Biogas Dan Small Bore Sewer

8/15/2019 Biogas Dan Small Bore Sewer

1/22

BIOGAS

1. Pengertian Biogas

Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi daribahan-bahan organik termasuk di antaranya ; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik(rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik

yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. ( Biodegradable: yaitu sampah yang dapatdiuraikan secara sempurna oleh proses biologi baik aerob atau anaerob, seperti: sampahdapur, sisa-sisa hewan, sampah pertanian dan perkebunan.)

Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik denganbantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebutanaerobik digestion. Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 %) berupa metana.

Material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraikan menjadi dua tahapdengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material organik akan didegradasi menjadiasam-asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikansampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleksatau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yangsederhana. Sedangkan asidifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.

Setelah material organik berubah menjadi asam-asam, maka tahap kedua dari prosesanaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentukmetana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium.

Perkembangan proses anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Prosesini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah/limbah yang keberadaanya melimpah dantidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik digestion telahberhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan danmunicipal solid waste (MSW).

2. Sejarah Biogas

Gas methan sudah lama digunakan oleh warga Mesir, China, dan Roma kuno untukdibakar dan digunakan sebagai penghasil panas. Sedangkan, proses fermentasi lebih lanjutuntuk menghasilkan gas methan ini pertama kali ditemukan oleh Alessandro Volta (1776).Hasil identifikasi gas yang dapat terbakar ini dilakukan oleh Willam Henry pada tahun 1806.Dan Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), adalah orang pertama yangmemperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan.

Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900.Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas methan sebagai biogas dilakukan oleh

Jerman dan Perancis pada masa antara dua Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyakpetani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakanuntuk menggerakkan traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yangmurah pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, dinegara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aktivitas_anaerobik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Manusiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hewanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hewanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Manusiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aktivitas_anaerobik&action=edit&redlink=1


2/22

selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus dilakukan semenjak abadke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan PapuaNugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat penghasil biogas . Selain dinegara berkembang, teknologi biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.

3. Prinsip Teknologi Biogas

Teknologi biogas pada dasarnya memanfaatkan proses pencernaan yang dilakukanoleh bakteri methanogen yang produknya berupa gas methana (CH4). Gas methana hasilpencernaan bakteri tersebut bisa mencapai 60% dari keseluruhan gas hasil reaktor biogas,sedangkan sisanya didominasi CO2. Bakteri ini bekerja dalam lingkungan yang tidak adaudara (anaerob), sehingga proses ini juga disebut sebagai pencernaan anaerob (anaerobdigestion).

Bakteri methanogen akan secara natural berada dalam limbah yang mengandungbahan organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga.Keberhasilan proses pencernaan bergantung pada kelangsungan hidup bakteri methanogen didalam reaktor, sehingga beberapa kondisi yang mendukung berkembangbiaknya bakteri ini didalam reaktor perlu diperhatikan, misalnya temperatur, keasaman, dan jumlah materialorganik yang hendak dicerna.

Tahap lengkap pencernaan material organik adalah sebagai berikut (Wikipedia, 2005):

1.

Hidrolisis.

http://1.bp.blogspot.com/-NAwGskyUp7E/UJOdDr4YJgI/AAAAAAAAAQw/8hBk44rFdBY/s1600/the-cycle-of-biogas.jpg


3/22

Pada tahap ini, molekul organik yang komplek diuraikan menjadi bentuk yang lebihsederhana, seperti karbohidrat (simple sugars), asam amino, dan asam lemak.

2. Asidogenesis.

Pada tahap ini terjadi proses penguraian yang menghasilkan amonia, karbon dioksida,dan hidrogen sulfida.

3. Asetagenesis.

Pada tahap ini dilakukan proses penguraian produk acidogenesis; menghasilkanhidrogen, karbon dioksida, dan asetat.

4. Methanogenesis.

Ini adalah tahapan terakhir dan sekaligus yang paling menentukan, yakni dilakukanpenguraian dan sintesis produk tahap sebelumnya untuk menghasilkan gas methana(CH4). Hasil lain dari proses ini berupa karbon dioksida, air, dan sejumlah kecilsenyawa gas lainnya.

