya memiliki prosedur yang sama dengan pengolahan air buangan dengan proses daur ulang , adapun perbedaannya adalah sebagai berikut: a. Sirkulasi air buangan dari dan ke bak aerasi pada pengolahan air buangan tanpa proses daur ulang hanya sampai dengan mendapatkan air buangan dengan kriteria tersebut dibawah ini apabila akan dibuang ke drainase kota:
B.O.D ( biochemical Oxygen Demant )
S.S . ( Suspent Solid )
b. Air buangan yang telah diolah dari bak sedimentasi kemudian air dialirkan ke sterilization tank dan lumpur dialirkan ke return sludge tank. Didalam sterilization tank ini air diberi khlorin untuk mereduksi mikroorganisme. Daristerilization tank ini kemudian air dialirkan ke discharge tank dan air sudah siap buang apabila volume air telah penuh, karena dalam discharge tank tersebut juga dilengkapi carbon filter yang berfungsi untuk meng-hilangkan bau dan warna air buangan tersebut. c. Pada pengolahan air buangan tanpa proses daur ulang yang tidak diperlukan adalah Dynasand. Karena alat ini berfungsi sebagai pemurni atau pembersih air.
71
Proses pengolahan air buangan tanpa proses daur ulang secara skematis dapat dilihat pada bagan berikut :
8
influent
1
2
3
4
5
7
6
Effluent
11 12
10
Keterangan : 1. Sump pit Defoaming tank 2. Bar screen Chlorinnation tank 3. Communitor Carbon filter 4. Equalization tank tank 5. Aerotion tank 6. Settling tank 7. Sludge hollding tank 8. Air Blower Gambar 4.3. Skema Proses Non Daur Ulang
9
9. 10. 11. 12. Treated water
72
4.2.2. Proses Pengolahan Air Buangan dengan Proses Daur Ulang . Air buangan yang berasal dari sumpit tank mengalir menuju bar screen sebelum memasuki equalization tank. Material-material padat yang berukuran besar seperti sampah-sampah plastik dipisahkan dari aliran air buangan oleh saringan kasar ( coarse screen ). Operator STP harus membuang sampah-sampah tersebut sesering mungkin dan menjaga tempat sampah tersebut tetap bersih, jika hal ini dapat menghambat kerja screen. Kemudian air buangan tersebut mengalir ke communitor. Buangan-buangan yang kasar seperti kotoran manusia yang tidak tersaring oleh saringan kasar dipotongpotong menjadi partikel-partikel yang kecil, kemudian disaring dan pisahkan dari aliran air buagan oleh communitor. Proses ini dilanjutkan dengan tidak membuang partikel-partikel padat dari aliran air buangan . Keluaran ( effluent ) dari communitor dikumpulkan di equalization tank untuk dipompa menuju aeration tank. Dalam bak aerasi, air buangan diolah secara aerobic yaitu dicampur dengan menambahkan udara yang berasal dari air blower . Dengan di suplainya oksigen yang cukup dari udara memungkinkan bakteri-bakteri yang ada dalam lumpur tetap hidup, aktifitas dar bakteri ini akan menghancurkan dan memisahkan polutan atau kotoran. Kemudian lumpur dan air bersama-sama dialirkan kedalam settling tank ( bak sedimentasi ). Lumpur
yang
berasal
dari bak
aerasi
diendapkan
di dalam bak
sedimentasi ( settling tank ), sedangkan yang bersifat cair akan terus mengalir .Sementara itu buih-buih atau busa yang ada dipermukaan air dipisahkan oleh scum-
73
