Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Kenyamanan setiap individu di dalam bangunan berbeda-beda tergantung kondisi atau taraf hidupnya. Bangunan yang memberikan kenyamanan, keamanan dan kesehatan bagi penghuninya .berarti memilki kelengkapan bangunan yang baik. Utilitas bangunan merupakan kelengkapan bangunan yang sifatnya tidak bisa digerakkan. Misalnya, pengelolaan air bersih, pengelolaan air kotor, pengaturan listrik, penempatan AC dan manajemen perlindungan kebakaran. Sistem pengelolaan air, bersih maupun kotor, biasanya dinamakan sistem plambing. Sistem plambing air kotor merupakan proses pengelolaan limbah cair. Limbah cair terdiri dari air hujan, air kotor (dark water) dan air bekas (green water). Air kotor adalah air yang mengandung kotoran, sedangkan air bekas yaitu air yang tidak mengandung kotoran, seperti air bekas mencuci, air bekas mandi, dan air yang berasal dari alat-alat plambing lainnya. Sebuah bangunan yang berfungsi sebagai tempat perkuliahan dengan berbagai jenis laboratorium di dalamnya seperti gedung Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan (FPTK) UPI, menghasilkan limbah yang dapat merusak lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Untuk itu, sistem pengelolaan air kotor atau limbah cair penting untuk dibahas lebih lanjut. 1.2 MASALAH DAN PEMBATASAN MASALAH Makalah ini membahas tentang sistem plambing air kotor gedung FPTK UPI dengan batasan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana sistem plambing air kotor di gedung FPTK UPI ? 2. Apa saja upaya yang harus dilakukan untuk mengelola sstem plambing air kotor ?
1
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
1.3 TUJUAN PENULISAN Adapun tujuan penulisan makalah ini antara lain, untuk : 1. Memahami cara kerja dan pengelolaan sistem plambing air kotor yang baik dan benar. 2. Mengetahui perbedaan sistem plambing air kotor, air bekas dan air hujan. 3. Memenuhi tugas akhir semester mata kuliah Utilitas Bangunan
1.4 MANFAAT
PENULISAN
Makalah ini diharapkan dapat bermanfaat untuk : 1. Menambah pengetahuan penulis dan pembaca mengenai sistem plambing air kotor. 2.
Menambah
wawasan
penulis
dan
pembaca
tentang
pentingnya
kelengkapan bangunan, khususnya sistem plambing air kotor demi kenyamanan, keamanan dan kesehatan penghuni.
1.5 METODE
PENULISAN Dalam penyusunan makalah tugas akhir semester ini penulis
menggunakan metode deskriptis analitis, yaitu metode memusatkan diri pada masalah yang actual dari depresiasi data yang dikumpulkan dan dijelaskan. Sementara teknik pengumpulan datanya dilakukan dengan cara: 1. Interview, yaitu data didapat melalui wawancara dengan staf ahli gedung. 2. Observasi, yaitu teknik pengumpulan data secara langsung pada objek yang dibahas. 3. Dokumentasi, yaitu mengumpulkan gambar-gambar dari objek yang dibahas.
