PEMANFAATAN POTENSI AIR HUJAN SEBAGAI ALTERNATIF PENYEDIAAN AIR SANITASI DI ISLAMIC CENTRE BANDAR LAMPUNG
Gratis
3
27
54
2 years ago
Preview
Full text
ABSTRACT
RAINWATER HARVESTING AS AN ALTERNATIVE FRESHWATER
SOURCE FOR SANITATION PURPOSE
IN ISLAMIC CENTRE BANDAR LAMPUNG
By
RIFINA DIATI FAJRI
Islamic Centre of Bandar Lampung is one place for Muslims activities in Bandar
Lampung. It functions as a place for Muslims to pray and also serves as a
dormitory at the time of Hajj pilgrimage departure. Based on this condition, the
centre has to provide abundant of water for sanitation and water ablution for the
people.
In the recent days and the future, Islamic Centre of Bandar Lampung will
experience water shortages due to the amount of water consumption for sanitation
and ablution. On the other hand, rainwater falling on that area has not been used
as an alternative for freshwater source yet. Therefore, this study aims to
investigate the supporting capacity of rain water as an alternative water source
for sanitation and ablution in the Islamic Centre of Bandar Lampung.
The research was conducted at the Islamic Centre of Bandar Lampung, at
Rajabasa, Bandar Lampung. Data of water demand is obtained by direct
observation for the amount of water used for sanitation and ablution in the field.
Rainfall data used in this study is daily rainfall data for 3 years (2004-2006)
recorded in Kemiling station due to its completeness of data. Catchment area for
rainwater harvesting is derived from the roof condition of Islamic Centre of
Bandar Lampung.
Daily simulation is operated using four alternatives of storage dimensions which
are 250, 500, 750, and 1000 m3, respectively. The simulations shows that four unit
rain water harvesting storages with dimension of 10 m x 10 m x 2 m, is the most
efficient storage for rainwater harvesting in the area. Bill of quantity analysis for
the structure is also calculated. The analysis stated that the cost of the building is
Rp. 781 000 000, -.
Keywords: rain water, alternative water supply, sanitation and ablution,
Islamic Centre Bandar Lampung
ABSTRAK
PEMANFAATAN POTENSI AIR HUJAN
SEBAGAI ALTERNATIF PENYEDIAAN AIR SANITASI
DI ISLAMIC CENTRE BANDAR LAMPUNG
Oleh
RIFINA DIATI FAJRI
Islamic Centre Bandar Lampung adalah salah satu tempat kegiatan umat
muslim di Bandar Lampung. Islamic Centre Bandar Lampung selain
berfungsi sebagai tempat ibadah umat muslim juga berfungsi sebagai asrama
haji pada saat bulan haji. Berdasarkan kondisi ini, Islamic Centre Bandar
Lampung harus menyediakan banyak air untuk sanitasi dan berwudhu.
Pada saat ini dan untuk waktu yang akan datang, Islamic Centre Bandar
Lampung akan mengalami kekurangan air karena banyaknya jumlah
kebutuhan konsumsi air untuk sanitasi dan berwudhu. Di sisi lain,
pemanfaatan air hujan di Islamic Centre Bandar Lampung belum digunakan
sebagai alternatif untuk sumber air bersih. Oleh karena itu, penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui daya dukung air hujan sebagai sumber air alternatif
untuk sanitasi dan wudhu di Islamic Centre Bandar Lampung.
Penelitian ini dilakukan di Islamic Centre Bandar Lampung, Rajabasa,
Bandar Lampung. Data kebutuhan air diperoleh dengan wawancara langsung
kepada pengurus Islamic Centre Bandar Lampung . Data curah hujan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah data curah hujan harian stasiun
Kemiling selama 3 tahun (2004-2006). Atap-atap Islamic Centre Bandar
Lampung digunakan sebagai daerah tangkapan hujan untuk menampung air
hujan kemudian dialirkan ke tampungan yang telah direncanakan.
Untuk mengetahui efisiensi tampungan digunakan simulasi harian dengan
empat alternatif tampungan yang masing-masing mempunyai volume 250,
500, 750, dan 1000 m3. Simulasi menunjukkan bahwa penyimpanan dengan
dimensi 10 m x 10 m x 2 m sebanyak 4 buah adalah penyimpanan yang paling
efisien untuk menampung air hujan di daerah tersebut. Untuk membangun
satu instalasi pemanenan air hujan dibutuhkan biaya Rp. 781.000.000,Kata kunci: air hujan, penyediaan air alternatif, sanitasi dan wudhu, Islamic
Centre Bandar Lampung
PEMANFAATAN POTENSI AIR HUJAN
SEBAGAI ALTERNATIF PENYEDIAAN AIR SANITASI
DI ISLAMIC CENTRE BANDAR LAMPUNG
( Skripsi )
Oleh
RIFINA DIATI FAJRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Halaman
Instalasi Sistem Pemanenan Air Hujan ...........................................
Skema Instalasi Pemanenan Air Hujan ...........................................
Diagram Aliran Metode Penelitian .................................................
Islamic Centre Bandar Lampung Tampak Atas ..............................
Grafik Curah Hujan Harian (2004-2006) ........................................
Daerah Tangkapan Hujan di Sekitar Penampungan Islamic Centre
Bandar Lampung .............................................................................
7. Daerah Tangkapan Hujan di Sebelah Kanan dari Pintu Utama
Masjid Nurul Ulum, Islamic Centre Bandar Lampung ...................
8. Grafik Perilaku Volume Air Tampungan 250 m3 ...........................
9. Grafik Perilaku Volume Air Tampungan 500 m3 ...........................
10. Grafik Perilaku Volume Air Tampungan 750 m3 ...........................
11. Grafik Perilaku Volume Air Tampungan 1000 m3 .........................
12. Dimensi Dinding Penahan Tanah Buttress .....................................
13. Berat Persegmen Dinding Penahan Tanah ......................................
14. Tekanan Tanah Aktif .......................................................................
15. Dimensi Rencana Penulangan Dinding Penahan Tanah .................
16. Penulangan Dinding Penahan Tanah Buttress ................................
17. Detail Atap Perencanaan Instalasi Pemanenan Air Hujan Islamic
Centre Bandar Lampung .................................................................
18. Tampak Atas Perencanaan Instalasi Pemanenan Air Hujan di
Islamic Centre Bandar Lampung .....................................................
19. Detail Bak Penampung bagian Bawah ............................................
20. Detail Bak Penampung bagian Atas ................................................
21. Tampak Atas seluruh Tampungan Bak ...........................................
22. Detail Pipa 4” Air dari Daerah Tangkapan ke Tampungan Bak .....
23. Detail Pipa 3” Air dari Tampungan ke Pembuangan ......................
24. Potongan Tampungan Bak ..............................................................
25. Tampak Samping Masjid Nurul Ulum Islamic Centre Bandar
Lampung .........................................................................................