skimmer ( sendok buih ) masuk kedalam return sludge tank ( bak penyimpan lumpur ), kemudian cairan dan partikel padat dipisahkan. Kadar lumpur yang diijinkan adalah sedimentasi tidak lebih dari 30 % dari tinggi gelas ukur bila didiamkan selama satu jam. Kemudian lumpur aktif diproses ulang kembali ke bak aerasi, begitu seterusnya sampai mendapat tingkat polutan yang rendah ( tidak lebih 30 % dari gelas ukur ). Karena lamanya penyimpanan lumpur dalam bak aerasi dapat menyebabkan lumpur aktif menjadi lumpur lumpur tidak aktif. Untuk mengetahui situasi ini dapat dilakukan test kemampuan pengendapan lumpur ( sludge settle ability test), jika hasil dari konsentrasi lumpur lebihh dari 30 % atau MLSS ( Mixed Liquor Suspended Solids ) dalam bak aerasi menjadi 6000 ppm, maka lumpur tersebut harus dipisahkan dari sistem, dengan membuka katup ke bak penyimpan lumpur ( sludge holding tank ), tetapi jangan lupa menutup katup ke arah bak aerasi untuk sementara waktu, kemudian menutup kembali katup ke bak penimpan lumpur ( sludge holding tank ) dan membuka kembali katup ke bak aerasi. Bila bak penyimpan lumpur ( sludgeholding tank) penuh, maka lumpur yang sudah tidak aktif itu dibuang dengan menggunakan mobil tinja ( sludge tank transportation car ) ke tempat pembuangan. Air yang telah diolah , dialirkan ke defoaming tank, kemudian dipompakan ke aeration tank oleh submersible pump dan dengan menggunakan spray nozzle untuk menghilangkan busa / buih. Kemudian air yang telah diolah tadi di alirkan ke bak pencampur ( mixing tank ). Sebelum dialirkan ke mixing tank, air tadi diinjeksi atau dicampur dengan koagulan dan khlorin untuk mereduksi mikroorganisme seperti bakteria. Setelah itu air tersebut di alirkan ke floculant tank dan di dibiarkan selama kurang lebih 30 menit sebelum dimasukkan kedalam dynasand.
74
Dalam dynasand, air yang telah diolah masuk melalui selang / pipa masuk ( feeder tube ) kemudian didistribusikan ke dalam tabung melalui lapisan pasir sebagai penyaring dan dialirkan ke bagian bawah tabung bersama-sama pasir tersebut. Disinilah terjadi proses pembersihan atau pemurnian air. Air yang telah bersih akan melewati lapisan pasir dan sekat-sekat pembendung. Efek pompa dibuat untuk mengetahui adanya aliran yang kecil akibat tekanan udara kedalam pipa air lift. Berkumpulnya air yang telah dibersihkan dihisap ke dalam air lift kemudian di pompakan keluar untuk dialirkan ke transfer tank. Sedangkan kotoran akan disemburkan keluar melalui lubang pada bagian tengah tabung. Setelah itu di pompakan ke carbon filter untuk menghilngkan bau, warna, dan mikro-organisme. Air dari carbon filter kemudian dikumpulkan di treated water tank dan siap digunakan untuk kebutuhan non konsumsi yang lain ( untuk penggelontoran water closet, penyiraman taman, dan hydrant )
75
Proses daur ulang yang diuraikan di atas dapat di gambarkan secara skematis dalam bagan berikut :
8
influent
1
2
3
4
5
6
9
12
Effluent
14 15
7
13
11
10
Keterangan : 1. Sump pit Defoaming tank 2. Bar screen Chlorinnation tank 3. Communitor Carbon filter 4. Equalization tank tank 5. Aerotion tank 6. Settling tank Carbon filter 7. Sludge hollding tank 8. Air Blower
9. 10. 11. 12. Treated water 13. Transfer tank 14. 15. Treated water tank
Gambar 4.4. Skema Proses Daur Ulang
76
4.2.3. Perhitungan Teknis Sewage Treatment dan Recycling Plant sesuai spesifikasi. • Kapasitas
=
450 m3 / hari • Syarat -
:
Inffluent : BOD5 = 400 mg / l ( 400 ppm ) Suspended Solids ( SS )
= 200 mg / l ( 200
ppm ) -
Effluent sebelum proses daur ulang : BOD5 = 20 mg / l ( 20 ppm ) Suspended Solids ( SS )
-
= 30 mg / l ( 30 ppm )
Effluent setelah proses daur ulang: < 5