Di dalam reaktor biogas, terdapat dua jenis bakteri yang sangat berperan, yaknibakteri asam dan bakteri methan. Kedua jenis bakteri ini perlu eksis dalam jumlah yangberimbang. Kegagalan reaktor biogas bisa dikarenakan tidak seimbangnya populasi bakterimethan terhadap bakteri asam yang menyebabkan lingkungan menjadi sangat asam (pHkurang dari 7) yang selanjutnya menghambat kelangsungan hidup bakteri methan (Garcelondkk).

Keasaman substrat/media biogas dianjurkan untuk berada pada rentang pH 6.5 s/d 8(Garcelon dkk). Bakteri methan ini juga cukup sensitif dengan temperatur. Temperatur 35 oCdiyakini sebagai temperatur optimum untuk perkembangbiakan bakteri methan (Garcelondkk).

4. Komposisi

Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2),

dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) danammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil.

Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4).Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) padabiogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor. Kualitasbiogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu: menghilangkanhidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandungracun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akanmenyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang diijinkan maksimal 5 ppm. Bila

gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan membentuk senyawabaru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida/sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa


4/22

ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan membentuk Sulphur Acid (H2SO3) suatusenyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbondioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakanuntuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaanbiogas serta dapat menimbukan korosif

Tabel 1. Komposisi Biogas

Komponen %

Metana (CH 4)

Karbon dioksida (CO 2)Nitrogen (N 2)Hidrogen (H 2)Hidrogen sulfida (H 2S)Oksigen (O 2)

55-75

25-450-0.31-50-30.1-0.5

5. Reaktor Biogas

Ada beberapa jenis reaktor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reaktor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reaktor terapung (Floating drum), reaktor jenis balon, jenishorizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis digester biogas yangsering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis drum mengambang(Floating drum). Beberapa tahun terakhir ini dikembangkan jenis reaktor balon yang banyakdigunakan sebagai reaktor sedehana dalam skala kecil.

a. Reaktor kubah tetap Fixed-dome)

Reaktor ini disebut juga reaktor China. Dinamakan demikian karena reaktorini dibuat pertama kali di China sekitar tahun 1930an, kemudian sejak saat itu reaktorini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitudigester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri,baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentu gas metana. bagian ini dapatdibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton.Strukturnya harus kuat karena menahan gas agar tidak terjadi kebocoran. Bagian

yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah tetap karenabentuknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidakbergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akanmengalir dan disimpan di bagian kubah.


5/22

Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripadamenggunakan reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerakmenggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannyalebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangangas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.

b. Reaktor terapung Floating drum)

Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di India pada tahun 1937sehingga dinamakan dengan reaktor India. Memiliki bagian digester yang samadengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gasmenggunakan peralatan bergerak menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naikturun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digester.

Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yangdihasilkan.

Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yangterapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya materialkonstruksi dari drum lebih mahal. Faktor korosi pada drum juga menjadi masalahsehingga bagian pengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendekdibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.

Gambar 1. Skema reaktor biogas untuk kotoran hewan jenis fixed dome (kiri)dan floating drum (kanan)

Dari Gambar 1, dapat dilihat bahwa kedua jenis konstruksi reaktor biogas

tersebut tidak jauh berbeda, keduanya memiliki komponen tangki utama, saluranslurry masuk dan residu keluar, separator (optional), dan saluran gas keluar.


6/22

Perbedaan yang ada antara keduanya adalah pada bagian pengumpul gasnya (gascollector).

Pada konstruksi fixed dome, gas yang terbentuk akan langsung disalurkan kepengumpul gas di luar reaktor berupa kantung yang berbentuk balon (akanmengembang bila tekanannya naik).