2
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
BAB II SISTEM PLAMBING AIR KOTOR FPTK UPI 2.1 Deskripsi Gedung FPTK UPI
Gedung FPTK UPI
Gedung FPTK (Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ) UPI terletak di areal kampus UPI, Jl. Setiabudhi no.229 Bandung. Bangunan ini berfungsi sebagai tempat perkuliahan dengan berbagai aktivitas civitas akademika. Di dalamnya terdapat ruang kelas, auditorium, kantor jurusan dan fakultas, ruang administrasi, laboratorium, toilet, kantin, mushola dan ruang utilitas. Di bagian bawah gedung terdapat ruang khusus yang difungsikan untuk antisipasi dan perbaikan. Maksudnya jika terjadi kebocoran atau kerusakan pipapipa, perbaikan dapat dilakukan melalui ruang bawah tanah tersebut. Sehingga cukup efektif dan efisien. Tidak perlu membongkar atau melakukan penggalian. Ruang utilitas ditempatkan disebelah kantin. Didalamnya terdapat ruang generator listrik, ruang sistem pengolahan air kotor, dan ruangan yang berisi pipapipa dan pompa perlindungan kebakaran. Karena aktivitas mahasiswa banyak dilakukan di laboratorium, maka di gedung FPTK ini ditambahkan sistem pengolahan limbah yang mengandung bahan-bahan kimia. Limbah kimia dari laboratorium dibedakan penyaluran dan pengolahannya. Sehingga di ruang utilitas terdapat sistem pengolahan limbah
3
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
kimia, Limbah kimia ini disalurkan lewat pipa khusus, kemudian dinetralkan hingga tingkat keasaman atau pH-nya 7. Setelah netral, limbah ini disalurkan ke riol kota. Sistem pengolahannya cukup baik, sehingga gedung ini tidak menghasilkan limbah berbahaya yang mencemari lingkungan. 2.2 Sistem Plambing Air Kotor dan Perpipaan Sistem pembuanagn air kotor dalam bangunan gedung adalah air kotor yang dibuang melalui alat-alat saniter, dialirkan melalui pipa pembuangan air kotor ke tempat pengolahan air kotor (septic tank atau pengolahan air kotor melalui riool kota). Pada umumnya air kotor mengalir secara gravitasi, penggunaan pompa hanya untuik memompa air kotor dari bak penampung air kotor yang berlokasi di bagian bawah bangunan (basement) ke unit pengolahan air kotor. Sarana pengalirannya berupa sistem perpipaan. Bahan pipa yang digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a. Tidak mudah bocor b. Tahan terhadap asam c. Tahan terhadap cuaca (untuk pipa di luar gedung) Adapun pipa-pipa yang digunakan dalam sistem plambing ini adalah : a. Pipa cabang mendatar, yaitu pipa pembuanagn emndatar yang menghubungkan pipa pembuangan alat plambing dengan pipa tegak air buangan. Pipa pembuangan mendatar harus mempunyai ukuran dan kemiringan yang cukup, sesuai dengan banyaknya dan jenis air buangan yang harus dialirkan. Biasanya kemiringangannya sebesar 2%. b. Pipa tegak, yaitu pipa pembuangan air kotor yang menghubungkan pipa cabang mendatar dengan pipa saluran pembuangan gedung. c. Saluran pembuangan gedung, yaitu bagian jaringan pipa terendah dari sistem pembuangan air kotor yang menerima air kotor dari seluruh jaringan pipa air kotor dan menyalurkannya ke tempat pengolahan. Kemiringannya sebesar 0,5%-4%.
4
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
d. Pipa ven, yaitu pipa yang dipasang untuk sirkulasi udara ke seluruh bagian system pembuangan air kotor dan mencegah terjadinya kerja sifon dan tekanan balik. 2.3 Air Kotor Pada umumnya air kotor disebut juga limbah cair. Air limbah adalah air yang sudah dicemari baik oleh alam, manusia, tumbuhan maupun hewan. Air kotor dapat dibagi menjadi tiga, yaitu : 1. Air hujan (storm water) Air hujan berupa air yang berasal dari hujan ditambah dengan debu, pasir, angina, daun dan lain-lain. Dapat disalurkan melalui saluran terbuka.
Air hujan dari atap disalurkan lewat pipa
2. Grey water Yaitu air buanagn yang berasal dari alat-alat plambing lainnya, seperti bak mandi, watafel, dan lain-lain. Yang tidak mengandung kotoran manusia. Kadar pencemarannya masih sangat ringan. Disalurkan melalui saluran terbuka bersama-sama dengan storm water, dapat pula disalurkan melalui saluran tertutup bersama-sama black water.
Grey water dapat disalurkan melalui saluran terbuka
3. Black water
5
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Merupakan air yang mengandung unsure-unsur pencemaran mematikan, misalnya yang mengandung kotoran manusia (excreta, faeces). Feses mengandung zat organic, anorganik, bakteri, dan sebagainya. Selain itu, proses pembusukan feses, terutama di dalam air terus berlangsung sehingga dapat menimbulkan bau yang kurang baik. Oleh karena itu black water disalurkan melalui saluran tertutup. 2.4 Peralatan Adapun perlatan-peralatan peralatan air kotor yang terdapat di gedung FPTK diantaranya : 1. Kloset Kloset adalah tempat untuk pembuangan pertama tinja yang kemudian disalurkan melalui pipa-pipa. Hingga akhirnya sampai ke tempat pengolahan. Ada dua macam kloset di gedung FPTK, yaitu kloset jongkok dan kloset duduk.
