Modifikasi Sistem Penyaringan pada Teknologi Rainwater ...

i

LAPORAN AKHIR

PENELITIAN DOSEN PEMULA

UNIVERSITAS LAMPUNG

Modifikasi Sistem Penyaringan pada Teknologi Rainwater Harvesting

dengan Sistem Sentrifugal Untuk Mengurangi Tingkat Dissolved Solid

TIM PENGUSUL

Riki Chandra Wijaya, S.Pd., M.T NIDN. 0017018807 Sinta ID. 6709660

Siti Nurul Khotimah, S.T.,M.Sc NIDN. 0028038003 Sinta ID. 6679746

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2021

iii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. v

RINGKASAN ........................................................................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................................... 1

1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................................................ 2

1.4. Urgensi dan Manfaat Penelitian ...................................................................................... 2

1.5 Batasan Penelitian ............................................................................................................ 2

1.6. Luaran yang diharapkan .................................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................... 4

2.1 Penelitian yang relevan (State of The Art) ...................................................................... 4

2.2 Rainwater Harvesting....................................................................................................... 5

2.3 Sentrifugal System ........................................................................................................... 9

2.4 Roadmap Penelitian ......................................................................................................... 9

BAB III METODE PENELITIAN .......................................................................................... 11

3.1 Lokasi Penelitian ............................................................................................................ 11

3.2 Pengambilan Data dan Observasi .................................................................................. 11

3.3 Metode Pengolahan Data ............................................................................................... 11

3.4 Tahapan Penelitian ......................................................................................................... 12

3.5 Alur Penelitian ............................................................................................................... 12

BAB 4. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI .............................................................. 14

4.1 Filter Sentrifugal ............................................................................................................ 14

4.2 Analisis Data Hasil Produk ........................................................................................... 19

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................... 22

5.1 Kesimpulan .................................................................................................................... 22

5.2 Saran .............................................................................................................................. 22

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 23

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Alat dan bahan yang dibutuhkan ............................................................................... 16

Tabel 2 Nilai TDS air hujan sebelum penggunaan filter sentrifugal ...................................... 19

Tabel 3 Nilai TDS air hujan setelah penggunaan filter sentrifugal ........................................ 19

Tabel 4 Mean, Standar Deviasi, dan Error .............................................................................. 20

Tabel 5 Korelasi data .............................................................................................................. 21

Tabel 6 Paired samples test ..................................................................................................... 21

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Komposisi air di dunia (UNESCO) ......................................................................... 6

Gambar 2 Komponen rainwater harvesting system .................................................................. 7

Gambar 3 Sistem penyaringan sampah besar di atap................................................................ 7

Gambar 4 sistem penyaringan pada pipa .................................................................................. 8

Gambar 5 Sistem penyaringan sampah besar tipe 2 ................................................................. 8

Gambar 6 Sistem penyaringan mikro ....................................................................................... 8

Gambar 7 Roadmap Penelitian ................................................................................................. 9

Gambar 8 Diagram Tulang Ikan ............................................................................................. 10

Gambar 9 Lokasi Penelitian .................................................................................................... 11

Gambar 10 Flow Chart Penelitian........................................................................................... 13

Gambar 11 Desain awal tampak atas ...................................................................................... 15

Gambar 12 Desain awal tampak samping ............................................................................... 15

Gambar 13 Desain akhir ......................................................................................................... 15

Gambar 14 (a)Sambungan, tikungan, dan cabang pipa; (b) Saringan halus; (c) Tandon Besar;

(d) Tandon Kecil; (e) Saringan Aluminium; (f) Pipa 2” dan 3” .............................................. 17

Gambar 15 Skema proses pembuatan filter sentrifugal .......................................................... 18

Gambar 16 (a) Melubangi bagian atas tandon kecil; (b) Melubangi bagian samping tandon

kecil (c) Mengisi filter halus pada dinding tandon kecil; (d) Filter sentrifugal terpasang pada

sistem rainwater harvesting...................................................................................................... 19

vi

RINGKASAN

Teknologi pemanenan air hujan sangat diperlukan saat ini. Keterbatasan sumber air tentu

akan terjadi di masa mendatang. Padatnya pembangunan yang terjadi membawa dampak

semakin semaraknya penggunaan air tanah. Hal ini akan menyebabkan semakin menurunnya

elevasi permukaan air tanah. Tentu ketersediaan air tanah tidaklah selalu dapat stabil dalam

kondisi tingginya kebutuhan air saat ini. Teknologi pemanenan air hujan (rainwater

harvesting) menjadi solusi utama dalam hal ini. Selain sebagai sumber air juga dapat

mengembalikan elevasi muka air tanah kepada kondisi semula. Teknologi pemanenan air

hujan saat ini masih butuh banyak pengembangan agar menghasilkan kualitas air hujan yang

lebih baik. Untuk itu, dalam penelitian ini akan dilakukan modifikasi pada saringan awal

untuk memisahkan sedimen awal dari air hujan murni disaat hujan. Sistem sentrifugal dalam

hal ini akan digunakan untuk mengambil peranan dalam memisahkan sedimen terhadap air

hujan. Sistem penyaringan sentrifugal dibuat dengan menggunakan beberapa alat dan bahan

yang mudah didapat. Berdasarkan hasil penelitian ini diketahui tingkat penurunan TDS dari

sebelum penggunaan filter sentrifugal terhadap setelah penggunaan ialah 62,2%. Penurunan

tersebut terlihat dari nilai TDS sebelum penggunaan rata-rata 12,2, sedangkan setelah

penggunaan filter sentrifugal TDS rata-rata sebesar 4,6. Hal ini menunjukkan bahwa

penggunaan filter sentrifugal sangat efektif dalam menurunkan tingkat TDS pada pengolahan

air.

Kata Kunci: Rainwater Harvesting, Sistem Sentrifugal, Penyaring.