26. Detail Atap Sekitar Rencana Pembangunan Instalasi Pemanenan
Air Hujan ........................................................................................
27. Lokasi Perencanaan Pembangunan Instalasi Pemanenan Air
Hujan ...............................................................................................
23
24
29
34
40
41
41
44
45
46
47
50
50
53
56
68
114
115
116
117
118
119
120
121
122
122
123
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .......................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
v
DAFTAR NOTASI .....................................................................................
vi
I. PENDAHULUAN
...............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ................................................................................
1.2 Identifikasi Masalah ........................................................................
1.3 Rumusan Masalah ...........................................................................
1.4 Tujuan .............................................................................................
1.5 Manfaat Penelitian ..........................................................................
1.6 Batasan Masalah ..............................................................................
1
2
3
4
4
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
.......................................................................
6
2.1 Air ...................................................................................................
2.2 Sumber Air ......................................................................................
2.2.1 Air Laut ..................................................................................
2.2.2 Air Hujan ................................................................................
2.2.3 Air Permukaan .......................................................................
2.2.4 Air Tanah ...............................................................................
2.3 Sumber Air ......................................................................................
2.3.1 Standar Kebutuhan Air .............................................................
2.4 Kualitas Air .....................................................................................
2.4.1 Angka Standar Kualitas Air Bersih dan Limbah ......................
2.5 Pengertian Hujan .............................................................................
2.5.1 Kualitas Air Hujan .................................................................
2.6 Pengertian Pemanenan Air Hujan ...................................................
2.7 Perkembangan Pemanenan Air Hujan ............................................
2.8 Komponen Pemanenan Air Hujan ..................................................
2.8.1 Permukaan Daerah Tangkapan Hujan ....................................
2.8.2 Talang dan Pipa Downspout ...................................................
2.8.3 Saringan Daun ........................................................................
2.8.4 Bak/Unit Penampungan .........................................................
2.8.5 Pemurnian dan Penyaringan Air ............................................
6
6
7
7
7
8
9
9
12
13
18
18
19
20
22
22
22
22
23
23
ii
2.9 Perhitungan Instalasi Penampungan ...............................................
2.9.1 Perhitungan Volume Air Hujan .............................................
2.9.2 Perhitungan Kapasitas Tampungan Efektif ............................
2.9.3 Inflow (Masukan) ...................................................................
2.9.4 Outflow (Pengeluaran) ...........................................................
2.10 Analisis Pembiayaan .....................................................................
2.10.1 Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) ............................
24
25
25
26
26
27
28
III. METODE PENELITIAN ......................................................................
29
3.1 Metode Penelitian ............................................................................
3.1.1 Studi Pustaka dan Pengumpulan Data .....................................
3.1.2 Perhitungan Hidrologi, Curah Hujan, dan Luas Atap ............
3.1.3 Perhitungan Volume Instalasi Tertampung ............................
3.1.4 Analisa Tampungan ...............................................................
3.1.5 Perhitungan Rencana Anggaran Biaya ...................................
3.1.5 Kesimpulan dan Rekomendasi ...............................................
3.2 Lokasi Penelitian .............................................................................
3.3 Waktu Penelitian .............................................................................
29
30
30
30
31
31
31
31
32
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................
33
4.1 Umum ..............................................................................................
4.2 Wilayah Studi Penelitian .................................................................
4.3 Analisa Data Kebutuhan Air Domestik di Islamic Centre Bandar
Lampung ........................................................................................
4.3.1 Analisa Rata-Rata Kumulatif Jumlah Jemaah Islamic Centre
Bandar Lampung .....................................................................
4.3.2 Analisa Rata-Rata Kumulatif Kebutuhan Air Islamic Centre
Bandar Lampung .....................................................................
4.4 Simulasi Daya Dukung Pemanenan Air Hujan terhadap Penyediaan
Air Domestik di Islamic Centre Bandar Lampung .......................
4.4.1 Data Curah Hujan ....................................................................
4.4.2 Daerah Tangkapan Hujan ........................................................
4.4.3 Volume Ketersediaan Air ........................................................
4.4.4 Perencanaan Kapasitas Maksimum Tampungan .....................
4.4.5 Hasil Simulasi Daya Dukung Pemanenan Air Hujan terhadap
Penyediaan Air Domestik .......................................................
4.5 Analisa Perencanaan Perhitungan Konstruksi Tampungan ............
4.5.1 Pengertian Dinding Penahan Tanah ........................................
4.5.2 Perhitungan Dinding Penahan Tanah Buttress ........................
4.5.3 Perhitungan Penulangan ..........................................................
4.6 Analisa Pembiayaan Pembangunan Instalasi Pemanenan Air Hujan
di Islamic Centre Bandar Lampung ................................................
33
33
35
36
38
39
39
40
42
42
43
49
49
50
56
68
iii
V. KESIMPULAN .....................................................................................
5.1 Kesimpulan
71
....................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
73
LAMPIRAN A (DATA CURAH HUJAN 2004-2006) ..............................
75
LAMPIRAN B (HASIL SIMULASI) .........................................................
78
LAMPIRAN C (ANALISIS HARGA SATUAN) ......................................
97
LAMPIRAN D (GAMBAR DESAIN PERENCANAAN
INSTALASI PEMANENAN AIR HUJAN) ...............................................
114
LAMPIRAN E (DOKUMENTASI LOKASI STUDI) ...............................
122
LAMPIRAN F (SURAT-SURAT) .............................................................
124
iii
DAFTAR TABEL
Tabel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Halaman
Kategori Kebutuhan Air Non Domestik .........................................
Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori I, II, III dan IV ........
Kebutuhan Air Bersih Kategori V ...................................................
Kebutuhan Air Bersih Domestik Kategori Lain ..............................
Kriteria Kualitas Air yang dapat digunakan sebagai Air Minum ...
Kriteria Kualitas Air yang Baik untuk Perikanan dan Peternakan ..
Kriteria Kualitas Air yang Baik untuk Pertanian, Industri Listrik
Tenaga Air dan Lintas Air ...............................................................
8. Kriteria Standar Kualitas Air Limbah .............................................
9. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Jemaah di Islamic Centre Bandar
Lampung pada Bulan Biasa ............................................................
10. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Jemaah di Islamic Centre Bandar
Lampung pada Bulan Ramadhan ....................................................
11. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Jemaah di Islamic Centre Bandar
Lampung pada Bulan Haji ..............................................................
12. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Air yang digunakan di Islamic Centre
Bandar Lampung pada Bulan Biasa ................................................
13. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Air yang digunakan di Islamic Centre
Bandar Lampung pada Bulan Ramadhan ........................................
14. Rata-Rata Kumulatif Jumlah Air yang digunakan di Islamic Centre
Bandar Lampung pada Bulan Haji ..................................................
15. Luas Atap Daerah Lokasi Pembangunan Islamic Centre Bandar
Lampung .........................................................................................