Pada reaktor biogas jenis fixed dome, perlu diberikan katup pengaman untukmembatasi tekanan maksimal reaktor sesuai dengan kekuatan konstruksi reaktor dantekanan hidrostatik slurry di dalam reaktor. Katup pengaman yang sederhana dapatdibuat dengan mencelupkan bagian pipa terbuka ke dalam air pada ketinggiantertentu seperti dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 2. Katup pengaman tekanan sederhana

Pada gambar 2 ditunjukkan skema katup pengaman tekanan sederhana. Katuppengaman ini terutama penting untuk reaktor biogas jenis fixed dome . Prinsip kerjakatup pengaman berikut konsekuensi yang perlu diperhatikan pada reaktor biogasakan dijelaskan pada bagian komponen reaktor. Sedangkan pada jenis floating drum,pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor itu sendiri. Produksi gasakan ditandai dengan naiknya floating drum. Katup gas bisa dibuka untukmenyalurkan gas ke kompor bila floating drum sudah terangkat.

c. Reaktor balon

Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skalarumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalampenanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yangberfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam saturuangan tanpa sekat. Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat

yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.


7/22

Gambar 3. Tipe digester biogas: (a) floating drum plant, (b) fixed dome plant, (c)fixed dome plant dengan gas holder terpisah, (d) baloon plant, (e) chanel-typed

digester dengan pelindung matahari dan lapisan plastik

6. Kandungan Energi

Nilai kalori dari 1 m3 Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah literminyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif

yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-

bahan lain yang berasal dari fosil.

Biogas dan Aktifitas Anaerobik

Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik sangat populer digunakanuntuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambilmenghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan.Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan

menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebihsedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbahkarena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasanglobal bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakankarbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskanlagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkandengan pembakaran bahan bakar fosil.


8/22

Saat ini, banyak Negara maju meningkatkan penggunaan biogas yangdihasilkan baik dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan darisistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan limbah.

Biogas terhadap Gas Alam

Jika biogas dibersihkan dari pengotor secara baik, ia akan memiliki katarestik yang sama dengan gas alam. Jika hal ini dapat di capai, produsen biogas dapatmenjualnya langsung ke jaringan distribusi gas. Akan tetapi gas tersebut harus sangatbersih untuk mencapai kualitas pipeline. Air (H2O), hidrogen sulfida (H2S) danpartikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam jumlah besar di gas tersebut.Karbon dioksida jarang harus ikut dihilangkan, tetapi ia juga harus dipisahkan, untukmencapai gas kualitas pipeline. Jika biogas harus digunakan tanpa pembersihan yangekstensif, biasanya gas ini dicampur dengan gas alam untuk meningkatkanpembakaran. Biogas yang telah dibersihkan untuk mencapai kualitas pipelinedinamakan gas alam terbaharui.

Penggunaan gas alam terbaharui

Dalam bentuk ini, gas tersebut dapat digunakan sama seperti gas alam.Pemanfaatannya seperti distribusi melalui jaringan gas, pembangkit listrik, pemanasruangan dan pemanas air. Jika dikompresi, ia dapat menggantikan gas alamterkompresi (CNG) yang digunakan pada kendaraan.

Melestarikan alam dengan Biogas

Biogas memberikan solusi terhadap masalah penyediaan energi dengan murahdan tidak mencemari lingkungan. Berdasarkan hasil temuan mahasiswa KKN (1995)dan Penelitian Kecamatan Rawan di Magetan (1995) di desa Plangkrongan, rata-ratadisetiap rumah terdapat 1-3 ekor lembu karena memelihara lembu merupakanpekerjaan kedua setelah bertani. Setiap harinya rata-rata seekor lembu menghasilkankotoran sebanyak 30 kg. jika terdapat 2.000 ekor lembu, maka setiap hari akanterkumpul 60 ton kotoran.

Kotoran yang menggunung akan terbawa oleh air masuk ke dalam tanah atausungai yang kemudian mencemari air tanah dan air sungai. Kotoran lembumengandung racun dan bakteri Colly yang membahayakan kesehatan manusia danlingkungannya.Pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan Karbon dioksida (CO2) yang ikut

memberikan kontribusi bagi efek rumah kaca (green house effect) yang bermuarapada pemanasan global (global warming).


9/22

7. Manfaat dan kelebihan biogas

a. Biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memilikimanfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangankarbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan

perusakan tanah.b. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosilsehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.

c. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannyaduatmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogassebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.

d. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yangtidak bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya.Aplikasi anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut danmeningkatkan nilai manfaat dari limbah.

e. Selain keuntungan energi yang didapat dari proses anaerobik digestion denganmenghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperolehdari sisa proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.

