Perencanaan Sistem Penyaluran Air Limbah Domestik Kota Bekasi

PERENCANAAN SISTEM PENYALURAN
AIR LIMBAH DOMESTIK KOTA BEKASI

YONATHAN SUGIARTO MARTONO

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

i

ii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perencanaan Sistem
Penyaluran Air Limbah Domestik Kota Bekasi adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini
saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Februari 2015

Yonathan Sugiarto M..
NIM F44100034

iii

ABSTRAK
YONATHAN SUGIARTO MARTONO. Perencanaan Sistem Penyaluran Air
Limbah Domestik Kota Bekasi. Dibimbing oleh ALLEN KURNIAWAN dan
NORA H. PANDJAITAN.
Sistem penyaluran air limbah domestik merupakan salah satu bagian penting
pada prasarana suatu kota agar dapat mencegah pencemaran lingkungan. Tujuan
penelitian ini adalah merancang sistem penyaluran air limbah domestik menuju
lokasi rencana instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dan tangki septik komunal
(TSK) Kota Bekasi. Data yang digunakan pada penelitian ini berupa data sekunder

yang diperoleh dari instansi terkait, studi pustaka, dan hasil penelitian sebelumnya.
Metode yang digunakan adalah pengolahan air limbah sistem tertutup. Dari hasil
analisis di wilayah Utara Bekasi akan digunakan IPAL dan di wilayah Selatan
Bekasi akan digunakan TSK. Sistem penyaluran air limbah domestik Kota Bekasi
menuju IPAL telah didesain untuk melayani 292 blok. Sistem ini membutuhkan 4
unit IPAL yang dilengkapi dengan pompa sebanyak 16-24 buah untuk masingmasing IPAL dan 3 buah drop manhole. Sistem penyaluran air limbah domestik
menuju TSK didesain untuk melayani 43 blok. Sistem ini membutuhkan 5 unit TSK
yang dilengkapi dengan pompa sebanyak 2-5 buah untuk masing-masing TSK dan
5 buah drop manhole.
Kata Kunci: air limbah domestik, debit, instalasi pengolahan air limbah, manhole,
tangki septik komunal.

ABSTRACT
YONATHAN SUGIARTO MARTONO. Planning of Domestic Wastewater Sewer
System in Bekasi City. Supervised by ALLEN KURNIAWAN and NORA H.
PANDJAITAN.
Sewerage system for domestic wastewater is an important part of city
infrastructure particularly to prevent environmental pollution. This research aimed
to design domestic wastewater sewer system for Bekasi City. This system would
convey wastewater towards wastewater treatment plant (WWTP) and communal

septic tank (CST). This research used secondary data from related agencies,
literature study, and previous research’s result. The method used was off site
wastewater treatment plant. Based on analysis result area, area in North Bekasi
would use WWTP and in South Bekasi would used CST. Sewerage system for
domestic wastewater towards WWTP has been designed to serve 292 blocks. This
system need 4 units WWTP. Two units of WWTP were equiped with 3 units drop
manhole and every WWTP was equiped with 16-24 pumps. Sewerage system for
domestic wastewater towards CST has been designed to serve 43 blocks. This
system need 5 units CST. Three units of CST were equiped with 5 units of drop
manhole and every CST was equiped with 2-5 pumps.
Keywords: communal septic tank, discharge, domestic wastewater, manhole,
wastewater treatment plant.
iv

PERENCANAAN SISTEM PENYALURAN
AIR LIMBAH DOMESTIK KOTA BEKASI

YONATHAN SUGIARTO MARTONO

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
v

vi

Judul Skripsi: Perencanaan Sistem Penyaluran Air Limbah Domestik Kota Bekasi
: Yonathan Sugiarto Marlono
: F44100034

Nama
NIM

Disetuiui oleh

/l^*-

\
l-

Dr. Ir. Nora H. -Pandjaitan. DEA
Pembimbing 2

Allen Kumiawan" S.T." M.T.
Pembimbing 1

hui oleh

:

eknik Sipil dan Lingkungan

ranggal

Lulus: 2
A FEB Z01S

PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas karuniaNya sehingga laporan penelitian dengan judul Perencanaan Sistem Penyaluran
Air Limbah Domestik Kota Bekasi dapat diselesaikan. Laporan penelitian ini
merupakan salah satu syarat kelulusan dari program sarjana di Departemen Teknik
Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada:
1. Bapak Allen Kurniawan, S.T., M.T. serta Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA
selaku pembimbing akademik yang telah memberikan arahan dan
bimbingan dalam penyusunan laporan penelitian ini.
2. Bapak Chusnul Arif selau dosen penguji yang telah memberikan saran dan
masukan untuk penyempurnaan laporan penelitian ini.
3. Papa, Mama, serta seluruh keluarga yang selalu memberikan doa untuk
kelancaran pelaksanaan rangkaian penelitian.
4. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian laporan penelitian ini.
Diharapkan kritik dan saran terhadap isi laporan penelitian ini guna

meningkatkan kualitas penulisan selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat diterima dan
digunakan serta bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Februari 2015

Yonathan Sugiarto Martono

viii

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

x

DAFTAR GAMBAR

x

DAFTAR LAMPIRAN

x

DAFTAR SIMBOL

xi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Air Limbah Domestik

2

Sistem Penyaluran Air Limbah

4

METODE PENELITIAN

8

Waktu dan Tempat

8

Alat dan Bahan

8

Pengumpulan dan Analisis Data

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

12

Kondisi Umum Wilayah Studi

12

Kebutuhan Air Bersih

12

Debit dan Sistem Penyaluran Air Limbah

17

Penanaman Pipa dan Daya Pompa

22

Dimensi Manhole dan Drop Manhole

24

SIMPULAN DAN SARAN

25

Simpulan

25

Saran

25

DAFTAR PUSTAKA

25

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

53

ix

DAFTAR TABEL
Tabel 1 Proyeksi penduduk (jiwa) dengan metode aritmatik Kecamatan
Bekasi Utara

13

Tabel 2 Pembagian kota berdasarkan jumlah penduduk

16

Tabel 3 Nilai D, R, dan slope pada IPAL serta TSK

19

Tabel 4 Nilai maksimum dan minimum Qfull awal serta vfull pada IPAL dan
TSK

20

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Grafik design of main sewers

10

Gambar 2 Diagram alir penelitian

11

Gambar 3 Drop manhole

24

Gambar 4 Lubang inlet dan outlet drop manhole

25

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil perhitungan proyeksi penduduk di Kota Bekasi dengan
Metode Aritmatik

29

Lampiran 2 Lokasi blok layanan, jalur perpipaan, IPAL dan TSK

33

Lampiran 3 Contoh hasil perhitungan kebutuhan air Kota Bekasi

35

Lampiran 4 Contoh hasil perhitungan debit air limbah Kota Bekasi

36

Lampiran 5 Contoh hasil perhitungan dimensi air limbah

37

Lampiran 6 Contoh hasil perhitungan tinggi muka air dan kecepatan
minimum

38

Lampiran 7 Contoh hasil perhitungan debit penggelontoran

39

Lampiran 8 Contoh hasil perhitungan tinggi muka air dan kecepatan
minimum akhir

40

Lampiran 9 Contoh hasil perhitungan penanaman pipa

41

Lampiran 10 Hasil perhitungan daya pompa

42

Lampiran 11 Hasil perhitungan dimensi drop manhole

43

Lampiran 12 Peta lokasi IPAL, TSK, node, dan jalur perpipaan

45

Lampiran 13 Peta lokasi IPAL, TSK, manhole, dan jalur perpipaan

47

Lampiran 14 Penampang melintang manhole

49

Lampiran 15 Penampang drop manhole

50

x

Lampiran 16 Penampang memanjang jalur perpipaan

51

DAFTAR SIMBOL
Ag
Amin
Cr

= luas penampang basah saluran pada saat kedalaman minimum (m2)
= luas penampang basah saluran pada saat debit minimum (m2)
= koefisien inflitrasi (0.1 – 0.3)
= tinggi muka air saat penggelontoran (mm)

