Minggu, 15 Juli 2012

BAB & Tangki Septik

Ketika kita bangun tidur di pagi hari, maka aktivitas yang rutin kita lakukan adalah memenuhi panggilan alam untuk Buang Air Besar (Be A Be). Pernahkan kita membayangkan kemana larinya kotoran (feaces & urine) yang tiap hari kita buang?

Mari kira telusuri. Dalam istilah plumbing kotoran itu sering di sebut sewage atau black water atau air kotor. Kita membuang membuang biasanya dalam suatu alat / sanitary yang dinamakan water closet yang biasa di singkat WC. Pada prinsipnya closet itu memiliki sebuah lubang yang akan menyalurkan kotoran itu ke pipa pembuangan air kotor dengan bantuan penggelontoran air / flushing. Lubang WC itu memiliki dibentuk menyerupai hurup S, yang sering disebur dengan leher angsa, fungsinya adalah supaya menahan air sehingga menyekat udara dalam saluran pipa air kotor dengan udara di ruangan toilet sehingga bau kotoran dari saluran pipa pembuangan itu tidak mencemari ruangan toilet. Pipa penyalur air limbah dari PVC, keramik atau beton yang berada dalam dan diluar bangunan harus kedap air, kemiringan minimum 2 %, belokan lebih besar 45 derajat dipasang clean out atau pengontrol pipa dan belokan 90 derajat sebaiknya dihindari atau diganti dengan dengan dua kali belokan 45 derajat atau memakai bak kontrol.

Kotoran tadi kemudian bergerak menurun dengan bantuan air penyiram memanfaatkan kemiringan pipa menuju kesuatu tempat yang dinamakan tangki septik. Septik tank adalah suatu ruangan kedap air atau beberapa kompartemen yang berfungsi menampung dan mengolah air limbah dan rumah tangga dengan kecepatan aliran yang lambat, sehingga memeberikan kesempatan untuk terjadi pengendapan terhadap suspensi benda benda padat dan kesempatan untuk penguraian bahan bahan organik oleh jasad anaerobik membentuk bahan bahan larut air dan gas.

Bagaimana cara merancang dimensi minimal sebuah tangki septik?
Mari kita tanya eS eN I. SNI (mengeluarkan sebuah primbon SNI : 03-2398-2002 yang berisi tata cara perencanaan tangki septik dengan Sistem resapan . di maksudkan sebagai acuan dan masukan bagi perencana dalam prosedur pembangun tangki septik dengan sistem resapan dengan ukuran dan batasan untuk menentukan kebutuhan minimum fasilitas tangki septik dengan sistem resapan pada kawasan permukiman. Tata cara ini merupakan revisi SNI 03-2398-1991 (Tata cara Perencanaan Tangki Septik), yang direvisi atau ditambah dengan persyaratan teknis ukuran tangki septik dan jarak minimum terhadap bangunan. Persyaratan teknis meliputi bahan bangunan harus kuat, tahan terhadap asam dan kedap air; bahan bangunan dapat dipilih untuk bangunan dasar. Penutup dan pipa penyalur air limbah adalah batu kali, bata merah, batako, beton bertulang, beton tanpa tulang, PVC, keramik, plat besi, plastik dan besi. Bentuk dan ukuran tangki septik disesuaikan dengan Q jumlah pemakai, dan waktu pengurasan. Dilengkapi dengan pipa aliran masuk dan keluar, pipa aliran masuk dan keluar dapat berupa sambungan T atau sekat. Dilengkapi juga dengan Pipa ventilasi udara diameter 50 mm (2") dan tinggi minimal 25 cm dari permukaan tanah. Lubang pemeriksa untuk keperluan pengurasan dan keperluan lainnya. Tangki dapat dibuat dengan dua ruang dengan panjang tangki ruang pertama 2/3 bagian dan ruang kedua 1/3 bagian. Jarak tangki septik dan bidang resapan ke bangunan = 1,5 m, ke sumur air bersih = 10 m dan Sumur resapan air hujan 5 m. Tangki dengan bidang resapan lebih dari 1 jalur, perlu dilengkapi dengan kotak distribusi. pipa aliran keluar harus ditekan (5 - 10 )cm lebih rendah dari pipa aliran masuk , kemudian di saluran kesuatu bidang resapan.

Untuk ukuran kecil (1 kk) dapat berbentuk bulat diameter 1,20 m dan tinggi 1,5 m. Lalu bagaimana kah perkiraan kapasitas septiktank misalnya untuk 4 kepala keluarga dengan masing masing keluarga diasumsikan memiliki 5 orang anggota keluarga dengan sistem pembuangan terpisah antara buangan dari kakus dan mandi-cuci?

