BAB VIII PEMIPAAN, SANITASI dan PENGOLAHAN LIMBAH “… If your structure does nothing more than support the building, it is being underutilized…” Edward Allen VIII.1. Air dan Lingkungan VIII.1.1. Mutu Air Sebagian besar bumi kita terdiri dari air, namun demikian hanya sebagian kecil dari air yang ada itu dapat secara langsung dapat digunakan untuk hidup manusia dan ketersediaan air yang bersih tergantung dari kondisi lingkungan alam. Lingkungan alam di negara berkembang dan sedang berkembang, khususnya di daerah perkotaan dan kawasan pemukiman yang baru dibuka biasanya condong mengalami kerusakan. Kejadian ini diperburuk dengan banyaknya pemukiman penduduk yang liar yang tumbuh secara acak, sporadis dan tidak tertata. Pada umumnya kawasan pemukiman ini tidak mempunyai pasokan air bersih (dari Perusahaan Daerah Air Minum) dan sistem sanitasi yang memadai. Hal ini menyebabkan penduduk kawasan tersebut menggantungkan pasokan air bersih dari sumur dangkal dan/atau sumur bor/alam, tanpa menyadari bahwa akibat sistem sanitasi yang kurang baik, air bersih yang dikonsumsikan tersebut tidak memenuhi persyaratan kesehatan, di satu pihak, dan pemompaan air secara berlebihan dan tak terkendali akan menyebabkan terjadinya kerusakan lingkungan. Kerusakan lingkungan ini akan berdampak pada potensi ketersediaan air tanah, khususnya jika pembangunan pemukiman itu terletak di daerah resapan air. Hal-hal ini menyebabkan tanah kehilangan daya serap air, sehingga air hujan yang turun tidak lagi dapat diserap oleh air, tetapi mengalir di permukaan tanah menuju selokan atau sungai yang kemudian mengalir ke laut, yang dikenal sebagai aliran air permukaan (‘overland flow’ atau ‘run off’). Jika hal ini berlangsung untuk periode waktu yang cukup panjang akan berakibat pada terjadinya erosi, banjir, longsor atau intrusi air laut, yang pada akhirnya berdampak pada kondisi tanah yang kering dan tandus, sehingga pada gilirannya akan mengganggu keseimbangan eko sistem yang berpengaruh pada daur ulang hidrologi (Gambar 8.1.). Khusus untuk daerah pemukiman padat, akibat parahnya sistem sanitasi, banyak air yang berasal dari sumur dangkal telah terkontaminasi oleh bakteri (coliform dan e-coli) yang biasanya banyak dijumpai dalam limbah rumah tangga (limbah domestik), dan jika lokasi permukiman ini berdekatan dengan kawasan industri, ada kemungkinan air sumur dangkal tersebut, yang dikonsumsi oleh penduduk, sudah tercemar oleh limbah industri, yang biasanya mengadung unsur logam berat (Air raksa/Hg, Timbal/Pb, dan lainlain), intrusi air laut serta unsur-unsur ‘polutan’ lainnya. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 180 AWAN AWAN Hujan Penguapan Penguapan Transpirasi Aliran air di permukaan tanah ('overland flow') Aliran di bawah permukaan tanah ('subsurface flow') Air tanah ('groundwater') Danau/sungai Laut Gambar 8.1. Skema Daur Ulang Hidrologi VIII.1.2. Polusi Air Pencemaran air tanah adalah berubahnya tatanan air tanah di bawah permukaan tanah oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga mutu air tanah menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tanah tersebut tidak lagi sesuai dengan pemanfaatannya. Proses pencemaran ini dapat disebabkan oleh pelarutan bahan limbah cair atau padat di permukaan tanah dan peresapan air sungai, saluran atau kolam yang telah tercemar airnya. Penyebab lain yang dapat mengakibatkan menurunnya mutu air tanah adalah meningkatnya kegaraman air karena terjadinya penyusupan air laut (air asin) ke dalam lapisan air tawar (intrusi air laut). Ciri-ciri air yang tercemar tergantung dari jenis air dan unsur-unsur yang mengakibatkan terkontaminasinya air (‘polutan’-nya). Air yang terkena polusi akan mengalami perubahan rasa, bau dan warna serta tanda-tanda lain yang sukar untuk dideteksi tanpa melalui pemeriksaan laboratorium. Polutan dapat berupa zat yang dapat menyebabkan penyakit (bakteri, virus, protozoa dan cacing parasit), bahan-bahan parasit dan bahan organik yang larut dalam air, seperti asam, garam, logam yang bersifat racun (timah dan merkuri/air raksa). Selanjutnya, jenis polutan air dapat digolongkan berdasarkan sifat-sifatnya: a. b. c. d. e. f. g. h. i. Padatan Bahan buangan yang membutuhkan oksigen Mikro-organisme Komponen organik sintetik Nutrien tanaman Minyak Sendawa an-organik dan mineral Bahan radioaktif Panas Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 181 Untuk menentukan tingkat polusinya, air diuji dalam laboratorium, yang selanjutnya dilakukan analisis terhadap parameter air yang ada, seperti: a. b. c. d. e. Nilai pH Suhu Warna, bau dan rasa Jumlah padatan (terendap, tersuspensi dan terlarut) dan kesadahan air Nilai ‘Biochemical Oxygen Demand’ (BOD) dan ‘Chemical Oxygen Demand’ (COD) f. Pencemaran mikroorganisme patogen (bakteri) g. Kandungan minyak dan lemak h. Kandungan logam berat (Hg, Pb, As, Cd, Cr dan Ni) i. Kandungan bahan radioaktif Pola kebiasaan makan, mencuci, tingkat kepadatan penduduk, ketersediaan