Abstrak — Kecamatan  Semarang  Barat  yang  ditetapkan sebagai  kawasan  permukiman,  perdagangan,  dan  jasa,  belum memiliki sistem  pengolahan air limbah. Kecamatan Semarang Barat  merupakan  kecamatan  dengan  kepadatan  tinggi sehingga  menurut  Perda  Kota  Semarang  No.  14  tahun  2011 membutuhkan sistem pengolahan secara komunal. Perencanaan  sistem  pengolahan  air  limbah  terdiri  dari  sistem penyaluran  (SPAL)  dan  instalasi  pengolahan  (IPAL)  beserta rencana  investasinya.  Perencanaan  diawali  dengan  membagi area  pelayanan  menjadi  5 cluster .  Pengumpulan  data  primer meliputi  survei  lokasi  dan  kualitas  influen  air  limbah.  Data sekunder yang dibutuhkan adalah jumlah penduduk, rekening PDAM  pelanggan,  peta  wilayah,  baku  mutu  air  limbah domestik, dan HSPK Kota Semarang tahun 2016. Perencanaan sistem penyaluran air limbah ini  menggunakan sistem shallow sewer .  Unit  IPAL  menggunakan  kombinasi anaerobic  baffled reactor  -anaerobic  filter .  Sistem  penyaluran  menggunakan konsep shallow sewer . Jenis  pipa yang  digunakan  adalah  PVC dengan  diameter  100  mm – 250  mm.  Kualitas  influen  yang diolah  adalah  BOD  162  mg/L,  COD  268  mg/L,  dan  TSS  210 mg/L.  IPAL  yang  direncanakan  adalah  ABR-AF  yang  terbagi menjadi  beberapa  unit  dan  disusun  secara  paralel. Cluster 1 terdiri dari 3 unit dengan luas 106,42m 2 . IPAL cluster 2 terdiri dari  3  unit  dengan  luas  122,47m 2 . Cluster 3  terdiri  dari  1  unit dengan luas 28,5 m 2 . IPAL cluster 4 terdiri dari 3 unit dengan luas 244,2 m 2 . Cluster 5 terdiri dari 3 unit dengan luas 151,62 m 2 .  Rencana  investasi  per  KK  antara  Rp  2.500.000,00  hingga Rp 5.000.000,00 dan biaya retribusi Rp 3.000 – 5.000 /bulan.
Kata Kunci — ABR, AF, Domestik, SPAL, Semarang