BOD5 mg/l ( 5 ppm ) Suspended Solids ( SS )
< 10 mg/l ( 10 ppm )
a. Perhitungan BOD ( Biochemical Oxygen Demant ). - BOD yang harus dihilangkan sebelum proses daur ulang :
77
450 x ( 400 – 20 ) = 171.000 mg = 171 kg - BOD yang harus dihilangkan setelah proses daur ulang : 450 x ( 20 – 5 ) = 5,750 mg = 6,75 kg Total BOD yang harus dihilangkan = 171 + 6,75 = 177,75 kg. b. Kebutuhan Oksigen ( O 2 ). - Kebutuhan oksigen untuk menghilangkan 1 kg BOD adalah 2 kg . Jadi untuk menghilangkan 177,75 kg BOD dibutuhkan oksigen sebesar : 177,75 x 2 = 355,50 kg. c. Kebutuhan udara. - Efisiensi udara yang dipindahkan dari air seal diffuser 8 % : 355,50 : 8 % = 4.443,75 kg - Kebutuhan udara untuk bak aerasi (dimana) 1 m3 udara mengandung 0,129 O2 ) : 4.443,67 : 0.129 = 34.447,67 m3 / hari - Kebutuhan udara untuk bak equalizing adalah 10 % dari kebutuhan bak aerasi : 34.447,67 x 10 % = 3.444,77 m3 / hari - Kebutuhan udara untuk air lift pump : 450 m3 / hari - Total kebutuhan udara : 34.447,67 + 3.444,47 + 450 = 38.342,44 m3 / hari = 26,63 m3 menit dikalkulasi ke cfm = 26,63 x 35,33 = 940,84 cfm. d. Perhitungan Volume Bak Sewage Treatment & Recycling Plant. - Sistem : aerasi lanjutan - Waktu aerasi : - Rata – rata gedung :
24 jam 12 jam
78
- Rata – rata air limbah yang masuk ke bak equalizing / jam : 450 : 12 = 37,50 m3 / jam - Rata – rata limbah yang masuk ke bak aerasi / jam : 450 : 24 = 18,75 m3 / jam
-
Bak Equalizing. - Air limbah rata – rata dari gedung :
37,50 m3 / Jam
- Yang dipompakan dari bak equalizing ke bak aerasi rata – rata : 18,75 m3 / jam. - Maka sisa air limbah yang akan ditampung di bak equalizing : 37,50 – 18,75 = 18,75 m3 / jam - Secara teoritis volume bak equalizing : 18,75 x 12 = 225 m3 - Desain bak berkapasitas :
259 m3
- Total volume bak equalizing :
1 x 259 = 259 m3
> 225 m3
-
Bak Aerasi. - Waktu untuk aerasi : - Secara teoritis volume bak aerasi :
24 jam 18,75 x 24 = 450 m3
79
- Desain bak berkapasitas
166,75 m3
:
- Total volume bak aerasi ( 3 buah bak ) : 3 x 166,70 = 500,10 m3 > 450 m3
-
Bak Sedimentasi ( Settling Tank ). - Kapasitas air yang mengalir rata – rata :
18,75 m3
- Standart waktu sedimentasi :
4 s/d 6 jam
- Volume bak sedimentasi secara teoritis volume bak sedimentasi :
18,75 x 6 = 112,50 m3 93,98 m3
- Desain bak berkapasitas : - Total volume bak sedimentasi ( 2 buah bak ): 2 x 93,98 = 187,96 m3
- Efektifitas volume dikalikan 85 % , mengingat 15 % hilang oleh bentuk 187,96 x 9,85 = 159,766 m3 > 112.50 m3
kemiringan bak :
-
Defoaming Tank. - Kapasitas air yang mengalir rata – rata : - Standar waktu defoaming :
18,75 m3/ jam 0,5
jam - Secara teoritis volume bak defoaming : 9,38 m3 - Desain bak : panjang= 5,50 m lebar
= 1,00 m
level air
= 2,00 m
18,75 x 0,50 =
80
volume
-
= 11,00 m3 > 9,38 m3
Bak Khlorinasi dan Flokulasi. - Kapasitas air yang mengalir rata – rata :
18,75 m3/ jam
- Standar waktu khlorinasi :
0,50 jam
- Secara teoritis volume bak :
18,75 x ,50
= 9,38 m3 4,70 m3
- Desain bak berkapasitas : - Total volume bak ( 2 buah bak ) :
2 x 4,70 = 9,40
m3 > 9,38 m3
-
Bak Effluent ( Treated Water Tank ). - Kapasitas air yang mengalir rata –rata :
18,75 m3/ jam
- Waktu untuk effluent : 1,75 jam - Secara teoritis volume bak effluent :
18,75 x 1,75 = 32,81 m3
- Desain bak : panjang = 8,00 m
-
lebar
= 2,50 m
level air
= 1,75 m
volume
= 35,00 m3 > 32,81 m3
Bak penampung lumpur ( Sludge Storage Tank ).