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Krisis air bersih sudah menjadi salah satu permasalahan di Bandar Lampung. Pada tahun

2019 tercatat beberapa daerah dilanda kekurangan air bersih. Menurut Kepala Bidang

Kedaruratan dan Logistik BPBD Kota Bandar Lampung, kemarau berlangsung selama empat

bulan yang terjadi pada tahun 2019 telah menyebabkan luasan wilayah dilanda krisis air

bersih. Beberapa Kecamatan yang membutuhkan pasokan air bersih dari pemerintah yakni di

Kedamaian, Kedaton, Sukabumi, Sukarame, Panjang, Rajabasa, Wayhalim, dan Telukbetung

Timur. (Yasland, 2019). Salah satu teknologi yang dapat dikembangkan masyarakat dalam

mengatasi hal ini ialah dengan menerapkan pemanenan air hujan (rainwater harvesting).

Rainwater Harvesting(RH) atau teknologi pemanenan air hujan digunakan untuk

mengumpulkan air hujan pada musim hujan selanjutnya digunakan untuk pemenuhan

kebutuhan air pada musim kemarau. RH merupakan teknologi lama yang sudah berkembang

di banyak Negara. Namun perkembangan RH ini belum secara optimal digunakan oleh

masyarakat Indonesia. Pemanfaatan air hujan sebagai sumber air utama masyarakat sangatlah

penting mengingat ketersediaan air tanah yang semakin menipis. Pola kehidupan yang

berfokus pada kelestarian lingkungan saat ini sangatlah menjadi prioritas. Pemanfaatan

sumber air tanah yang terus menerus haruslah dikurangi disebabkan ketersediaan air tanah

yang sangat terbatas. Untuk itu, pengembangan teknologi rainwater harvesting saat ini sangat

diperlukan sebagai upaya akademisi dalam meningkatkan kualitas air yang dihasilkan dari

teknologi ini.

Untuk menghasilkan kualitas air yang lebih baik dan siap minum diperlukan sistem

penyaringan yang lebih kompleks lagi dan cepat. Dengan kecepatan yang tinggi dalam

menyaring maka kuantitas air yang dihasilkan akan lebih cepat serta kualitas air juga

meningkat. Untuk itu pengembangan sistem penyaringan berdasarkan sistem sentrifugal

merupakan suatu yang patut dicoba dalam hal ini. Sistem sentrifugal merupakan sistem

pemisahan sedimen halus yang ada pada air dengan menggunakan gaya sentrifugal aliran

yang terjadi. Gaya sentrifugal ini dapat dihasilkan dengan menggunakan alur aliran yang

disesuaikan sehingga air dapat mengalir secara berputar. Oleh sebab itu, efektifitas

penggunaan sistem sentrifugal ini patut dicoba pada teknologi rainwater harvesting. Dalam

hal ini penulis mengajukan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat sebuah

penelitian tekait mengetahui solusi permasalahan ini. Penulis mengharapkan penelitian ini

dapat didukung penuh oleh LPPM Universitas Lampung sehingga dapat menghasilkan output

yang bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan juga bagi masyarakat secara

umumnya.

1.2. Rumusan Masalah

Pengembangan sistem penyaringan air saat ini sangat diperlukan disaat krisis air bersih sering

melanda Negeri ini. Teknologi rainwater harvesting merpakan solusi terbaik bagi masalah ini.

Selain untuk menjaga keberlangsungan lingkungan juga dapat membantu masyarakat dalam

2

mengatasi kekurangan air bersih. Oleh sebab itu, pengembangan sistem ini sangat diperlukan

untuk keberlangsungan ilmu pengetahuan dan pengembangan teknologi semakin lebih baik.

Untuk mempertajam rumusan masalah penelitian ini disusun beberapa pertanyaan sebagai

berikut.

1.2.1 Apa saja tahapan kerja yang diperlukan dalam melakukan pengembangan sistem

penyaringan air dengan menggunakan sistem sentrifugal?

1.2.2 Bagaimana hasil kualitas air yang dihasilkan dalam penggunaan sistem penyaringan

air dengan menggunakan sistem sentrifugal?

1.2.3 Apa rekomendasi yang dapat diberikan untuk pengembangan teknologi pada masa

yang mendatang?

1.3. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah di atas dapat dirincikan tujuan dari penelitian sebagai

berikut.

1.3.1 Memberikan informasi akan tahapan kerja yang diperlukan dalam melakukan

pengembangan sistem penyaringan air dengan menggunakan sistem sentrifugal.

1.3.2 Mengetahui hasil kualitas air yang dihasilkan dalam penggunaan sistem penyaringan air

dengan menggunakan sistem sentrifugal.

1.3.3 Memberikan rekomendasi yang dapat diberikan untuk pengembangan teknologi pada

masa yang mendatang?

1.4. Urgensi dan Manfaat Penelitian

Keterbatasan air tanah dalam sebagai sumber air minum saat ini menjadi perhatian serius para

pengamat lingkungan. Pada umumnya masyarakat perkotaan mengambil air tanah sebagai

sumber airnya. Krisis air bersih pun menjadi permasalahan pada saat musim kemarau

melanda. Teknologi pemanenan air hujan menjadi solusi yang terbaik dalam menjaga

kelestarian lingkungan sekaligus mengatasi permasalahan ini. Untuk itu, pengembangan

teknologi ini harus terus dilakukan untuk mencapai produk yang lebih sempurna sehingga

dapat digunakan oleh masyarakat secara global.

1.5 Batasan Penelitian

Penelitian ini mencakup pengembangan pada sistem penyaringan air hujannya yaitu dengan

menggunakan sistem sentrifugal. Sistem yang dikembangkan mencakup teknologi

penyaringan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dalam memisahkan sedimen halus yang

masih ada di aliran air hujan.