sistem jaringan sanitasi dan air bersih, akan menentukan karakteristik limbah rumah tangga (limbah domestik). Di samping itu, pembuangan sampah dan limbah, ternak dan binatang peliharaan juga mempengaruhi tingkat pencemaran air. Selanjutnya, fasilitas pengumpulan dan pembuangan limbah harus dikaitkan dengan tersedianya sarana saluran, badan air penerima, dan dampak penyebarannya. Hal ini dimaksudkan agar dapat dirancang sumur resapan yang spesifik di mana kondisi lingkungan lokal dijadikan dasar acuannya. Sumber dan proses pencemaran air tanah secara skematik dapat dilihat pada Gambar 8.2. Pencemaran air oleh penduduk (limbah domestik) biasanya berasal dari rembesan kakus (‘septic tank’) atau saluran air kotor, yang ditandai dengan tingginya kadar zat organik (BOD, COD, Mn), Nitrat dan adanya bakteri ‘coli’ serta deterjen (‘surfaktan anion’- MBAS). Distribusi air bersih melalui pipa-pipa juga tidak luput dari pencemaran, baik disebabkan oleh kebocoran pipa maupun akibat proses penjernihan yang kurang sempurna. Dewasa ini banyak pasokan air minum (ditemukan di Amerika) telah dicemari oleh bakteri Salmonela, sehingga dianjurkan untuk memasak air terlebih dahulu sebelum diminum. Persyaratan air bersih yang digunakan adalah ketentuan yang dikeluarkan oleh Departemen Kesehatan, yang mengacu pada Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 416 tahun 1990. Pencemaran oleh kawasan industri terjadi akibat rembesan bak pengolah limbah dan saluran air limbah atau adanya kebocoran dari tempat penimbunan limbah padat, yang ditandai dengan meningkatnya kadar logam berat (Hg, Pb, dan lain-lain) dan zat-zat kimia industri dalam kandungan air. Pada lahan pertanian/perkebunan, air tanah dapat tercemar melalui proses perkolasi tanah pertanian dan saluran irigasi, dengan ditandai tingginya zatzat kimia yang digunakan pada pupuk dan pestisida (Nitrat dan Fosfat). Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 182 AWAN AWAN Hujan Penguapan Transpirasi Industri Kakus Pembuangan Sampah Perkolasi Rembesan Sumur Resapan Penguapan Perkolasi Muka air tanah ('water table') Lapisan tidak kedap air Sumur Danau/Waduk Sungai Laut Rembesan Intrusi Rembesan Lapisan tidak kedap air Lapisan tidak kedap air ('aquifer') Gambar 8.2. Sumber dan Proses Kontaminasi Air Tanah VIII.2. Sistem Pemipaan pada Bangunan Tinggi Instalasi pipa pada bangunan tinggi, digunakan untuk mengalirkan air bersih (panas dan dingin), air es untuk keperluan tata udara, air untuk keperluan pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran, pembuangan air kotor, air buangan, air hujan dan air limbah. Di samping itu, ada pula jaringan pipa untuk ventilasi dan saluran gas, serta di rumah sakit ada saluran oksigen. Jenis pipa yang digunakan juga beragam jenisnya: air bersih dialirkan melalui pipa besi (‘steel pipe’ atau ‘black pipe’), pipa galvanis, pipa ‘Poly Vinyl Chloride’ (PVC) atau pipa tembaga (‘copper pipe’). Untuk pipa yang digunakan untuk keperluan pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran (hidran dan sprinkler), disyaratkan yang mampu menahan tekanan tertentu. Jaringan pipa diatur menurut arah vertikal (‘riser’, ‘down feed’, atau ‘stand pipe’) yang disembunyikan dalam saluran di dalam tembok/saf (‘shaft’) sebagaimana terlihat pada Gambar 8.3., sedang pada arah horizontal, biasanya ditempatkan di atas langit-langit atau di lantai instalasi (lantai mekanikal dan elektrikal). Untuk membedakan pipa yang satu dengan yang lainnya, maka pipa diberi warna dan diberi arah alirannya (Tabel 8.1.) Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 183 m in . 30 cm Dari Reservoir Atas Dari Reservoir Bawah P ip a Air H u jan P ip a V en tilasi P ip a Air K o to r (W C ) P ip a Air B ersih - D in g in P ip a Air B u an g an P ip a Air B ersih - P an as P ip a Air u n tu k Jarin g an S p rin kler Gambar 8.3. Tipikal Saluran Pipa Air Bersih dan Air Kotor Tabel 8.1. Warna Pipa yang Digunakan ---------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Pipa Warna Pipa ----------------------------------------------------------------------------------------------Air Bersih Biru Air Buangan Kuning Air Limbah Coklat Air untuk Sprinkler Merah ----------------------------------------------------------------------------------------------VIII.2.1. Jaringan Pipa Air Bersih Pasokan kebutuhan air bersih pada bangunan tinggi biasanya menggunakan pompa agar air dapat disalurkan ke tempat yang letaknya jauh dari permukaan tanah dan jika bangunannya sangat tinggi, maka jaringan pemipaan dibagi atas beberapa zona. Diagram distribusi air bersih (air dingin dan air panas), pasokan untuk kotak hidran dan menara pendingin, serta jaringan air buangan untuk bangunan tinggi yang dibagi atas beberapa zona (zona utilitas biasanya melayani sekitar 15 lantai), sebagaimana terlihat pada Gambar 8.4. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 184 Pom pa T ekan (P T ) M e n a ra P e n d in g a in Pom pa T angki A ir JP K o ta k H id ra n L an tai 45 JP AD AB K o ta k H id ra n ZONA 3 JP AP K o ta k H id ra n T angki A ir JP PA K o ta k H id ra n L an tai 30 JP AD AB K o ta k H id ra n ZONA 2 JP T angki A ir K o ta k H id ra n AP PA K o ta k H id ra n J a rin g a n S p rin k le r (J P ) JP L an tai 15 AP K o ta k H id ra n AB ZONA 1 JP K o ta k H id ra n P e m a n a s A ir (P A ) Pom pa PT N O T AS I: A D = A ir D in g in A P = A ir P a n a s A B = A ir B u a n g a n T a n g k i A ir B aw ah T anah L an tai D asar A ir B uangan Pasokan U ta m a M e te r A ir Gambar 8.4. Skema Pemipaan untuk Bangunan Tinggi. Pada umumnya ada dua sistem pasokan air bersih dengan sistem pasokan ke atas (‘up feed’), baik dengan atau tanpa tangki penampung air, dan pasokan ke bawah (‘down feed’). Pada sistem pasokan ke atas (‘up feed’) air bersih dialirkan dengan tekanan pompa (Gambar 8.5.a. dan gambar 8.5.b.), sedang pada pasokan ke bawah (‘down feed’), pompa digunakan untuk mengisi tangki air di atas atap. Dengan menggunakan sekakelar pelampung, pompa akan berhenti bekerja, jika air dalam tangki sudah penuh dan selanjutnya air dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi (Gambar 8.5.c.). Pompa yang biasa digunakan untuk bangunan tinggi adalah pompa sentrifugal (Gambar 8.6.). Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 185 Atap Sekakelar Pelampung Atap Atap Tangki Air 10 10 10 9 9 9 8 8 8 7 7 7 6 6 6 ‘Up feed’ 5 ‘Down feed’ 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 Panel Pengendali Pasokan Utama ‘Up feed’ 5 Pompa ‘Basement’ b. Pasokan Ke Atas (Dengan Tangki Air) Pasokan Utama Sensor Tekanan 1 Panel Pengendali Sensor Tekanan Tangki Air ‘Basement’ a. Pasokan Ke Atas (Tanpa Tangki Air) Pompa Pasokan Utama Pompa ‘Basement’ c. Pasokan Ke Bawah Gambar 8.5. Sistem Pasokan Air Bersih Gambar 8.6. Pompa Air untuk Bangunan Tinggi Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 186 Selanjutnya, untuk air panas biasa dihasilkan oleh peralatan pemanas air, dari yang kapasitasnya kecil (Gambar 8.7.) sampai dengan yang kapasitasnya besar (Gambar 8.8.). Pemanas air ini ada yang menggunakan pembakaran gas, pemanas listrik atau tenaga surya (Gambar 8.9). Gambar 8.7. Pemanas Air Kapasitas Kecil Gambar 8.8. Pemanas Air Kapasitas Besar Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 187 Gambar 8.9. Pemanas Air Tenaga Surya Pada bangunan yang membutuhkan pasokan air dengan mutu terjamin (bebas dari polutan) atau penggunaan air yang didaur ulang, seperti halnya pada keperluan untuk kolam renang, maka pasokan air perlu disaring melalui alat penyaring bertekanan (‘pressure filter’) sebagaimana terlihat pada Gambar 8.10. Selanjutnya, pasokan air tersebut ditambahkan kaporit untuk mematikan kuman-kuman yang ada melalui alat pemberi kaporit (Gambar 3.11.). Gambar 8.10. Alat penyaring Air Bertekanan Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 188 Gambar 8.11. Alat Pemberi Kaporit VIII.2.2. Jaringan Pipa Air Kotor dan Pipa Ventilasi Gambar 8.12. Diagram Isometrik Saluran Air Kotor dan Ventilasi Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 189 Dalam praktek gambar pemipaan biasanya menggunakan diagram isometrik, seperti yang terlihat dalam jaringan pemipaan air buangan, air kotor dan ventilasi (Gambar 8.12.). Penggunaan diagram isometrik dimaksudkan agar secara rinci dapat diketahui jenis, jumlah dan ukuran pipa beserta alat penyambungnya. Untuk lebih menjelaskan bagaimana pipa-pipa pembuangan air kotor dan pipa ventilasi tersebut dihubungkan satu dengan lainnya, maka Gambar 8.13. memperlihatkan salah satu contoh aplikasi yang biasa dilakukan pada bangunan tinggi. Gambar 8.13. Percabangan Jaringan Pipa Air Kotor dan Ventilasi Untuk menghindari masuknya udara yang baunya tak sedap, maka pada saluran pembuangan dipasang perangkap udara, berupa genangan air yang tertahan akibat adanya sekat perangkap (menggunakan konsep pipa bejana berhubungan). Perangkap udara dapat berbentuk pipa, tabung (Gambar Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 190 8.14.), bak kontrol (Gambar 8.15), atau leher angsa (Gambar 8.16). Perangkap udara ini juga dapat mencegah masuknya binatang kecil (kecoa, tikus, dll.) ke dalam ruangan melalui pipa. SP SP P eran g kap 'P ' P eran g kap 'S ' S P : S ekat P eran g kap M asu k K elu ar SP SP P eran g kap 'U ' P eran g kap 'T ab u n g ' Gambar 8.14. Perangkap Udara Pipa dan Tabung K elu ar M asu k SP Gambar 8.15. Bak Kontrol Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 191 Gambar 8.16. Leher Angsa Selanjutnya, untuk air buangan atau air kotor yang mengandung lemak (air buangan dari dapur), maka perlu digunakan perangkap minyak (‘grease trap’) seperti terlihat pada Gambar 8.17. Dan untuk memudahkan perbaikan atau pembersihan saluran pipa, jika terjadi penyumbatan oleh benda-benda atau kotoran, maka pada saluran pembuangan disediakan lubang kontrol untuk pembersihan (‘clean out’), yang dapat ditempatkan pada lantai atau berupa sumbat pada ujung pipa (Gambar 8.18.). Gambar 8.17. Perangkap Lemak Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 192 Gambar 8.18. Lubang Kontrol untuk Pembersihan Untuk menghemat penggunaan pipa vertikal, lubang saluran pemipaan (‘plumbing shaft’)untuk distribusi air bersih, air kotor, air buangan dan pipa ventilasi, biasanya diletakkan dalam dinding di antara dua ruang WC yang bersebelah (Gambar 8.19.). m in. 30 cm R u an g Jan ito r (m in . 