Gambar 4. Skema pemanfaatan biogas

Sumber :

http://cahyodarmoko.blogspot.com/2013/06/makalah-biogas.html http://id.wikipedia.org/wiki/Biogas http://mustaqim.16mb.com/2013/12/biogas-alami/ http://suciangelitaputris.blogspot.com/2012/11/biogas.html http://www.kulonprogokab.go.id/v21/files/PANDUAN-TEKNOLOGI-APLIKATIF-SEDERHANA.pdf http://www.kamusilmiah.com/teknologi/reaktor-biogas-skala-kecilmenengah/

Video Cara Kerja Reaktor Biogas dari Kotoran Sapi :

http://www.youtube.com/watch?v=VZNZ0rCfeS8

http://cahyodarmoko.blogspot.com/2013/06/makalah-biogas.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Biogashttp://mustaqim.16mb.com/2013/12/biogas-alami/http://suciangelitaputris.blogspot.com/2012/11/biogas.htmlhttp://www.kulonprogokab.go.id/v21/files/PANDUAN-TEKNOLOGI-APLIKATIF-SEDERHANA.pdfhttp://www.kamusilmiah.com/teknologi/reaktor-biogas-skala-kecilmenengah/http://www.youtube.com/watch?v=VZNZ0rCfeS8http://www.youtube.com/watch?v=VZNZ0rCfeS8http://www.youtube.com/watch?v=VZNZ0rCfeS8http://www.kamusilmiah.com/teknologi/reaktor-biogas-skala-kecilmenengah/http://www.kulonprogokab.go.id/v21/files/PANDUAN-TEKNOLOGI-APLIKATIF-SEDERHANA.pdfhttp://suciangelitaputris.blogspot.com/2012/11/biogas.htmlhttp://mustaqim.16mb.com/2013/12/biogas-alami/http://id.wikipedia.org/wiki/Biogashttp://cahyodarmoko.blogspot.com/2013/06/makalah-biogas.html


10/22

Working of Biogas Plant : http://www.youtube.com/watch?v=NZRJtS6xopc

Teknologi Pembuatan Biogas : http://www.youtube.com/watch?v=gUXnoqZUNsQ

SMALL BORE SEWER

http://www.youtube.com/watch?v=NZRJtS6xopchttp://www.youtube.com/watch?v=NZRJtS6xopchttp://www.youtube.com/watch?v=gUXnoqZUNsQhttp://www.youtube.com/watch?v=gUXnoqZUNsQhttp://www.youtube.com/watch?v=gUXnoqZUNsQhttp://www.youtube.com/watch?v=NZRJtS6xopc


11/22

1. Pengertian Biogas

Small Bore Sewer (SBS) merupakan sistem yang sesuai untuk memperbaiki sistem sanitasipada daerah yang mayoritas menggunakan tanki septic. SBS akan menampung semua airbuangan kecuali lumpur (tinja) dari tangki septik. Walaupun air buangan dari SBS sebagian

sudah diolah di tangki septik, tetapi tetap membutuhkan pengolahan lebih lanjut untukmemperbaiki kualitas bakteriologi.

2. Sejarah Small ore Sewer

Studi kelayakan pembangunan small bore sewer pertama kali dikemukakan di dalam literaturpada awal tahun 1935. Small bore sewer pertama kali di bangun pada tahun 1960 di Zambia,lalu di Australia pada tahun 1962, di Nigeria pada tahun 1964 dan di Amerika Serikat padatahun 1975 (Otis,1985) . Hingga kini, small bore sewer telah banyak diterapkan khususnya dinegara-negara berkembang karena biaya investasi serta operasional dan pemeliharaan lebihmurah dibanding sistem lainnya. Pada bagian selanjutnya akan dibahas aplikasi small boresewer di beberapa negara.

3. Sistem Small ore Sewer

Sistem ini di desain untuk mengalirkan bagian air buangan rumah tangga. Pasir, lemak dan

benda padat lain yang dapat menggangu saluran dapat dipisahkan dari aliran pada tangkiinteseptor yang dipasang diujung setiap sambungan yang menuju saluran. Padatan yangterakumulasi pada tangki interseptor diangkat secara periodik.