3

1.6. Luaran yang diharapkan

Penelitian ini akan menghasilkan beberapa luaran, antara lain:

1. Teknologi penyaringan air hujan dengan menggunakan sistem sentrifugal.

2. Jurnal nasional terakreditasi sinta 4 Borneo Engineering Journal: Teknik Sipil.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian yang relevan (State of The Art)

Teknologi pemanenan air hujan di Texas telah banyak dilakukan. Salah satu peneliti tentang

hal ini ialah Sarah Elizabeth Keithley pada tahun 2012. Sarah meneliti akan proses

penyaringan yang dilakukan dari penggunaan air hujan. Berdasarkan penelitiannya, Sarah

menggunakan dua jenis sistem penyaringan yaitu sistem batch chlorination dan sistem

penyinaran ultraviolet. Sarah mengetahui sebelumnya bahwa air hujan yang sudah ditampung

masih mengandung organisme yang dapat mengganggu kesehatan manusia. Pada

penelitiannya Sarah menggunakan 4 sistem saluran perpipaan dengan jenis material yang

berbeda yaitu concrete tile, green, Galvalume metal, dan asphalt-fiberglass shingle. Dari

penggunaan 4 sistem pipa tersebut diketahui bahwa material tersebut masih memungkinkan

adanya organisme dalam air hujan akan tetapi dapat menurunkan tingkat TriHaloMethanes

(THMs). (Keithley, 2012)

Ketersediaan air selalu berkurang dari tahun ke tahun. Beberapa penelitian dunia

memperkirakan bahwa akan ada 2 milyar penduduk dunia akan mengalami kelangkaan air

pada tahun 2050. Tingkat urbanisasi menempatkan tantangan yang lebih besar dalam

menyediakan infrastruktur yang dibutuhkan untuk melayani populasi yang terus bertambah.

Dalam kasus ini kebutuhan air akan menjadi suatu prioritas. Bagi masyarakat perkotaan

instalasi sistem pemanenan air hujan menjadi pertimbangan namun membutuhkan biaya yang

cukup besar bagi sebagian masyarakat perkotaan. Dalam studinya Hyun Woo Kim pada

tahun 2011 bertujuan untuk mengeksplorasi realokasi biaya yang adil dari sistem pemanenan

air hujan perumahan antara utilitas perkotaan, pengembang lahan dan pembangun rumah, dan

sektor pemilik rumah individu. Kemungkinan untuk mendistribusikan kembali biaya secara

adil di antara para pihak berdasarkan potensi manfaat yang diterima, sehingga menjadikan

RWHS lebih terjangkau dan lebih layak sebagai pasokan air baru untuk wilayah perkotaan.

(Kim, 2011)

Perkembangan daerah perkotaan membawa dampak buruk terhadap lingkungan. Memahami

kandungan zak kimia yang mengkontaminasi aliran permukaan pada atap sangat bagus dalam

menghasilkan kualitas air hujan yang baik. Dalam penelitiannya Hua-Peng Qin, Qiao-Ling

Tang, Li-Yu Wang dan Guangtao Fu pada tahun 2015 melakukan pengumpulan data massa

pencemaran di atap pada Kota Shenzhen of China dari tahun 2011 – 2012. Hasil

penelitiannya menemukan adanya massa total organik karbon (TOC), NH4+, NO3-, CL-, dan

5

beberapa zat organik lainnya yang berasal dari atap seperti massa NH4+, asam asetik, dan

asam formik yang mungkin lebih besar reduksinya untuk dinetralisir diantara komponen

alkaline dari atap. Selanjutnya terdapat massa Na+, K+, Ca2-, S-, dan SO42- dari atap dan

juga terdapat beberapa faktor lain dan zat kimia yang tidak dapat diabaikan dampaknya.

(Hua-Peng Qin, Qiao-Ling Tang, Li-Yu Wang and Guangtao Fu, 2015)

Berdasarkan beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya menunjukkan begitu

pentingnya penelitian lebih lanjut dalam mengatasi proses penyaringan air hujan ini.

Penelitian oleh Hua-Peng Qin, dkk juga menunjukkan bahwa untuk daerah perkotaan

permasalahan pemanenan air hujan masih terdapat banyak masalah. Permasalahan tersebut

berupa masih adanya polusi udara yang mengkontaminasi air hujan dan atap rumah yang

menyebabkan pencemaran air hujan sering terjadi. Dengan demikian, pemanenan air hujan

ini patut juga diteliti lebih lanjut terutama untuk daerah bandar lampung dan sekitarnya.

Dalam hal ini akan diteliti seberapa baiknya kualitas air dengan pengembangan sistem

penyaringan sentrifugal terhadap kualitas air hujan yang dihasilkan.

2.2 Rainwater Harvesting

Air hujan merupakan sumber utama air bagi kehidupan manusia, air sungai, danau, dan air

tanah merupakan sumber air pilihan kedua. Menurut (Celeste Allen Novak, G. Edward Van

Giesen, Kathy M. DeBusk, 2014), “Rain water harvesting and conservation means to

understand the value of rain and to make optimum use of RainWater at the place where it

falls”. Pemanenan air hujan dan konservasi air penting untuk memahami nilai hujan dan

membuat penggunaannya optimum. Keterbatasan sumber air di dunia seharusnya memaksa

manusia untuk dapat menggunakan air secara optimal. Berdasarkan data UNESCO

sebagaimana gambar berikut.

6

Gambar 1 Komposisi air di dunia (UNESCO)

97,5% air berbentuk air asin yang terdapat di laut dan hanya 2,5% air yang berbentuk air

segar/air tawar. Dalam 2,5 % air tawar tersebut komposisinya 0,3% di danau dan sungai,

30,8% air tanah, air lapisan tanah dalam, 68,9% dalam bentuk glaciers dan salju.

Terdapat 6 komponen penting dalam peninjauan sistem pemanenan air hujan, antara lain:

1. Area jatuhnya hujan: bentuk permukaan jatuhnya hujan. Seperti atap atau pavement

kedap dan mungkin berupa area tertentu.

2. Conveyance: saluran atau pipa yang menyalurkan air dari area jatuhnya hujan ke

tampungan.

