Abstrak —Pada  Kecamatan  Simokerto  tercatat  1.186 kepala keluarga atau sekitar 26,6% masih membuang air limbah domestik ( black water dan grey water ) langsung ke badan air atau saluran  drainase  tanpa  ada  pengolahan.  Kondisi  sanitasi  di Kecamatan  Simokerto  dapat  dikatakan  belum  sesuai  dengan target  Rencana  Pembangunan  Jangka  Menengah  Nasional (RPJMN)  tahun  2015-2019,  salah  satunya  yakni  100%  sanitasi yang  layak.  Oleh  sebab  itu,  perlu  adanya  upaya  perbaikan sanitasi  yakni  merencanakan  instalasi  pengolahan  air  limbah domestik  ( black  water dan grey  water )  di  Kecamatan  Simokerto dan biaya yang dibutuhkan.
Instalasi  pengolahan  air  limbah  domestik  yang digunakan untuk Kecamatan Simokerto, yakni Anaerobic Baffled Reactor (ABR).  Perencanaan  ABR  berdasarkan  pada  kebutuhan lahan,  pembangunan,  pengoperasian,  perawatan, biaya investasi, dan efisiensi. Penentuan debit air limbah berdasarkan hasil survei yakni 146 liter/orang/hari dan kualitas air limbah domestik BOD, COD,  TSS,  dan  pH  yang  digunakan  dalam  perencanaan  yakni 494  mg/l,  799  mg/l,  473  mg/l,  dan  6,8  dengan  kapasitas pengolahan untuk 100 KK.
Anaerobic  Baffled  Reactor (ABR)  yang  direncanakan memiliki  6  kompartemen  dengan  diameter  pipa  inlet  110  mm. Dimensi  panjang,  lebar,  dan  kedalaman  ABR  yakni  13,2  meter, 2,6  meter,  dan  2,6  meter.  Biaya  yang  dibutuhkan  dalam pembangunan ABR ini adalah sebesar Rp. 173.700.000,00.
Kata Kunci — Anaerobic Baffled Reactor , Air Limbah Domestik, Kecamatan Simokerto, Sanitasi

## I. PENDAHULUAN
ECAMATAN Simokerto merupakan salah satu Kecamatan  di  Kota  Surabaya  yang  memiliki  kepadatan penduduk  tertinggi.  Berdasarkan  data  Badan  Pusat  Statistik Kota  Surabaya  tahun  2015,  kepadatan  penduduk  Kecamatan Simokerto  pada  hasil  sensus  penduduk  tahun  2010  yakni 30.571 jiwa/km 2 . Kepadatan penduduk tinggi disebabkan oleh peningkatan  jumlah  penduduk  yang  tidak  diiringi  dengan bertambahnya  luas  wilayah.  Akibatnya  kepadatan  penduduk tinggi menyebabkan menurunnya kualitas lingkungan [1].  Hal ini  terbukti  bahwa  berdasarkan  Laporan  Studi  EHRA ( Environmental Health Risk Assessment ) Kota Surabaya 2010, Kecamatan  Simokerto  berada  pada  kluster  4  (area  beresiko tinggi) terhadap kesehatan lingkungan dan rawan sanitasi.
