Belajar › Unit pengolahan

Tangki septik komunal

Rujukan buku: Buku 3, Bab 8

Coba di simulasi →

Apa fungsinya

Tangki septik komunal adalah bak kedap tertutup yang menerima air limbah dari banyak rumah sekaligus. Padatan mengendap, lemak mengapung, dan lumpur dicerna perlahan oleh bakteri anaerobik. Air yang keluar sudah lebih jernih tetapi masih mengandung BOD cukup tinggi, sehingga harus diolah lagi, misalnya dengan filter anaerobik.

Aplikasi memakai penyisihan BOD 45 persen, TSS 65 persen, dan minyak serta lemak 40 persen (lemak mengapung tertahan di ruang pertama). Penyisihan fecal coliform 0,3 log, setara sekitar separuh jumlahnya. Amoniak tidak turun sama sekali, karena proses anaerobik tidak mengubah amoniak. Angka-angka ini tetap, tidak berubah walaupun waktu tinggal diperpanjang.

Cara kerja

Tangki dibagi dua ruang searah aliran dengan perbandingan panjang 2 : 1. Ruang pertama menampung sebagian besar lumpur dan buih; ruang kedua mengendapkan partikel halus yang lolos.

Volume tangki terdiri atas dua bagian:

• Ruang air, yang memberi waktu tinggal agar padatan sempat mengendap.
• Ruang lumpur, yang menampung lumpur selama satu periode pengurasan.

Bila lumpur tidak dikuras tepat waktu, ruang air menyempit dan lumpur terbawa ke unit berikutnya.

Di dalam tangki, bakteri anaerobik menguraikan bahan organik menjadi gas metana dan karbon dioksida. Nitrogen dalam air limbah tinggal sebagai amoniak (NH3-N), karena mengubahnya menjadi nitrat memerlukan oksigen yang tidak ada di tangki tertutup. Karena itu kadar amoniak keluar sama dengan kadar masuk, dan penurunannya harus dicari di unit lain; lihat amoniak dan nitrifikasi.

Rumus dan cara menghitung

V_air = Q x td
V_lumpur = N x S x T / 1000
V_perlu = V_air + V_lumpur
A_perlu = V_perlu / H
td_nyata = (V_terpasang - V_lumpur) / Q
Beban BOD = (BOD x Q / 1000) / V_terpasang

• Q = debit rata-rata (m3/hari)
• td = waktu tinggal air rancangan (hari), baku 1,0 hari
• N = jumlah penduduk terlayani (jiwa)
• S = laju pembentukan lumpur (L/orang/tahun), baku 30
• T = interval pengurasan (tahun), baku 3
• H = tinggi air (m), baku 2,00 m
• V_terpasang = jumlah modul x panjang x lebar x tinggi air (m3)
• BOD = BOD masuk (mg/L); beban BOD dalam kg/m3/hari

Luas dibagi menjadi modul paralel dengan perbandingan panjang : lebar 2,5 dan lebar maksimum 3,50 m. Jagaan baku 0,40 m. Aplikasi memperkirakan lumpur kering yang terbentuk sebesar beban TSS x 0,65 x 0,5 (kg/hari).

Interval pengurasan lumpur

Coba di simulasi →

Interval pengurasan lumpur adalah selang waktu, dalam tahun, antara dua kali penyedotan lumpur dari tangki septik.

Angka ini menentukan besar ruang lumpur. Interval panjang membuat tangki besar dan mahal. Interval pendek menghemat beton, tetapi pengelola harus menyedot lebih sering, dan bila jadwal itu terlewat, lumpur meluap ke filter anaerobik dan menyumbat media.

Aplikasi memakai 3 tahun sebagai nilai baku, mengikuti SNI 2398:2017. Interval 2-3 tahun lazim untuk tangki komunal. Aplikasi tidak memeriksa angka ini terhadap rentang, sehingga tidak ada status PERIKSA khusus untuknya.