16. Hasil Simulasi dengan Beberapa Kapasitas Tampungan ................
17. Data Curah Hujan Harian Tahun 2004 ............................................
18. Data Curah Hujan Harian Tahun 2005 ............................................
19. Data Curah Hujan Harian Tahun 2006 ............................................
20. Hasil Simulasi Tampungan 750 m3 .................................................
21. Daftar Analisa Satuan Pekerjaan .....................................................
22. Harga Satuan Upah, Bahan, dan Sewa Peralatan Pekerjaan
Konstruksi Bangunan Gedung dan Perumahan Tahun 2013 ..........
11
12
12
12
13
15
16
17
37
37
37
38
38
39
41
48
75
76
77
78
97
105
DAFTAR NOTASI
A
=
Luas atap bangunan/luas tangkapan (m2)
F
=
Koefisien limpasan
J
=
Jumlah pemanfaat (orang)
k
=
Faktor konversi (k=1.10-3)
l
=
Lebar tampungan (m)
p
=
Panjang tampungan (m)
t
=
Tinggi tampungan (m)
Qtampungan
=
Debit air hujan di dalam tampungan (m3/hari)
QInflow
=
Debit air hujan yang masuk kedalam
(f = 0,75 – 0,9)
tampungan (m3/hari)
QOutflow
=
Debit air hujan yang digunakan (m3/hari)
R
=
Curah hujan yang terjadi selama satu hari (mm)
V
=
Volume tampungan (m3)
Persembahan
Sebagai perwujudan rasa kasih sayang, cinta, dan
hormatku secara tulus
Aku mempersembahkan karya ini kepada:
Papa ku tersayang Arif Budi Sulistyo,S.E.
Mama ku tercinta Fitrianawati
Yang telah memberikan dukungan dan doa serta
harapan demi keberhasilanku kelak.
Kedua adik ku tercinta Siti Nur Afifah dan Assysyam
Cantika Aini dan calon adik baru ku yang masih
berada
Di dalam kandungan mama, serta keluarga besar yang
selalu berdoa dan berharap demi keberhasilan dalam
meraih cita-cita.
Almamaterku tercinta Teknik Sipil Angkatan 2010
Universitas Lampung
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Rifina Diati Fajri lahir di Surabaya, Jawa Timur, pada
tanggal 08 Juli 1992, merupakan anak pertama dari
pasangan
Bapak
Fitrianawati.
Arif
Penulis
Budi
memiliki
Sulistyo,S.E.
dua
orang
dan
Ibu
saudara
perempuan bernama Siti Nur Afifah dan Asysyam Cantika
Aini.
Penulis menempuh Pendidikan Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SD Pertiwi
Teladan Metro pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama (SMP) diselesaikan
di SMP Negeri 1 Metro pada tahun 2007 dan Sekolah Menengah Atas (SMA)
diselesaikan di SMA Negeri 1 Metro pada tahun 2010.
Pada tahun 2010, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik Jurusan
Teknik Sipil Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis pernah melakukan Kerja Praktik
pada Proyek Pembangunan Hotel Pop Lampung pada tahun 2013. Pada tahun
2014 penulis melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Sukadana Baru,
Kecamatan Margatiga, Kabupaten Lampung Timur.
SANWACANA
Alhamdulillahi Robbil ‘Alamin, puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah
Subhana Wa Ta’ala yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga skripsi dengan judul PEMANFAATAN POTENSI AIR HUJAN
SEBAGAI ALTERNATIF PENYEDIAAN AIR SANITASI DI ISLAMIC
CENTRE BANDAR LAMPUNG dapat terselesaikan. Skripsi ini merupakan
salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Sipil di Universitas
Lampung.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pada penulisan skripsi ini masih banyak
terdapat kekurangan, oleh sebab itu penulis memohon maaf dan mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D.,selaku Dekan Fakultas Teknik,
Universitas Lampung
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
3. Bapak Gatot Eko Susilo,S.T.,M.Sc.,Phd., selaku Pembimbing Utama terima
kasih atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam
proses penyelesaian skripsi ini.
4. Ibu Yuda Romdania,S.T.,M.T., selaku Pembimbing Kedua dan Pembimbing
Akademik, terima kasih atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan,
saran dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini.
5. Bapak Ir. Nur Arifaini,M.S., selaku Penguji Utama pada ujian skripsi.
Terimakasih untuk masukan dan saran untuk penelitian ini sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini..
6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah membimbing dan memberikan
ilmu yang bermanfaat.
7. Papa, Mama, adik-adikku, dan keluarga besarku, yang telah memberikan
dukungan
baik
materi,
semangat,
serta
dukungan
spiritual
dalam
menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Lampung.
8. Lita, Randy, Visi, Adhe, Yessi, Tommy, dan Rosma yang telah meluangkan
waktu dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
9. Eghi, Adhe, Merisa, Lita, Della, Yessi, Citra, Mei, Inas, Randy, Visi, Tommy.
Kalian yang paling banyak membantu, banyak mengukir cerita, banyak
berbagi pengalaman suka dan duka, tempat berbagi pengalaman suka dan
duka, tempat berbagi kebahagian dan penyemangat.
10. Sahabat-sahabatku, keluarga baru, rekan seperjuangan kuliah , mahasiswa/I
Teknik Sipil angkatan 2010 atas dukungan, semangat, canda tawa dan
kebersamaannya. Terima kasih untuk segala memori yang manis yang akan
selalu teringat dalam ingatan.
11. Kakak-kakak dan adik-adik tingkat Teknik Sipil Universitas Lampung, terima
kasih atas dukungan dan semangatnya.
12. Titis, Hani, Mentari, Hanna, Miranti, Dyta, Devi, Arnet, Mahasti, Rendra,
Erdit, Gindha, Riyan, Marini, Sefti, Tanzil sahabat-sahabatku yang selalu
memberi semangat kepada penulis.
13. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan,
penelitian hingga akhir, yang tidak dapat dituliskan satu persatu.
Penulis berharap semoga Allah SWT membalas kebaikan yang telah mereka
berikan. Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, akan tetapi dengan sedikit harapan semoga skripsi ini dapat
berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Bandar Lampung,
Penulis,
Rifina Diati Fajri
September 2014
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu kebutuhan manusia secara berkelanjutan.
Penggunaan air pada bidang sanitasi sangatlah penting.
Dalam proses
penciptaan sanitasi yang baik, jumlah air bersih yang dibutuhkan cukup besar.
Semakin banyak penggunaan air bersih untuk sanitasi dalam kehidupan
sehari- hari. Seharusnya sudah dimulai pemikiran sebagai jalan keluar untuk
menangani masalah tersebut.
Indonesia merupakan negara dengan wilayah curah hujan yang cukup tinggi.