̅̅̅
dmin

= 2/5 × dg
= tinggi muka air minimum (mm)

̅̅̅̅̅̅
�
D
Dhitung
Do
Du
e
EDS(us)
EDS(ds)
ET(us)
ET(ds)
fhm
fjp
Fo
g
ho
Hl
KG(us)
KG(ds)
L
n
n
P
Po
Pn
Pt
PE
qinf
qN
Qab
Qfull
Qfull awal
Qg
Qinf
Qinf saluran
Qinf surface
Qjp

= kedalaman titik berat air pada saat kedalaman minimum (mm)
= diameter saluran (mm)
= diameter saluran hasil perhitungan (mm)
= diameter saluran air limbah (m)
= diameter outlet (m)
= bilangan pokok sistem logaritma natural (2.71)
= elevasi dasar saluran di node n (m)
= elevasi dasar saluran di node n+1 (m)
= elevasi tanah di node n (m)
= elevasi tanah di node n+1 (m)
= faktor harian maksimum
= faktor jam puncak
= bilangan Froude
= percepatan gravitasi (m2/dt)
= kedalaman aliran (m)
= kehilangan energi (headloss) (m)
= kedalaman galian di node n (m)
= kedalaman galian di node n+1 (m)
= panjang pipa (m)
= jumlah node pada suatu sistem penyaluran air limbah
= koefisien kekasaran Manning
= daya pompa (watt)
= penduduk pada tahun dasar (jiwa)
= penduduk pada tahun n (jiwa)
= penduduk pada tahun proyeksi t (jiwa)
= populasi ekivalen
= 1-3 l/dt/1000 m panjang pipa
= debit relatif
= debit air limbah (m3/dt)
= debit penuh air limbah (m3/dt)
= debit aliran penuh awal (m3/dt)
= debit penggelontoran (m3/dt)
= debit infiltrasi (m3/dt)
= debit infiltrasi ke saluran (m3/dt)
= debit infiltrasi dari permukaan (m3/dt)
= debit jam puncak (m3/dt)
xi

Qmaks
Qmin
Qpeak
Qr
Qr ab
r
R
S
t
T
vfull
vmin
vmin/vfull
vpeak
vw
yo
yN
β
ρ

xii

= debit air limbah maksimum (m3/dt)
= debit air limbah minimum (m3/dt)
= debit puncak air limbah (m3/dt)
= debit rata-rata (m3/dt)
= debit air limbah rata-rata (m3/dt)
= angka pertumbuhan penduduk (%)
= jari-jari hidrolis (mm)
= kemiringan pipa atau saluran (%)
= periode proyeksi (tahun)
= selisih tahun proyeksi dengan tahun dasar (tahun)
= kecepatan aliran penuh (diasumsikan) (m/dt)
= kecepatan aliran minimum (m/dt)
= diperoleh dari grafik design of main sewers (m/dt)
= kecepatan aliran puncak (m/dt)
= kecepatan aliran penghantar (m/dt)
= perbandingan tinggi muka air outlet dengan kedalaman outlet (m)
= rasio pengisian (ho/Do)
= rata-rata pertambahan penduduk (jiwa)
= massa jenis air

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sebagian air akan terbuang menjadi air limbah setelah digunakan untuk
memenuhi kebutuhan manusia sehari-hari. Agar kebersihan lingkungan terjaga, air
limbah dari daerah permukiman dialirkan dan dikumpulkan melalui sistem
penyaluran dan pengolahan. Undang-undang Nomor 32 tahun 2009 pasal 20
tentang Perlindungan dan Pengolahan Lingkungan Hidup menyebutkan setiap
orang diperbolehkan untuk membuang limbah ke media lingkungan hidup dengan
persyaratan memenuhi baku mutu lingkungan hidup serta mendapat izin dari
Menteri, Gubernur, Bupati atau Walikota sesuai dengan kewenangannya. Air
limbah dengan kualitas tidak memenuhi persyaratan baku mutu harus dialirkan
menuju Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).
Air limbah merupakan cairan buangan dari rumah tangga, industri, maupun
tempat-tempat umum lain yang mengandung bahan-bahan berbahaya bagi
kehidupan manusia maupun makhluk hidup lain serta mengganggu kelestarian
lingkungan (Tchobanoglous dalam Supradarta 2005). Air limbah domestik terbagi
menjadi dua kelompok, yaitu black water dan grey water. Air limbah dari buangan
tubuh manusia seperti tinja dan urine disebut black water, sedangkan air limbah
berupa bahan organik dari buangan dapur dan kamar mandi disebut gray water
(Veenstra dalam Supradarta 2005). Sistem pengolahan air limbah masih belum
banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia. Masyarakat di kota sebagian besar
menggunakan tangki septik (septic tank) sebagai sarana pengolahan air limbah.
Perbedaan tingkat pendapatan merupakan faktor yang berpengaruh pada
kemampuan masyarakat untuk memperoleh tingkat sanitasi memadai. Hal ini
mempengaruhi tingkat kesehatan masyarakat karena air limbah merupakan media
pembawa berbagai jenis penyakit. Selain itu, air limbah juga dapat merusak
kelestarian lingkungan.
Wilayah Kota Bekasi dialiri tiga sungai utama yaitu Sungai Cakung, Sungai
Bekasi, dan Sungai Sunter. Kondisi air permukaan Sungai Bekasi saat ini tercemar
oleh air limbah. Pencemaran air didefinisikan sebagai pembuangan substansi
dengan karakteristik dan jumlah yang menyebabkan estetika, bau, rasa, serta
menimbulkan potensi kontaminasi (Suripin dalam Sasongko 2006). Sehubungan
dengan kondisi tersebut, setiap kota harus memiliki sistem penyaluran dan
pengolahan air limbah yang memadai. Sistem ini akan mempermudah penyaluran
air limbah sehingga tingkat kesehatan dan kelestarian lingkungan tetap terjaga.
Sistem penyaluran air bekas cuci (gray water) Kota Bekasi tercampur
dengan air hujan di saluran drainase untuk dialirkan menuju badan air. Menurut
Veenstra dalam Supradarta (2005), air limbah domestik jenis gray water tanpa
diolah terlebih dahulu memiliki nilai Biochemical Oxygen Demand (BOD5) sebesar
110-400 mg/L, Chemical Oxygen Demand (COD) sebesar 150-600 mg/L, Total
Suspended Solid (TSS) sebesar 350-750 mg/L, serta tidak mengandung bahan
berbahaya seperti logam berat dan bahan kimia toksik. Menurut Sundstrom dan
Klei dalam Sugiharto (1987), konsentrasi rata-rata gray water untuk parameter

2

BOD5 sebesar 250 mg/L, COD sebesar 500 mg/L, dan TSS sebesar 500 mg/L.
Selain itu, penanganan air bekas kakus dan tinja (black water) masih dilakukan
secara on site (setempat). Sistem penyaluran air limbah diperlukan untuk
mengurangi pencemaran badan air di Kota Bekasi.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, beberapa rumusan masalah antara lain:
1. Berapa total debit air limbah domestik Kota Bekasi sesuai dengan tahun
perencanaan sistem penyaluran air limbah?
2. Bagaimana perencanaan teknis sistem penyaluran air limbah di Kota Bekasi?
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini:
1. Merancang sistem penyaluran air limbah domestik menuju lokasi rencana
instalasi pengolahan air limbah (IPAL) Kota Bekasi tahun 2025.
2. Merancang sistem penyaluran air limbah domestik menuju lokasi rencana
tangki septik komunal (TSK) Kota Bekasi tahun 2025.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai usulan dan rekomendasi teknis
dalam merencanakan pengelolaan limbah cair di Kota Bekasi. Selain itu,
perencanaan alat pelengkap saluran air limbah domestik dapat membantu proses
penyaluran air limbah agar berlangsung secara optimal.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini:
1. Deskripsi daerah studi
2. Proyeksi jumlah penduduk dan debit air limbah
3. Perencanaan sistem penyaluran air limbah domestik
4. Perencanaan jalur air limbah domestik
5. Penentuan kapasitas bangunan penggelontor

TINJAUAN PUSTAKA
Air Limbah Domestik
Untuk menghitung volume air limbah domestik, perlu diketahui volume
kebutuhan air bersih. Kebutuhan air bersih dinyatakan sebagai debit jam puncak.
Debit jam puncak merupakan jumlah air pada saat pemakaian terbesar dalam 24
jam (Red dalam Syahputra 2006). Debit jam puncak dihitung dengan persamaan 1.