Bedasarkan  data  Puskesmas  Tambakrejo  dan  Simolawang (2015),  bahwa  di  Kecamatan  Simokerto  tercatat  1.186  kepala
keluarga atau sekitar 26,6% yang masih membuang air limbah domestik ( black water dan grey water ) langsung ke badan air atau  saluran  drainase  tanpa  ada  pengolahan  terlebih  dahulu. Apabila  jumlah  air  limbah  domestik  ( black  water dan grey water )  yang  dibuang  berlebihan,  melebihi  dari  kemampuan alam  untuk  menerimanya,  maka  akan  terjadi  kerusakan lingkungan  [2]  dan  dapat  meningkatkan  potensi  masyarakat terkena  penyakit  diare  dan  demam  berdarah  [3].  Berdasarkan data Dinas Kesehatan Kota Surabaya tahun 2013 di Puskesmas Tambakrejo  dan  Simolawang  tercatat  2.213  orang  yang terkena  penyakit  diare  dan  45  orang  terkena  penyakit  demam berdarah. Penanggulangan penyakit diare dan demam berdarah dapat  dilakukan  dengan  upaya  perbaikan  sanitasi  [4].  Hal  ini juga  belum  sesuai  dengan  target  Rencana  Pembangunan Jangka  Menengah  Nasional  (RPJMN)  tahun  2015-2019 yakni 100  :  0  :  100,  dimana  100%  dalam  pelayanan  air  bersih,  0% kawasan  permukiman  kumuh,  dan  100%  sanitasi  yang  layak. Oleh  karena  itu,  pentingnya  upaya  perbaikan  sanitasi  dalam pemenuhan  salah  satu  target  RPJMN  2015-2019  maka dilakukan  perencanaan  Instalasi  Pengolahan  Air  Limbah (IPAL) domestik di Kecamatan Simokerto Kota Surabaya.

## II. METODOLOGI PERENCANAAN

## A. Ide Perencanaan
Ide  perencanaan  didapatkan  dari  kondisi  realita  di Kecamatan  Simokerto,  dimana  kondisi  realitanya  tidak  sesuai dengan  kondisi  ideal  yang  direncanakan  oleh  pemerintah. Kondisi realita di Kecamatan Simokerto tercatat 1.186 Kepala Keluarga  atau  sekitar  26,6%  yang  membuang  air  limbah domestik  ( black  water dan grey  water )  ke  saluran  drainase tanpa  adanya  pengolahan,  sedangkan  pada  kondisi  idealnya adalah  saluran  drainase  harus  bebas  dari  air  limbah  domestik dan  salah  satu  target  dari  RPJMN  2015-2019  yakni  100% masyarakat memiliki sanitasi yang layak.

## B. Ruang Lingkup
Ruang lingkup yang digunakan pada perencanaan ini adalah sebagai berikut:
1. Daerah  studi  perencanaan  pada  daerah  BABS  yakni sebagian  warga  RT  07  RW  05  Kelurahan  Kapasan, sebagian  warga  RT  01  RW  01,  RT  04  RW  09  dan  RT 04,05,06,07  RW  03  Kelurahan  Tambakrejo,  dan  sebagian

## Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Simokerto Kota Surabaya
Ragil Tri Setiawati dan Ipung Fitri Purwanti
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : purwanti@enviro.its.ac.id
K
warga  RT  06  RW  02,  RT  01,02  RW  03,  RT  03  RW  04 Kelurahan  Simolawang  Kecamatan  Simokerto.  Daerah pelayanan dapat dilihat pada Gambar 1.
2. Air limbah yang diolah yakni grey water dan black water . 3. Parameter yang digunakan BOD, COD, TSS, dan pH.
4. Baku  mutu  efluen  air  limbah  domestik  yang  digunakan sesuai  dengan  Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72 Tahun  2013  pada  Lampiran  III  poin  4  tentang  baku  mutu air  limbah  domestik,  rumah  makan,  perkantoran, perniagaan, apartemen, perhotelan, dan asrama.
5. Aspek yang ditinjau adalah aspek teknis dan aspek biaya..
6. Desain tipikal bangunan pada perencanaan yakni untuk 100 KK.
Gambar 1. Lokasi wilayah perencanaan

## C. Pengumpulan Data
Data  yang  digunakan  dalam  perencanaan  IPAL  di Kecamatan  Simokerto  adalah  data  primer  dan  data  sekunder. Data  primer  yakni  meliputi  survei  lapangan,  karakteristik  air limbah  domestik  wilayah  perencanaan  ( black  water dan grey water ),  dan  wawancara  warga  wilayah  perencanaan  mengenai kuantitas  dan  kegunaan  air  bersih.  Penentuan  jumlah responden  mengacu  Peraturan  Menteri  Pekerjaan  Umum Nomor  18  Tahun  2007  tentang  Tata  Cara  Survei  yakni menggunakan rumus sebagai berikut:
(1) (4.1) (2)
Dimana:
n = Jumlah sampel
N = Jumlah penduduk yang dilayani
P =  Rasio  dari  unsur  dalam  sampel  yang  memiliki  sifat yang diinginkan (P=0,5)
B
= Bound of Error (tingkat kesalahan tiap sampel)
t = Tingkat kepercayaan
Data sekunder yang digunakan meliputi data jumlah penduduk, peta  wilayah  perencanaan,  kondisi eksisting sanitasi  (Buang Air Besar Sembarangan), dan HSPK Kota Surabaya 2015.