3. Roof washing: sistem penyaringan dan pelepasan zat kontaminan dan debris.

4. Tampungan: material tampungan sebagai penyimpamn air.

5. Distribusi: sistem penyaluran air hujan, menggunakan sistem gravitasi atau pompa.

6. Purification: penambahan penyaring, distilasi, dan pemisah aditif, filter halus, dan

disinfentan dalam mengumpulkan air hujan.

7

Gambar 2 Komponen rainwater harvesting system

(Kinkade-Levario, 2007)

Beberapa teknologi dalam sistem roof washing telah banyak dikembangkan sebelumnya.

Pemasangan filter sampah daun, batu, atau lainnya mulai dari atap telah banyak diaplikasikan

seperti beberapa gambar berikut.

Gambar 3 Sistem penyaringan sampah besar di atap

8

Gambar 4 sistem penyaringan pada pipa

Gambar 5 Sistem penyaringan sampah besar tipe 2

Untuk memisahkan partikel kecil yang kemungkinan masih terbawa dapat digunakan sistem

penyaringan halus. Pada sistem ini terdiri dari 3 filter mulai dari 5 micron, 0,5 micron, dan

penyinaran UV. Sistem filter ini akan membuat kualitas air hujan akan lebih baik dan siap

untuk di konsumsi langsung. Sistem filter ini dapat dilihat sebagaimana pada gambar berikut.

Gambar 6 Sistem penyaringan mikro

(Kinkade-Levario, 2007)

9

2.3 Sentrifugal System

Sentrifugal biasa dikenal gaya dorong partikel bermassa keluar pusat putaran. Gaya

sentrifugal biasanya dihasilkan oleh gerak melingkar. Massa benda yang lebih besar akan

memiliki gaya sentrifugal lebih besar pula. Hal ini akan dapat bermanfaat dalam sistem

reinwater harvesting dengan memanfaatkan gaya sentrifugal tentunya dapat memisahkan

partikel besar yang ukurannya lebih besar dari molekul air lebih mudah. Sistem ini tergolong

baru dalam pengembangan ini. Untuk itu, penelitian ini diharapkan akan dapat menghasilkan

suatu pengembangan teknologi baru di bidang rainwater harvesting.

2.4 Roadmap Penelitian

Tingkatan penelitian dimulai dari tingkat dasar hingga tingkat puncak yaitu produk.

Secara skematis akan ditampilkan pada gambar dibawah ini. Hal ini menggambarkan

tingkatan perkembangan penelitian ini. Diharapkan roadmap yang sudah disusun ini dapat

terlaksana sebagaimana yang diharapkan.

Gambar 7 Roadmap Penelitian

Tahap ke-1: pengembangan

filter sistem sentrifugal


sistem penyaluran air

hujan ke penampungan


filter mikron

Tahap ke-4: pengembangan air asam basa

teknologi sempurna

pengelolaan air hujan siap

minum

10

`

Gambar 8 Diagram Tulang Ikan

Sumber Daya Air Teknologi

Sumber Daya Manusia

Terbatasnya Peralatan

dan Bahan yang tersedia

Material

Belum adanya teknologi

sederhana yang dapat

diterapkan masyarakat

Terbatasanya Sumber

Air segar yang tersedia

di daratan

Masih kurangnya SDM

yang meneliti teknologi

ini

Teknologi Pengelolaan

Pemanenan Air Hujan

11

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di Natar, Perumahan Natar Residence. Area ini tergolong bagus

untuk dijadikan lokasi penelitian rainwater harvesting disebabkan tingkat pencemaran masih

tergolong rendah. Selain itu, area ini masih banyak pepohonan sehingga kualitas air hujan

yang jatuh akan lebih baik dibandingkan di daerah perkotaan yang padat. Lokasi penelitian

ini juga merupakan tempat tinggal peneliti sehingga proses pemantauan dan perawatan akan

lebih mudah dilakukan. Lokasi ini dapat dilihat melalui google earth atau google map dengan

koordinat 5°19'47.25"S dan 105°12'1.95"T.

Lokasi dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 9 Lokasi Penelitian

3.2 Pengambilan Data dan Observasi

Proses pengambilan data dilakukan secara langsung dengan menggunakan data air hujan hasil

keluaran alat. Selanjutnya data akan diuji di laboratorium air UNILA atau dengan

menggunakan alat ukur kualitas air yang disewa secara langsung. Hasil modifikasi dari

penggunaan sistem sentrifugal akan dianalisis tingkat pengurangan sedimen airnya dan

selanjutnya dibandingkan dengan sistem sebelum modifikasi.

Observasi dilakukan secara langsung pada alat yang dibuat. Proses observasi dapat dilakukan

sebanyak 5 atau 7 kali percobaan. Hasil observasi ini menjadi dasar keberhasilan

pengembangan sistem sentrifugal pada rainwater harvesting.

3.3 Metode Pengolahan Data

Data yang diperoleh dari kualitas air hujan hasil alat akan diolah dengan menggunakan

statistik pada umumnya. Metode perhitungan yang digunakan dalam pengolahan data ini

12

ialah perhitungan rata-rata, standar deviasi, grafik batang, grafik garis, dan analisis uji

perbandingan.

3.4 Tahapan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu proses pengumpulan informasi

terkait sistem rainwater harvesting. Pada proses ini ditelaah beberapa sumber referensi terkait

rainwater harvesting sistem baik dari buku ataupun jurnal. Selanjutnya informasi yang

diperoleh dijadikan dasar ide dalam pengembangan teknologi yang sudah ada.

Pengembangan ini dilakukan pada tingkat dasar terlebih dahulu sesuai cakupan penelitian ini

yaitu penelitian dasar (dosen pemula). Terfokus pada penelitian dasar maka dari itu

diambilkan pengembangan pada saringan awal yang merupakan saringan pertama pada

sistem rainwater harvesting. Selanjutnya proposal penelitian disusun berdasarkan ide yang

sudah dipikirkan. Setelah proposal disetujui dan memperoleh dana maka implementasi

kegiatan dimulai.