2

3

=

×

Keterangan:
Qjp
= debit jam puncak (m3/dt)
Qr
= debit rata-rata (m3/dt)
fjp
= faktor jam puncak
Besarnya debit jam puncak menyatakan besarnya kebutuhan air bersih. Debit
air limbah menyatakan banyaknya air buangan atau limbah yang dihasilkan oleh
masyarakat selama rentang waktu tertentu. Analisis debit air limbah mencakup
debit air limbah puncak (Qpeak) dan debit air limbah minimum (Qmin). Menurut
Tchobanoglous et.al (2003), debit air limbah dapat dihitung dengan persamaan 2.
=

%×

Keterangan:
Qab
= debit air limbah (m3/dt)
Debit air limbah minimum (Qmin) merupakan debit air buangan saat
pemakaian air minimum. Penentuan debit minimum membutuhkan nilai populasi
ekuivalen (PE) dan debit air limbah rata-rata (Qr ab). Debit air limbah minimum
dihitung dengan persamaan 3, dan debit air limbah rata-rata dihitung dengan
persamaan 4. Populasi ekivalen (PE) merupakan jumlah limbah organik terurai dari
aktivitas rumah tangga maupun komersial dan dihitung dengan persamaan 5 (DGE
2007).
= . ×∑
=

=

∑

�

.

×

Keterangan:
Qmin = debit air limbah minimum (m3/dt)
PE
= populasi ekivalen (jiwa)
Qr ab = debit air limbah rata-rata (m3/dt)
n
= jumlah node pada suatu sistem penyaluran air limbah
Debit puncak air limbah (Qpeak) menurut SNI 03-3413-1994 tentang Metode
Pengukuran Debit Puncak Sungai dengan Cara Tidak Langsung merupakan debit
pada saat tinggi muka air mencapai titik maksimum dari hidrograf tinggi muka air.
Perhitungan debit puncak dapat diperoleh dari hasil penjumlahan debit air limbah
maksimum (Qmaks) serta debit infiltrasi (Qinf) (persamaan 6).
=

+

Keterangan:
Qpeak = debit puncak air limbah (m3/dt)
Qmaks = debit air limbah maksimum (m3/dt)
Qinf
= debit infiltrasi (m3/dt)
Debit air limbah maksimum (Qmaks) merupakan debit air limbah pada saat
penggunaan air maksimum. Perhitungan Qmaks membutuhkan nilai faktor harian

4

maksimum. Faktor harian maksimum adalah perbandingan antara penggunaan air
maksimum dengan penggunaan air rata-rata (Nurcahyono 2008). Debit air limbah
maksimum dihitung dengan persamaan 7.
=

.8

×

×

ℎ

×

Keterangan:
fhm
= faktor harian maksimum
Debit infiltrasi (Qinf) merupakan debit air tambahan yang masuk ke dalam
saluran dan berasal dari infiltrasi air tanah serta resapan air hujan (Jatmiko dalam
Dewi 2014). Qinf merupakan hasil penjumlahan dari dua debit berbeda, yaitu debit
infiltrasi saluran (Qinf saluran) dan debit infiltrasi permukaan (Qinf surface). Debit
infiltrasi saluran (Qinf saluran) merupakan jumlah air tambahan dari tanah yang masuk
ke dalam saluran melalui celah-celah sambungan antar saluran. Debit infiltrasi
saluran dihitung dengan persamaan 8. Selanjutnya, debit infiltrasi permukaan (Qinf
surface) merupakan jumlah air tambahan yang berasal dari air hujan dan masuk ke
saluran melalui lubang manhole. Debit infiltrasi permukaan dihitung dengan
persamaan 9.
inf

Keterangan:
Qinf saluran
L
qinf
inf

Keterangan:
Qinf surface
Cr

=(

)�

= debit infiltrasi saluran (m3/dt)
= panjang pipa (m)
= 1-3 l/dt/1000 m panjang pipa

=

×

×

= debit infiltrasi permukaan (m3/dt)
= koefisien inflitrasi (0.1 – 0.3)
Sistem Penyaluran Air Limbah

Untuk merancang sistem penyaluran air limbah terlebih dahulu harus
diketahui nilai debit aliran penuh awal (Qfull awal). Debit aliran penuh awal (Qfull awal)
dihitung melalui persamaan 10. Nilai Qfull/Qpeak diperoleh dari grafik design of main
sewers (Gambar 1). Perhitungan dimensi saluran air limbah dilakukan setelah
diketahui nilai debit aliran penuh awal (Qfull awal) dan kecepatan aliran penuh (vfull)
diasumsikan. Diameter saluran dihasilkan melalui persamaan 11 (Agus et al 2001).
Setelah nilai diameter diperoleh, maka jari-jari hidrolis (R) dapat dihitung. Jari-jari
hidrolis dihitung melalui persamaan 12.
=

�

=

ℎ

4

√

×
×(

�

)

5

= .

×

Keterangan:
Dhitung
Qfull awal
vfull
R
D

= diameter saluran hasil perhitungan (mm)
= debit aliran penuh awal (m3/dt)
= kecepatan aliran penuh (diasumsikan) (m/dt)
= jari-jari hidrolis (mm)
= diameter saluran (mm)

Kemiringan pipa (slope pipa) juga merupakan salah satu faktor yang sangat
mempengaruhi nilai vfull. Kemiringan pipa minimal diperlukan agar kecepatan
pengaliran minimal diperoleh dengan daya pembilasan sendiri (tractive force) guna
mengurangi gangguan endapan di dasar pipa. Nilai kemiringan pipa dapat berupa
asumsi dengan syarat nilai vfull tidak kurang dari 0.6 m/dt dan tidak lebih dari 3 m/dt
(Tchobanoglous dalam Prameswari 2014). Kecepatan aliran penuh (vfull)
merupakan kecepatan aliran air limbah pada saat pipa dalam keadaan penuh.
Kecepatan aliran penuh dihitung dengan persamaan Manning (persamaan 13), dan
kecepatan aliran puncak (vpeak) dihitung dengan persamaan 14.
=

=

�

×

×

×

Keterangan:
S
= kemiringan pipa atau saluran (%)
n
= koefisien kekasaran Manning
vpeak = kecepatan aliran puncak (m/dt)
Debit penuh air limbah (Qfull) merupakan debit air limbah pada saat pipa
dalam keadaan penuh. Debit penuh air limbah dihasilkan melalui persamaan 15.
Nilai Qfull tersebut akan digunakan untuk perhitungan-perhitungan selanjutnya.
Selain itu perlu dihitung nilai tinggi muka air minimum (dmin) dan kecepatan aliran
minimum (vmin). Hal itu dilakukan agar kebutuhan penggunaan penggelontoran
dapat diketahui pada satu sistem penyaluran air limbah. Tinggi muka air minimum
dihitung dengan persamaan 16.
=

=(

×

×

)×

×

Keterangan:
Qfull = debit penuh air limbah (m3/dt)
dmin = tinggi muka air minimum (mm)
D
= diameter saluran (mm)
Setelah nilai tinggi muka air (dmin) diperoleh, maka besar kecepatan aliran
minimum (vmin) dapat dihitung. Nilai vmin/vfull dapat dicari dengan menggunakan
nilai dmin/D pada grafik design of main sewers (Gambar 1). Kecepatan aliran
minimum dihasilkan melalui persamaan 17.