SBS pada umumnya cocok untuk daerah yang datar dan mempunyai taraf muka air tinggi.

Sistem Small Bore Sewer secara umum memiliki komponen berupa (Mara, 1996):

1.

Sambungan rumah, dibuat pada inlet tangki interseptor. Semua buangan kecuali sampahmemasuki sistem melalui bagian ini.2. Tangki interseptor (Interceptor Tank), didesain untuk menampung aliran selama 24 jam

untuk memisahkan endapan dari cairannya. Volumenya dapat menyimpan padatan yangsecara periodik akan diambil.

3. Saluran berupa pipa plastik berlubang kecil (diameter minimum 50-100 mm) dengankedalaman yang cukup untuk mengumpulkan air buangan dari sambungan sistemgravitasi dan dibuat sesuai dengan bentang alam.

4. Pembuang dan manhole, sebagai jalan masuk dan pemeliharaan saluran serta untukmenggelontor selama pembersihan saluran.

5. Vent, untuk memelihara kondisi aliran yang bebas.


12/22

6. Sistem pemompaan (jika diperlukan) untuk mengangkat effluent dari tangki interseptorke saluran untuk mengatasi perbedaan elevasi diperlukan bagi sistem saluran denganarea yang luas.

7. Lahan pengolahan buangan untuk mengalirkan cairan dan jaringan pengumpul danuntuk menampung buangan padat hasil olahan dari tangki interseptor.

Aliran yang masuk adalah aliran rata-rata. Aliran maksimum dianggap sama dengan aliranrata-ratanya sedangkan kecepatan minimum tidak memiliki batas.

Aliran air tanah yang masuk ke dalam saluran (infiltrasi) terjadi bila letak sewer di bawahmuka air tanah, inipun biasanya kecil sekali terhadap sewer yang baru, sehingga seringdiabaikan dalam perhitungan aliran. Jadi perhitungan aliran infiltrasi ditentukan berdasarkankeadaan sewer dan muka air tanah.

Ukuran pipa minimum untuk sambungan rumah dengan small bore sewer sistemberdiameter 50 mm, sedang pipa minimum bagi sewer 100 mm.

Sambungan Rumah

Sambungan rumah adalah cabang atau pertemuan antara saluran air buangan dari rumahdengan saluran pengumpul. Pertemuan tersebut adalah pertemuan antara pipa persil denganpipa servis.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan pada sambungan rumah adalah (Masduki, 2000): Tidak boleh mengganggu kelancaran aliran pada sambungan utama.

Perubahan aliran tidak terlalu tajam (sudut pertemuan < 450) bila air buangan masuk kedalam saluran pengumpul dalam arah horizontal.

Diameter minimum adalah 50 mm dengan kemiringan 1-2%.

http://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik5.jpg


13/22

Gambar 1 Skema Small bore sewer (Mara, 1996)

Tangki Interseptor

Gambar 2. Tipikal Solids interceptor tank

Tangki interseptor memiliki fungsi (Mara, 1996) yaitu:

Sedimentasi. Merupakan fungsi utama tangki yaitu untuk menurunkan kadar suspendedsolid dalam air buangan. Tangki didesain untuk menghasilkan kondisi tenang selamaperiode waktu yang cukup, sehingga suspended solid akan mengendap dan floatablesolid akan terapung ke permukaan. Baffle inlet dan outlet akan menjaga aliran di dalamtangki dan akan menjamin pengendapan lumpur serta pembentukan selimut busa.

Penyimpanan. Tangki interseptor berfungsi untuk menghindari seringnya pengambilansolid. Tangki dirancang dengan volume yang cukup untuk menyimpan lumpur dan busahingga tiga tahun atau lebih tanpa mengganggu fungsi sedimentasi.

Penguraian. Penyimpanan solid dalam jangka waktu yang lama menyebabkan terjadinyaproses penguraian lumpur secara anaerob. Bakteri anaerob menghancurkan senyawaorganik menjadi senyawa terlarut dan gas-gas seperti H2, CO2, H2S dan CH4. Prosespenguraian menimbulkan pengaruh pada kinerja tangki, yaitu:


14/22


15/22

(1) Perbandingan panjang (P) dan lebar (L) untuk septic tank berbentuk empat persegipanjang adalah 2 : 1 sampai 4 : 1.