III. HASIL PERENCANAAN
1. Proyeksi Penduduk Wilayah Perencanaan Pada  daerah  perencanaan  memungkinkan  terjadinya pertumbuhan  penduduk  secara  vertikal,  sehingga  pada perencanaan ini menggunakan proyeksi penduduk selama lima tahun  ke  depan  menggunakan  metode Least  Square .  Tujuan proyeksi  penduduk  untuk  mengetahui  jumlah  pertumbuhan penduduk  pada  daerah  pelayanan.  Hasil  proyeksi  penduduk yang  dilayani  di  Kelurahan  Kapasan  pada  tahun  2020  adalah 285  jiwa,  Kelurahan  Tambakrejo  adalah  1.318  jiwa,  dan  di Kelurahan Simolawang adalah 761 jiwa.
2. Debit Air Limbah Domestik
Penentuan  debit  air  limbah  domestik  didapatkan  dari  hasil wawancara.  Berdasarkan  metode  survei,  jumlah  responden yang digunakan dari 419 KK BABS (1KK terdiri dari 5 orang) yang  dilayani  adalah  55  KK.  Hasil  wawancara  responden menujukkan  bahwa  67%  responden  menggunakan  air  PDAM sebagai  sumber  air  bersihnya  dengan  pemakaian  rata-ratanya 172 liter/orang/hari. Pemanfaatan air bersih yakni untuk MCK, air  minum,  masak,  dan  sebagian  kecil  untuk  usaha.  Pada perencanaan ini, air limbah domestik yang diolah yakni berasal dari  kegiatan  MCK,  sehingga  diasumsikan  air  limbah  yang dihasilkan adalah 85% dari air bersih yang digunakan. 3. Kualitas Air Limbah Domestik Kualitas  rata-rata  air  limbah  domestik  yang  diambil  tiap  1 minggu  sekali  selama  3  minggu  berturut-turut  pada  daerah perencanaan di Kecamatan Simokerto adalah sebagai berikut: - BOD = 494 mg/l
- COD = 799 mg/l - TSS = 473 mg/l - pH = 6,8
4. Desain ABR Desain perencanaan  ABR menggunakan rumus perhitungan yang  mengacu  pada  literatur  [5].  Kriteria  desain  yang digunakan untuk merencanakan ABR yakni sebagai berikut: - Organic Loading Rate (OLR)     = < 3Kg COD/ m 3 . hari - Hydraulic Retention Time (HRT) =  > 8 jam
- Kecepatan aliran (Vup)          = < 2 m/jam
- Panjang kompartemen           = 50%-60% kedalaman ABR
Pada perencanaan ini direncanakan unit ABR sebagai berikut:
- Jumlah penduduk       = 500 jiwa
- Debit air limbah total    = 73,1 m 3 /hari
- Waktu pengaliran       = 24 jam
- Waktu pengurasan      = 2 tahun
- Lebar unit ABR        = 2 meter
- Kedalaman air         = 2 meter
- Panjang kompartemen   = 1,2 meter
- Jumlah kompartemen    = 6 buah
- Temperatur air limbah   = 28 o C
- Rasio SS/COD         =0,42 (kriteria desain 0,35-0,45) Unit  ABR  terdiri  dari  tangki  pengendap  dan  kompartemen. Perhitungan  efisiensi removal kedua  bagian  tersebut  yakni sebagai berikut:
a. Tangki pengendap ABR
Tangki pengendap pada unit ini memiliki panjang 4,5 meter. Penentuan panjang tangki pengendap berdasarkan faktor debit
air  limbah  tiap  hari,  pengurasan,  konsentrasi  BOD,  waktu tinggal  air  limbah,  dan  laju  akumulasi  lumpur.  Selanjutnya dilakukan  perhitungan  efisiensi removal COD  yang  dapat diketahui dari Gambar 2 dengan menggunakan HRT di tangki pengendap.  Berdasarkan  Gambar  2  didapatkan  nilai  faktor removal COD  adalah  0,4  yang  selanjutnya  dikalikan  dengan rasio  SS/COD  kemudian  dibagi  0,6,  maka  efisiensi removal COD di tangki pengendap unit ABR ini sebesar 28%.