6

=

×

Penggelontoran perlu dilakukan apabila tinggi muka air (dmin) kurang dari 100
mm dan kecepatan aliran minimum kurang dari 0.6 m/dt (Mc Ghee 1991).
Penggelontoran merupakan penambahan sejumlah air hingga debit tertentu. Hal ini
diperlukan bila kecepatan pembersihan tidak tercapai karena debit aliran yang
terlalu kecil. Perhitungan debit penggelontoran dilakukan pada node yang memiliki
tinggi muka air minimum dan kecepatan aliran minimum kecil. Debit
penggelontoran dihasilkan melalui persamaan 18 dan Kecepatan aliran penghantar
(vw) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 19 (McGhee 1991).
= �� × (� − �

�

=

+

Keterangan:

√

)

(� . ̅̅̅̅) − (�
�

×

. ̅̅̅̅̅̅
� )

�
−(
� )

= debit penggelontoran (m3/dt)
= kecepatan aliran penghantar (m/dt)
= luas penampang basah saluran pada saat kedalaman minimum (m2)
= luas penampang basah saluran pada saat debit minimum (m2)
= tinggi muka air saat penggelontoran (mm)
̅̅̅
= 2/5 × dg
̅̅̅̅̅̅
= kedalaman titik berat air pada saat kedalaman minimum (mm)
�
g
= percepatan gravitasi (m2/dt)
Qg
Vw
Ag
Amin

Setelah nilai Qg diketahui, maka debit air limbah minimum pada setiap node
perlu ditambahkan dengan debit penggelontoran. Kemudian hasil penjumlahan
debit tersebut digunakan untuk mencari nilai tinggi muka air (dmin) dan kecepatan
aliran minimum (vmin) hingga sesuai dengan persyaratan.
Perhitungan penanaman pipa dilakukan untuk mengetahui besar kedalaman
penanaman pipa. Pipa harus terlindungi dari beban atas sehingga kedalaman
penanaman pipa minimal perlu diketahui (DPU 2011). Perhitungan kedalaman
penanaman pipa dihasilkan melalui persamaan 20 dan persamaan 21.
� =
� =

� −

� −

�

�

(20)
(21)

Keterangan:
KG(us) = kedalaman galian di node n (m)
KG(ds) = kedalaman galian di node n+1 (m)
ET(us) = elevasi tanah di node n (m)
ET(ds) = elevasi tanah di node n+1 (m)
EDS(us) = elevasi dasar saluran di node n (m)
EDS(ds) = elevasi dasar saluran di node n+1 (m)
Menurut DPU (2011), kedalaman pipa maksimal adalah 7 m atau dipilih
kedalaman ekonomis berdasarkan pertimbangan biaya, kemudahan, risiko
6

7

pelaksanaan galian, atau pemasangan pipa. Setelah kedalaman penanaman pipa
diperoleh, maka kebutuhan jumlah pompa pada sistem penyaluran air limbah dapat
diketahui. Perhitungan daya pompa diperlukan untuk mengetahui kebutuhan energi
yang digunakan. Perhitungan daya pompa menggunakan persamaan 22 (Ramadhani
dan Winarni 2004). Perhitungan kehilangan energi (headloss) menggunakan
persamaan Hazen William (persamaan 23).
=

×

×
�

×

Keterangan:
P
= daya pompa (watt)
ρ
= massa jenis air
g
= percepatan gravitasi (m2/dt)
Q
= debit air limbah (m3/dt)
η
= efisiensi pompa
Hl
= kehilangan energi (headloss) (m)
.8

)
×
.
×�× .
Keterangan:
n
= koefisien manning untuk berbagai jenis pipa
=(

Drop manhole digunakan apabila saluran saat memasuki manhole memiliki
elevasi lebih tinggi dari saluran saat meninggalkan manhole. Tujuan penggunaan
drop manhole untuk menghindari penceburan atau splashing air buangan sehingga
saluran menjadi rusak akibat penggerusan atau pelepasan H2S (Hardjosuprapto
2000). Aliran air limbah hampir jatuh secara vertikal ke dasar manhole sehingga
dinding manhole harus diperkuat dengan material penahan seperti lempengan granit
untuk mencegah abrasi (Hager 2010). Perhitungan bilangan Froude diperlukan
untuk mengetahui jenis aliran saluran air limbah. Bilangan Froud dihasilkan melalui
persamaan 24, dan kedalaman aliran (ho) dihitung dengan persamaan 25 (Hager
2010).
=

( ×

×ℎ )

Keterangan:
Fo
= bilangan Froud
Q
= debit aliran air limbah (m3/dt)
Do
= diameter saluran air limbah (m)
ho
= kedalaman aliran (m)
�� = .

×[ −

− .

× �� ]

Keterangan:
yN
= rasio pengisian (ho/Do)
qN
= debit relatif

8

Debit relatif (qN) diperoleh dari persamaan 26, sedangkan kedalaman aliran
outlet (ho) diperoleh melalui persamaan 27. Perbandingan kedalaman aliran outlet
dengan diameter outlet (yo) dihitung melalui persamaan 28 (Hager 2010).
�� =

(

�×
×

8

)

Keterangan:
So
= kemiringan saluran (%)
n
= koefisien kekasaran Manning
ℎ =� ×

Keterangan:
ho
= kedalaman aliran outlet (m)
Du
= diameter outlet (m)
yo
= perbandingan kedalaman aliran outlet dengan diameter outlet
×[

� =

( ×

)

]

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian perencanaan sistem penyaluran air limbah domestik Kota Bekasi
mengambil lokasi di wilayah administratif Kota Bekasi. Penelitian dilaksanakan
dari bulan April hingga Desember 2014. Pengambilan data dilakukan di seluruh
kelurahan pada setiap kecamatan di Kota Bekasi.
Alat dan Bahan
Bahan dalam penelitian ini menggunakan data sekunder berupa luas wilayah
dan jumlah penduduk setiap kelurahan di Kota Bekasi dari tahun 2010 hingga 2013
yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS). Selain itu juga digunakan peta
kontur, serta peta administrasi Kota Bekasi. Pada penelitian ini digunakan
seperangkat komputer dengan aplikasi Ms Office untuk melakukan analisis dan
menyusun laporan serta ArcMap10 untuk membuat blok pelayanan dan jalur
perpipaan.
Pengumpulan dan Analisis Data
Proyeksi penduduk merupakan perkiraan jumlah penduduk pada tahun
perencanaan.
Perencanaan suatu sistem penyaluran air limbah domestik

8

9

memerlukan perkiraan perkembangan penduduk di masa depan pada akhir periode
perencanaan. Pada kenyataannya, proyeksi penduduk tidak selalu tepat, tetapi
perkiraan ini dapat dijadikan acuan perhitungan kebutuhan air pada tahun
perencanaan. Ada beberapa metode untuk memproyeksikan jumlah penduduk,
antara lain metode geometrik, aritmatik, dan eksponensial.
Menurut Klosterman (1990), metode aritmatik (persamaan 29) merupakan
teknik proyeksi paling sederhana. Penduduk diproyeksikan sebagai fungsi dari
waktu.
=