Kegiatan berawal dari proses desain alat. Proses desain dilakukan baik secara dua dimensi

ataupun tiga dimensi pada bagian yang dikembangkan. Selanjutnya proses persiapan alat dan

bahan dan proses pembuatan. Pada proses pembuatan alat yang dibuat dilakukan langsung di

lokasi penelitian sesuai lokasi yang disampaikan pada 3.1. Selanjutnya alat yang sudah jadi di

uji tingkat keberhasilannya melalui uji kualitas air hasil keluaran alat. Dalam hal ini hasil

yang diperoleh dari pengembangan dengan hasil dari sebelum pengembangan dilakukan uji

perbandingan. Uji perbandingan ini dilakukan untuk mengetahui perbedaan sebelum dan

sesudah pengembangan. Dari hasil ini akan diketahui tingkat keberhasilkan pengembangan

yang dilakukan. Selanjutnya proses penulisan laporan akhir penelitian serta penggunaan

keuangan. Pada tahap akhir akan dihasilkan jurnal yang akan diterbitkan secara nasional

sesuai target keluaran dari penelitian ini.

3.5 Alur Penelitian

Alur penelitian dapat dilihat pada gambar 10 berikut.

13

Gambar 10 Flow Chart Penelitian

14

BAB 4. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI

4.1 Filter Sentrifugal

Filter sentrifugal dalam penelitian ini merupakan bagian yang menjadi inti

penelitian. Pembuatan filter sentrifugal merupakan modifikasi dari teknologi rainwater

harvesting itu sendiri, Pada umumnya teknologi rainwater harvesting yang telah

dikembangkan baik di dalam negeri maupun di luar negeri terdiri dari beberapa

komponen umum yaitu talang, filter kasar yang berfungsi memisahkan sampah daun, dll

dari hanyutan air hujan pada atap, tabung sedimen, tandon, filter 3 saringan, dst. Namun

pada umumnya belum ada yang memodifikasi penggunaan filter sentrifugal itu sendiri

pada teknologi rainwater harvesting. Penelitian sudah lebih unggul dalam cakupan hal

tersebut secara global. Oleh karena itu, pada dasarnya penelitian sudah lebih maju satu

langkah dari penggunan teknologi rainwater harvesting pada umumnya dengan adanya

pengembangan teknologi filter sentrifugal.

Pengembangan filter sentrifugal dilakukan dengan beberapa proses yaitu dimulai

dari proses kajian pustaka. Pada kajian pustaka ini telah dilakukan beberapa tinjauan

referensi dari penggunaan teknologi rainwater harvesting baik dari buku maupun karya

ilmiah lainnnya. Beberapa referensi yang dijadikan dasar pengembangan teknologi

rainwater harvesting telah disampaikan sebagaimana pada bab 2 tinjauan pustaka.

Selanjutnya pada tahap kedua ialah proses berpikir ilmiah untuk pengembangan teknologi

rainwater harvesting. Pada tahapan ini penulis mencari ide-ide kreatif dalam

pengembangan teknologi rainwater harvesting. Ide kreatif tersebut muncul dari beberapa

pengalaman penulis tentang teknologi pengolahan air bersih yang telah dilihat dibeberapa

implementasi di lapangan. Pada akhirnya ide untuk membuat filter sentrifugal muncul

berdasarkan teknologi yang pernah dilihat di sebuah pabrik dalam pengolahan air bersih.

Dari proses berpikir ini mulailah dihasilkan ide filter sentrifugal skala kecil untuk

pengemabangan teknologi rainwater harvesting.

Tahap ketiga ialah proses desain. Pada proses desain dihasilkan beberapa pola desain

yang dianalisis selanjutnya berdasarkan faktor kondisi dan tingkat kesulitan dalam

pembuatan pada skala individu. Dari proses desain dihasilkan 2 jenis desain yaitu desain

awal dan desain akhir setelah dilakukan evaluasi berdasarkan faktor kondisi dan tingkat

kesulitan pembuatan skala individu atau rumahan. Dari 2 desain tersebut dapat terlihat

sebagaimana pada gambar berikut ini.

15

Gambar 11 Desain awal tampak atas

Gambar 12 Desain awal tampak samping

Berdasarkan desain awal penulis menganalisa akan adanya kelemahan yaitu akan

rentan timbulnya kecoboran apabila input aliran berada dibawah. Oleh sebab itu, desain

awal diubah bentuknya sebagaimana desain dibawah ini.

Gambar 13 Desain akhir

16

Tahap keempat ialah proses pembuatan. Pada proses pembuatan hal yang pertama

dilakukan ialah persiapan alat dan bahan. Dalam persiapan alat dan bahan yang dilakukan,

telah dipikirkan ketersediaan dan tingkat kemudahan dalam memperoleh alat dan

bahannya. Tingkat kemudahan tersebut dikaji berdasarkan faktor ketersediaan alat dan

bahan di toko bangunan terdekat dari lokasi penelitian. Dari hasil tersebut maka telah

ditetapkanlah beberapa alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan filter

sentrifugal ini. Alat dan bahan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1 Alat dan bahan yang dibutuhkan

No Alat/Bahan Kuantitas

1 Pipa PVC 2” 2

2 Tikungan Pipa PVC 2” 6

3 Lem Pipa 1

4 Gergaji Pipa 1

5 Tandon Kecil 1

6 Filter Halus 25

7 Jaring Kawat 1 m2

8 Lem Plastik 1

9 Sambungan Pipa PVC

3” ke 2”

1

10 Stop Kran 1

Beberapa foto alat dan bahan yang didokumentasikan dalam penelitian ini

sebagaimana pada gambar berikut ini.