Air hujan dengan kuantitas cukup tinggi yang turun lima sampai enam bulan
dalam satu tahun di Indonesia merupakan potensi yang luar biasa, yang
seharusnya dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan sanitasi. Sebaliknya, kondisi
penyediaan air bersih di Indonesia dari tahun ke tahun semakin berkurang
akibat kegiatan manusia.
Pada saat ini, kebutuhan akan penyediaan air bersih semakin meningkat yang
terkadang tidak diimbangi oleh kemampuan pelayanan.
Sampai saat ini
kebutuhan air pertanian (untuk keperluan irigasi) memegang porsi paling besar
yaitu 76% dari total kebutuhan air, untuk sektor lain seperti industri mencapai
11% dan domestik mencapai 3% (Desaku hijau, 2011).
2
Untuk itulah dibutuhkan manajemen air yang terpadu sehingga dapat tercipta
keseimbangan dalam pemanfaatan air. Salah satu cara untuk mewujudkan
gagasan tersebut adalah dengan menerapkan konsep pemanenan air hujan
(rainwater harvesting), yaitu konsep pengumpulan air hujan yang ditampung
oleh atap bangunan untuk kemudian dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif
sumber air bersih yang dapat mengurangi penggunaan air tanah.
Pemanenan hujan melalui atap-atap gedung menjadi penting untuk
dipertimbangkan dengan kondisi yang ada mengingat semakin sadarnya
manusia akan pentingnya menyelamatkan lingkungan seiring berkembangnya
informasi berkurangnya air bersih akibat pemanasan global yang memicu
pasokan air permukaan menguap lebih cepat dan mayoritas air tersalurkan
dengan cepat sebagai air permukaan menuju ke laut. Dengan pemanenan air
hujan juga dapat mengurangi volume banjir dan dapat dimanfaatkan menjadi
kebutuhan air sehari-hari.
1.2 Identifikasi Masalah
Kota Bandar Lampung yang mempunyai curah hujan berkisar antara 2.2572.454 mm/tahun. Jumlah hari hujan 76-166 hari/tahun. Kelembaban udara
berkisar 60-85% dan suhu udara 23-37℃. Kecepatan angin berkisar 2,783,80 knot dengan arah dominan dari barat (Nopember-Januari), utara (MaretMei), timur (Juni-Agustus) dan selatan (September-Oktober) (Wikipedia,
2014). Curah hujan yang cukup tinggi di daerah Bandar Lampung sangat
disayangkan jika tidak dimanfaatkan secara maksimal. Salah satu caranya
adalah pemanenan hujan yang dapat dilakukan dengan mengumpulkan air
3
hujan melalui atap gedung.
Air hujan yang telah ditampung dapat
dimanfaatkan untuk berbagai macam kebutuhan, salah satunya adalah untuk
sanitasi termasuk menyediakan air wudhu.
Islamic Centre Bandar Lampung merupakan salah satu tempat ibadah umat
muslim di Bandar Lampung.
Islamic Centre Bandar Lampung selain
berfungsi sebagai tempat ibadah umat muslim juga berfungsi sebagai asrama
haji pada saat pemberangkatan ibadah haji. Oleh sebab itu, kebutuhan air
untuk sanitasi dan air wudhu di Islamic Centre Bandar Lampung cukup
banyak. Pada saat musim hujan, volume air yang berlebihan menyebabkan
banjir. Pada saat musim kemarau, volume air yang sedikit menyebabkan
kekurangan air.
Oleh sebab itu, volume air yang berlebihan dapat
dimanfaatkan untuk penyediaan air sanitasi di Islamic Centre Bandar
Lampung adalah dengan pemanfaatan potensi air hujan. Atap-atap bangunan
di Islamic Centre Bandar Lampung dapat dimanfaatkan sebagai media
penampungan air.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian
ini adalah:
1. Bagaimanakah potensi air hujan sebagai alternatif sumber air bersih untuk
kebutuhan sanitasi dalam kegiatan ibadah di Islamic Centre Bandar
Lampung?
2. Dapatkah metode pemanenan air hujan sebagai alternatif penyediaan
kebutuhan air sanitasi di Islamic Centre Bandar Lampung?
4
3. Sejauh manakah daya dukung pemanenan air hujan untuk kebutuhan air
sanitasi dalam kegiatan ibadah di Islamic Centre Bandar Lampung?
4. Berapa jumlah biaya yang diperlukan untuk melakukan metode
pemanenan air hujan tersebut?
1.4 Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Melakukan perhitungan kebutuhan air sanitasi untuk kegiatan ibadah di
Islamic Centre Bandar Lampung.
2. Melakukan analisa potensi pemanfaatan hujan melalui simulasi.
3. Melakukan perencanaan instalasi pemanenan air hujan.
4. Melakukan perencanaan anggaran biaya instalasi pemanenan air hujan.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi atau acuan untuk metode
pemanenan air hujan sebagai alternatif penyediaan air bersih untuk sanitasi di
Islamic Centre Bandar Lampung.
1.6 Batasan Masalah
Penelitian ini membatasi penelitian pada hal hal berikut, diantaranya:
1. Wilayah studi yang ditinjau adalah gedung gedung di Islamic Centre
Bandar Lampung.
2. Data curah hujan yang digunakan harian yaitu dari tahun 2004 sampai
tahun 2006 selama 3 tahun.
5
3. Air hujan yang ditampung dengan menggunakan metode pemanenan air
hujan hanya dipergunakan untuk keperluan sanitasi terutama keperluan air
wudhu.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air berguna bagi semua aspek kehidupan manusia, untuk konsumsi
langsung, pertanian, perikanan, transportasi, konstruksi, dan lain-lain.
Pertumbuhan populasi manusia yang semakin meningkat menyebabkan
kebutuhan manusia akan air pun bertambah. Jika ketersediaan air terbatas
dan populasi manusia meningkat akan menyebabkan air menjadi sangat
langka dan kebutuhan akan air tidak akan dapat terpenuhi lagi.
Indonesia termasuk negara yang mempunyai permasalahan tentang air.
Permasalahan air di Indonesia tidak hanya berkaitan dengan krisis air bersih
tetapi krisis air secara umum.
Di Indonesia muncul kecenderungan
terjadinya ketidakseimbangan volume air yang sangat kontras antara musim
hujan dan musim kemarau. Pada saat musim hujan, volume air sangat besar
sehingga menyebabkan timbulnya banjir.
Sebaliknya pada saat musim
kemarau terjadi kekeringan akibat volume air yang sangat kecil.
2.2 Sumber Air
Sumber air merupakan komponen penting untuk penyediaan air bersih
karena tanpa sumber air maka suatu sistem penyediaan air bersih tidak akan
berfungsi. Sumber-sumber air tersebut secara kuantitas harus cukup dan dari
7
segi kualitas harus memenuhi syarat untuk mempermudah proses
pengolahan. Secara umum air berasal dari sumber-sumber sebagai berikut:
2.2.1
Air Laut
Air laut sifatnya asin karena mengandung garam NaCl. Karena air
laut yang mempunyai kadar garam NaCl sampai 3% maka air laut
tidak memenuhi syarat untuk diminum.