81
23,12 m3
- Desain bak berkapasitas :
- Suspended solid yang dihasilkan untuk setiap kg BOD yang dihilangkan : 0,50 kg SS / kg BOD - Density lumpur kering : 1400 kg / m3 - Lumpur yang dikonsentrasikan di bak lumpur mengandung 99 % moister content , sehingga volume lumpur basah yang dikonsentrasikan
:11,56x
99/100 x 1000/1400 = 8,17 liter / hari atau 0,0082 m3 / hari - Volume bak lumpur aktif :
70
%
x
23,12 = 16,18 m3 - Waktu bak lumpur penuh : 16,18 : 0,0082 = 1973 hari = 65,77 bulan = 5 tahun 5 bulan Secara periodik lumpur tersebut akan diambil dan dibuang dengan menggunakan mobil tinja ke pembuangan akhir.
e. Kalkulasi Kebutuhan Kaporit . 450 m3 / hari =
- Kapasitas treatment : 18,75 m3 / jam - Larutan baku :
2
kaporit dalam 200 liter air - Kadar khlor dalam kaporit
:
50 %
- Persyaratan kadar khlor dalam air olahan : 2 – 5 ppm ( gram / m3 air )
kg
82
- Kebutuhan tiap jam
1 jam x 18,75 m3/ jam
:
x 2 gran Cl2 / m3 air = 37,50 gram Cl2/ jam
-
Penyetelan Dosing Pump. - Larutan baku = 2 kg = 2000 gram , per liter air terdapat 10 gram - Penyetelan Dosing pump tiap jam
-
: 37,50 gr = 3,75 liter / jam 10 gr/ liter
Pembuatan Zat Khlorin. - Pada Chemical tank tersedia 200 liter zat khlor : 200 : 3,75 = 53,33 jam = 2 hari lebih 2 jam
Dari perhitungan Treated Water Tank dimana kecepatan alira rata-rata 18,75 m3/ jam dan waktu effluent 1,75 jam, maka dapat dicari air buangan yang telah di daur ulang dan dapat digunakan unuk kebutuhan non-konsumsi yang
83
lain, seperti untuk penyiraman tanaman / lanscaping, penggelontor closet, dan hydrant adalah sebanyak : 24 jam x 18,75 m3/ jam = 257,14 m3 / hari 1,75 jam
Hal ini berarti penghematan penggunaan air bersih yang berasal dari sumbernya sebesar : 257,14 m3/ hari x 100 % = 57,14 % 450 m3 / hari
4.3.
Analisa Proses Daur Ulang Secara Ekonomis. Dari uraian sebelumnya kita mengetahui bahwa pengolahan air- buangan
dengan proses daur ulang dapat memimasi penggunaan air bersih sebanyak 257,14
84
m3/ hari ( 57,14 %) untuk kebutuhan non-konsumsi yang lain.Hal ini berarti kita dapat menghemat pengeluaran biaya, walaupun pada awalnya harus dikeluarkan biaya yang besar untuk membangun sarana sanitasi tersebut.
4.3.1. Analisa Manfaat pada Proses Daur Ulang. Nilai-nilai manfaat dari sarana sanitasi ini adalah sebagai berikut :
a.
Perhitungan Penghematan Penggunaan Air Bersih. Penghematan biaya air bersih : Berdasarkan data yang diperoleh dari data tarif PDAM tahun 2009,
perhitungan ini dilakukan dengan meggunakan kondisi sebagai berikut : •
Kurs 1 US $
•
Tingkat suku bunga
•
Tarif air PDAM DKI
•
berdasarkan hal diatas maka penghematan biaya yang dapat dilakukan dengan
= Rp. 10.500,= 15 % per tahun = Rp. 12.550,- / m3
: •
Volume air bersih
•
Umur bangunan
= 257,14 m3 / hari = 35 tahun ( dihitung dari
bangunan opersional ) •
Sisa umur bangunan
•
Penghematan biaya pada saat ini :
= 20 tahun ( dihitung dari sekarang tahun 2008 )
85
365 x 257,14 x Rp.12.550,= Rp.1.177.894.055,•
Penghematan biaya pada saat 20 tahun mendatang : 365 x 257,14 x Rp.12.550,- x ( 1 + 0,15 ) 20
=
Rp.19.278.047.000,•
Penghematan biaya perharinya
Rp.19.278.047.000,- x Rp.118.182.085,30 / tahun
0,15
=
_
( 1 + 0,15 ) 20- 1 = Rp. 515.567.35 / hari.
b.