## I. PENDAHULUAN
OTA  Semarang  sebagai  salah  satu  kota  besar  di Indonesia sekaligus ibukota dari Provinsi Jawa Tengah tak  luput  dari  permasalahan  air  limbah.  Penanganan  air limbah greywater di  Kota  Semarang  sebanyak  94,06% dibuang ke saluran drainase dan 5,94% diresapkan ke dalam tanah. Blackwater ,  atau  air  limbah  dari  toilet,  langsung dialirkan  menuju  septik  tank  atau  tangki  septik,  sedangkan air  limpasan  dari  tangki  septik  diresapkan  ke  tanah  atau dibuang kesaluran umum [1].
Kecamatan  Semarang  Barat  sebagai  salah  satu  kawasan yang  peruntukannya  untuk  permukiman,  perdagangan,  dan jasa, termasuk dalam daerah dengan kepadatan tinggi.  Studi kasus  diambil  dari  5  kelurahan  di  kecamatan  Semarang Barat, yaitu kelurahan Karangayu, Krobokan, Salamanmloyo,  Cabean,  dan  Bojongsalaman.  Daerah permukiman  di  5  kelurahan  tersebut  masih  membuang  air limbahnya ke saluran drainase yang kemudian disalurkan ke sungai atau diresapkan di tanah.
Greywater yang  dibuang  langsung  ke  saluran  drainase tanpa  pengolahan  terlebih  dahulu  dapat  menyebabkan penipisan oksigen, peningkatan kekeruhan, eutrofikasi, serta kontaminasi  mikroba  dan  bahan  kimia  terhadap  badan  air
[2].  Tangki  septik  berkontribusi  sebagai  sumber  pencemar melalui  kontaminasi  langsung  dan  tidak  langsung. Kontaminasi langsung seperti bakteri pathogen, nutrient, zat organik.  Sedangkan  kontaminasi  tidak  langsung  dari masuknya  air  yang  dapat  meningkatkan  penyebaran kontaminan  dan  atau  kelangsungan  mikroba  [3].  Sehingga perlu adanya pengolahan terhadap greywater dan efluen dari tangki  septik  untuk  mengurangi  pencemaran  terhadap lingkungan.
Pada dokumen Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional  (RPJMN)  tahun  2015-2019  telah  disebutkan mengenai target 100:0:100. Target 100:0:100 meliputi 100% pelayanan air minum, 0% kawasan permukiman kumur, dan 100%  sanitasi  yang  layak.  Sanitasi  yang  dimaksud mencakup  air  limbah,  drainase  dan  persampahan.  Untuk penanganan  air  limbah,  sasaran  yang  direncanakan  adalah penambahan  infrastruktur,  air  limbah  sistem  terpusat, pengolahan air limbah komunal, dan peningkatan pengelolaan  lumpur  tinja  melalui  pembangunan  IPLT  di berbagai kota/kabupaten di Indonesia.
Peraturan Daerah Kota Semarang Nomor 14 Tahun 2011 tentang  Rencana  Tata  Ruang  Wilayah  tahun  2011-2031, menyebutkan  rencana  sistem  pembangunan  ipal  komunal diarahkan untuk semua kecamatan dengan kepadatan tinggi, salah  satunya  adalah  Kecamatan  Semarang  Barat.  Oleh karena itu, perlu adanya perencanaan sistem pengolahan air limbah komunal di kecamatan tersebut.
Teknologi  pengolahan  limbah  yang  paling  banyak digunakan  di  sistem  pengolahan  limbah  skala  kawasan  di Indonesia  adalah Anaerobic  Baffled  Reactor (ABR). Teknologi  ini  dipilih  karena  memiliki  beberapa  kelebihan seperti  biaya  operasional  yang  rendah,  efisiensi  pengolahan tinggi, tidak memakan banyak lahan karena dapat dibangun di bawah tanah [4]. Salah satu kelemahan dari ABR adalah penyisihan  suspended  solid  yang  rendah  dan  dapat terbawanya suspended  solid ke  outlet  [5].  Media  filter diletakkan  pada  kompartemen  akhir  untuk  menahan suspended  solid agar  tidak  ikut  terbawa  keluar  outlet.  Unit pengolahan  yang  direncanakan  adalah anaerobic  baffled reactor dengan kombinasi anaerobic filter [6].

## II. GAMBARAN UMUM WILAYAH
Kecamatan  Semarang  Barat  terdiri  dari  16  kelurahan. Wilayah  studi  yang  dipilih  adalah  5  kelurahan,  yaitu Kelurahan  Karangayu,  Krobokan,  Salamanmloyo,  Cabean, dan  Bojong  Salaman.  Kelima  kelurahan  tersebut  dipilih karena  merupakan  kelurahan  dengan  permukiman  padat. Pada  wilayah  tersebut  akan  dilayani  dalam  perencanaan SPAL  dan  juga  akan  disediakan  unit  bangunan  IPAL Komunal  untuk  kawasan  permukimannya.  Lokasi  daerah perencanaan dapat dilihat pada Gambar 1.

## Perencanaan Sistem Penyaluran dan Pengolahan Air Limbah Domestik Kecamatan Semarang Barat Kota Semarang
Aulia Rahmanissa dan Agus Slamet
Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : suga@enviro.its.ac.id
K
Gambar 1. Peta Daerah Perencanaan. Sumber: Citra satelit Google Earth, 2017
Sebagian  besar  wilayah  perencanaan  merupakan  dataran dengan  elevasi  datar.  Untuk  kelurahan  Salamanmloyo  dan Bojongsalaman,  memiliki  area  yang  elevasinya  lebih  tinggi dari  area  lainnya.  Jumlah  penduduk  yang  tinggal  di Kelurahan  Karangayu,  Krobokan,  Salamanmloyo,  Cabean, dan  Bojongsalaman  berjumlah  40.048  jiwa.  Total  luas daerah adalah 2,79 km 2 .