(a) (b)

17

(c) (d)

(e) (f)

Gambar 14 (a)Sambungan, tikungan, dan cabang pipa; (b) Saringan halus; (c) Tandon Besar; (d) Tandon Kecil; (e)

Saringan Aluminium; (f) Pipa 2” dan 3”

Setelah alat dan bahan dipenuhi selanjutnya melakukan proses pembuatan. Pada

langkah ini pembuatan dilakukan secara mandiri pada skala rumahan. Dalam proses

pembuatan diperlukan beberapa alat bantu yaitu bor listrik. Proses pembuatan secara

skema dapat ditampilkan sebagai berikut.

18

Gambar 15 Skema proses pembuatan filter sentrifugal

Akhir dari pembuatan ini dihasilkan filter sentrifugal yang akan dipasang pada

teknologi rainwater harvesting. Bentuk filter sentrifugal yang sudah dihasilkan dapat

dilihat pada gambar berikut ini.

(a) (b)

19

(c) (d)

Gambar 16 (a) Melubangi bagian atas tandon kecil; (b) Melubangi bagian samping tandon kecil (c) Mengisi filter

halus pada dinding tandon kecil; (d) Filter sentrifugal terpasang pada sistem rainwater harvesting

4.2 Analisis Data Hasil Produk

Berdasarkan hasil pengembangan teknologi rainwater harvesting ini maka diperoleh

hasil luaran berupa data TDS. Dalam hal ini data hasil TDS air hujan yang dihasilkan dari

pengembangan teknologi dibandingkan dengan data TDS air hujan dari sebelum penggunaan

filter sentrifugal. Hal ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar perubahan hasil air

hujan yang dihasilkan dari penggunaan filter sentrifugal. Sebelum penggunan filter

sentrifugal diperoleh nilai TDS air hujan sebagaimana pada tabel berikut ini.

Tabel 2 Nilai TDS air hujan sebelum penggunaan filter sentrifugal

No. pH TDS (ppm) Keterangan

1 7.65 13 Layak minum





Rata-rata 7.206 12.2

Setelah penggunaan filter sentrifugal yang dimodifikasi kedalam teknologi rainwater

harvesting maka diperoleh data TDS air hujan sebagaimana pada tabel berikut ini.

Tabel 3 Nilai TDS air hujan setelah penggunaan filter sentrifugal




20




Rata-rata 7.024 4.6

Berdasarkan nilai TDS sebelum dan sesudah dapat diketahui bahwa terjadi penurunan

tingkat TDS dengan menggunakan tambahan filter sentrifugal. Dalam hal ini terlihat bahwa

pengaruh penggunaan filter sentrifugal sangat besar dalam menurunkan tingkat TDS dari air

hujan dalam teknologi rainwater harvesting. Nilai rata-rata TDS sebelum penggunaan filter

sentrifugal ialah 12,2 sedangkan nilai rata-rata TDS setelah penggunaan filter sentrifugal

sebesar 4,6. Berdasarkan nilai ini dapat dihitung persentase penuruhan TDS setelah

penggunaan filter sentrifugal.

Persentase penurunan TDS setelah penggunaan filter sentrifugal ialah:

( )

( )

( )

( )

Terlihat bahwa terjadi penurunan tingkat TDS sebesar 62,2% dengan penggunaan

filter sentrifugal. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan filter sentrifugal sudah mampu

menurunkan tingkat TDS air. Berdasarkan hasil uji statistik yaitu uji-t diperoleh hasil

sebagaimana pada tabel berikut.

Tabel 4 Mean, Standar Deviasi, dan Error

Rata-rata N Std. Deviasi

Std. Error Rata-

rata

Pair 1 TDS sebelum 12.2000 5 .83666 .37417

TDS setelah 4.6000 5 .54772 .24495

Berdasarkan tabel diatas terlihat perbedaan nilai rata-rata TDS sebelum terhadap TDS

sesudah. Hal ini juga ditunjukkan dengan nilai standar deviasi data TDS sesudah yang jauh

lebih kecil yang menunjukkan bahwa nilai data hampir seragam. Nilai error dari rata-rata

21

TDS sesudah juga lebih kecil dibandingkan TDS sebelum. Berikutnya untuk menunjukkan

nilai korelasi antara nilai data TDS sebelum dan sesudah sebagaimana pada tabel berikut ini.

Tabel 5 Korelasi data

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig.

Pair 1 TDS sebelum & TDS setelah 5 .764 .133

Berdasarkan tabel di atas terlihat nilai korelasi antara TDS sebelum dan sesudah

cukup besar diatas 0,5. Nilai koefisien kore asi berada pada rentang 0 hingga 1, 0

menunjukkan tidak ada hubungan sedangkan 1 menunjukkan berhubungan erat satu sama

lain. Selisih antara data TDS sebelum terhadap TDS sesudah ditunjukkan pada tabel berikut

ini.

Tabel 6 Paired samples test

Paired Differences

t df

Sig. (2-

tailed) Mean

Std.

Deviation

Std. Error

Mean

95% Confidence Interval

of the Difference

Lower Upper

Pair 1 TDS

sebelum -

TDS setelah

7.60000 .54772 .24495 6.91991 8.28009 31.027 4 .000

Berdasarkan tabel di atas terlihat perbedaan nilai rata-rata TDS sebelum dan sesudah

sebesar 7,6 dan ini menunjukkan selisihnya besar. Sedangkan selisih lainnya pada standar

deviasi juga menunjukkan begitu besar.

22

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Penggunaan filter sentrifugal sangat efektif dalam menurunkan kadar TDS pada air. Hal ini

dibuktikan dengan adanya penurunan kadar TDS dari penelitian ini. Pembuatan filter

sentrifugalpun sangat sederhana dan murah. Hal ini tentu dapat diterapkan oleh masyarakat

dalam pengolahan air minum konsumsi sehari-hari. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa

filter sentrifugal merupakan modifikasi yang efektif dalam membantu menurunkan kadar

TDS dalam air.