(2) Tangki yang berukuran kecil hanya melayani satu keluarga dapat berbentuk bulatdengan diameter minimum 1,2 m dan kedalaman minimum (Hmin) 1 m.

(3) Waktu detensi (td) dalam tangki 1-3 hari.

(4) Waktu retensi hidrolik minimum merupakan waktu yang dibutuhkan sehinggapengendapan terjadi. Nilai th tidak boleh kurang dari 0,2 hari. Persamaan yangdigunakan untuk menghitung waktu retensi hidrolik minimum (Mara, 1996) adalah:

th = 1,53 – 0,3 log (P x q) 5.1

dimana:th= Waktu retensi hidrolik minimum (hari)P = Populasi per rumah (orang)

Q = Debit air buangan (l/orang/hari)

(5) Volume tangki (V h) terdiri dari volume air (V air) di dalam tangki ditambah volumelumpur (V L).

(6) Volume air, V air = Qr x Td 5.2

(7) Volume sludge digestion dan penyimpanan, atau disebut juga volume lumpur dalamtangki dihitung dengan rumus (Mara, 1996):

VL = 40 x 10-3(P x N)dimana:N = Periode pengerukan lumpur (tahun)

Angka 40 adalah akumulasi lumpur per orang per tahun (l/orang/tahun)

5.3

(8) Volume yang dibutuhkan untuk pengendapan dihitung dengan rumus (Mara, 1996):

Vh = 10-3 (P x q) t hdimana:Vh = Volume tangki (m

3)

th = Waktu retensi hidrolik minimum (hari)

P = Populasi per rumah (orang)

q = Debit air buangan (l/orang/hari)

5.4

(9) Tinggi air dalam septic tank sekurang-kurangnya (H min) 1 m dan maksimum 2.1 m.


16/22

(10) Tinggi tangki adalah tinggi air di dalam tangki ditambah tinggi ruang bebas(freeboard) sebesar 20-40 cm dan ruang simpan lumpur.

(11)

Tinggi ruang simpan lumpur (H L) =

5.5

Berdasarkan pengalaman penerapan septic tank di Indoensia, untuk air buangandomestik 1000 l/hari (1 m 3/hari), akan menghasilkan busa dalam tangki sebesar 0,4 m 3.Karena itu kedalaman busa merupakan fungsi dari luas permukaan tangki (PusatPenelitian dan Pengembangan Pemukiman, 1997)

(12)

Kedalaman busa (H b) =

5.6

(13)

Tinggi daerah bebas lumpur (Hp) =

5.7

(14) Lebar tangki sekurang-kurangnya 0,7 m dan panjang minimal 1,5 m.

(15) Dasar tangki dapat dibuat horisontal atau dengan kemiringan tertentu untukmemudahkan pengurasan lumpur.

(16) Dinding tangki harus tegak.

(17) Tutup tangki harus dibuat dengan beton, dengan tinggi maksimum terbenam dalamtanah adalah 0,4 m untuk memudahkan inspeksi.

d. Inlet dan Outlet

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mengatur inlet dan outlet dalam tangkikarena hal ini juga merupakan bagian penting dalam mendesain tangki interseptor :

http://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik2.jpghttp://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik3.jpghttp://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik4.jpg


17/22

Pipa inlet harus sama atau lebih besar ukurannya dengan sambungan rumah. Pipa inletharus berupa T agar proses pengendapan dalam tangki tidak terganggu oleh tekanan air

yang tiba-tiba dan tidak mengganggu lapisan busa.

Outlet tangki lebih kecil atau sama dengan diameter saluran, seperti juga pada inlet,pipa outlet harus berupa T agar busa tidak terbawa keluar tangki.

Pipa outlet harus diletakkan 5-10 cm lebih rendah dari pipa inlet.

Sebagai alternatif dari penggunaan pipa T dapat pula dipakai sekat/baffle yang terbuatdari papan kayu/plat form.