## III. METODE PERENCANAAN

## A. Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  dibutuhkan  dalam  perencanaan  ini. Data yang dibutuhkan dibagi menjadi dua, yaitu data primer dan data sekunder. Data- data tersebut antara lain:
a. Data Primer
- Survei Lokasi
Survei  lokasi  dibutuhkan  untuk  melihat  langsung kondisi  yang  ada  di  lapangan,  berupa  rencana  lokasi penempatan IPAL, luas lahan dan kondisi jalan
- Kualitas Influen Air Limbah
Kualitas influen air limbah didapatkan dengan mengambil sampel  dengan  cara random  sampling pada  saluran  air buangan permukiman, Sampel kemudian diuji sesuai dengan parameter  BOD,  COD,  TSS,  pH,  minyak  dan  lemak. Parameter ini sesuai dengan parameter baku mutu air limbah Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 68 tahun 2016
b. Data Sekunder
- Rekening air pelanggan PDAM
- Jumlah penduduk
- Peta RTRW
- Baku  mutu  air  limbah  menurut  Peraturan  Menteri Lingkungan Hidup No. 68 tahun 2016 tentang baku mutu air limbah domestik
- Harga satuan pokok (HSPK) Kota Semarang tahun 2016

## B. Analisis dan Pembahasan
Pada bagian ini dibahas mengenai dua aspek yaitu, aspek teknis  dan  finansial.  Pembahasan  aspek  teknis  meliputi pengolahan  data  primer  dan  sekunder,  perencanaan  sistem penyaluran air limbah dan perencanaan instalasi pengolahan air limbah yang digunakan beserta penyusunan gambar jalur SPAL,  denah,  potongan,  detail  dan  profil  hidrolis.  Untuk aspek  biaya  meliputi  perhitungan  BOQ  dan  RAB  yang disesuaikan  dengan  harga  satuan  pokok  (HSPK)  di  Kota Semarang tahun 2016.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Penentuan Debit Perencanaan
Debit  air  bersih  diketahui  dari  rata-rata  pemakaian  air PDAM selama 3 bulan terakhir (Desember 2016 – Februari 2017).  Pemakaian air bersih per orang per hari adalah 180,6 L/orang/hari.  Debit  air  limbah  ditetapkan  dari  80% pemakaian  air  bersih,  sehingga  didapatkan  debit  air  limbah adalah 144,5 L/orang/hari.

## B. Penentuan Cluster
Daerah  perencanaan  memiliki  total  penduduk  sebesar 40.408  orang.  karena  banyaknya  jumlah  penduduk  yang terlayani,  maka  dibuat  sistem cluster untuk  mencegah dimensi  ipal  yang  besar,  mengurangi  kebutuhan  lahan  pada satu  tempat  serta  mengurangi  biaya  pemompaan  karena penanaman  pipa  yang  terlalu  dalam.  Wilayah  terbagi menjadi  5 cluster yang  berbeda.  Pembagian cluster dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pembagian Cluster Cluster Kelurahan Jumlah Penduduk (jiwa) Cluster 1 Salaman Mloyo 3624 Cluster 2 Karangayu 3664 Cluster 3 Cabean, Bojongsalaman 12072 Cluster 4 Krobokan 15604 Cluster 5 Karangayu 5332
Peta pembagian cluster dapat dilihat pada Gambar 1.
Cluster  1,  2,  4,  dan  5  memanfaatkan  lahan  kosong  atau fasilitas  umum  untuk  penempatan  instalasi  pengolahan  air limbah  (IPAL)  akan.  Penempatan  IPAL  cluster  3  akan berada  di  bawah  jalan  permukiman  karena  keterbatasan lahan.  Sehingga  untuk  cluster  3  berupa  desain  IPAL  yang tipikal untuk kapasitas pelayanan tertentu.