250 x 135 cm ) Gambar 8.19. Tipikal Letak Lubang Saluran Pemipaan Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 193 VIII.2.3. Peralatan Pengolah Air Limbah Pada bangunan rumah tinggal, air buangan/air kotor dibuang melalui septik tank dan selanjutnya dialirkan kembali kedalam tanah melalui rembesan. Namun pada bangunan tinggi penggunaan septik tank dirasa kurang memadai, oleh karenanya umumnya digunakan sistem pengolahan air limbah (‘ SPT - Sewage Treatment Plant’). Pada dasarnya sistem pengolah limbah terdiri dari dua proses utama, yaitu proses mekanikal, berupa penyaringan, pemisahan dan pengendapan, serta proses biologi/kimia, berupa proses aktivitas bakteri yang memanfaatkan O 2 dari udara (‘aerob’) dan proses netralisasi cairan dengan asam atau memasukkan bahan kimia untuk oksidasi, seperti ‘aerasi’ dengan menggunakan molekul O2, proses pengolahan endapan aktif (‘activated sludge process’) dan pemusnahan kuman (‘desinfection’) dengan menggunakan kaporit (‘chlorine’). Secara skematik, proses pengolahan limbah dapat dilihat pada Gambar 8.20. Gambar 8.20. Skema Tipikal Sistem Pengolahan Limbah Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 194 VIII.2.4. Sampah Corong pembuangan sampah dibuat serong ke bawah agar sampah yang dibuang dari atas tidak masuk ke lantai dibawahnya. Sampah akan mengisi bagian bak dan terdesak oleh sampah yang dibuang belakangan. Setelah penuh sampah akan dipadatkan dan selanjutnya bak penampungan yang sudah penuh akan dibuang keluar bangunan dengan kendaraan (Gambar 8.21). Untuk mengurangi volume sampah yang dibuang, saluran sampah dilengkapi dengan alat pembakar sampah (‘incinerator’), di mana sampah disalurkan melalui pengangkut sampah spiral ke dalam ruang pembakaran, dan sampah yang dibuang berupa abu (Gambar 8.22). Penampungan sampah dengan alat pembakaran ini baik untuk sampah yang mengandung bakteri (seperti yang ada pada rumah sakit). Gambar 8.21. Saluran Pembuangan Sampah Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 195 Gambar 8.22 Alat Pembakaran Sampah VIII.2.5. Sumur Resapan a. Sumur Resapan Biasa Sebagai salah satu upaya untuk melestarikan air tanah adalah dengan membuat sumur resapan yang berfungsi sebagai tempat untuk menampung dan menyimpan curahan air hujan, sehingga dapat menambah kandungan air tanah. Berdasarkan Surat Keputusan Gubernur DKI Jakarta nomor 115 tahun 2001, penempatan sumur resapan dapat dibuat di areal pekarangan, pada daerah yang tidak mudah longsor dan/atau terjal, dan tidak dibuat pada lokasi timbunan sampah dan/atau tanah yang mengandung bahan pencemar. Oleh sebab itu lokasi sumur resapan diharapkan sejauh mungkin dari resapan septik tank dan hanya boleh diisi oleh air hujan yang langsung atau melalui atap atau talang bangunan (Gambar 8.23). Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 196 Lubang P em eriksaan A ir hujan R iol K ota Saluran Terbuka Pipa PVC B uis B eton Pipa PVC Ijuk Filter (Ijuk, Kerikil, Pasir, dll.) Kerikil di atas Ijuk Gambar 8.23. Sumur Resapan Biasa b. Sumur Resapan ‘Tirta sakti’ Perbedaan yang mendasar antara sumur resapan yang umumnya dikenal (SRB – Sumur Resapan Biasa) dengan sumur resapan ‘Tirta Sakti’ (SRTS) terletak pada optimasi dan pendayagunaannya, serta manfaat yang diperolehnya. SRTS merupakan sumur resapan yang dirancang berdasarkan kondisi setempat, sehingga tidak dapat dibuat model SRTS untuk penggunaan umum. Namun demikian secara prinsip SRTS mempunyai kesamaan dalam gagasan dasar dan proses kerjanya. Pada SRB (Gambar 8.23.) yang dibuat secara benar, sumur hanya berfungsi pada musim penghujan di mana pasokan air diperoleh dari curah hujan yang kemudian dialirkan ke lapisan tidak kedap air melalui sumur resapan. Pada musim kemarau, di mana pasokan air hujan tidak ada, maka lapisan yang tadinya terisi air kembali kosong, disebabkan oleh penguapan dan/atau pemompaan sumur-sumur, sehingga akan mengakibatkan terjadinya ronggarongga di dalam lapisan tidak kedap air dan berpotensi untuk diisi oleh air laut (intrusi atau kemungkinan terjadinya penurunan muka tanah, yang disebabkan dari berkurangnya rongga-rongga di dalam tanah akibat tertekan oleh beban di atasnya, baik yang berasal dari bangunan maupun kendaraan. Pada SRTS, di kala musim hujan, sebagaimana halnya SRB, pasokan air diperoleh dari air hujan. Mengingat SRTS mampu mengalirkan air hujan pada beberapa lapisan tanah di bawahnya, baik pada lapisan tidak kedap air, maupun lapisan akifer (‘aquifer’), maka permukaan tanah terhindar dari genangan air yang diakibatkan oleh