Perhitungan Kesehatan Penghuni Gedung. Dengan adanya proses daur ulang, maka kesehatan penghuni lebih terjamin dari
penyakit, misalnya penyakit kulit karena air limbah gedung tersebut langsung di proses menjadi air bersih walaupun tidak dapat di konsumsi oleh manusia. Jadi penghematan biaya kesehatan penghuni gedung, bila bak pengolah limbah tersebut menggunakan proses daur ulang : •
Total area gedung yang berguna
=
6.370 m2 •
Jumlah penghuni gedung = 4.100 orang
•
Biaya pengobatan dokter yang ada digedung penghematan biaya kesehatan penghuni gedung :
•
Pada saat ini:
= Rp.50.000,-/ orang.
86
4.100 x Rp 50.000,= Rp.205.000.000,•
Pada 20 tahun mendatang: Rp.205.000.000,- x ( 1 + 0,15 )20
=
Rp.
3.355.140.166,-
c.
Perhitungan Kesehatan Masyarakat. Sama halnya dengan penghuni gedung, kesehatan masyarakat sekitar akan lebih terjamin dari penyakit, sehingga nilai manfaat yang didapat :
•
Jumlah penduduk sekitar = 400.000 orang
•
Biaya pengobatan dokter = Rp. 30.000,- / orang nilai manfaat yang didapat :
•
Pada saat ini : 400.000 x Rp.30.000,= Rp. 12.000.000.000,-
•
Nilai manfaat pada 20 tahun mendatang : Rp.12.000.000.000,- x ( 1 + 0,15 )20
=
Rp.
196.398.448.700,•
Penghematan biaya kesehatan masyarakat :
Rp. 196.398.448.700,- x _ 0,15 tahun ( 1 + 0,15 ) 20- 1
= Rp. 1.917.137.645,-/
= 5.252.431,90,-/ hari.
Rp.
87
Total nilai manfaat : •
Pada saat ini : = Rp.1.177.894.055,- + Rp.205.000.000,- + Rp. 12.000.000.000,= Rp. 13.382.894.055,-
•
Pada 20 tahun mendatang : = Rp.19.278.047.000,- + Rp. 3.355.140.166,- + Rp. 196.398.448.700,= Rp .217.931.635.866,-
4.3.2. Analisa Biaya pada Proses Daur Ulang. a.
Perhitungan Biaya Konstruksi. Berdasarkan data yang didapat dari Summitmas Tower, rekapitulasi biaya pem-
bangunan sanitasi dengan mengacu pada biaya konstruksi sarana sanitasi dengan keadaan sekarang berdasarkan data yang didapat dari PT. DANAMON LAND dengan kapasitas bak pengolah 500m3 / hari , maka biaya pembangunan konstruksi adalah: •
Pembangunan struktur bak pengolah dengan kapasitas 450 m3/ hari dan pemipaan sebesar : 450 m3/ hari x US $ 484000 = US $ 435.600,500 m3/ hari
•
Mesin-mesin pengolah air limbah sebesar
= US $ 260.000,-
•
Total biaya bangunan dan mesin-mesin
= US $ 695.600,-
Jadi biaya konstruksi bak pengolah air dengan proses daur ulang : •
Pada saat ini:
88
US $ 695.600,- x Rp 10.500,-
=
Rp. 7.303.800.000,•
Pada 20 tahun mendatang, biaya yang dikeluarkan sebesar : Rp. 7.303.800.000,- x ( 1 + 0,15 )20
=
Rp. 119.537.915.800,Biaya yang dikeluarkan : Rp. 119.537.915.800,- x _ 1.166.865.827,- /tahun
=
0,15
Rp.
( 1 + 0,15 ) 20- 1
= Rp. 3.196.892,60,-/ hari.
4.3.3. Perhitungan Biaya Operasional dan Perawatan Biaya operasional dan perawatan dimasukkan dalam perhitungan biaya, karena setiap bulannya harus disediakan dana sebesar Rp. 5.000.000,•
Pada saat ini : 12 x Rp. 5.000.000,=
•
Rp. 60.000.000,-
Pada 20 tahun mendatang 60.000.000,- x ( 1 + 0,15 )20 =
Rp. 981.992.243,-
:
89
Biaya yang dikeluarkan : Rp. 981.992.243,- x _ 9.585.688,20,- / tahun
0,15
= Rp.