Pipa inlet harus terbenam 20-30 cm dibawah permukaan cairan dan menonjol 10-15 cmdiatas permukaan air.

Jarak pipa inlet / outlet terhadap dinding tegak adalah 10-30 cm.

e. Ventilasi

Tangki harus dilengkapi dengan pipa udara untuk mengeluarkan gas yang dihasilkan dariproses penguraian zat organik oleh mikroba. Pipa udara harus terbuat dari bahan yang tahankorosi dengan diameter 50-200 mm. Ujung pipa udara perlu dilengkapi dengan pipa U ataupipa T sedemikian rupa, sehingga lubang pipa udara menghadap ke bawah dan ditutupdengan kawat kasa.

f. Manhole

Tangki harus dilengkapi dengan lubang pemeriksaan yang terbuat dari plat beton atau platbaja sebagai lubang untuk pengurasan lumpur dan keperluan-keperluan lainnya. Lubangpemeriksaan berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 0,6 x 0,6 m 2.

g. Penempatan Tangki Interseptor

Penempatan tangki interseptor atau septic tank di wilayah perencanaan berada di depanrumah. Penempatan ini akan memudahkan penyambungan ke perpipaan air buangan yangdirencanakan di tengah jalan.

Dimensi septic tank tersebut dibuat tipikal untuk setiap rumah. Jadi dimensi septictank untuk setiap jenis rumah adalah sama.


18/22

h. Operasi dan Pemeliharaan

Walaupun periode pengurasan lumpur direncanakan n tahun sekali, tetapi pemeriksaan septictank harus dilakukan 12-18 bulan sekali untuk septic tank yang melayani kebutuhan rumahtangga dan setiap 6 bulan sekali untuk instansi non-Domestik.

Hal-hal yang harus dilakukan untuk pemeriksaan ini adalah:

Mengukur jarak antara lapisan bawah scum dengan mulut bawah pipa outlet (jarak initidak boleh kurang dari 7,5 cm).

Mengukur tebal lapisan lumpur. Tebal lapisan lumpur tidak boleh lebih dari 50 cm.

Pengambilan lumpur dapat dilakukan dengan cara penimbaan atau pemompaan. Lumpur

yang telah dikeluarkan dari tangki biasanya masih membahayakan kesehatan. Karena itupengolahan lumpur dapat dilakukan dengan cara :

Ditimbun dalam galian yang berbentuk saluran yang dalamnya 60 cm.

Dicampur dengan sampah dan dibuat kompos.

Diolah dalam suatu instalasi pengolahan lumpur tinja.

4. Perkembangan Small Bore Sewer

Small bore sewer (Mara, 1996) adalah suatu cara penyaluran air buangan ke instalasipengolahan air buangan dengan memanfaatkan elevasi antara hulu dengan hilir denganmemanfaatkan energi perbedaan elevasi antara hulu ( upsteam ) dan hilir ( downstream ).Karena itu penentuan dimensi Small Bore Sewer tergantung pada:

Lokasi.

Kedalaman dan ukuran saluran.

Gradien hidrolis.

Gradien harus dibuat dengan teliti, untuk menjaga kehilangan tekanan hidrolis masihdalam batas energi yang tersedia.


19/22

a. Tata Letak Sistem

Tata letak (layout ) merupakan salah satu hal yang penting dalam perancangan sistemperpipaan, karena harus mengikuti pola aliran alami, biasanya meliputi:

Batas-batas daerah yang dilayani jaringan pipa. Jalur-jalur pipa disusun untuk menentukan pola aliran yang ekonomis.

Penentuan jalur pipa induk.

Tata letak dapat dikembangkan dari peta-peta daerah yang dilayani pipa:

Elevasi.

Jalan pipa.

Bangunan.

Batas wilayah. Tata letak dimulai dengan memilih outlet dan batas daerah pelayanan.Daerah pelayanan didesain mengikuti saluran drainase alami. Dalam batas ini jalursaluran harus memperhatikan hal-hal berikut:

Lokasi dan elevasi tangki interseptor.

Hak milik tanah dan kemudahan.

Stasiun pompa.

Pengembangan masa depan.

Rencana jaringan bawah tanah lainnya (PAM, PLN, TELKOM)

Gangguan pada permukiman dan lalu lintas.