2.2.2
Air Hujan
Air hujan adalah uap air yang sudah mengalami kondensasi,
kemudian jatuh ke bumi berbentuk air. Cara menjadikan air hujan
sebagai air minum hendaknya jangan saat air hujan baru mulai
turun, karena mengandung banyak kotoran. Air hujan juga
mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur
maupun bak-bak reservoir sehingga hal ini akan mempercepat
terjadinya korosi atau karatan.
2.2.3
Air Permukaan
Air permukaan adalah air yang mengalir di permukaan bumi. Pada
umumnya air permukaan ini akan mengalami penurunan kualitas
selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu,
daun-daun, limbah industri kota dan sebagainya. Macam-macam
air permukaan yaitu air rawa/danau dan air sungai.
8
2.2.4
Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah tanah didalam zone
jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari
tekanan atmosfer (Suryono, 1993). Air tanah dapat dibagi dalam
beberapa jenis yaitu:
2.2.4.1 Air Tanah dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena adanya proses peresapan
air dari permukaan tanah. Air tanah biasanya jernih tetapi
lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang
terlarut) daripada air permukaan.
2.2.4.2 Air Tanah Dalam
Air tanah dalam terdapat setelah lapisan rapat air yang
pertama. Pengambilan air tanah dalam tidak semudah pada
air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan
memasukkan pipa kedalamnya (biasanya kedalaman bor
antara 10-100m) akan didapat suatu lapisan.
2.2.4.3 Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya
ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari air tanah
dalam hampir tidak terpengaruh oleh musim dan
kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air tanah
dalam.
9
2.3 Kebutuhan Air
Semua makhluk hidup memerlukan air agar dapat bertahan hidup. Jumlah
dan kualitas air yang dibutuhkan oleh tiap makhluk hidup pun berbeda-beda.
Pemenuhan kebutuhan air akan sangat penting sehingga segala cara
dilakukan untuk mendapatkan air agar dapat bertahan hidup. Diperkirakan
bahwa beberapa tahun ke depan, perebutan sumber daya air akan menjadi
penyebab peperangan.
Kebutuhan air yang utama bagi manusia adalah untuk minum agar tubuh
selalu mendapatkan cairan untuk menjaga metabolisme tubuh.
Air
merupakan komponen utama dari tubuh, rata-rata tiap orang memiliki 60%
air dari berat tubuhnya. Semua sistem didalam tubuh tergantung oleh air.
Selain untuk minum, air juga diperlukan pada hampir seluruh kegiatan
manusia terutama untuk kebersihan dan kesehatan.
Pemakaian air juga
dilakukan untuk irigasi lahan pertanian bagi sumber makanan manusia dan
pada proses produksi yang menghasilkan barang-barang pemenuh kebutuhan
hidup manusia.
2.3.1
Standar Kebutuhan Air
Pemakaian air bersih di perkotaan mempunyai dua macam standar
kebutuhan air, yaitu kebutuhan air yaitu, standar kebutuhan air
domestik dan standar kebutuhan air non domestik.
2.3.1.1 Standar Kebutuhan Air Domestik
Standar kebutuhan air domestik yaitu kebutuhan air yang
digunakan pada tempat tempat hunian pribadi untuk
10
memenuhi keperluan sehari-hari seperti memasak, minum,
mencuci dan keperluan rumah tangga lainnya. Pemakaian
air pada jenis ini bervariasi sesuai dengan tingkat ekonomi
pengguna, yakni berkisar 50 liter sampai 250 liter per orang
tiap hari (Tri Yayuk Susana, 2012).
2.3.1.2 Standar Kebutuhan Air Non Domestik
Standar kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air
bersih diluar keperluan rumah tangga. Kebutuhan air non
domestik antara lain :
Penggunaan Komersil dan Industri
Yaitu penggunaan air oleh badan-badan komersil dan
industri, seperti pabrik, kantor dan pusat perbelanjaan.
Jumlah air yang dibutuhkan untuk keperluan industri
dan perdagangan berhubungan dengan beberapa faktor,
seperti unit produksi, jumlah tenaga kerja, atau luas
lantai yang dibangun.
Penggunaan Umum
Yaitu penggunaan air untuk bangunan-bangunan
pemerintah, rumah sakit, sekolah dan tempat-tempat
ibadah.
11
Kebutuhan air non domestik untuk kota dapat dibagi dalam
beberapa kategori antara lain :
Kota kategori I (Metropolitan)
Kota kategori II (Kota besar)
Kota kategori III (Kota sedang)
Kota kategori IV (Kota kecil)
Kota kategori V (Desa)
Tabel 1. Kategori Kebutuhan Air Non Domestik. (Sumber : Ditjen Cipta
Karya; 2000).
No
Uraian
1
Konsumsi unit
sambungan rumah
(SR) l/o/h
Konsumsi unit
hidran umum
(HU) l/o/h
Konsumsi unit
non domestik
l/o/h (%)
Kehilangan air
(%)
Faktor hari
maksimum
Faktor jam
puncak
Jumlah jiwa per
SR
Jumlah jiwa per
HU
Sisa tekan
dipenyediaan
distribusi (mka)
Jam operasi
Volume reservoir
(% max day
demand)
SR : HR
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Cakupan
pelayanan (%)
Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Jiwa
>1.000.000
500.000
100.000
20.000
<20.000
s/d
s/d
s/d
1.000.000
500.000
100.000
Metropolitan Besar
Sedang
Kecil
Desa
190
170
130
100
80
30
30
30
30
30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
20-30
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
5
5
5
5
5
100
100
100
100
100
10
10
10
10
10
24
20
24
20
24
20
24
20
24
20
50:50 s/d
80:20
*) 90
50:50 s/d
80:20
90
80:20
70:30
70:30
90
90
**) 70
*) 60% perpipaan, 30% non perpiapaan
12
**) 25 % perpipaan, 45% non perpipaan
Kebutuhan air bersih non domestik untuk kategori I sampai dengan V dan
beberapa sektor lain adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori I, II, III dan IV.
(Sumber : Ditjen Cipta Karya Dep PU).
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Sektor
Sekolah
Rumah sakit
Puskesmas
Masjid
Kantor
Pasar
Hotel
Rumah makan
Kompleks militer
Kawasan industry
Kawasan pariwisata
Nilai
10
200
2.000
3.000
10
12.000
150
100
60
0,2-0,8
0,1-0,3
Satuan
Liter/murid/hari
Liter/bed/hari
Liter/hari
Liter/hari
Liter/pegawai/hari
Liter/hektar/hari
Liter/bed/hari
Liter/tempat duduk/hari
Liter/orang/hari
Liter/detik/hari
Liter/detik/hari
Tabel 3. Kebutuhan Air Bersih Kategori V. (Sumber : Ditjen Cipta Karya
Dep PU).