Kalau muncul PERIKSA pada waktu tinggal, beban BOD, atau ukuran tangki sesudah Anda mengubah interval: interval yang lebih panjang menambah volume lumpur dan jumlah modul (pada studi kasus, 2 tahun memberi 4 modul, 5 tahun memberi 7 modul). Pilih interval yang sungguh sanggup dijalankan pengelola dan cantumkan dalam rencana operasi.

Laju pembentukan lumpur

Coba di simulasi →

Laju pembentukan lumpur adalah volume lumpur yang tertinggal di tangki per orang per tahun, dalam L/orang/tahun.

Bersama jumlah jiwa dan interval pengurasan, laju ini menghasilkan volume ruang lumpur. Angka terlalu kecil membuat tangki cepat penuh sebelum jadwal kuras, sehingga air keluar keruh. Angka terlalu besar membuat tangki boros. Tangki yang juga menerima air dapur menghasilkan lumpur lebih banyak.

Aplikasi memakai 30 L/orang/tahun (SNI 2398:2017). Nilai sekitar 25-40 L/orang/tahun umum dipakai dalam praktik. Aplikasi tidak memeriksa angka ini terhadap rentang.

Kalau muncul PERIKSA sesudah Anda mengubah laju: laju lebih besar menambah volume lumpur dan jumlah modul, tetapi waktu tinggal air tetap dijaga karena ruang lumpur dihitung terpisah. Bila lahan tidak cukup, pertimbangkan interval kuras lebih pendek daripada menurunkan laju tanpa data.

Kriteria perancangan

Nilai baku aplikasi: waktu tinggal 1,0 hari, laju lumpur 30 L/orang/tahun, interval 3 tahun, tinggi air 2,00 m, jagaan 0,40 m, rasio 2,5, lebar maksimum 3,50 m. Bahasan umum ada di beban organik dan jumlah modul paralel.

Pemeliharaan dan pengoperasian

Sedot lumpur sesuai interval rancangan, sisakan sedikit lumpur agar pencernaan cepat pulih. Ukur tebal lumpur dan buih setahun sekali. Lumpur hasil sedot diangkut ke instalasi pengolahan lumpur tinja atau dikeringkan di bak pengering.

Studi kasus: tangki septik Griya Asri

Langkah hitungan dari aplikasi:

1. Volume air = 150,0 m3/hari x 1,00 hari = 150,00 m3.
2. Volume lumpur = 1.500 x 30 L/orang/tahun x 3 tahun / 1000 = 135,00 m3.
3. Volume perlu = 150,00 + 135,00 = 285,00 m3.
4. Pada tinggi air 2,00 m, luas perlu 142,50 m2. Dibagi 5 modul, tiap modul 8,40 m x 3,40 m (rasio 2,47).
5. Volume terpasang 5 x 8,40 x 3,40 x 2,00 = 285,60 m3. Waktu tinggal air nyata = (285,60 - 135,00) / 150,0 = 1,00 hari.
6. Tinggi total 2,00 + 0,40 = 2,40 m. Perkiraan lumpur 13,89 kg bahan kering/hari.

Hasil pemeriksaan:

Semua pemeriksaan unit OK, tetapi tangki ini besar: lima modul berdampingan berlebar luar 19,0 m. Pada tingkat rangkaian, lebar yang dibutuhkan 24,85 m melampaui lebar lahan 18 m (PERIKSA). Air keluar tangki: BOD 220 mg/L, TSS 99,8 mg/L, minyak dan lemak 4,5 mg/L (dari 7,5 mg/L masuk, penyisihan 40 persen), amoniak tetap 40 mg/L, dan fecal coliform turun 0,3 log. Sesudah filter anaerobik BOD menjadi 66,0 mg/L, dan mutu akhir R2 adalah BOD 62,7 mg/L, COD 125,4 mg/L, TSS 37,9 mg/L, serta amoniak 40,0 mg/L. Keempatnya melampaui baku mutu (30, 100, 30, dan 10 mg/L), sedangkan minyak dan lemak 3,6 mg/L serta fecal coliform 501 MPN/100 mL masih memenuhi. Hasil ini adalah pelajaran perancangan, bukan kegagalan aplikasi: tangki septik dan filter anaerobik memang tidak dirancang menurunkan amoniak. Penjelasannya ada di halaman rangkaian R2.