Lokasi dan elevasi outlet tangki interseptor serta topografi lokasi menentukan jalur dankedalaman yang diperlukan saluran. Hal-hal penting lainnya yang turut dipertimbangkanadalah overflow , biaya untuk pembebasan tanah sekitar jalur serta konstruksi. Jalur yangberbelok-belok tidak dapat diabaikan, tetapi harus direncanakan dengan baik sehingga tidakmenimbulkan pengaruh pada kekuatan pipa. Demikian pula bagi rumah-rumah yang terletakbersisian jalan, penentuan jalur hendaknya dapat melayani kedua sisi tersebut sehingga dapatmenghemat biaya yang harus dikeluarkan.

b. Desain Hidrolis

Small bore sewer dapat didesain untuk aliran saluran terbuka dan aliran saluranbertekanan (Mara, 1996). Berbeda dengan sistem konvensional yang didesain untuk aliran

terbuka saja. Persamaan Manning dapat dipergunakan untuk aliran penuh maupun tidakpenuh, dengan persamaan sebagai berikut:


20/22

V = kecepatan aliran rata-rata (m/detik).

R = jari-jari hidrolis saluran (m).

S = kemiringan saluran (m/m).

n = koefisien kekasaran Manning

Koefisien kekasaran pipa dihubungkan dengan bahan pipa, variasi dimensi bagian dalam,sambungan, penyesuaian dan pembuatan. Kandungan dan perkembangan biologis akanmenambah kekasaran dinding pipa sesuai dengan penambahan waktu. Oleh karena itukoefisien untuk desain harus berdasarkan kekasaran maksimum. Nilai n bervariasi antara0,011-0,015 tetapi pada umumnya yang sering dipakai adalah nilai n sebesar 0,013.

Perawatan gradien yang dilakukan secara teliti setiap hari untuk menjaga kecepatanmembersihkan sendiri tidak dibutuhkan dalam sistem small bore sewer karena sistem inididesain hanya untuk mengalirkan bagian cair dari air buangan.

c. Sistem Saluran

Sistem saluran yang biasa dipergunakan dalam penyaluran air buangan telah diuraikan padabab sebelumnya. Pada sistem small bore sewer , saluran air buangan hanya terdiri dari pipapersil dan pipa servis, walaupun begitu, jika memang dibutuhkan pipa lateral maka dapatdigunakan pula.

http://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik1.jpg


21/22

Gambar 5.2 Sistem Saluran Small bore sewer

5.

Keuntungan dan Kelemahana. Keuntungan menggunakan Small Bore Sewer

1. Mengurangi pemakaian air, Bila saluran tidak harus mengalirkan solid, makatidak diperlukan air yang banyak

2. Mengurangi biaya penanaman pipa, Tidak perlu direncanakan dengan kec.Swabersih, dengan slope dan v tertentu

3. Mengurangi biaya material tangki interceptor sudah berfungsi menampung aliran

puncak dan mengendapkan solid4. Mengurangikebutuhanpengolahan, tidak diperlukan penyaringan, grit chamber,

primary treatment ataupun tangki anaerobik, karena semua proses tersebutsudah terjadi ditangki interseptor

b. Kelemahan menggunakan Small Bore Sewer

1. Diperlukan pengurasan tangki interceptor secara periodic

2. Diperlukan suatu organisasi yang solid untuk mengorganisir pada saat operasi

dan pemeliharaan 3. Pengontrolan yang ketat system sambungan, sehingga tidak terjadi sambungan

liar

Sumber :

http://bhupalaka.files.wordpress.com/2011/03/small-bore-sewer.pdf http://campuraduk-arale.blogspot.com/2011/05/sistem-pengelolaan-air-limbah-

domestik.html

https://jujubandung.wordpress.com/2012/06/10/small-bore-sewer-air-buangan-domestik/

http://bhupalaka.files.wordpress.com/2011/03/small-bore-sewer.pdfhttp://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/saluran-air-buangan-domestik.jpghttp://bhupalaka.files.wordpress.com/2011/03/small-bore-sewer.pdf


22/22

Documents

Biogas Dan Small Bore Sewer