No
1
2
3
4
5
Sektor
Sekolah
Rumah sakit
Puskesmas
Hotel/losmen
Komersial/industri
Nilai
5
200
1.200
90
10
Satuan
Liter/murid/hari
Liter/bed/hari
Liter/hari
Liter/hari
Liter/hari
Tabel 4. Kebutuhan Air Bersih Domestik Kategori Lain. (Sumber : Ditjen
Cipta Karya Dep PU).
No
1
2
3
4
Sektor
Lapangan terbang
Pelabuhan
Stasiun KA- Terminal bus
Kawasan industri
Nilai
10
50
1.200
0,75
Satuan
Liter/det
Liter/det
Liter/det
Liter/det/ha
2.4 Kualitas Air
Kualitas air adalah kondisi kualitatif air yang diukur atau diuji berdasarkan
parameter-parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan
perundang-undangan yang berlaku (Pasal 1 keputusan Menteri Negara
13
Lingkungan Hidup Nomor 115 tahun 2003). Kualitas air dapat dinyatakan
dengan parameter kualitas air. Parameter ini meliputi parameter fisik, kimia,
dan mikrobiologis (Masduqi, 2009).
Kualitas air dapat diketahui dengan melakukan pengujian tertentu terhadap
air tersebut. Pengujian yang dilakukan adalah uji kimia, fisik, biologi, atau
uji kenampakan (bau dan warna). Pengelolaan kualitas air adalah upaya
pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai
peruntukannya untuk menjamin agar kondisi air tetap dalam kondisi
alamiahnya (Acehpedia, 2010).
2.4.1
Angka Standar Kualitas Air Bersih dan Limbah
Air bersih mempunyai kriteria kualitas yang dapat digunakan
sebagai air minum, perikanan, perternakan, pertanian, industri
tenaga listrik air dan lintas air. Jika air bersih sudah tidak dapat
digunakan maka bisa menjadi air limbah.
Tabel 5. Kriteria Kualitas Air yang dapat digunakan sebagai Air Minum.
(Sumber: Kriteria dan Standard kualitas air nasional, 1981).
Parameter
Satuan
Fisika
Temperatur
℃
Warna
Bau
Rasa
Kekeruhan
Residu terlarut
Daya
hantar
listrik
Kimia
pH
mg Pt-Co/1
Kalsium (Ca)
mg/1
mg S1O2/1
mg/1
micromholan
Maksimum yang
Dianjurkan
Maksimum
yang
Dibolehkan
Temperatur
alam
5
Tidak berbau
Tidak berasa
5
500
400
Temperatur air
alam
50
Tidak berbau
Tidak berasa
25
1500
1250
air
6,5 - 8,5
6,5 - 8,5
75
200
Keterangan
nilai antara
(range)
14
Tabel 5 (lanjutan).
Magnesium (Mg)
Kesadahan
Barium (Ba)
Besi (Fe)
Mangan (Mn)
Tembaga (Cu)
Seng (Zn)
Krom heksavalen
(Cr(VI))
Kadmium (Cd)
Raksa Total (Hg)
Timbal (pb)
Arsen (As)
Salenium (Se)
Sianida (CN)
Sulfida (S)
Florida (F)
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
30
350
Nihil
0,1
0,05
Nihil
1
Nihil
150
0,05
1
0,5
1
15
0,05
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
Nihil
0,0005
0,05
Nihil
Nihil
Nihil
Nihil
-
0,01
0,001
0,1
0,05
0,01
0,05
Nihil
1,5
Klorida (C1)
Sulfat (SO4)
Fosfor ( P )
Amoniak (NH3N)
Nitrat ( NO3-N)
Nitrit ( NO2-N)
Nilai
Permanganat
Senyawa
Aktif
biru metilen
Fenol
Miyak dan Lemak
Karbon
Kloroform
Ekstrak
PBC
Bakteriologi
Coliform total
Coliform total
Coli total
Kuman
patogenik/parasiti
c
Radioaktifitas
Aktivitas
beta
total
Strontium – 90
Radium – 226
Pestisida
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
200
200
0,3
Nihil
600
400
2
Nihil
mg/1
mg/1
mg KMn04/1
5
Nihil
Nihil
10
Nihil
10
mg/1
Nihil
0,5
mg/1
mg/1
mg/l
0,001
Nihil
0,04
0,002
Nihil
0,5
mg/1
Nihil
Nihil
MPN/100 ml
MPN/100 ml
MPN/100 ml
Nihil
Nihil
5
Nihil
Nihil
Nihil
Nihil
Nihil
Nihil
pCi/1
_
100
pCi/1
pCi/1
mg/1
Nihil
2
1
Nihil
minimum 10
minimum
0,5
15
Tabel 6. Kriteria Kualitas Air yang Baik untuk Perikanan dan Peternakan.
(Sumber: Kriteria dan Standard kualitas air nasional, 1981).
Parameter
Fisika
Temperatur
Satuan
Kadar Maksimum
oC
Residu terlarut
Kimia
pH
Tembaga (Cu)
Seng (Zn)
Krom heksavalen (Cr(VI))
Kadmium (Cd)
Raksa Total (Hg)
Timbal (pb)
Arsen (As)
Salenium (Se)
Sianida (CN)
Sulfida (S)
Fluorida ( F )
Amoniak bebas (NH3-N)
Nitrit (NO2-N)
Klor aktif (Cl2)
Oksigen Terlarut (DO)
mg/1
Temperatur
alam + 4oC
2000
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
6–9
0,02
0,02
0,05
0,01
0,002
0,03
1
0,005
0,02
0,002
1,5
0,016
0,06
0,03
-
Senyawa aktif biru metilen
Fenol
Minyak & Lemak
Radioaktifitas
Aktifitas beta total
mg/l
mg/l
mg/l
0,2
0,001
1
pCi/l
1000
Strontium – 90
Radium – 226
Pestisida
DDT
Endrine
BHC
Methyl Parathion
Malathion
pCi/l
pCi/l
10
3
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
0,002
0,004
0,21
0,10
0,16
Keterangan
air
Disyaratkan lebih besar
dari 3. Diperbolehkan
sama dengan 3, maksimum
8 jam dalam 1 hari
Aktifitas tanpa adanya Sr90 dan Ra-226
16
Tabel 7. Kriteria Kualitas Air yang Baik untuk Pertanian, Industri Listrik
Tenaga Air dan Lintas Air. (Sumber: Kriteria dan Standard kualitas air
nasional, 1981).