jenuhnya tanah permukaan dan/atau perkerasan. Pada musim kemarau, di mana tidak ada/berkurang pasokan air ke sumur resapan, maka untuk mengganti pasokan air hujan digunakan air limbah rumah tangga (limbah domestik) yang sudah disaring (difilter). Proses filtrasi ini dilakukan dengan menggunakan kotak ‘Tirta Sakti’, sebagai bagian integral dari SRTS. Dengan demikian SRTS dapat berfungsi sepanjang tahun, Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 197 baik pada waktu musim hujan maupun musim kemarau, sehingga ronggarongga dalam lapisan tanah yang tidak kedap air dan lapisan akifer selalu terisi pengganti air tanah (air tawar) yang hilang akibat pemompaan dan/atau penguapan. Untuk menjamin agar air laut tidak mengisi rongga-rongga di dalam lapisan tanah tidak kedap air dan/atau lapisan akifer, rancangan SRTS yang dilengkapi dengan bak penampungan air tawar (yang telah difilter). Bak ini dimaksudkan agar dapat menampung sejumlah air dengan volume yang cukup besar sebelum dialirkan secara vertikal melalui pipa yang diameternya jauh lebih lebih kecil dibandingkan dengan diameter bak penampung di atasnya. Hal ini dimaksudkan agar menghasilkan tekanan hidrostatik yang cukup tinggi pada lubang bukaan dan/atau ujung pipa yang berada pada lapisan tanah tidak kedap air dan/atau lapisan akifer di bawahnya. Tekanan ini diperoleh akibat gaya gravitasi yang berasal dari berat sendiri air dalam bak penampungan, yang besar tekanannya dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus hidrolika. Akibat tekanan yang cukup besar tadi, maka tekanan air tawar ini akan berpengaruh hingga radius tertentu. A ir kotor B ak P enam pung K otak 'Tirta S akti' Lapisan tidak kedap air Lapisan tidak kedap air P ipa Lapisan tidak kedap air Lapisan tidak kedap air Lapisan akifer ('A quifer') Gambar 8.24. Sumur Resapan ‘Tirta Sakti’ Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 198 Mengingat rancangan SRTS mengacu pada kondisi setempat, maka untuk memperoleh pemanfaatan SRTS yang optimal diperlukan penyelidikan tanah (‘soil investigation tests’). Dari hasil contoh tanah (‘boring log’) dapat diketahui secara rinci jenis dan ketebalan lapisan tanah yang dibutuhkan untuk menentukan koefesien rembesan tanah (pada lapisan tidak kedap air) beserta kedalaman dan tebal lapisannya. Hal ini diperlukan untuk dapat menentukan kedalaman pipa yang perlu dipasang, dimensi pipa dan jumlah serta besaran lubang pada pipa Selanjutnya diperlukan data-data mengenai kebutuhan debit pasokan air, curah hujan rata-rata dan tingkat penguapan pada musim kemarau, untuk dapat menentukan volume bak penampungan. Kondisi limbah domestik, dalam hal ini yang sudah berupa ‘grey water’ perlu dianalisis untuk menentukan rancangan kotak ‘Tirta Sakti’, baik dalam penentuan jumlah bilik, dimensi kotak dan bahan filter yang digunakan (Gambar 8.24). Kotak ‘Tirta Sakti’, seperti diuraikan sebelumnya, berfungsi sebagai tempat untuk menyaring air kotor/limbah rumah tangga (limbah domestik). Kotak ini terdiri dari beberapa sekat yang saling berhubungan dengan kapasitas kotak antara 15 – 20 m3. Pada kotak ini, akibat adanya reaksi dan proses ‘unaerob’, terjadi akumulasi panas yang suhunya mencapai sekitar 50 oC (‘thermophilic digestion’). Pada suhu sekitar 50oC konsentrasi oksigen yang terlarut menjadi sangat rendah (5,6 ppm), yang dapat membunuh mahluk hidup, termasuk bakteri ‘coli’ yang biasanya banyak terdapat dalam air limbah domestik. Meskipun air hujan boleh secara langsung diserap ke dalam tanah, namun mengingat di kota-kota besar yang penuh dengan kendaraan dan sampah yang berpotensi bagi pencemaran air hujan yang ada dalam selokan, maka aliran air hujan yang ada dalam selokan, jika hendak dialirkan ke dalam sumur resapan, perlu melalui proses penyaringan yang dilakukan di dalam kotak ‘Tirta Sakti’, agar mutu air yang masuk ke dalam tanah tidak tercemar. Pemeriksaan atas mutu air perlu dilakukan, agar lapisan akifer tidak dicemari oleh unsur-unsur yang dapat menyebabkan terkontaminasinya sumber daya air. Pencemaran air pada lapisan akifer harus dihindarkan, mengingat kontaminasi air pada lapisan tanah ini dapat berdampak buruk di kemudian hari dan sangat sulit untuk diperbaiki. Persyaratan mutu baku limbah cair didasarkan pada Surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Ibu Kota Jakarta No. 582 tahun 1995 (Baku Mutu Limbah Cair Industri/Perusahaan/Badan) dan Peraturan Menteri Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. 03/MENKLH/1991, sedang persyaratan air bersih yang digunakan adalah persyaratan yang dikeluarkan oleh Departemen Kesehatan yang mengacu pada Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 416 tahun 1990 (Air Bersih). Pemeriksaan mutu air perlu dilakukan pada dua titik; pertama pada selokan sebelum air dialirkan ke dalam kotak ‘Tirta Sakti’ (‘inlet’), dan kedua pada bilik terakhir kotak ‘Tirta Sakti’ (‘outlet’) sebelum air tersebut dialirkan ke bak kedua, yang merupakan bak penampungan, sebelum air tersebut ‘disuntikkan’ ke dalam lapisan tidak kedap air dan/atau lapisan akifer. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 199 VIII.2.6. Integrasi Pemipaan Adakalanya mesin pendingin air yang biasa digunakan untuk sistem tata udara berfungsi pula sebagai pemanas air, khususnya yang menggunakan ‘Absorption Chiller/Heater’. Gambar berikut ini menunjukkan integrasi pemipaan yang digunakan untuk air dingin, air es, air hangat, air panas, pipa pembuangan dan pemasok bahan bakar, serta cerobong asap (Gambar 8.25). Gambar 8.25. Integrasi Sistem Pemipaan Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 200 VIII.3. Perancangan Kebutuhan Air Bersih Perhitungan perkiraan kebutuhan air dimaksudkan untuk memperoleh gambaran tentang volume tangki penyimpanan air yang perlu disediakan dalam suatu bangunan dan kapasitas pompa yang diperlukan. a. Kebutuhan Keseharian Kebutuhan air bersih dapat dihitung berdasarkan: 1) Jumlah standar pemakaian rata-rata per hari per unit (orang, tempat duduk atau tempat tidur, dan lain-lain), seperti terlihat pada Tabel 8.2. untuk air dingin dan Tabel 8.3. untuk kebutuhan air panas. 2) Jumlah dan jenis peralatan saniter yang digunakan (Tabel 8.5.). 3) Beban peralatan saniter (Tabel 8.6.) Tabel 8.2. Kebutuhan Air Bersih (Air Dingin) per hari ------------------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Unit Kebutuhan (liter) ------------------------------------------------------------------------------------------------------Apartemen orang 135 – 225 Bioskop kursi 15 Hotel orang 185 – 225 Kantor orang 45 – 90 Restoran kursi 70 Rumah sakit tempat tidur 280 – 470 Sekolah Tanpa asrama murid 45 – 90 Dengan asrama murid 135 – 225 -----------------------------------------------------------------------------------------------------b. Kebutuhan ‘Boiler’ Jika kebutuhan akan air panas mencapai jumlah yang cukup besar, seperti pada hotel, maka air panas yang dihasilkan diperoleh dari ‘boiler’, dengan kebutuhan air: Vairboiler 20 /liter/PK/jam Persamaan 8.5. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 201 Tabel 8.3. Kebutuhan Air Panas per hari ------------------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Unit Kebutuhan (liter) ------------------------------------------------------------------------------------------------------Apartemen Dengan ‘shower’ orang 45 Dengan bak mandi orang 135 Rumah Sakit Pasien Paramedis/dokter Pengunjung ‘Laundry’ orang orang orang kg cucian 180 90 10 20 **) orang orang orang orang orang menu kg cucian 70 – 90 135 25 – 45 15 45 5 *) 20 **) Hotel dengan ‘shower’ dengan bak mandi Karyawan Pengunjung Kolam Renang Restoran/Dapur ‘Laundry’ Kantor Karyawan orang 45 Pengunjung orang 5 – 10 --------------------------------------------------------------------------------------------------Catatan : *) 3 x jumlah tempat tidur + 2 x jumlah kursi restoran **) 3 – 7 kg per tempat tidur (untuk rumah sakit) 3 – 5 kg per kamar (untuk hotel) Kebutuhan air dapat juga dihitung dengan pendekatan luasan bangunan, seperti tertera pada Tabel 8.4. berikut ini. Tabel 8.4. Kebutuhan Air per m2 Bangunan -------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Kebutuhan per hari (liter) -------------------------------------------------------------------------------------------Apartemen 20 Hotel 30 Kantor 10 Pertokoan 5 Rumah Sakit 15 ---------------------------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 202 Tabel 8.5. Jumlah Peralatan Saniter Minimum ------------------------------------------------------------------------------------------------------Jenis Apartemen Kantor Hotel ------------------------------------------------------------------------------------------------------Kloset 1 unit/keluarga < 10 orang = 1 unit 1 unit/kamar 11 – 30 orang = 2 unit 31 – 50 orang = 3 unit 51 – 75 orang = 4 unit 76 – 105 orang = 5 unit 106 – 145 orang = 6 unit dst. 1 unit untuk setiap tambahan 40 orang Wastafel 1 unit/keluarga Bak Mandi 1 unit/keluarga 2 unit/kantor 1 unit/kamar ‘Shower’ 1 unit/keluarga 2 unit/kantor 1 unit/kamar Bak Cuci (dapur) 1 unit/keluarga 1 unit/lantai 1 unit/lantai ‘Urinoir’ --- < 20 orang = 1 unit 1 unit/kamar 21 – 40 orang = 2 unit 41 – 60 orang = 3 unit 61 – 80 orang = 4 unit 81 – 100 orang = 5 unit 101 – 125 orang = 6 unit 126 – 150 orang = 7 unit 151 – 175 orang = 8 unit 176 – 205 orang = 9 unit dst. 1 unit untuk setiap tambahan 30 orang < 75 orang = 1 unit 76 – 185 orang = 2 unit 186 – 305 orang = 3 unit dst. 1 unit untuk setiap tambahan 120 orang --- Bak Cuci (pakaian) 1 unit/keluarga --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 203 Tabel 8.6. Beban Peralatan Saniter ------------------------------------------------------------------------------------------------------Jenis Peralatan Saniter Daya Buang Kebutuhan Air -----------------------------------------------------------------------------------------------------Kloset 120 liter/menit 10,0 liter/menit Wastafel 