Gambar 2. Faktor COD removal dengan HRT Efisiensi removal BOD  di  tangki  pengendap  dapat  diketahui dari  Gambar  3  dengan  menggunakan  persentase removal COD.  Berdasarkan  Gambar  3  didapatkan  nilai  faktor  BOD removal adalah  1,06  yang  selanjutnya  dikalikan  dengan persentase removal COD,  maka  efisiensi removal BOD  di tangki pengendap unit ABR ini sebesar 30%.
Gambar 3. Faktor BOD removal dengan COD removal b. Kompartemen ABR
Konsentrasi  COD  dan  BOD  yang  masuk  ke  kompartemen adalah  575  mg/l  dan  348  mg/l.  Perhitungan  efisiensi  COD kompartemen  didapatkan  dari  hasil  perkalian  empat  faktor, yakni  faktor overloading ,  faktor strength ,  faktor  temperatur, dan  faktor  kompartemen.  Penentuan  nilai  faktor overloading dapat  diketahui  dari  Gambar  4  dengan  menggunakan  OLR BOD  yang  masuk  ke  kompartemen.  OLR  yang  masuk  ke kompartemen adalah 0,882 kg/m 3 .hari. Berdasarkan Gambar 4 didapatkan nilai faktor overloading nya adalah 1.
Gambar 4. Faktor overloading Penentuan  nilai  faktor strength dapat  diketahui  dari  grafik pada Gambar 5 dengan menggunakan konsentrasi BOD (mg/l) yang  masuk  ke  kompartemen  ABR.  Konsentrasi  BOD  yang masuk ke kompartemen adalah 348 mg/l. Berdasarkan Gambar 5 didapatkan nilai faktor strength nya adalah 0,89.
Gambar 5. Faktor strength
Penentuan nilai faktor temperatur dapat diketahui dari Gambar 6  dengan  menggunakan  temperatur  air  limbah  domestik. Berdasarkan  Gambar  6  didapatkan  nilai  faktor  temperaturnya adalah 1,03.

## Gambar 6. Faktor temperatur
Penentuan  nilai  faktor  kompartemen  dapat  diketahui  dari Gambar  7  dengan  jumlah  kompartemen  yang  direncanakan.
Berdasarkan Gambar 7 didapatkan nilai faktor
kompartemennya adalah 1,08.
Gambar 7. Faktor kompartemen Efisiensi removal COD  di  kompartemen  ABR  adalah  92%, dimana  total  efisiensi removal COD  pada  IPAL  adalah  94%. Total  efisiensi removal BOD  pada  IPAL  dapat  diketahui  dari Gambar  8  dengan  menggunakan  total  efisiensi removal COD pada  IPAL  dikalikan  nilai  faktor.  Berdasarkan  Gambar  8 didapatkan  nilai  faktornya  adalah  1,025.  Maka,  total  efisiensi removal BOD  pada  IPAL  adalah  97%,  dimana  efisiensi removal BOD pada kompartemennya adalah 95%.