Parameter
Fisika
Temperatur
Satuan
Kadar Maksimum
Keterangan
oC
Temperatur normal
Sesuai
dengan
kondisi setempat
Residu terlarut
Daya hantar listrik
mg/1
micro
(25C)
Kimia
pH
Mangan (Mn)
Tembaga (Cu)
Seng (Zn)
Krom heksavalen (Cr(VI))
Kadmium (Cd)
Raksa Total (Hg)
Timbal (pb)
Arsen (As)
Salenium (Se)
Nikel ( Ni )
Kobalt (Co)
Bor (B)
g Na (g garam alkali)
Sodium Absorption Ratio
(SAR)
mg/l
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
Residual Sodium Carbonat
(RSC)
mho/cm
1000 – 2000
1750 – 2250
5–9
2
0,02
5
5
0,01
0,005
5
1
0,05
0,5
0,2
1
60
10 – 18
1,25 - 2,5
Radioaktifitas
Aktifitas beta total
pCi/l
1000
Strontium – 90
Radium – 226
pCi/l
pCi/l
10
3
1750 untuk tanaman
peka
Maksimum 10 untuk
tanaman
peka,
Maximum 18 untuk
yang kurang peka
Maksimum
1,25
untuk tanaman peka,
Maksimum 2,5 untuk
yang kurang peka
Aktifitas
tanpa
adanya Sr-90 dan Ra226
17
Tabel 8. Kriteria Standar Kualitas Air Limbah. (Sumber: Kriteria dan
Standard kualitas air nasional, 1981).
Parameter
Fisika
Temperatur
Residu terlarut
Residu terlarut
Kimia
pH
Besi (Fe)
Mangan (Mn)
Tembaga (Cu)
Seng (Zn)
Krom
heksavalen
(Cr(VI))
Kadmium (Cd)
Raksa Total (Hg)
Timbal (pb)
Arsen (As)
Salenium (Se)
Sianida (CN)
Sulfida (S)
Fluorida (F)
Klor aktif (Cl2)
Klorida (Cl)
Sulfat (SO4)
N - Kjeldahl (N)
Amoniak
Bebas
(NH3-N)
Nitrat ( NO3-N)
Nitrit ( NO2-N)
Kebutuhan Oksigen
(BOD)
Biologi
Kebutuhan Oksigen
Kimiawi (COD)
Parameter
Senyawa aktif biru
metilen
Fenol
Minyak nabati
Minyak
mineral
radioaktif
Satuan Mutu Air
I
Baik
II
Sedang
III
Kurang
IV
Kurang
Sekali
oC
mg/1
mg/1
45
1000
100
45
3000
200
45
3000
400
45
50.000
500
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
6–9
5
0,5
0,5
5
0,1
5-9
7
1
2
7
1
4,5 - 9,5
9
3
3
10
3
4,0 – 10
10
5
5
15
5
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
0,01
0,005
0,1
0,05
0,01
0,02
0,01
1,5
1
600
400
7
0,5
0,1
0,01
0,5
0,3
0,05
0,05
0,05
2
2
1000
600
1
0,5
0,05
1
0,7
0,5
0,5
0,1
3
3
1500
800
2
1
0,1
5
1
1
1
1
5
5
2000
1000
80
5
mg/1
mg/1
mg/1
10
1
20
20
2
100
30
3
300
50
5
500
mg/1
40
200
500
1000
Satuan
II
Berat
III
Sedang
IV
Ringan
mg/1
I
Berat
Sekali
0,5
1
3
5
mg/1
mg/1
mg/1
0,002
10
10
0,05
30
30
0,5
70
70
1
100
100
18
2.5 Pengertian Hujan
Air hujan adalah uap air yang sudah mengalami kondensasi, kemudian jatuh
ke bumi berbentuk air. Proses kondensasi (perubahan uap air menjadi tetes
air yang sangat kecil) berbentuk tetes air. Pada waktu terbentuk uap air
terjadi proses transformasi (pengangkutan uap air oleh angin menuju daerah
tertentu yang akan terjadi hujan. Air hujan juga merupakan sumber air baku
untuk keperluan rumah tangga, pertanian dan lain-lain. Air hujan dapat
diperoleh dengan cara menampung air hujan yang jatuh dari atap rumah.
2.5.1
Kualitas Air Hujan
Air hujan hampir tidak mengandung kontaminasi. Oleh karena itu
air tersebut sangat bersih dan bebas kandungan mikroorganisme.
Namun ketika air hujan tersebut kontak dengan permukaan
tangkapan air hujan (catchment), tempat pengaliran air hujan
(conveyance), dan tangki penampungan air hujan, maka air tersebut
akan
membawa
kontaminasi
baik
fisik,
kimia
maupun
mikrobiologi.
Batas nilai rata-rata pH air hujan adalah 5,6 merupakan nilai yang
dianggap normal atau hujan alami seperti yang telah disepakati
secara
internasional
oleh
badan
dunia
WMO
(World
Meteorological Organization). Apabila pH air hujan lebih rendah
dari 5,6 maka hujan bersifat asam atau sering disebut dengan hujan
asam dan apabila pH air hujan lebih besar 5,6 maka hujan bersifat
basa.
19
Dampak
hujan
yang
bersifat
asam
dapat
mengikis
bangunan/gedung atau bersifat korosif terhadap bahan bangunan,
merusak kehidupan biota di danau-danau dan aliran sungai
(Aryanti, 2004). Sifat hujan yang agak asam disebabkan karena
terlarutnya asam karbonat (H2CO3) yang terbentuk dari gas CO2
di dalam air hujan. Asam karbonat itu bersifat asam yang lemah
sehingga pH air hujan tidak rendah. Apabila air hujan tercemar
oleh asam yang kuat, pH air hujan turun di bawah 5,6 hujan
demikian disebut hujan asam.
2.6 Pengertian Pemanenan Air Hujan
Pemanenan air hujan (Rainwater Harvesting atau RWH) adalah metode kuno
yang dipopulerkan kembali dengan menampung air hujan untuk kemudian
dapat dimanfaatkan kembali. Pertimbangan untuk menggunakan air hujan
adalah air hujan yang memiliki pH yang mendekati netral dan relatif bebas
dari bahan pencemar.
Pemanenan air hujan adalah proses memanfaatkan air hujan dengan cara
ditampung dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Air hujan
biasanya dikumpulkan atau dipanen dari bubungan atap, lantai beton di
pekarangan rumah, jalan, dan permukaan yang kedap air lainnya. Air hujan
kemudian mengalir sepanjang jalan (gutter), dan masuk ke dalam suatu
tangki pengumpul. Pemanenan hujan sangat membantu mengurangi aliran
permukaan (runoff) yang berasal dari hujan (Nurayni, 2013).
20
Pemanenan air hujan ditujukan untuk memanfaatkan runoff. Runoff dapat
ditangkap dan dikumpulkan dari cucuran atap atau dari permukaan lahan atau
dari sungai-sungai musiman. Sistem pemanenan air yang memanen runoff
dari atap bangunan atau dari permukaan lahan termasuk dalam kategori
pemanenan air hujan.