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya, filter sentrifugal dapat ditingkatkan kualitas dan kuantitas daya

saringnya sehingga hasil air yang bersih akan lebih banyak dan lebih kecil lagi kadar

TDSnya. Diharapkan dalam penelitian selanjutnya dapat menghasilkan air murni H2O. Selain

itu, penggunaan filter sentrifugal dapat dikembangkan lagi dalam mengubah air murni

menjadi air mineral dalam waktu yang singkat. Hal ini masih dalam tahapan perencanaan

pada masa yang akan datang.

23

DAFTAR PUSTAKA

S.A. Brown, J.D. Schall, J.L. Morris, C.L. Doherty, S.M. Stein, J.C. Warner . (2009). URBAN

DRAINAGE DESAIN MANUAL. Colorado: U.S. Department of Transportation.

Behzad Jamali, Peter M. Bach, Ana Deletic. (2019). Rainwater harvesting for urban flood

management – An integrated modelling framework. Water Research, 1-87.

Celeste Allen Novak, G. Edward Van Giesen, Kathy M. DeBusk. (2014). Designing

rainwater harvesting system. New Jersey: simultaneously in Canada.

Chow, V. T. (1994). Applied Hydrology. Texas: McGraw-Hill Book Company.

David Buttler and John W. Davies. (2004). Urban Drainase. London: Spons Publisher.

Hua-Peng Qin, Qiao-Ling Tang, Li-Yu Wang and Guangtao Fu. (2015). The impact of

atmospheric wet deposition on roof runoff quality in an urbanized area. Hydrology

Reseach, 880.

Juan Pablo Carbajal, Joau Paulo Leitao, Carlo Albert, Jorg Rieckermann. (2017). Appraisal

of data-driven and mechanistic emulators of nonlinear simulators: The case of

hydrodynamic urban drainage models. Environmental Modelling & Software:

elsevier, 17-27.

Keithley, S. E. (2012). The Effect of Treatment on the Quality of Harvested Rainwater . The

University of Texas Journal, 1-119.

Kim, H. W. (2011). Equitable Cost Allocation for Rainwater Harvesting System . The

University of Texas at Austin Journal, 119 - 189.

Kinkade-Levario. (2007). Design for wate: rainwater harvesting, stormwater catchment, and

alternate water reuse. Kanada: New SOciety Publishers.

Subramanya. (1995). Engineering Hydrology. New Delhi: McGraw-Hill Publishing

Company Limited.

USACE. (1998). HEC-1 Flood Hydrograph Package User's Manual. Colorado: Hydrology

Engineering US Army.

USACE. (2000). HEC-HMS Technical Reference Manual. Colorado: Hydrologi Engineering

Center US Army.

Yasland, M. (2019). Krisis Air Bersih Akibat Kekeringan di Lampung Meluas. Bandar

Lampung: Republika.

Yuan Huang, Feifei Zheng, Huan-Feng Duan, Qingzhou Zhang. (2020). Closure to

“Skeletonizing Pipes in Series within Urban Water Distribution Systems Using a

Transient-Based Method” . ASCE, 146.

24

Lampiran 1. Halaman Profil SINTA Tim Peneliti

1. Riki Chandra Wijaya,M.T

2. Siti Nurul Khatimah,S.T.,M.Sc

25

Lampiran 2. Luaran Penelitian Jurnal Nasional Sinta 4

BUKTI SUBMIT JURNAL SINTA 4

JURNAL : BORNEO ENGINEERING: JURNAL TEKNIK SIPIL

URL : https://jurnal.borneo.ac.id/index.php

JUDUL : MODIFIKASI SISTEM PENYARINGAN PADA TEKNOLOGI

RAINWATER HARVESTING DENGAN SISTEM SENTRIFUGAL UNTUK

MENGURANGI TINGKAT DISSOLVED SOLID

BUKTI SCREENSHOOT TELAH SUBMIT:

https://jurnal.borneo.ac.id/index.php

26

Lampiran 3. Bukti Pembayaran Jurnal Nasional Sinta 4 (Diprediksi terbit 3 bulan)

27

Lampiran 4. Bukti Luaran Mengikuti Seminar yang Diselenggaran LPPM UNILA 2021

Modifikasi Sistem Penyaringan Pada Teknologi Rainwater

Harvesting Dengan Sistem Sentrifugal Untuk Mengurangi

Tingkat Dissolved Solid

Riki Chandra Wijaya1*, Siti Nutul Khotimah

2

1,2

Program Studi Teknik Sipil, FT UNILA, Bandar Lampung

e-mail: *[email protected]

Abstract

Rainwater harvesting technology is needed today. Limited water resources will certainly occur in

the future. The fast of development that occurs has the impact of increasing the use of ground

water. This will cause the groundwater level to decrease further. Of course, the availability of

ground water cannot always be stable in the current high demand for water. Rainwater harvesting

technology is the main solution in this case. Apart from being a source of water, it can also restore

the groundwater level to its original condition. Rainwater harvesting technology currently still

needs a lot of development in order to produce better rainwater quality. For this reason, in this

study modifications will be made to the initial filter to separate the initial sediment from pure

rainwater when it rains. The centrifugal system in this case will be used to take part in separating

sediment from rainwater. Centrifugal filtration systems are made using several tools and easily

available materials. Based on the results of this study, it is known that the level of TDS reduction

from before the use of centrifugal filters to after use is 62.2%. This decrease can be seen from the

TDS value before the use of an average of 12.2, while after the use of a centrifugal filter the

average TDS is 4.6. This shows that the use of centrifugal filters is very effective in reducing TDS

levels in water treatment.

Keywords: Rainwater Harvesting, Centrifugal Systems, Filters..