+

Keterangan:
Pt
= penduduk pada tahun proyeksi t (jiwa)
α
= penduduk pada tahun dasar (jiwa)
β
= rata-rata pertambahan penduduk (jiwa)
T
= selisih tahun proyeksi dengan tahun dasar (tahun)
Menurut Klosterman (1990), metode geometrik (persamaan 30) merupakan
proyeksi dengan tingkat pertumbuhan tetap dan dapat diterapkan pada wilayah
dengan pertambahan absolut penduduk pada tahun-tahun awal observasi sedikit dan
menjadi semakin banyak pada tahun-tahun akhir observasi. Asumsi pada model ini
adalah penduduk akan bertambah atau berkurang pada tingkat pertumbuhan yang
tetap.
=

+

�

Menurut Adioetomo dan Samosir (2010), metode eksponensial merupakan
proyeksi pertambahan penduduk yang terjadi secara perlahan-lahan sepanjang
tahun. Analisis data dengan metode eksponensial menggunakan persamaan 31.
=

×

×

Keterangan:
Pn
= penduduk pada tahun n (jiwa)
Po
= penduduk pada tahun dasar (jiwa)
e
= bilangan pokok sistem logaritma natural (2.71)
r
= angka pertumbuhan penduduk (%)
t
= periode proyeksi (tahun)
Metode yang dipilih adalah metode yang hasilnya memiliki nilai simpangan yang
terkecil untuk mengurangi kemungkinan terjadi kesalahan dalam memproyeksikan
jumlah penduduk.
Perhitungan debit jam puncak (Qjp) dilakukan dengan menggunakan
persamaan 1. Selanjutnya nilai Qjp tersebut digunakan untuk menghitung nilai debit
air limbah (Qab) dengan menggunakan persamaan 2. Debit air limbah minimum
(Qmin) dihitung dengan menggunakan persamaan 3, sedangkan debit air limbah
maksimum (Qmaks) dihitung dengan menggunakan persamaan 7.
Perhitungan debit aliran penuh awal (Qfull awal) dilakukan dengan
menggunakan persamaan 10. Nilai Qpeak/Qfull dinyatakan sebagai q/Q pada grafik
design of main sewers (Gambar 1). Setelah diketahui nilai Qfull awal, maka nilai
diameter saluran (D) dihitung dengan menggunakan persamaan 11. Selanjutnya,
kecepatan aliran penuh (vfull) dihitung dengan menggunakan persamaan 13.

10

Kecepatan aliran puncak (vpeak) dihitung dengan menggunakan persamaan 14. Nilai
vpeak/vfull dinyatakan sebagai v/V pada grafik design of main sewers (Gambar 1).
Kecepatan aliran penuh (vfull) juga digunakan untuk menghitung nilai debit
aliran penuh (Qfull) melalui persamaan 15. Tinggi muka air minimum (dmin) dihitung
dengan menggunakan persamaan 16. Nilai dmin/D dinyatakan sebagai d/D pada
grafik design of main sewers (Gambar 1). Selanjutnya, kecepatan minimum (vmin)
dihitung dengan menggunakan persamaan 17. Nilai vmin/vfull dinyatakan sebagai
v/V pada grafik design of main sewers (Gambar 1). Kebutuhan penggelontoran
diperlukan untuk dapat menentukan besarnya debit penggelontoran (Qg).
Persamaan 18 digunakan untuk menghitung Qg.

Gambar 1 Grafik design of main sewers (Qasim 1985)

Kedalaman galian pipa dihitung dengan menggunakan persamaan 20 dan
21. Setelah diketahui jumlah pompa yang digunakan, maka daya pompa dihitung
menggunakan persamaan 22. Selain pompa, drop manhole juga digunakan dalam
sistem penyaluran air limbah domestik. Dimensi drop manhole dihitung
menggunakan persamaan 27 untuk mengetahui tinggi muka air pada outlet.

10

11

Jumlah
Penduduk

Peta
Topografi
Luas
Wilayah

Penentuan Blok
Pelayanan

Proyeksi Jumlah Penduduk:
1. Metode Aritmatik
2. Metode Geometrik
3. Metode Eksponensial

Kepadatan
Penduduk

Metode
Aritmatik

Persentase
Pelayanan Air
Minum

Debit Air Bersih

Debit Air Limbah

Dimensi Saluran Air Limbah

Debit
Penggelontoran

Volume Air
Limbah
v > 0.6 m/dt
dmin > 100 mm

Tidak

Ya
Volume Air Limbah Akhir

Penanaman Pipa

Penggunaan Pompa

Penggunaan Drop Manhole

Daya Pompa

Dimensi Drop Manhole

Rancangan Sistem Penyaluran Air
Limbah ke IPAL/TSK
Gambar 2 Diagram alir penelitian

12

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Wilayah Studi
Kota Bekasi merupakan salah satu wilayah administrasi di Provinsi Jawa
Barat dan berbatasan langsung dengan provinsi DKI Jakarta. Secara geografi, Kota
Bekasi berada pada posisi 106°55’ bujur timur dan 6°7’-6°15’ lintang selatan.
Kondisi alam Kota Bekasi merupakan daerah dataran rendah dengan kemiringan 02% dan ketinggian 11-81 m di atas permukaan air laut.
Kota Bekasi memiliki luas wilayah sebesar 210,49 km2. Wilayah terluas
sebesar 24.73 km2 berada di Kecamatan Mustika Jaya, sedangkan wilayah terkecil
sebesar 13.49 km2 berada di Kecamatan Bekasi Timur. Wilayah administrasi Kota
Bekasi berbatasan dengan Kabupaten Bekasi di sebelah utara, Kabupaten Bogor di
sebelah selatan, Propinsi DKI Jakarta di sebelah barat, serta Kabupaten Bekasi di
sebelah timur. Menurut Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil, jumlah penduduk
Kota Bekasi tahun 2011 sebesar 2,447,930 jiwa dengan spesifikasi penduduk lakilaki sebesar 1,250,435 jiwa dan perempuan sebesar 1,197,495 jiwa. Kepadatan
penduduk Kota Bekasi sebesar 11,629 jiwa/km2. Kota Bekasi dijadikan lokasi
kajian karena kota tersebut tergolong kota besar yang memiliki berbagai masalah
pencemaran lingkungan, seperti air limbah domestik. Permasalahan air limbah di
kota tersebut belum dapat ditangani karena tidak ada sistem penyaluran air limbah
dan IPAL.
Kebutuhan Air Bersih
Proyeksi penduduk merupakan perkiraan jumlah penduduk pada tahun
perencanaan. Menurut Sukamdi et al (2010), proyeksi penduduk merupakan cara
penggambaran jumlah penduduk berdasarkan perhitungan tertentu. Perencanaan
sistem penyaluran air limbah hanya pada tingkat kelurahan sehingga proyeksi
dihitung berdasarkan jumlah penduduk pada setiap kelurahan di Kota Bekasi.
Proyeksi jumlah penduduk pada penelitian ini dilakukan dengan metode aritmatik.
Metode tersebut memiliki nilai simpangan terkecil dibandingkan dengan dua
metode lainnya. Simpangan terbesar pada metode aritmatik adalah 416 jiwa,
sedangkan metode geometrik dan eksponensial adalah 426 jiwa. Proyeksi jumlah
penduduk dilakukan hingga tahun 2025 melalui data kependudukan tahun 20102013.
Proyeksi jumlah penduduk menggunakan metode aritmatik setiap kelurahan
menghasilkan jumlah penduduk tertinggi di Kelurahan Kaliabang Tengah dengan
jumlah penduduk mencapai 130,755 jiwa pada tahun 2025. Sebaliknya, jumlah
penduduk terendah terdapat di Kelurahan Margajaya dengan jumlah penduduk
16,489 jiwa pada tahun 2025. Contoh proyeksi jumlah penduduk Kecamatan Bekasi
Utara tahun 2025 menggunakan metode aritmatik disajikan pada Tabel 1.
Berdasarkan Tabel 1, jumlah penduduk tertinggi di Kecamatan Bekasi Utara
terdapat pada Kelurahan Kaliabang Tengah dengan jumlah penduduk sebesar
130,755 jiwa. Sebaliknya, jumlah penduduk terendah terdapat pada Kelurahan
Marga Mulya yaitu 28,727 jiwa. Jumlah penduduk tersebut berpengaruh terhadap