Hubungan dengan baku mutu 11/2025

Tangki septik membantu menurunkan BOD (45 persen), COD yang mengikuti BOD, TSS (65 persen), minyak dan lemak (40 persen), dan sedikit fecal coliform (0,3 log). Tangki septik tidak menurunkan amoniak, yang baku mutunya 10 mg/L pada tingkat lebih dari 50 m3/hari. Dengan amoniak masuk 40 mg/L, rangkaian yang hanya terdiri atas unit anaerobik pasti melampaui batas itu, berapa pun besar tangkinya. Sisa fecal coliform baru turun cukup pada desinfeksi (3,5 log pada kondisi baku). Tangki septik juga bukan pengganti unit pemisah minyak yang diwajibkan Pasal 8. Tingkat berlakunya baku mutu bergantung pada tingkat debit.

Latihan

Soal 1 (mudah). Sebuah tangki septik melayani 1.500 jiwa dengan debit rata-rata 150,0 m3/hari, waktu tinggal 1,0 hari, laju lumpur 30 L/orang/tahun, dan interval kuras 3 tahun. Hitung volume air, volume lumpur, dan volume total perlu.

Jawaban: volume air = 150,0 x 1,0 = 150,00 m3. Volume lumpur = 1.500 x 30 x 3 / 1000 = 135,00 m3. Volume total = 285,00 m3.

Soal 2 (sedang). Interval kuras dipersingkat menjadi 2 tahun. Hitung volume lumpur, volume total, dan luas dasar perlu pada tinggi air 2,00 m. Berapa persen volume total berkurang dibanding interval 3 tahun?

Jawaban: volume lumpur = 1.500 x 30 x 2 / 1000 = 90,00 m3. Volume total = 150,00 + 90,00 = 240,00 m3. Luas = 240,00 / 2,00 = 120,00 m2. Pengurangan = (285 - 240) / 285 = 15,8 persen. (Aplikasi membulatkan menjadi 4 modul, volume terpasang 240,8 m3.)

Soal 3 (menantang). Air masuk tangki septik: amoniak 40 mg/L, minyak dan lemak 7,5 mg/L, fecal coliform 10^7 MPN/100 mL. Berapa nilai ketiganya di keluaran tangki septik? Bila rangkaian lalu dilanjutkan dengan filter anaerobik (minyak 20 persen, fecal 0,5 log) dan desinfeksi 3,5 log, berapa fecal coliform akhir, dan apakah R2 memenuhi baku mutu amoniak?

Jawaban: amoniak tetap 40 mg/L (tidak turun). Minyak = 7,5 x (1 - 0,40) = 4,5 mg/L. Fecal coliform = 10^(7 - 0,3) = 10^6,7, sekitar 5 juta MPN/100 mL. Sesudah filter anaerobik dan desinfeksi: log = 7 - 0,3 - 0,5 - 3,5 = 2,7, sehingga fecal coliform = 10^2,7 = 501 MPN/100 mL (memenuhi batas 1.000). Amoniak tetap 40 mg/L, jauh di atas 10 mg/L, sehingga R2 tidak memenuhi baku mutu amoniak.

Rujukan

• SNI 2398:2017 (perencanaan tangki septik).
• Buku 3, Bab 8 (seri Menggambar Teknik untuk Teknik Lingkungan).
• Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries.
• Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.
• Permen LH/BPLH Nomor 11 Tahun 2025 tentang Baku Mutu Air Limbah dan Standar Teknologi Pengolahan Air Limbah untuk Air Limbah Domestik.

Foto dan gambar dari sumber terbuka

Foto dan gambar dari sumber terbuka

Foto dari sumber terbuka; hak cipta tetap pada pembuatnya sesuai lisensi.