60 liter/menit 5,0 liter/menit Bak Mandi 90 liter/menit 7,5 liter/menit ‘Shower’ 60 liter/menit 5,0 liter/menit Bak Cuci (dapur) 90 liter/menit 7,5 liter/menit ‘Urinoir’ 120 liter/menit 10,0 liter/menit Bak Cuci (pakaian) 60 liter/menit 5,0 liter/menit Bidet 90 liter/menit 7,5 liter/menit Pipa Tegak Diameter 11/4 inci 60 liter/menit 1 Diamater 1 /2 inci 240 liter/menit Diameter 2 inci 720 liter/menit Diameter 21/2 inci 1260 liter/menit Diameter 3 inci 1800 liter/menit Diameter 4 inci 15000 liter/menit Diameter 5 inci 33000 liter/menit Diameter 6 inci 57000 liter/menit Diameter 8 inci 108000 liter/menit Diameter 10 inci 168000 liter/menit Diameter 12 inci 252000 liter/menit Hidran Diameter 3 inci 70 liter/menit Diameter 4 inci 130 liter/menit Diameter 5 inci 200 liter/menit Diameter 6 inci 300 liter/menit ------------------------------------------------------------------------------------------------Catatan : Kebutuhan air adalah 1 liter/menit untuk setiap daya buang Peralatan saniter sebesar 12 liter/menit. Atau jika dihitung berdasarkan pendekatan penggunaan peralatan saniter, maka kebutuhan air dapat ditentukan berdasarkan Tabel 8.7. Tabel 8.7 Kebutuhan Air Peralatan Saniter ------------------------------------------------------------------------------------------Jenis Peralatan Volume air tiap penggunaan (liter) ------------------------------------------------------------------------------------------Kloset 20 Wastafel 5 Bak Mandi 110 ‘Shower’ 40 Bak Cuci (dapur) 25 ‘Urinoir’ 2 Bak Cuci (pakaian) 75 --------------------------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 204 c. Kebutuhan Pencegahan dan Pengendalian Kebakaran Sprinkler dan hidran membutuhkan cadangan air yang diperhitungkan untuk jangka waktu selama 30 menit. Selang waktu ini diambil dengan asumsi, jika api belum juga padam, maka petugas pemadam kebakaran sudah tiba di lokasi. V airsprinkler sprinkler .(18).(30) Vairhidran hidran.(400).(30) liter Persamaan 8.1. liter Persamaan 8.2. d. Kebutuhan Tata Udara Pada sistem tata udara, air diperlukan untuk air es yang disirkulasikan dari ‘chiller’, ‘AHU’, ‘cooling tower’ dan kembali lagi ke ‘chiller’. Di samping itu, air juga dibutuhkan untuk menurunkan suhu air pada proses yang terjadi di ‘cooling tower’: Vairsirkulasi 8 13 liter/menit/TR Vair pendingin 1,5 2%Vair sirkulasi Persamaan 8.3. Persamaan 8.4. Adapun perkiraan populasi untuk bangunan dapat dilihat pada Tabel 8.8. Tabel 8.8. Perkiraan Populasi -----------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Unit Orang -----------------------------------------------------------------------------------------Apartemen unit hunian 4,50 – 5,00 Kantor Karyawan m2 0,10 – 0,15 Pengunjung m2 0,01 – 0,015 Sekolah Murid sesuai dengan yang ada Pengajar murid 0,05 Karyawan murid 0,01 Pengunjung murid 0,02 – 0,05 Hotel Tamu tempat tidur 1,00 Karyawan tempat tidur 2,50 – 3,00 Restoran kursi 2,00 – 4,00 Pengunjung tempat tidur 0,02 – 0,05 Rumah Sakit Pasien tempat tidur 1,00 Paramedis/dokter pasien 10 – 15 Karyawan pasien 25 – 30 Pengunjung pasien 0,50 – 1,00 ----------------------------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 205 Jadi kebutuhan air bersih: qd V airboilerVairkeseharian Vairkebakaran Vair AC di mana Persamaan 8.6. : Vair-keseharian = Vair-dingin + Vair-panas Vair-kebakaran = Vair-sprinkler + Vair-hidran Vair-AC = Vair-sirkulasi + Vair-pendingin Dengan diketahuinya kebutuhan air, qd, maka kapasitas tangki penampungan air dapat dihitung: Volume tangki bawah tanah: Vbt 40%.qd Persamaan 8.7. Volume tangki atas: V a 15%.qd Persamaan 8.8 Volume tangki penyimpanan air minimal 60 m 3 dan volume tambahan tangki penyimpanan air bawah tanah berdasarkan pada luas lantai bangunan dapat pula dilakukan sebagaimana terlihat pada Tabel 8.8. Tabel 8.8. Prakiraan Volume Tambahan Tangki Bawah Tanah ------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan x luas lantai bangunan (m3) -------------------------------------------------------------------------------------Apartemen 0,012 – 0,015 Hotel 0,015 – 0,020 Perbelanjaan 0,005 – 0,006 Perkantoran 0,008 – 0,010 Rumah Sakit 0,015 – 0,020 ---------------------------------------------------------------------------------------Sedang kapasitas pompa diambil pada kebutuhan air pada waktu puncak (Qmax), yaitu: Qmax di mana c.qd T (m3/menit) Persamaan 8.9. : T adalah waktu pemakaian air rata-rata per hari: T = 8 – 10 jam untuk kantor, hotel, apartemen & rumah sakit T = 5 – 7 jam untuk restoran, sekolah & gedung pertemuan c adalah faktor pemakaian pada jam puncak (c = 1,5 – 2,0) Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 206 Dan kapasitas pompa: P di mana 0,163. 1,2.Qmax .H t . air Persamaan 8.10. : air adalah berat jenis air (= 1 kg/liter) adalah efisiensi motor pompa ( = 0,40 – 0,70) Ht adalah tinggi angkat total H t h . n . 