12

13

luas area blok pelayanan. Hasil perhitungan proyeksi penduduk dapat dilihat secara
lengkap pada Lampiran 1.
Tabel 1
Tahun
2014
2015
2020
2025

Proyeksi penduduk (jiwa) dengan metode aritmatik Kecamatan Bekasi
Utara
Harapan
Jaya
88,487
90,603
101,183
111,763

Kaliabang
Tengah
100,692
103,425
117,090
130,755

Kelurahan
Harapan
Perwira
Baru
38,573
34,385
39,892
36,521
46,487
47,201
53,082
57,881

Teluk
Pucung
66,771
67,603
71,763
75,923

Marga
Mulya
24,349
24,747
26,737
28,727

Perencanaan saluran air limbah domestik diawali dengan penentuan blok
pelayanan sehingga jalur perpipaan dapat dirancang. Blok pelayanan merupakan
cakupan wilayah yang memberikan input air limbah domestik ke dalam jaringan
pipa. Jalur perpipaan ditentukan setelah blok pelayanan diketahui. Penentuan
jumlah blok pelayanan dilakukan berdasarkan beberapa faktor, antara lain luas
wilayah kelurahan, jumlah penduduk per kelurahan, serta kepadatan penduduk per
kelurahan.
Kelurahan Kota Baru merupakan kelurahan dengan tingkat kepadatan
penduduk tertinggi sebesar 29,643 jiwa per km2, sedangkan Sumur Batu merupakan
kelurahan dengan tingkat kepadatan penduduk terendah sebesar 2,196 jiwa per
km2. Kepadatan penduduk terendah terdapat di Kelurahan Sumur Batu karena luas
wilayah kelurahan tersebut sebesar 5.69 km2 serta jumlah penduduk cendurung
sedikit sebesar 12,497 jiwa. Kepadatan penduduk tertinggi terdapat di Kelurahan
Kota Baru karena luas wilayah sebesar 1.61 km2 serta jumlah penduduk cukup besar
sebanyak 47,755 jiwa. Kepadatan penduduk di setiap kelurahan disajikan pada
Lampiran 1.
Setelah data kependudukan tersebut diketahui, maka blok pelayanan dapat
ditentukan. Jumlah blok pelayanan ditentukan sebanyak 335 blok dengan luas
berbeda-beda. Berdasarkan kecamatan, blok pelayanan terbanyak terdapat di
Kecamatan Bekasi Barat sebanyak 71 buah blok, sedangkan blok pelayanan paling
sedikit terdapat di Kecamatan Bantar Gebang sebanyak 13 buah blok. Hal ini
disebabkan Kecamatan Bekasi Barat terdiri atas lima kelurahan yang tergolong
cukup padat. Bahkan, salah satu kelurahan terpadat yaitu Kelurahan Kota Baru
merupakan wilayah bagian dari Kecamatan Bekasi Barat. Kecamatan Bantar
Gebang memiliki blok pelayanan paling sedikit karena kepadatan penduduk di
setiap kelurahan tergolong kecil. Bahkan, salah satu kelurahannya memiliki
kepadatan penduduk terkecil yaitu sebesar 2,196 jiwa per km2, yaitu Kelurahan
Sumur Batu.
Setelah luas wilayah dihitung dengan menggunakan software ArcMap, maka
kepadatan penduduk masing-masing blok dapat dihitung. Kepadatan penduduk
tertinggi sebesar 18,216 jiwa per km2 terdapat di Kelurahan Harapan Jaya, Kali
Baru, Kota Baru dan Medan Satria. Blok pelayanan dengan kepadatan penduduk
terendah sebesar 333 jiwa per km2 terdapat di Kelurahan Jaka Sampurna, Kranji,
dan Kayuringin Jaya.
Berdasarkan kelurahan, maka blok pelayanan terbanyak terdapat di
Kelurahan Harapan Jaya sebanyak 25 blok, sedangkan blok pelayanan paling

14

sedikit terdapat di Kelurahan Sumur Batu sebanyak dua blok. Meskipun kepadatan
penduduk bukan salah satu yang terbesar, komplek perumahan banyak dijumpai di
Kelurahan Harapan Jaya. Oleh sebab itu, infrastruktur jalan menjadi sangat
komplek. Salah satu faktor dalam penentuan jalur perpipaan adalah infrastruktur
jalan. Hal ini disebabkan karena penentuan jalur perpipaan diusahakan mengikuti
infrastruktur jalan agar relokasi lahan tidak dilakukan. Blok pelayanan paling
sedikit terdapat pada Kelurahan Sumur Batu karena pada kelurahan tersebut
memiliki Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sumur Batu. Ruang terbuka hijau serta
permukiman penduduk (kampung). Pembuatan jalur perpipaan difokuskan untuk
daerah perumahan karena memiliki infrastruktur jalan yang baik. Satu blok
pelayanan terdiri atas satu kelurahan. Namun ada juga blok pelayanan terdiri atas
empat kelurahan seperti di Kecamatan Jatisampurna.
Lokasi IPAL ditentukan untuk perencanaan tujuan akhir jalur perpipaan.
Lokasi IPAL direncanakan sebanyak empat buah di Kelurahan Jati Cempaka, Jaka
Setia, Medan Satria, dan Harapan Baru. Penentuan lokasi IPAL dipengaruhi
beberapa faktor, antara lain ketersediaan lahan kosong atau ruang terbuka hijau
(RTH), jauh dari pemukiman, dekat dengan badan air penerima, serta elevasi lahan
atau pengaliran diusahakan secara gravitasi dari dataran tinggi menuju dataran
rendah (Ginanjar 2008). Selanjutnya, penentuan lokasi lubang periksa (manhole)
diperlukan untuk pengecekan dan pemeliharaan kondisi jalur perpipaan.
Manhole adalah sarana untuk mempermudah petugas masuk ke dalam jalur
perpipaan guna membersihkan atau memperbaiki bagian dalam saluran. Menurut
Sabouni dan El Naggar (2011), manhole adalah lubang yang memungkinkan
seseorang dapat memperoleh akses untuk menuju struktur bawah tanah seperti
sistem saluran pembuangan. Manhole dapat diletakkan pada persimpangan dan
pembelokkan jalur perpipaan dengan sudut kurang dari 90°, perubahan kemiringan
saluran, arah aliran, dan diameter saluran (DSD 2013). Sebelum dapat menentukan
lokasi manhole, penentuan lokasi node perlu dilakukan. Node merupakan suatu
tempat sebagai acuan penentuan lokasi manhole. Penentuan lokasi node dilakukan
karena dalam penelitian ini, arah aliran, jalur perpipaan, kemiringan, dan diameter
saluran belum diketahui, sehingga syarat penentuan lokasi manhole belum
terpenuhi. Jarak antar node adalah 300 m. Setiap node memiliki jumlah daerah
pelayanan masing-masing. Daerah pelayanan minimum yaitu satu blok, dan daerah
pelayanan maksimum yaitu dua hingga tiga blok.
Lokasi IPAL 1 di Kelurahan Medan Satria terdiri atas 76 blok pelayanan,
meliputi Kelurahan Medan Satria, Pejuang, Kaliabang Tengah, sebagian Kelurahan
Perwira, Harapan Jaya, Kali Baru, Kota Baru, Bintara, dan Kranji. Sistem
penyaluran terdiri atas lima pipa utama dan tujuh pipa cabang. Panjang pipa utama
terjauh hingga ke lokasi IPAL 1 memiliki kisaran 6.9 km. Jumlah node pada jalur
pipa menuju IPAL 1 adalah 84 node. Lokasi IPAL 2 di Kelurahan Harapan Baru
terdiri atas 80 blok pelayanan, meliputi Kelurahan Teluk Pucung, Harapan Baru,
Marga Mulya, Harapan Mulia, Kayuringin Jaya, Marga Jaya, Margahayu, Duren
Jaya, Aren Jaya, Bekasi Jaya, sebagian Kelurahan Jaka Sampurna, Pekayon Jaya,
Kranji dan Perwira. Sistem penyaluran terdiri atas lima pipa utama dan sembilan
pipa cabang. Panjang pipa utama terjauh hingga ke lokasi IPAL 2 memiliki kisaran
9 km. Jumlah node pada jalur pipa menuju IPAL 2 sebanyak 125 node.
Lokasi IPAL 3 di Kelurahan Jati Rasa terdiri atas 68 blok pelayanan meliputi
Kelurahan Pekayon Jaya, Jaka Mulya, Jaka Setia, Sepanjang Jaya, sebagian