## C. Perencanaan Sistem Penyaluran Air Limbah (SPAL)
Sistem  penyaluran  air  limbah  (SPAL)  menggunakan sistem shallow  sewer. Sistem  tersebut  cocok  diterapkan untuk  permukiman  yang  belum  teratur  dan  memiliki kepadatan  tinggi.    Sistem  penyaluran  terbagi  menjadi saluran  tersier,  sekunder  dan  primer.  Jaluran  dan  lokasi IPAL  per cluster dapat  dilihat  pada  Gambar  3  hingga Gambar 7.
Dalam  merencanakan  SPAL  slope  penting  dalam perhitungan  dimensi.  Daerah  perencanaan  sebagian  besar adaalah area dengan elevasi datar, sehingga perlu ditentukan slope  rencana.  Slope  minimum  ditentukan  sebesar  0,003. Diameter  pipa  yang  digunakan  untuk shallow  sewer adalah 100 mm – 250 mm. Jenis pipa adalah PVC tipe AW.

## D. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)
Kualitas  influen  berrdasarkan  hasil  sampling  untuk perencanaan ini dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Karakteristik Air Limbah Parameter Satuan Hasil Analisis* Baku Mutu** BOD mg/L 162 30 COD mg/L 268 100 TSS mg/L 210 30 Minyak dan Lemak mg/L 20 5 Amoniak mg/L 48,57 10 pH 6,95 6 - 9 Total Coliform MPN/100ml 22 x 10 8 3000 * Laboratorium Manajemen Kualitas Lingkungan ITS, 2017
** Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  No.  68  Tahun 2016
Gambar 2. Peta Pembagian Cluster.
Gambar 3. Jalur SPAL dan lokasi IPAL Cluster 1.
Gambar 4. Jalur SPAL dan lokasi IPAL Cluster 2.
Gambar 5. Jalur SPAL dan lokasi IPAL Cluster 3.
Gambar 6. Jalur SPAL dan lokasi IPAL Cluster 4.
Gambar 7. Jalur SPAL dan lokasi IPAL Cluster 5.
Unit  IPAL  yang  direncanakan  merupakan  kombinasi anaerobic  baffled  reactor dan anaerobic  filter (ABR-AF). Kompartemen anaerobic filter diletakkan setelah kompartemen  ABR.  Media  filter  yang  digunakan  adalah media  sarang  tawon.  Debit  perencanaan  besar  sehingga IPAL  terbagi  menjadi  beberapa  unit  secara  paralel  untuk mendapatkan  efisiensi  yang  optimum.  Semua cluster memanfaatkan  lahan  kosong  atau  fasilitas  umum  yang  ada, kecuali cluster 3. Cluster 3  memanfaatkan  jalan permukiman,  sehingga  unit  IPAL  direncanakan  tipikal.
Diagram  alir  unit  IPAL  untuk  semua cluster ditetapkan sama, sebagaimana dijelaskan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Diagram pengolahan.
Perhitungan  dimensi  mengacu  pada  kriteria  desain sebagai berikut [7]:
Kriteria desain ABR Removal COD                 = 65%- 90% Removal BOD                 = 70% - 95% Hydraulic Retention Time (HRT)  = 6 – 24 jam Kecepatan aliran (Vup) [8]       = <1,0 m/jam Jumlah kompartemen            = 3 – 6 Kriteria desain AF Luas permukaan media          = 90 – 300 m 2 /m 3
Organic loading = 4 – 5 kg COD/m 3 .hari Hydraulic retention time = 1,5 – 2 hari Hasil perhitungan dimensi unit IPAL adalah sebagai berikut Cluster 1 Cluster 1 melayani 3624 jiwa (908 KK). Debit air limbah domestik  sebesar  7,4  L/detik.  IPAL  terbagi  menjadi  3  unit ABR-AF sehingga debit pengolahan untuk 1 unit adalah 2,5 L/detik.