Gambar 8. Faktor rasio efisiensi BOD Efisiensi removal BOD  dan  COD  pada  unit  ABR menghasilkan  kualitas efluen air  limbah  domestik  yang memenuhi baku mutu sesuai dengan Peraturan Gubernur Jawa Timur  Nomor  72  Tahun  2013.  Jadi  dimensi  ABR  yang didapatkan pada perencanaan ini adalah sebagai berikut:
- Lebar ABR                = 2 meter
- Kedalaman air di ABR     = 2 meter
- Freeboard = 0,3 meter
- Panjang tangki pengenap   = 4,5 meter
- Panjang tiap kompartemen  = 1,2 meter
- Jumlah kompartemen      = 6 buah
Penentuan  dimensi  ABR  tetap  memperhatikan  kriteria  desain pada  literatur  [5],  sehingga  perlu  dilakukan  perhitungan  nilai kecepatan  aliran upflow (Vup),  waktu  detensi  (HRT),  dan beban  organik  COD  (OLR)  di  kompartemen.  Hasil perhitungan Vup, HRT, dan OLR COD adalah sebagai berikut:
- Kecepatan aliran (Vup)          = 1,27 m/jam
- Hydraulic Retention Time (HRT) =  9,5 jam
- Organic Loading Rate (OLR)     =1,46 kg COD/ m 3 . hari Tampak  atas  dan  denah  bangunan  ABR  dapat  dilihat  pada Gambar 9. Potongan memanjang (A-A) unit ABR dapat dilihat pada  Gambar  10.  Potongan  melintang  (B-B,  C-C,  dan  D-D) unit ABR dapat dilihat pada Gambar 11.
(a) (b)
Gambar 9. Tampak atas ABR (a) dan denah ABR (b)
Gambar 10. Potongan memanjang ABR
(a) B-B
(b) C-C (c) D-D
Gambar 11. Potongan melintang ABR
5. Perencanaan Lokasi Peletakkan ABR
Perencanaan  pembangunan  ABR  diletakkan  di  bawah jalan  dan  bahu  jalan.  Kelas  jalan  pada  wilayah  perencanaan berdasarkan  beban  kendaraan  yakni  kelas  jalan  III  A,  dimana muatan  beban  terberat  yang  diizinkan  melintas  adalah  8  ton. Berdasarkan kelas jalan, maka kekuatan beton yang digunakan dalam  pembangunan  ABR  adalah  beton  K-200.  Selain  itu, pondasi  yang  digunakan  merupakan  jenis  pondasi  telapak yakni  pondasi  dari  beton  bertulang  dimana  ketebalan  beton yang  digunakan  adalah  0,15  meter.  Berdasarkan  hasil  survei
lapangan,  rencana  lokasi  peletakkan  ABR  pada  Kelurahan Kapasan  dapat  dilihat  pada  Gambar  12,  rencana  lokasi peletakkan  ABR  pada  Kelurahan  Tambakrejo  dapat  dilihat pada  Gambar  13.  Rencana  lokasi  peletakkan  ABR  pada Kelurahan Simolawang dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 12. Rencana lokasi peletakkan ABR di Kelurahan Kapasan
Gambar 13. Rencana lokasi peletakkan ABR di Kelurahan Tambakrejo
Gambar 14. Rencana lokasi peletakkan ABR di Kelurahan Simolawang

## IV. RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
Rencana  anggaran  biaya  pada  perencanaan  ini  mengacu pada  Harga  Satuan  Pokok  Kegiatan  (HSPK)  Kota  Surabaya 2015.  Pada  perencanaan  pembanguan  ABR  dibagi  menjadi  3 tahapan  yakni  tahap  persiapan,  tahap  pekerjaan  utama,  dan tahap finishing .  Ketiga  tahapan  tersebut  mempunyai  uraian kegiatan dan nilai HSPK. Berdasarkan nilai HSPK dan volume pekerjaan  pembangunan  ABR,  maka  dapat  diketahui  total biaya  yang  dibutuhkan  tiap  pekerjaannya.  