_
( 1 + 0,15 ) 20-1 = Rp. 26.262,15,- / hari.
4.3.4. Perhitungan Biaya Penambahan Unit Pengolah Bak pengolah limbah dengan proses daur ulang memerlukan unit pengolah yang banyak dibandingkan dengan bak pengolah limbah tanpa proses daur ulang . Perbedaan untuk unit pengolah tambahan tersebut sebesar : •
Pada saat ini : US $ 50.000,- x Rp 10.500,= Rp. 525.000.000,-
•
Pada 20 tahun mendatang Rp. 525.000.000,- x ( 1 + 0,15 ) 20
= Rp.
8.592.432.131,Biaya yang dikeluarkan : Rp. 8.592.432.131,- x /tahun
0,15
= Rp. 83.874.771,-
_
( 1 + 0,15 )20-1 = Rp. 229.793,90,- / hari
Total Nilai Biaya : •
Pada saat ini : = Rp. 7.303.800.000,- + Rp. 60.000.000,- + Rp. 525.000.000,-
90
= Rp. 7.888.800.000,•
Pada 20 tahun mendatang : = Rp. 119.537.915.800,- + Rp. 981.992.243,- + Rp. 8.592.432.131,= Rp. 129.112.341.17,-.
4.3.5. Analisa Biaya Manfaat pada Proses Daur Ulang seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada Bab II Tinjauan Pustaka , bahwa suatu proyek dikatakan layak atau dapat dilaksanakan bila rasio antara manfaat ( benefit ) terhadap biaya ( cost ) yang dibutuhkan memiliki nilai lebih dari satu. Dalam hal ini rasio antara manfaat terhadap biaya adalahy sebagai berikut : B/C =
Rp. 13.382.894.055,- = 1,696. Rp.7.888.800.000,-
Berdasarkan hasil diatas maka dapat dikatakan bahwa bak pengolah air lumbah dengan proses daur ulang layak dilaksanakan.
4.3.6. Jangka Waktu Pengembalian Berdasrkan perhitungan di atas maka jangka waktu pengembalian investasi ( payback of periode ) adalah sebagai berikut :
91
No •
Keterangan
Satuan
Spesifikasi
Biaya investasi = Rp.7.888.800.000,-
•
Nilai manfaat langsung pada 20 tahun mendatang
Rp.19.278.047.000,Jangka waktu pengembalian investasi : = Rp.19.278.047.000,Rp. 7.888.800.000,= 2,44 >> 3 tahun.
=
92
1
2 3 4
5
Influent a. BOD 5 b. SS Kebutuhan Oksigen untuk BOD Kebutuhan udara untuk bak aerasi dan equalizing ( ekualisasi ) Perhitungan Volume bak pengolah : a. bak Equalizing - kapasitas bak - jumlah bak b. bak aerasi - kapasitas bak - jumlah bak c. bak sedimentasi - kapasitas bak - jumlah bak d. defoaming tank - desain bak - jumlah bak e. bak khlorinasi dan flokulasi - kapasitas bak - jumlah bak f. bak effluent - desain bak - jumlah bak g. bak penampungan lumpur - kapasitas bak - jumlah bak Kebutuhan kaporit : a. kebutuhan tiap jam b. penyetelan dozing pump c. pembuat zat khlorin Effluent a. BOD5 b. SS
Mg/ltr Mg/ltr
400 200
Kg O2
355,5
m3/hari
38.342,44
m3 m3 m3 unit m3 m3 unit m3 m3 unit m3 unit m3 m3 unit m m3 unit m3 m3 unit
225 259 1 450 166,70 3 112,5 93,98 2 9,38 5,5 x 1 x 2 1 9,38 4,70 1 32,81 8 x 2,5 x 1,75 1 16,18 23,12 1
Gr Cl2/jam Cc/ menit Hari
37,5 62,5 2
Mg/ltr Mg/ltr
<5 < 10
Tabel 4.5. Analisa Teknis Daur Ulang
93
No
keterangan
Saat ini manfaat
biaya
1
Penggunaan air bersih
2
Kesehatan penghuni gedung
3
Kesehatan masyarakat luas
4
Unit pengolah
--
525.000.000,-
5
Konstruksi bak pengolah
--
7.303.800.000,-
6
Operasional dan perawatan
--
60.000.000,-
a
Total biaya
b
Rasio Manfaat/ Biaya
1.177.894.055,-
20 tahun mendatang manfaat biaya 19.278.047.000,-
205.000.000,-
3.355.140.166,-
12.000.000.000,-
196.398.448.700,--
8.592.432.131,-
--
119.537.915.800,-
--
981.992.243,-
13.382.894.055,-
7.888.800.000,-
219.031.635.866,-
129.112.340.247,-
1,696
--
1,696
---
**( Dalam Rupiah )
Tabel 4.6. Perbandingan Analisa Biaya Manfaat
94
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.