1,3 di mana (KW) (meter) Persamaan 8.11. : h adalah jarak dari lantai ke lantai n adalah jumlah lantai bangunan VIII.4. Perancangan Limbah dan sampah VIII.4.1. Limbah Air kotor yang dihasilkan oleh suatu bangunan ditampung dalam septik tank atau diolah dalam unit pengolahan limbah (‘SPT’). Tabel 8.10. menunjukkan prakiraan volume yang dihasilkan oleh berbagai jenis bangunan, atau dengan pendekatan jumlah orang yang ada dalam bangunan dapat pula ditentukan besar septik tank yang diperlukan (Tabel 8.9.), yaitu rata-rata 0,10 m3/orang. Tabel 8.9. Dimensi Septik Tank -----------------------------------------------------------------------------------------------Jumlah orang Volume (m3) Ukuran (m3) ------------------------------------------------------------------------------------------------60 4 1,20 x 2,50 x 1,50 120 8 1,50 x 3,50 x 1,90 180 12 1,80 x 4,00 x 1,90 240 16 1,80 x 5,40 x 2,00 300 20 2,20 x 5,40 x 2,00 360 24 2,40 x 6,00 x 1,50 420 28 2,50 x 6,00 x 2,10 480 32 2,50 x 7,00 x 2,10 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 207 Tabel 8.10. Prakiraan Tingkat Aliran Limbah Cair ------------------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Liter per hari per orang ------------------------------------------------------------------------------------------------------Sekolah - Hanya wastafel dan WC 56 - Ditambah dengan kafetaria 94 - Ditambah dengan kafetaria dan shower 132 - Pekerja harian 56 Hunian - Perumahan mewah 567 - Rumah tinggal 283 - Asrama 189 - Hotel (satu kamar dua orang) 378 - Sekolah berasrama 378 - Rumah Sakit Umum 567 - Asrama perawat 283 Institusi lain (bukan rumah sakit) 378 Restoran 94 Pertokoan 1514 per kamar kecil Ruang pertemuan 8 per tempat duduk ------------------------------------------------------------------------------------------------------Catatan: Untuk digunakan pada perancangan unit pengolahan limbah (‘SPT – Sewage Treatment Plant’) Sedang perkiraan dimensi ‘SPT’ berdasarkan luas lantai bangunan dapat dilhat pada Tabel 8.11. Tabel 8.11. Prakiraan Volume ‘SPT’ ------------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan x luas lantai bangunan (m3) ------------------------------------------------------------------------------------------------Apartemen 0,020 – 0,024 Hotel 0,022 – 0,026 Perbelanjaan 0,016 – 0,020 Perkantoran 0,026 – 0,030 Rumah Sakit 0,022 – 0,026 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- VIII.4.2. Sampah Prakiraan jumlah sampah untuk keperluan penampungan dan pembakaran sampah dapat dilihat pada tabel 8.12. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 208 Tabel 8.12. Prakiraan Jumlah Sampah -----------------------------------------------------------------------------------------------------Fungsi Bangunan Jumlah Sampah per Hari -----------------------------------------------------------------------------------------------------Apartemen 1.0 kg/orang Rumah Pribadi 1,5 kg/orang Restoran 1,5 kg/orang Rumah Sakit 3,3 kg/tempat tidur Sekolah 0,3 kg/siswa Perkantoran 4,5 kg/m2 Kawasan (perkotaan) 1,5 kg/penduduk -----------------------------------------------------------------------------------------------------Catatan: Untuk perhitungan bak penampungan sampah dan/atau ‘incinerator’ VIII.5. Penyaluran Air Hujan dan Sumur Resapan Pada Tabel 8.13. diperlihatkan kebutuhan dimensi pipa pembuangan air hujan dan volume sumur resapan yang diperlukan. Tabel 8.13. Pipa Pembuangan Air Hujan dan Sumur Resapan ---------------------------------------------------------------------------------------------------Luas Atap (m2) Diameter Pipa (inci) Volume Sumur Resapan (m3) *) ---------------------------------------------------------------------------------------------------< 50 2 2 51 – 99 2 4 100 – 149 21/2 6 150 – 199 21/2 8 200 – 299 3 12 300 – 399 4 16 400 – 499 4 20 500 – 599 4 24 600 – 699 5 28 700 – 799 5 32 800 – 899 5 36 900 – 999 5 40 1000 – 1500 6 60 1500 – 3000 8 120 2 Catatan : setiap m penambahan luas bidang atap, diperlukan tambahan 0,40 m3 volume sumur resapan. *) Untuk penggunaan Sumur Resapan ‘Tirta Sakti’, perlu dilakukan penyelidikan tanah, agar ukurannya dapat ditentukan. Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 209 Untuk menentukan debit air hujan yang perlu ditampung dalam saluran dan sumur resapan atau tanah, secara rinci dapat menggunakan rumus: Qhujan max 0,278.C.I . A di mana Persamaan 8.12. : Qhujan-max adalah debit maksimum (m3/detik) C adalah koefisien aliran (Tabel 8.14.) I adalah curah hujan (mm/m2/jam) A adalah luas area yang dihitung (km2) Tabel 8.14. Koefisien Aliran ------------------------------------------------------------------------Kondisi Lokasi Nilai C -------------------------------------------------------------------------Rumput/tanaman 0,05 – 0,10 Pedesaan 0,10 – 0,25 Pemukiman 0,25 – 0,50 Daerah Sedang 0,50 – 0,70 Daerah Padat 0,70 – 0,90 Jalan Aspal 0,25 – 0,60 Atap 0,70 – 0,95 --------------------------------------------------------------------------- Panduan Sistem Bangunan Tinggi – Pemipaan, Sanitasi dan Pengolahan Limbah 210
© Copyright 2024 Paperzz