14

15

Kelurahan Jati Kramat, Jati Mekar, Jati Asih, Jati Rasa, Jati Bening, Pengasinan,
Bojong Rawalumbu, Bojong Menteng, dan Margahayu. Empat pipa utama dan
enam pipa cabang dengan panjang pipa utama terjauh hingga ke lokasi IPAL 3
memiliki kisaran 6.5 km. Jumlah node pada jalur pipa menuju IPAL 3 sebanyak 89
node. Lokasi IPAL 4 di Kelurahan Jati Cempaka terdiri atas 68 blok pelayanan
meliputi Kelurahan Jati Cempaka, Jati Baru, Bintara Jaya, Jati Waringin, Jati
Rahayu, Jati Makmur, sebagian Kelurahan Jati Warna, Jati Melati, Jati Murni, Jati
Mekar, Jati Bening, Jati Kramat, dan Jati Sampurna. Tiga pipa utama dan sembilan
pipa cabang dengan panjang pipa utama terjauh hingga ke lokasi IPAL 4 memiliki
kisaran 13 km. Jumlah node pada jalur pipa menuju IPAL 4 sebanyak 120 node.
Selain penentuan lokasi IPAL, lokasi Tangki Septik Komunal (TSK) perlu
ditentukan untuk menampung air limbah domestik di daerah yang jauh dari lokasi
IPAL. Tangki septik adalah salah satu cara pengolahan air limbah dan dapat
menampung limbah untuk memungkinkan padatan agar membentuk menjadi
lumpur di bagian bawah tangki (EHS 2006). Menurut Hammid dan Baki (2000),
tangki septik komunal adalah suatu sistem pengolahan air limbah secara
sedimentasi dalam populasi lebih besar. Tangki septik berfungsi untuk
mengendapkan padatan dari air limbah (Andrew 2004).
Lima tangki septik komunal terdapat di Kelurahan Jati Rangga, Jati Mekar,
Mustika Sari, Cimuning, dan Ciketing Gudik. TSK 1 terdiri atas sebelas blok
pelayanan meliputi Kelurahan Jati Karya, Jati Sampurna dan sebagian Kelurahan
Jati Rangga, Jati Raden, Jati Sari dan Jati Ranggon. Terdapat satu pipa utama dan
satu pipa cabang dengan panjang pipa utama hingga ke lokasi TSK 1 memiliki
kisaran 4.9 km. Jumlah node pada jalur pipa menuju TSK 1 sebanyak 25 node. TSK
2 terdiri atas 13 blok pelayanan meliputi Kelurahan Jati Luhur dan sebagian
Kelurahan Jati Asih, Jati Mekar, Jati Warna, Jati Murni, Jati Ranggon, Jati Sari dan
Jati Rangga. Terdapat satu pipa utama dan satu pipa cabang dengan panjang pipa
utama hingga ke lokasi TSK 2 memiliki kisaran 2.6 km. Jumlah node pada jalur
pipa menuju TSK 2 sebanyak 18 node.
TSK 3 terdiri atas sebelas blok pelayanan meliputi sebagian Kelurahan
Bojong Rawalumbu, Bojong Menteng, Bantar Gebang, Mustika Sari, Padurenan,
Mustika Jaya, Cimuning. Terdapat satu pipa utama dan satu pipa cabang dengan
panjang pipa utama menuju TSK 3 memiliki kisaran 3.8 km. Jumlah node pada jalur
pipa menuju TSK 3 sebanyak 22 node. TSK 4 terdiri atas enam blok pelayanan
meliputi sebagian Kelurahan Mustika Jaya, Pengasinan, dan Cimuning. Terdapat
satu pipa utama menuju TSK 4 dengan panjang pipa memiliki kisaran 5.4 km.
Jumlah node pada jalur pipa menuju TSK 4 sebanyak 19 node. TSK 5 terdiri atas
dua blok pelayanan meliputi sebagian Kelurahan Bantar Gebang, Cikiwul, Ciketing
Gudik, Sumur Batu, dan Padurenan. Terdapat satu pipa utama dan satu pipa cabang
dengan panjang pipa utama menuju TSK 5 memiliki kisaran 1.3 km. Jumlah node
pada jalur pipa menuju TSK 5 sebanyak 7 node. Lokasi IPAL dan TSK, blok
pelayanan, serta jalur perpipaan pada masing-masing IPAL dan TSK disajikan pada
Lampiran 2.
Perhitungan kebutuhan air didasarkan pada data yang diperoleh dari
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Baghasasi Kota Bekasi tahun 2007
hingga 2013. Jumlah pelanggan pada tahun 2007 adalah 66,189 pelanggan,
sedangkan tahun 2013 adalah 87,330 pelanggan. Berdasarkan data tersebut, maka
jumlah pelanggan pada tahun 2025 diperkirakan sebanyak 129,606 pelanggan

16

(35.24%). Sebagian air limbah dihasilkan dari sisa penggunaan air bersih sehingga
kebutuhan air bersih ditentukan berdasarkan standar Ditjen Cipta Karya
Departemen Pekerjaan Umum tahun 2005 tentang Kriteria Perencanaan Air Bersih.
Setiap manusia membutuhkan air dengan jumlah tertentu. Menurut Susana
dan Eddy (2009), beberapa faktor berpengaruh terhadap penggunaan air, antara lain
faktor kebudayaan, status sosial-ekonomi, standar hidup, kesadaran terhadap
kebersihan, penggunaan untuk hal-hal produktif, dan biaya pengeluaran untuk air
bersih. Kebutuhan air penduduk dipengaruhi oleh cuaca, standar hidup,
ketersediaan air dan metode distribusi air (Susana dan Eddy 2009). Tabel 2
menunjukan pembagian kota dan kebutuhan air bersih berdasarkan jumlah
penduduk.
Berdasarkan Tabel 2, Kota Bekasi termasuk ke dalam jenis kota metropolitan
dengan jumlah penduduk melebihi satu juta jiwa sehingga kebutuhan air bersih
terpilih sebesar 190 l/jiwa/hari. Namun, menurut PDAM Tirta Bhagasasi Kota
Bekasi, penggunaan kebutuhan air bersih sebesar 150 l/jiwa/hari. Oleh karena itu,
nilai kebutuhan air bersih terpilih sesuai standar PDAM Tirta Bhagasasi Kota
Bekasi. Kehilangan air pada tahun 2008 adalah sebesar 40%, sedangkan pada tahun
2013 sebesar 28.03%. Data tersebut menunjukan bahwa kehilangan air setiap tahun
berkurang 1.95% sehingga kehilangan air pada tahun 2025 diperkirakan sekitar 5%.
Tabel 2 Pembagian kota berdasarkan jumlah penduduk
Kategori
I
II
III
IV
V