Hasil  perencanaan  unit  IPAL  terdiri  dari  bak  pengendap, anaerobic  baffled  reactor ddengan  4  kompartemen  dan  1 kompartemen anaerobic  filter .  Dimensi  total  IPAL  yang dibutuhkan adalah 15,65 m x 6,8 m x 4,2 m dengan kualitas efluen  COD  dan  BOD  masing-masing  21,5  mg/L  dan  8,95 mg/L.
Cluster 2 Cluster 2 melayani 3664 jiwa (916 KK). Debit air limbah domestik  sebesar  7,5  L/detik.  IPAL  terbagi  menjadi  3  unit ABR-AF sehingga debit pengolahan untuk 1 unit adalah 2,5 L/detik.
Hasil  perencanaan  unit  IPAL  terdiri  dari  bak  pengendap, anaerobic  baffled  reactor dengan  4  kompartemen  dan  1 kompartemen anaerobic  filter .  Dimensi  total  IPAL  yang dibutuhkan  adalah  16,55  m  x  7,4  m  x  4,05  m  dengan kualitas efluen COD dan BOD  masing -masing 19,29 mg/L dan 7,98 mg/L.
Cluster 3 Cluster 3  melayani  12072  jiwa.  Keterbatasan  lahan membuat  IPAL  pada cluster ini  dibuat  1  unit  tipikal  untuk pelayanan  100  -150  KK.  Debit  air  limbah  domestik  untuk 150 KK adalah 1,5 L/detik.
Hasil  perencanaan  unit  IPAL  terdiri  dari  bak  pengendap, anaerobic  baffled  reactor dengan  5  kompartemen  dan  1 kompartemen anaerobic  filter .  Dimensi  total  IPAL  yang dibutuhkan  adalah  15  m  x  1,9  m  x  3,6  m  dengan  kualitas efluen COD dan BOD masing -masing 19,29 mg/L dan 7,98 mg/L.
Cluster 4 Cluster 4  melayani  15604  jiwa  (5147  KK).  Debit  yang diolah  adalah  26,3  L/detik.  IPAL  terbagi  menjadi  4  unit ABR-AF  sehingga  debit  pengolahan  untuk  1  unit  adalah 6,67 L/detik.
Hasil  perencanaan  unit  IPAL  terdiri  dari  bak  pengendap, 5  kompartemen anaerobic  baffled  reactor dan  1 kompartemen anaerobic  filter .  Dimensi  total  IPAL  yang dibutuhkan adalah 20,35 m x 12 m x 3,7 m dengan kualitas efluen COD dan BOD masing -masing 19,26 mg/L dan 8,93 mg/L.
Cluster 5 Cluster 4  melayani  15604  jiwa  (5147  KK).  Debit  yang diolah  adalah  110  L/detik.  IPAL  terbagi  menjadi  3  unit ABR-AF  sehingga  debit  pengolahan  untuk  1  unit  adalah 6,67 L/detik.
Hasil  perencanaan  unit  IPAL  terdiri  dari  bak  pengendap, anaerobic  baffled  reactor dengan  4  kompartemen  dan  1 kompartemen anaerobic  filter .  Dimensi  total  IPAL  yang
dibutuhkan adalah 18,05 m x 8,4 m x 4,2 m dengan kualitas efluen COD dan BOD masing -masing 20,19 mg/L dan 7,44 mg/L.
Gambar  dari  salah  satu  unit  IPAL  dapat  dilihat  pada Gambar 9 hingga Gambar 12 di bawah ini.
Gambar 9. Denah IPAL Cluster 1.
Gambar 10. Potongan A – A IPAL Cluster 1.
Gambar 11. Potongan B – B IPAL Cluster 1.
Gambar 12. Potongan C – C IPAL Cluster 1.

## E. Rencana Angggaran Biaya
Rencana  investasi  per  KK  untuk  konstruksi  SPAL  dan IPAL masing-masing cluster adalah:
1. Cluster 1     = Rp 5.473.267,00
2. Cluster 2    = Rp 4.756.602,00
3. Cluster 3     = Rp 3.983.256,00
4. Cluster 4    = Rp 2.748.470,00
5. Cluster  5    = Rp 3.110.944,00
Biaya  retribusi  yang  dibayarkan  per  bulan  untuk operasional dan pemeliharaan cluster 1, 2, dan 3 adalah Rp 5.000,00.  Biaya  retribusi  cluster  4  adalah  Rp  3.000,00. Biaya retribusi cluster 5 Rp 4.000,00