Keuntungan-keuntungan dari panen air hujan adalah sebagai berikut (Tri
Yayuk Susana, 2012):
Air merupakan benda bebas; satu-satunya biaya adalah hanya untuk
pengumpulan dan penggunaan.
Tidak dibutuhkan sistem distribusi yang rumit dan mahal.
Air hujan dapat menjadi sumber air alternatif ketika air tanah tidak tersedia
atau tidak dapat digunakan.
Panen air hujan mengurangi arus ke aliran limpasan permukaan dan juga
mengurangi polusi.
Panen air hujan mengurangi permintaan kebutuhan air puncak musim
kemarau.
Panen air hujan mengurangi biaya penggunaan listrik dan PAM.
2.7 Perkembangan Pemanenan Air Hujan
Di beberapa negara ternyata pemanenan air hujan sudah lama dilakukan dan
sampai
sekarang
masih
terus
dikembangkan.
Bukti
arkeologis
mengungkapkan konsep penampungan air hujan kemungkinan telah ada
sejak 6000 tahun lalu di Cina. Reruntuhan bangunan penampung air yang
dibangun sejak 2000 SM untuk menyimpan limpasan air dari lereng bukit
21
guna keperluan agrikultur dan kegiatan rumah tangga, masih berdiri di Israel
(Tri Yayuk Susana, 2012).
Kegiatan pemanenan hujan tersebut tersebar di banyak lokasi seperti di
Filipina, India, Srilangka, Bangladesh, Amerika Serikat dan negara-negara
lain.
Di Amerika Serikat kegiatan pemanenan air hujan masih terus
dikembangkan di Hawaii dan California. Air hujan dari atap rumah yang
ditampung dalam suatu bak dapat dijadikan sumber air utama bagi keperluan
rumah tangga. Bahkan terdapat peraturan bahwa pembangunan rumah baru
tidak akan diberi izin jika tidak ada rencana penampungan air hujan dari
atapnya.
Bandar udara Changi di Singapura juga menggunakan sistem
pemanenan air hujan dari atap dengan total penggunaan antara 28 sampai
30% dari air yang digunakan. Hasilnya sistem ini dapat menghemat kirakira S$ 390.000 per tahunnya. Di negara-negara lain seperti Jerman, Jepang,
Malaysia, Thailand, China dan Afrika juga diterapkan sistem pemanenan air
hujan tersebut.
Pemanenan air hujan yang tertua dikenal dalam sejarah Indonesia adalah
sebagai penadah air hujan untuk kebutuhan minum, mandi dan sanitasi.
Penggunaan air hujan pun semakin beragam di kemudian hari.
Dalam
perkembangannya yang lebih baru yaitu muncul kreasi-kreasi untuk
memanen air hujan secara lebih modern. Untuk keperluan air domestik
digunakan kolam-kolam atau bak penampungan yang kemudian dapat
memberikan air secara gravitasi atau menggunakan pompa dengan ukuran
yang cukup besar untuk persediaan dalam jangka waktu yang lebih lama.
22
2.8 Komponen Pemanenan Air Hujan
Konstruksi untuk pemanenan air hujan dapat dibuat dengan cepat karena
cukup sederhana dan mudah dalam pembuatannya. Namun secara umum,
sistem panen air hujan memiliki lima komponen dasar, yaitu:
2.8.1
Permukaan Daerah Tangkapan Air Hujan
Atap bangunan merupakan pilihan sebagai area penangkapan
hujan. Jumlah air yang dapat ditampung dari sebuah atap
tergantung dari material atap tersebut, dimana semakin baik jika
permukaan semakin halus.
2.8.2
Talang dan Pipa Downspout
Talang
dan
pipa
downspout
berfungsi
menangkap
dan
menyalurkan air hujan yang melimpas dari atap menuju
penampungan. Material yang biasanya digunakan pada unit ini
adalah PVC, vynil dan galvanized steel.
2.8.3
Saringan Daun
Saringan daun atau saluran pengelontor air hujan pertama (first
flush
diverters),
dan
pencuci
atap
merupakan
komponen
penghilang kotoran dari air yang ditangkap oleh permukaan
penangkap sebelum menuju penampungan.
Sebelum air hujan
masuk kedalam penampungan air hujan yang pertama kali turun
dialirkan terlebih dahulu melalui saluran pengelontor air hujan
pertama (first flush diverters). Karena air hujan yang pertama kali
jatuh membasahi atap membawa berbagai kotoran, zat kimia
23
berbahaya dan beberapa jenis bakteri yang berasal dari sisa
organisme.
2.8.4
Bak/Unit Penampungan
Bagian ini merupakan bagian termahal dalam sistem panen air
hujan. Ukuran dari unit ini penampung ditentukan oleh berbagai
faktor, antara lain: persediaan air hujan, permintaan kebutuhan air,
lama musim kemarau, penampung area penangkap, dan dana yang
tersedia.
2.8.5
Pemurnian dan Penyaringan Air
Komponen ini hanya dipakai pada sistem panen air hujan sebagai
sumber air minum.
Gambar 1. Instalasi Sistem Pemanenan Air Hujan. (Sumber: Rollos, Hans.
Tangki air hujan bambu semen. Bandung : Institut Teknologi Bandung).
24
Gambar 2. Skema Instalasi Pemanenan Air Hujan.( Sumber: Yuda Romdania
dan Gatot Eko Susilo, 2012).
2.9 Perhitungan Instalasi Penampungan
Untuk mendesain satu instalasi penampungan air hujan memerlukan
perhitungan debit tampungan air hujan, perhitungan kapasitas tampungan
efektif, inflow, dan outflow.
25
2.9.1
Perhitungan Volume Air Hujan
Perhitungan volume air hujan dilakukan untuk mengetahui
besarnya volume air yang ditampung di luas areal tangkapan.
Volume air pada tampungan menggunakan rumus:
Vtampungan
= VInflow – Voutflow
Keterangan:
Vtampungan
= volume air hujan di dalam tampungan (m³/hari)
VInflow
= volume air hujan yang masuk ke dalam
tampungan (m³/hari)
Voutflow
2.9.2
= volume air hujan yang digunakan (m³/hari)
Perhitungan Kapasitas Tampungan Efektif
Perhitungan
kapasitas
efektif
tampungan
dilakukan
untuk
mendapatkan dimensi yang sesuai sehingga tidak terjadi limpasan
akibat inflow dan tidak terjadi kekosongan akibat outflow. Bentuk
penampang tampungan bisa berbeda-beda sesuai lokasi dan
keberadaan
tampungan.
Apabila
bentuk
penampang
yang
digunakan adalah penampang berbentuk kotak. Rumus yang
digunakan adalah sebagai berikut:
V
=PxLxT
Keterangan:
V
= volume tampungan (m³)
P
= panjang (m)
26
2.9.3
L
= lebar (m)
T
= tinggi (m)
Inflow (Mas