5.1. Kesimpulan. Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.
Secara ekonomis proses daur ulang ini layak disediakan sebagai sarana sanitasi pada gedung Summitmas Tower karena berdasarkan analisa biaya dan manfaat didapat perbandingan antara manfaat dan biaya sebesar 1,696.
2.
Volume air yang telah didaur ulang sebanyak 257,14 m3 / hari yang dapat disimpan dan digunakan untuk kebutuhan non-konsumsi.
3.
Secara teknis proses daur ulang ini layak disediakan sebagai sarana sanitasi pada gedung Summitmas Tower, karena dapat menghemat penggunaan air bersih dari sumbernya 57,14 %.
4.
Secara periodik lumpur yang ada dalam bak penampung lumpur dibuang ketempat pembuangan akhir dengan menggunkan mobil tinja ( sewagetransportation car ).
5.
Perbedaan dasar antara pengolahan air buangan dengan dan tanpa proses daur ulang adalah dengan atau tidaknya menggunakan tabung filtrasi sebagai pembersih / pemurni air agar effluent yang dihasilkan layak digunakan untuk kebutuhan non-konsumsi.
94
95
5.2. 1.
Saran - saran. Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan, penulis menyarankan agar pihak management building dari gedung Summitmas Tower supaya mengusulkan kepada pemilik gedung ( owner ) agar sarana sanitasi yang telah ada agar direhab menjadi sistem pengolah air buangan dengan proses daur ulang.
2.
Adapun untuk merehab sarana sanitasi tersebut, pihak Summitmas Tower tidak perlu merubah saran yang telah ada, tetapi hanya menambahkan sarana Water Treatment yang berupa unit pengolah tambahan.
3.
Dengan demikian disamping pihak pemilik gedung Summitmas Tower dapat berhemat dalam penggunaan air bersih, dengan adanya sarana sanitasi dengan proses daur ulang ini, maka pemilik juga ikut memperhatikan kesehatan masyarakat serta kesehatan lingkungan sekitar.
4.
Dari hasil penelitian yang telah dilaksanakan, Penulis juga menyarankan bahwa sarana sanitasi dengan cara pengolahan daur ulang air buangan ini dapat diterapkan pada semua gedung bertingkat. Tetapi perlu diperhatikan dalam perencanaan sanitasi tersebut akan diterapkan pada gedung itu berfungsi yang berbeda-beda, misalnya untuk perkantoran, apartemen, hotel, rumah sakit, dan lain sebagainya.
DAFTAR PUSTAKA
1. Metcalf and Eddy,
Wastewater Engineering, Treatment, Diposal & Reuse Edisi ke – 3 ( Singapore : Mc. Graw Hill, 1991 )
2. Sugiarto,
Dasar – dasar Pengolahan Air limbah ( Jakarta , UI Press’ 87 )
3. Kadariah,
Evaluasi Proyek, Analisa Ekonomis, Edisi ke – 2 ( Jakarta , Lembaga Penerbit FEUI, 1998 )
4. Drs. Mulyadi Pudjosumarto,SU.Evaluasi Proyek ( F.E.Universitas Brawijaya Malang, Penerbit : Liberty , Jogyakarta )
5. B.J . Reed
WHO / SEARO , Technical Notes for Emeregencies, UK 2004
6. American Society of Civil Engineer, Water Treatment Design , Edisi ke -2 ( New York : Mc. Graw Hill, 1990 ).
7. Ronald L. Droste ,
Theory and Practise of Water and Wastewater Treatment.
8. Soufyan Moh.Noerbambang,Takeo Morimura , Perancangan dan Pemeliharan Sistem Plambing, ( 1993 )