Kloset jongkok
Kloset duduk
2. Watafel Wastafel berfungsi untuk tempat mencuci tangan. Terdapat di dalam toilet dan pantry.
Wastafel
3. Floor drain
6
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Lubang yang berfungsi untuk meneruskan air ke pipa di bawahnya. Biasanya terdapat di sudut-sudut tempat air mengalir,
Floor drain
3.
Urinoir Urinoir hanya terdapat di toilet laki-laki. Berfungsi untuk tempat buang air kecil.
Urinoir di toilet laki-laki
4.
Riol Yaitu bagian dari sistem pembuangan air kotor yang membentang dari ujung saluran pembuangan gedung dan menyalurkan buangannya ke saluran pembuangan kota.
Macam-macam riol di gedung FPTK
6. Ruang Utilitas Ruang utilitas di gedung FPTK UPI didesain menjadi ruang akustik. Hal ini dimaksudkan agar peralatan utilitas di ruang ini tidak terdengar bising ke luar ruangan.
7
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Ruang utilitas yang dilapisi bahan penyerap suara (akustik)
2.5 Pengolahan Air Kotor Air limbah dari dalam gedung masuk ke influent chamber yang terdiri dari Bar Screen yang berfungsi sebagai penyaring pertama, dimaksud untuk menyaring sampah agar tidak mengganggu proses selanjutnya atau menyebabkan tersumbatnya peralatan lain. Air limbah kemudian akan masuk ke Equalizing tank. Tanki ini berfungsi untuk menampung limbah dari gedung dan lemudian menyalurkannya ke Aeration tank secara teratur melalui flow control pump 1 dan 2 yang bekerja secara bergantian. Jenis flow control pump ini adalah “Submersible Pump With Cutter”, yang berfungsi selain mempompa, juga menghancurkan kotoran padat, sehingga tidak mengganggu proses selanjutnya. Didalam aeration tank, limbah dicerna secara aerobic (aerobic digestion process) dan diaduk dengan hembusan udara yang berasal dari blower melalui air difusser. Proses aerasi ini berlangsung selama 24 jam per hari. Dengan suplai oksigen dari udara yang cukup dengan kondisi yang memungkinkan untuk bakteri agar tetap hidup, aktivitas bakteri mampu menguraikan limbah dan membentuk menjadi lumpur. Lumpur ini kemudian mengalir bersamasama air ke dalam sedimentation tank. Didalam sedimentation tank terjadi proses pengendapan, lupur akan mengendap, sedangkan air air mengalir melalui over flow weir menuju ke chlorination tank. Lumpur yang mengendap masih mengandung koloni bakteri yang mampu mencerna polutan dalam aeration tank, lumpur ini selanjutnya di pompa oleh air lift pump untuk dikembalikan ke Equalizing tank untuk
8
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
mengikuti proses selanjutnya. Sedangkan kelebihan lumpur ditampung pada sludge tank. Yang akan dibuang bila sudah penuh (sekitar 2 tahun). Didalam sedimentation tank, dilengkapi pula dengan scum skimmer yang diletakkan di permukaan air dan berfungsi untuk mengambil kotoran yang terapung. Air yang telah diolah (treated effluent) dari bak pengendap mengalir masuk kedalam chlorination tank. Didalam terjadi proses desinfektasi yaitu pemberian larutan chlorine untuk membunuh bakteri sebelum air dibuang ke saluran umum. Proses chlorinasi menggunakan chemical dosing pump sehingga dengan demikian kadar chlorine dapat diatur dosisnya, ini untuk mencegah terjadinya kekurangan dosis atau over dosis. Dari chlorination tank, air mengalir menuju ke effluent tank untuk selanjutnya dipompa ke saluran umum dengan menggunakan effliuent pump. Effluent pump disediakan dua unit yang bekerja secara pararel alternate dengan control dari water level switch. Bak-Bak yang ada pada STP Di dalam unit pengolahan limbah ini terdiri dari beberapa bak, yaitu : A. Bak Ekualisasi (Equalizing Tank) Sebagai bak penampung limbah dari gedung. Limbah yang berasal dari kamar mandi dan toilet mengalir dan ditampung di bak ini, sbelum air mengalir ke bak aerasi. Dengan demikian aliran limbah k aeration tank akan teratur dengan flow yang konstan. B. Bak Aerasi (Aeration Tank) Air ditampung di bak ini yang mengalir dari sedimentationseparation tank. Dalam tanki ini dihembuskan udara dari blower melalui air diffuser. Air diffuser dilengkapi kran-kran penyetel untuk mengatur kerataan udaranya. Air diffuser yang udaranya diperoleh dari udara blower akan digunakan untuk memproses air limbah dengan cara menambah atau melarutkan udara ke dalam air limbah melalui diffuser-diffuser, dan juga