Rincian  biaya  tiap kegiatan  dan  total  biaya  dalam  pembangunan  ABR  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Rancangan Anggaran Biaya No Uraian Kegiatan Satuan Total Biaya (Rp) 1 Pembersihan lapangan "ringan" dan perataan m 2 Rp               406.404 2 Pembongkaran paving yang tidak dipakai kembali m 2 Rp               162.562 3 Pengukuran dan pemasangan bouwplank m 2 Rp            8.700.624 Rp            9.269.590 1 Penggalian tanah biasa untuk konstruksi m 3 Rp           10.267.452 2 Pengangkutan tanah dari lubang galian dalamnya lebih dari 1m m 3 Rp            2.093.364 3 Pekerjaan balok beton bertulang (200 kg besi+bekisting) m 3 Rp            6.971.319 4 Pekerjaan kolom beton bertulang (150 kg besi+bekisting) m 3 Rp            5.644.492 5 Pekerjaan dinding beton bertulang (200 kg besi+bekisting) m 3 Rp           90.905.196 6 Pekerjaan plat beton (1Pc:2 Ps:3Kr)
m 3 Rp           29.350.284 7 Pemasangan pipa air kotor diameter 4' m Rp            4.636.632 8 Pelapisan waterproofing m 2 Rp           12.365.392 Rp         162.234.131 1 Pengurugan tanah dengan pemadatan m 3 Rp            1.410.406 2 Pembersihan lapangan dan perataan tanah m 3 Rp               812.808
Rp            2.223.214 173.726.935 Rp Total Jumlah Tahap Finishing Jumlah Tahap Pekerjaan Utama Tahap Persiapan Jumlah
Berdasarkan  Tabel  1,  maka  rancangan  anggaran  biaya  yang dibutuhkan  untuk  pembangunan  ABR  yang  diletakkan dibawah jalan adalah Rp. 173.700.000,00. Adapun pembangunan  ABR  yang  diletakkan  dibahu  jalan  adalah  Rp. 173.500.000,00.  Perbedaan  harga  pembangunan  di  kedua lokasi tersebut yakni pada kegiatan pembongkaran paving .

## V. KESIMPULAN
1. Perencanaan  pengolahan  limbah  domestik  di  Kecamatan Simokerto  digunakan Anaerobic  Baffled  Reactor (ABR). Unit  ABR  yang  direncanakan  yakni  tipikal  untuk  setiap 100  KK  yang  terdiri  dari  tangki  pengendap  dan  6 kompartemen.  Total  panjang,  lebar,  dan  kedalaman  ABR adalah 13,2 meter, 2,6 meter, dan 2,6 meter.
2. Biaya yang dibutuhkan untuk pembangunan satu unit ABR di Kecamatan Simokerto yakni sebesar Rp. 173.700.000,00 (peletakkan  di  bawah  jalan)  dan  Rp.  173.500.000,00
(peletakkan di bawah bahu jalan).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Prameswari,  RA.  Prahastiwi.  2014.  Perencanaan  Pelayanan  Air Limbah  Komunal  di  Desa  Krasak  Kecamatan  Jatibarang Kabupaten  Indramayu. Skripsi .  Fakultas  Teknik  Sipil  dan Perencanaan, ITS. Surabaya.
[2] Wulandari,  Puji  Retno.  2014. Perencanaan  Pengolahan  Air Limbah  Sistem  Terpusat  (Studi  Kasus  di  Perumahan  PT. Pertamina  Unit  Pelayanan  III  Plaju  –  Sumatera  Selatan) . Fakultas  Teknik  Sipil  dan  Perencanaan  Universitas  Sriwijaya, Volume 2 Nomor 3.
[3] Khairina,  Nadfizah.  2015.  Perencanaan  Teknologi  Sanitasi sebagai  Upaya  Bebas  Buang  Air  Besar  Sembarangan  di Kecamatan  Genteng. Skripsi .  Fakultas  Teknik  Sipil  dan Perencanaan, ITS. Surabaya.
[4] Umiati.  2009. Hubungan  Antara  Sanitasi  Lingkungan  dengan Kejadian  Diare  pada  Balita  di  Wilayah  Kerja  Puskesmas Nogosaro  Kabupaten  Boyolali  Tahun  2009 .  FKM  Universitas Muhammadiyah. Surakarta.
[5] Sasse,  Ludwig.  1998. Decentralised  Wastewater  Treatment  in Developing Countries (DEWATS) . Jerman: BORDA.