Sesuai dengan petunjuk perimbon maka kita dapat memperkirakan dimensi minimal septik tank tersebut sebagai berikut:

Kriteria perencanaan
• Jumlah populasi : 20 orang
• Waktu detensi (Td) : (2-3) hari diambil 2 hari
• Banyak lumpur (QA) : (30-40) liter/orang/tahun diambil 30 liter/orang/tahun
• Periode pengurasan (P) : (2-5) tahun, diambil 3 tahun
• Debit air limbah (QA= air penggelontor) : 20 liter /orang /hari


Kapasitas tangki = VA + VL
Volume air tangki (VA) = QA x O x Td
= 20 liter /org/hari x 20 org x 2
=800 liter = 0.8 m3

Volume lumpur (VL) = QL x O x P
= 30 liter/orang/thn x 20 x 3 thn
= 1800 liter = 1.8 m3
Kapasitas tangki untuk perioda 3 tahun = 0.8 + 1.8 = 2.6 m3

Tinggi permukan air di septik tank diambil 1.2 m, dan perbandingan panjang dan lebar mendekati 1 berbanding 2 (1 : 2) kemudian diambil lebar 1.0 m, maka diperoleh panjang = 2.1
Kemudian kita ambil tinggi ambang bebas sekitar 0.3 meter, maka Ruang ambang bebas (freeboard) = 1.0m x 2.1m x 0.3 m = 0.63 m3

Volume total tangki untuk perioda 3 tahun
= vol ruang basah + volume ruang lumpur + volume ruang ambang batas
= 0.8 + 1.8 + 0.63
= 3.23 m3

Selain tangki septik konvensional, ada juga tangki septik jenis paket dengan teknologi biomedia, atau bio ceramic dan lain lain. Untuk pengolahan air limbah dalam volume yang besar seperti gedung komersial, Hotel, dan lain-lain biasanya menggunakan suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) atau Sewage Treatment Plant (STP) atau Waste Water Treatment Plant (WWTP).

Cara Menentukan Head Total Pompa

Pada uraian tentang persamaan Bernoulli yang dimodifikasi untuk aplikasi pada instalasi pompa, terlihat bahwa persamaan Bernoulli dalam bentuk energi “head” terdiri dari empat bagian “head” yaitu head elevasi, head kecepatan, head tekanan, dan head kerugian (gesekan aliran). Persamaan Bernoulli dalam bentuk energi head :


 










a. Head statis total
Head statis adalah penjumlahan dari head elevasi dengan head tekanan. Head statis terdiri dari head statis sisi masuk (head statis hisap) dan sisi ke luar (head statis hisap). Persamaanya adalah sebagai berikut :


 






 








 
















b. Head Kerugian (Loss)
Head kerugian yaitu head untuk mengatasi kerugian kerugian yang terdiri dari kerugian gesek aliran di dalam perpipaan, dan head kerugian di dalam belokan-belokan (elbow), percabangan, dan perkatupan (valve)

Hloss = Hgesekan + Hsambungan

c. Head kerugian gesek di dalam pipa [Hgesekan ]
Aliran fluida cair yang mengalir di dalam pipa adalah fluida viskos sehingga faktor gesekan fluida dengan dinding pipa tidak dapat diabaikan, untuk menghitung kerugian gesek dapat menggunakan perumusan sebagai berikut :



dengan :
v = kecapatan rata-rata aliran di dalam pipa (m/s)
C,p,q = Koefesien – koefesien
λ = Koefesien kerugian gesek
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter dalam pipa (m)
Perhitungan kerugian gesek di dalam pipa dipengarui oleh pola aliran, untuk aliran laminar dan turbulen akan menghasilkan nilai koefesian yang berbeda, hal ini karena karakteristik dari aliran tersebut. Adapun perumusan yang dipakai adalah sebagai berikut :



d. Kerugian head dalam jalur pipa [Hsambungan]
Kerugian head jenis ini terjadi karena aliran fluida mengalami gangguan aliran sehingga mengurangi energi alirnya, secara umum rumus kerugian head ini adalah :
Hf = f.v2/2g      dengan f = koefesien gesekan



B. Pada perkatupan sepanjang jalur pipa
Pemasangan katup pada instalasi pompa adalah untuk pengontrolan kapasitas, tetapi dengan pemasangan katup tersebut akan mengakibatkan kerugian energi aliran karena aliran dicekik. Perumusan untuk menghitung kerugian head karena pemasangan katup adalah sebagai berikut :



f. Head total
Head total pompa yang dibutuhkan untuk mengalirkan air dengan kapasitas yang telah ditentukan dapat ditentukan dari kondisi insatalsi pompa yang akan dilayani. Pada gambar diatas head total pompa dapat dirumuskan sebagai berikut :