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  perencanaan  pengolahan  air  limbah domestik di Kecamatan Semarang Barat, Kota Semarang ini adalah:
1. Perencanaan  pengolahan  air  limbah  domestik  terbagi menjadi  5  cluster  dengan  sistem  penyaluran  air  limbah menggunakan  sistem shallow  sewer .  Pipa  yang digunakan  adalah  pipa  PVC  tipe  AW  dengan  diameter 100 - 250 mm.
2. Pengolahan air limbah domestik menggunakan kombinasi anaerobic  baffled  reactor dan anaerobic filter . Masing-masing IPAL tiap cluster meiliki dimensi sebagai berikut:
a. IPAL cluster 1  terbagi  menjadi  3  unit  paralel dengan  masing-masing  5  kompartemen  (4  baffled reactor  dan  1  filter).  Dimensi  keseluruhan  unit IPAL 15,65 m x 6,8 m x 4,2 m
b. IPAL cluster 2  terbagi  menjadi  3  unit  paralel dengan  masing-masing  5  kompartemen  (4  baffled reactor  dan  1  filter).  Dimensi  keseluruhan  unit IPAL 16,55 m x 7,4 m x 4,05 m
c. IPAL cluster 3 merupakan desain tipikal dengan 5 kompartemen  baffled  reactor  dan  1  filter.  Dimensi keseluruhan unit IPAL 15 m x 1,9 m x 3,6 m
d. IPAL cluster 4  terbagi  menjadi  4  unit  dengan masing-masing  5  kompartemen  (5  baffled  reactor dan 1 filter). Dimensi keseluruhan unit IPAL 20,35 m x 12 m x 3,7 m.
e. IPAL cluster 5  terbagi  menjadi  4  unit  dengan masing-masing  5  kompartemen  (4  baffled  reactor dan  1  filter).  Dimensi  keseluruhan  unit  20,35  m  x 12 m x 3,7 m.
3. Total  rencana  anggaran  biaya  sistem  penyaluran  dan pengolahan untuk masing-masing cluster adalah sebagai berikut:
 Cluster 1      = Rp 5.473.267,00
 Cluster 2     = Rp 4.756.602,00
 Cluster 3     = Rp 2.140.767,00
 Cluster 4     = Rp 2.748.470,00
 Cluster 5     = Rp 3.110.944,00
4. Biaya  retribusi  yang  dibayarkan  per  bulan  untuk operasional  dan  pemeliharaan  untuk  5  cluster  antara Rp 3.000,00 – Rp 5.000,00.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Syafrudin, “ Ringkasan  Disertasi  Pengolahan  Air  Limbah Domestik  Tipe  Greywater  Menggunakan  Reaktor  Upflow Anaerobic  Sludge  Blanket  (UASB), ” Univesitas  Diponegoro, 2014.
[2] E.  Tilley  and  S.  Peters, “ Sanitation  Systems  and  Technologies, ” 2008.
[3] W.  G.  Reay, “ Septic  Tanks  Impacts  on  Ground  Water  Quality and  Nearshore  Sediment  Nutrien  Flux, ” Groundwater ,  vol.  42, no. 7, pp. 1079 – 1089, 2004.
[4] WSP (Water and Sanitation Programs), “ Review of Community- Managed  Decentralized  Wastewater  Treatment  Systems  in Indonesia, ” Washington, 2013.
[5] E.  Tilley,  L.  Ulrich,  C.  Lüthi,  P.  Reymond,  and  C.  Zurbrügg, Compendium of Sanitation Systems and Technologies 2nd revised edition . Dübendorf: EAWAG.
[6] E.  Purwanto, “ Studi  Anaerobic  Baffled  reactor  (ABR)  unttuk megolah  Air  Limbah  Domestik  dari  Rumah  Susun, ” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2008.
[7] L.  Sasse, DEWATS.  Decentralized  Wastewater  Treatment  in Developing Countries . Bremen: Borda, 2009.
[8] G.  Tchobanoglous,  F.  L.  Burton,  and  H.  D.  Stensel, Wastewater Engineering:  Treatment  and  Resource  Recovery ,  4th  ed.  New York: Mc Graw Hill, 2003.