Jenis Kota
Metropolitan
Kota Besar
Kota Sedang
Kota Kecil
Desa

Jumlah Penduduk
> 1,000,000
500,000-1,000,000
100,000-500,000
20,000-100,000
< 20,000

Kebutuhan Air Bersih
(liter/jiwa/hari)
190
170
130
100
80

Sumber: DPU 2005

Menurut Ditjen Cipta Karya PU (2005), nilai faktor harian maksimum dan
jam puncak untuk kota metropolitan adalah 1.1 dan 1.5. Nilai faktor harian
maksimum dan jam puncak pada setiap daerah berbeda-beda, tergantung jumlah
kepadatan penduduk dan jenis aktivitas pada setiap daerah (Jeya 2012). Faktor jam
puncak diperoleh melalui perbandingan debit jam puncak dan debit rata-rata harian
dalam satu minggu, sedangkan faktor harian maksimum diperoleh melalui
perbandingan debit maksimum hari dalam satu minggu dan debit rata-rata harian
dalam satu minggu (Reymond dalam Dewi 2014).
Debit air bersih pada jam puncak (Qjp) diperlukan untuk perhitungan debit air
limbah. Pada IPAL 1, debit air bersih pada jam puncak (Qjp) terbesar terdapat pada
node 46 menuju IPAL 1 yaitu sebesar 0.237 m3/dt, sedangkan Qjp terkecil terdapat
pada node 39 menuju 35 yaitu sebesar 0.0013 m3/dt. Adapun nilai Qjp rata-rata pada
IPAL 1 adalah 0.041 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada IPAL 2 terdapat pada node 126
menuju IPAL 2 yaitu sebesar 0.169 m3/dt, sedangkan Qjp terkecil terdapat pada
node 91 menuju node 92 yaitu sebesar 0.0015 m3/dt. Kemudian, Qjp rata-rata pada
IPAL 2 adalah 0.025 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada IPAL 3 terdapat pada node 48
menuju IPAL 3 yaitu sebesar 0.268 m3/dt, sedangkan nilai Qjp terkecil terdapat pada
node 12 menuju node 13 yaitu sebesar 0.0025 m3/dt. Sehubungan dengan itu, nilai

16

17

Qjp rata-rata pada IPAL 3 adalah 0.053 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada IPAL 4
terdapat pada node 119 menuju IPAL 4 yaitu sebesar 0.26 m3/dt, sedangakan nilai
Qjp terkecil terdapat pada node 34 menuju node 32 yaitu sebesar 0.0027 m3/dt.
Adapun nilai Qjp rata-rata pada IPAL 4 adalah 0.077 m3/dt.
Selanjutnya nilai Qjp terbesar pada TSK 1 terdapat pada node 25 menuju TSK
1 yaitu sebesar 0.153 m3/dt, sedangkan nilai Qjp terkecil terdapat pada node 18
menuju 19 yaitu sebesar 0.018 m3/dt. Adapun nilai Qjp rata-rata pada TSK 1 adalah
0.077 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada TSK 2 terdapat pada node 18 menuju TSK 2
yaitu sebesar 0.134 m3/dt, sedangkan nilai Qjp terkecil terdapat pada node 11
menuju node 10 yaitu sebesar 0.014 m3/dt. Kemudian, nilai Qjp rata-rata pada TSK
2 adalah 0.086 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada TSK 3 terdapat pada node 22 menuju
TSK 3 yaitu sebesar 0.182 m3/dt, sedangkan nilai Qjp terkecil terdapat pada node
16 menuju node 17 yaitu sebesar 0.037 m3/dt. Selanjutnya, nilai Qjp rata-rata pada
TSK 3 adalah 0.089 m3/dt. Nilai Qjp terbesar pada TSK 4 terdapat pada node 19
menuju TSK 4 yaitu sebesar 0.282 m3/dt, sedangkan nilai Qjp terkecil terdapat pada
node 1 menuju node 2 yaitu sebesar 0.011 m3/dt. Sehubungan dengan itu, nilai Qjp
rata-rata pada TSK 4 adalah 0.088 m3/dt. Kemudian nilai Qjp terbesar pada pada
TSK 5 terdapat pada node 5 menuju TSK 5 yaitu sebesar 0.174 m3/dt, sedangkan
nilai Qjp terkecil terdapat pada node 3 menuju node 4 yaitu sebesar 0.050 m3/dt.
Selain itu, nilai Qjp rata-rata pada TSK 5 adalah 0.087 m3/dt. Contoh hasil
perhitungan kebutuhan air bersih dapat dilihat pada Lampiran 3.
Debit dan Sistem Penyaluran Air Limbah
Perhitungan debit puncak dilakukan untuk mengetahui kuantitas air limbah
saat jam puncak pada setiap segmen di seluruh IPAL dan TSK. Penentuan debit
puncak mempengaruhi dimensi saluran air limbah. Selain debit puncak,
perhitungan debit minimum juga perlu dilakukan. Debit minimum (Qmin)
merupakan kuantitas air limbah saat pemakaian air minimum. Watson dalam Dewi
(2014) menyatakan nilai Qmin digunakan untuk penentuan kedalaman minimum
sebagai persyaratan kelayakan penggelontoran.
Nilai Qmin terbesar mengalir menuju IPAL 1 adalah 0.042 m3/dt, IPAL 2
sebesar 0.027 m3/dt, IPAL 3 sebesar 0.043 m3/dt dan IPAL 4 sebesar 0.046 m3/dt.
Qmin terbesar pada IPAL 1 terdapat pada node 46 di Kelurahan Medan Satria.
Selanjutnya, Qmin terbesar mengalir menuju IPAL 2 terdapat pada node 126 di
Kelurahan Harapan Baru. Qmin terbesar mengalir menuju IPAL 3 terdapat pada node
48 di Kelurahan Jati Rasa. Kemudian Qmin terbesar mengalir menuju IPAL 4
terdapat pada node 119 di Kelurahan Jati Cempaka.
Sehubungan dengan itu, nilai Qmin terbesar mengalir menuju TSK 1 adalah
0.014 m3/dt, TSK 2 sebesar 0.011 m3/dt, TSK 3 sebesar 0.015 m3/dt, TSK 4 sebesar
0.022 m3/dt, dan TSK 5 sebesar 0.009 m3/dt. Qmin terbesar mengalir menuju TSK 1
terdapat pada node 25 di Kelurahan Jati Mekar, Jati Melati, Jati Luhur, dan Jati
Asih. Selanjutnya, Qmin terbesar mengalir menuju TSK 2 terdapat pada node 18 di
Kelurahan Jati Karya dan Jati Rangga. Qmin terbesar mengalir menuju TSK 3
terdapat pada node 22 di Kelurahan Bojong Menteng, Mustikasari, dan Bojong
Rawalumbu. Selanjutnya, Qmin terbesar mengalir menuju TSK 4 terdapat pada node
19 di Kelurahan Cimuning dan Padurenan. Kemudian, Qmin terbesar mengalir
menuju TSK 5 terdapat pada node 5 di Kelurahan Ciketing Gudik. Nilai Qmin

18

diperoleh melalui data debit air limbah rata-rata (Qr) dan populasi ekuivalen (PE).
Nilai Qr merupakan 80% dari debit air bersih (Qam).
Menurut SCS (1989), Qpeak adalah aliran saat kedalaman banjir maksimum
mencapai struktur kontrol air sebagai akibat dari hujan lebat (badai). Menurut Irfan
et al (2010), faktor yang mempengaruhi Qpeak antara lain karakteristik hujan (lama,
jumlah, intensitas dan distribusi) serta karakteristik DAS (topografi, penggunaan
lahan). Nilai Qpeak berfungsi dalam menentukan dimensi s