9
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
ditambah lumpur aktif yang dikembalikan dari alat pengendapan (sludge storage tank) selam 24 jam. C. Bak Pengendap (Sedimentation Tank) Setelah mengalir dari bak aerasi mak air mengalir ke bak sedimentasi. Fungsi dari bak ini adalah untuk mengndapkan lumpur dan memisahkan air yang telah diproses di bak aerasi. Pada bak ini strukturnya dilihat seperti limas segi empat erpancung, maksudnya agar proses pengendapan akan lebih singkat. Untuk mengangkat lumpur yang sudah mengendap,
digunakan
air
lift
pump
untuk
dikembalikan
ke
Sedimentation-separation tank 1 yang selanjutnya mengikuti proses berikutnya. D. Bak Chlorinasi (Chlorination Tank)
Di dalm bak ini, air yang sudah terolah diberi zat kimia yang mempunyai fungsi sebagai berikut : zat chlorine berfungsi sebagai desinfectan, yaitu pembunuh kuman-kuman yang terlarut pada air olahan. E. Bak pembuangan (Effluent Tank) Setelah air mengalir melalui proses pembunuhan kuman dan penggumpalan, air dialirkan secara gravitasi ke bak effluent. Di dalm bak ini air dapat di buang ke saluran umum dengan dipompakan. Air mengalir ke bak ini jika terjadi over flow atu debit air yang berlebihan tidak tertampung di bak chlorination. F. Bak Penampung Lumpur (Sludge tank) Bak ini untuk menampung kelebihan lumpur pada proses (excess Sludge), yang apabila sudah penuh dibuang melalui mobil tinja.
Secara sederhana proses pengolahannya sebagai berikut :
10
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Bak penampung
Bak kontrol 1
Oksigen disemprotkan untuk menjaga kehidupan bakteri
Bak kontrol terakhir
Bak Penyaring
Motor penggerak
Keluar menuju riol kota (sungai) 2.6 Pengolahan Limbah Kimia Limbah merupakan sesuatu yang tak dapat dipisahkan dari kehidupan kita. Pengolahan limbah buangan berupa limbah cair adalah hal utama untuk mencegah pencemaran dan kekuatiran terhadap dampak dari limbah tersebut. Limbah cair dari Laboratorium mempunyai pH yang tidak menentu, kadang sangat rendah, kadang tinggi dan kadang netral. Sehingga limbah tersebut haruslah dinetralkan terlebih dahulu sebelum dibuang ke saluran umum agar tidak mencemari lingkungan.
11
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Dalam makalah ini membahas tentang tata cara pengoprasian bagi para operator dan pekerja maintenance, sehingga baik sistem peralatan maupun hasil dari pengolahan dapat mencapai hasil yang telah di rencanakan dan ditetapkan. Keuntungan yang didapat dalam pemeliharaan dan perbaikkan yang digunakan pada peralatan STP ( Sewage Treatment Plant ) dapat dilakukan oleh para operator, sehingga peralatan dapat mencapai umur yang maksimal. STP merupakan pengolahan air limbah yang modern dan terkenal pada masa sekarang ini, yang mana memepergunakakn lumpur aktif “ Activated Sludge” atau kita dapat menyebunya “Extended Aeration”. Pengolahan limbah di proyek SMT menggunakan Sewage Treatment Plant, dimana pengurangan dampak lingkungan yang buruk dapat diperkecil. Uraian proses Limbah dari laboratorium akan asuk ke “ground tank” sebagai tank penampung. Selanjutnya dipompa ke flow control box. Disediakan 2 unit pompa transfer yang bekerja secara bergantian dan otomatis berdasarkan “level switch”. Flow control box berfungsi untuk mengatur agar aliran air ke proses netralizing selalu konstan sehingga tidak terjadi fluktuasi aliran. Dari flow control box, air akan mengalir ke Mixing tank dengan aliran yang sudah diatur besarnya, sedangkan sisanya kembali ke ground tank. Dalam Mixing tank terdapat pH control 1 yang akan memonitor kondisi pH air. Apabila pH air tersebut kurang dari 6,5 maka pH control 1 akan memberi sinyal kepada dosing pump basa (dalam hal ini digunakan larutan NaOH), untuk menginjeksikan larutan NaOH agar pH naik mencapai 6,5.
Limbah kimia dinetralkan tingkat keasamannya sebelum dibuang ke riol kota
12
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Apabila pH lebih dari 7,5 maka pH control 1 akan memberi sinyal kepada dosing pump asam (dalam hal ini digunakan larutan HCl), untuk menginjeksikan larutan HCl agar pH turun mencapai 7,5. Selama dosing pump bekerja, maka secara otomatis mixer juga akan bekerja agar kondisi air homogen. Selanjutnya air akan melimpah ke tanki effluent. Di dalam tanki effluent ini terdapat final pH control yang akan memonitor pH, apakah pH sudah netral untuk kemudian dibuang ke saluran umum, atau masih di luar batas sehingga dikembalikan ke ground tank. Apabila pH mencapai 6,5-7,5 maka final pH control akan memberi sinyal ke effluent motorized valve untuk membuka dan circulation motorized valve menutup sehingga air terbuang ke saluran umum. Apabila pH dibawah 6,5 atau di atas 7,5 maka pH control akan memberi sinyal ke circulation motorized valve untuk membuka dan effluent valve menutup, sehingga air akan masuk ke ground tank untuk mengikuti proses netralisasi kembali. Demikian seterusnya sehingga air yang keluar benar-benar sudah netral. Peralatan Utama yang Terpasang 1. 1 (satu) buah NaOH tank, kapasitas 300 liter 2. 1 (satu) buah NaOH dosing pump, kap 18.93 lph x 7 bar Pulsatron E plus LPH6M2PTC3 3. 1 (satu) buah HCl tank, kapasitas 300 liter 4. 1 (satu) buah HCl dosing pump, kap 18.93 lph x 7 bar Pulsatron E plus LPH6M2PTC3 5. 1 (satu) buah mixing tank bahan carbon steel, dilapisi fibre glass tahan kimia 6. 1(satu) buah electric mixer, 900 RPM, 0.4 kW, 380V, 50 Hz 7. 2 (dua) buah pH control SIGNET 3-5700 8. 2 (dua) buah motorized ball valve GF 199.106.498 9. 2 (dua) buah circulator pump, kap 120 lpm x 7 mH Centrichem ECC1AAED YSS, motor 1/2HP, 380V, 50 Hz Pencampuran Kimia pada Chemical Tank a. NaOH tank
13
Sistem Plambing Air Kotor Gedung FPMIPA UPI
Campurkan NaOH flake (98%) dengan air dengan perbandingan sebagai berikut : 2 kg NaOH flake dengan 30 liter air. Volume NaOH tank 300 liter, berarti dibutuhkan 20 Kg NaOh flake. Kemudian aduk sampai rata. b. HCl tank Campurkan HCl teknis (33%) dengan air dengan perbandingan sebagai berikut : 15 liter HCl untuk setiap 30 liter air, kemudian aduk sampai rata.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Sistem plambing air kotor di gedung FPTK UPI terkelola dengan baik. Limbah kimia dan air kotor dibedakan penyaluran dan pengelolaannya. Jika biasanya septic tank digunakan sebagai penampungan dan pengolahan air kotor, bangunan ini menggunakan bak penampung, bak penyaring dan motor penggerak untuk proses pengolahannya. Motor penggerak bersifat otomatis dan dihidupkan oleh listrik. Kemudian hal yang membedakan adalah adanya sistem pengolahan limbah kimia. Limbah cair dari laboratorium yang mengandung bahan-bahan kimia berbahaya diolah terlebih dahulu sebelum keluar menuju riol kota. Saran Saran dan kritik yang membangun dari pembaca penulis harapkan demi perbaikan dan penyempurnaan di masa mendatang. Selain itu, diharapkan pula sistem plambing air kotor gedung FPTK UPI yang terkelola dengan baik ini dapat menjadi contoh bagi bangunan lain
14