Abstrak

Teknologi pemanenan air hujan sangat diperlukan saat ini. Keterbatasan sumber air tentu akan

terjadi di masa mendatang. Padatnya pembangunan yang terjadi membawa dampak semakin

semaraknya penggunaan air tanah. Hal ini akan menyebabkan semakin menurunnya elevasi

permukaan air tanah. Tentu ketersediaan air tanah tidaklah selalu dapat stabil dalam kondisi

tingginya kebutuhan air saat ini. Teknologi pemanenan air hujan (rainwater harvesting) menjadi

solusi utama dalam hal ini. Selain sebagai sumber air juga dapat mengembalikan elevasi muka air

tanah kepada kondisi semula. Teknologi pemanenan air hujan saat ini masih butuh banyak

pengembangan agar menghasilkan kualitas air hujan yang lebih baik. Untuk itu, dalam penelitian

ini akan dilakukan modifikasi pada saringan awal untuk memisahkan sedimen awal dari air hujan

murni disaat hujan. Sistem sentrifugal dalam hal ini akan digunakan untuk mengambil peranan

dalam memisahkan sedimen terhadap air hujan. Sistem penyaringan sentrifugal dibuat dengan

menggunakan beberapa alat dan bahan yang mudah didapat. Berdasarkan hasil penelitian ini

diketahui tingkat penurunan TDS dari sebelum penggunaan filter sentrifugal terhadap setelah

penggunaan ialah 62,2%. Penurunan tersebut terlihat dari nilai TDS sebelum penggunaan rata-

rata 12,2, sedangkan setelah penggunaan filter sentrifugal TDS rata-rata sebesar 4,6. Hal ini

menunjukkan bahwa penggunaan filter sentrifugal sangat efektif dalam menurunkan tingkat TDS

pada pengolahan air.

Kata kunci: Rainwater Harvesting, Sistem Sentrifugal, Penyaring.

1. Pendahuluan

Krisis air bersih sudah menjadi salah satu permasalahan di Bandar Lampung. Pada tahun 2019

tercatat beberapa daerah dilanda kekurangan air bersih. Menurut Kepala Bidang Kedaruratan dan

Logistik BPBD Kota Bandar Lampung, kemarau berlangsung selama empat bulan yang terjadi

pada tahun 2019 telah menyebabkan luasan wilayah dilanda krisis air bersih. Beberapa Kecamatan

yang membutuhkan pasokan air bersih dari pemerintah yakni di Kedamaian, Kedaton, Sukabumi,

Sukarame, Panjang, Rajabasa, Wayhalim, dan Telukbetung Timur. (Yasland, 2019). Salah satu

teknologi yang dapat dikembangkan masyarakat dalam mengatasi hal ini ialah dengan menerapkan

pemanenan air hujan (rainwater harvesting).

Rainwater Harvesting(RH) atau teknologi pemanenan air hujan digunakan untuk mengumpulkan

air hujan pada musim hujan selanjutnya digunakan untuk pemenuhan kebutuhan air pada musim

kemarau. RH merupakan teknologi lama yang sudah berkembang di banyak Negara. Namun

perkembangan RH ini belum secara optimal digunakan oleh masyarakat Indonesia. Pemanfaatan air

hujan sebagai sumber air utama masyarakat sangatlah penting mengingat ketersediaan air tanah

yang semakin menipis. Pola kehidupan yang berfokus pada kelestarian lingkungan saat ini

sangatlah menjadi prioritas. Pemanfaatan sumber air tanah yang terus menerus haruslah dikurangi

disebabkan ketersediaan air tanah yang sangat terbatas. Untuk itu, pengembangan teknologi

rainwater harvesting saat ini sangat diperlukan sebagai upaya akademisi dalam meningkatkan

kualitas air yang dihasilkan dari teknologi ini.

Untuk menghasilkan kualitas air yang lebih baik dan siap minum diperlukan sistem penyaringan

yang lebih kompleks lagi dan cepat. Dengan kecepatan yang tinggi dalam menyaring maka

kuantitas air yang dihasilkan akan lebih cepat serta kualitas air juga meningkat. Untuk itu

pengembangan sistem penyaringan berdasarkan sistem sentrifugal merupakan suatu yang patut

dicoba dalam hal ini. Sistem sentrifugal merupakan sistem pemisahan sedimen halus yang ada pada

air dengan menggunakan gaya sentrifugal aliran yang terjadi. Gaya sentrifugal ini dapat dihasilkan

dengan menggunakan alur aliran yang disesuaikan sehingga air dapat mengalir secara berputar.

Oleh sebab itu, efektifitas penggunaan sistem sentrifugal ini patut dicoba pada teknologi rainwater

harvesting. Dalam hal ini penulis mengajukan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian

Masyarakat sebuah penelitian tekait mengetahui solusi permasalahan ini. Penulis mengharapkan

penelitian ini dapat didukung penuh oleh LPPM Universitas Lampung sehingga dapat

menghasilkan output yang bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan juga bagi masyarakat

secara umumnya.

2. Metode Penelitian

Proses pengambilan data dilakukan secara langsung dengan menggunakan data air hujan hasil

keluaran alat. Selanjutnya data akan diuji di laboratorium air UNILA atau dengan menggunakan

alat ukur kualitas air yang disewa secara langsung. Hasil modifikasi dari penggunaan sistem

sentrifugal akan dianalisis tingkat pengurangan sedimen airnya dan selanjutnya dibandingkan

dengan sistem sebelum modifikasi. Observasi dilakukan secara langsung pada alat yang dibuat.

Proses observasi dapat dilakukan sebanyak 5 atau 7 kali percobaan. Hasil observasi ini menjadi

dasar keberhasilan pengembangan sistem sentrifugal pada rainwater harvesting.

Data yang diperoleh dari kualitas air hujan hasil alat akan diolah dengan menggunakan statistik

pada umumnya. Metode perhitungan yang digunakan dalam pengolahan data ini ialah perhitungan

rata-rata, standar deviasi, grafik batang, grafik garis, dan analisis uji perbandingan.

∑

(1)

√∑

(2)

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu proses pengumpulan informasi terkait

sistem rainwater harvesting. Pada proses ini ditelaah beberapa sumber referensi terkait rainwater

harvesting sistem baik dari buku ataupun jurnal. Selanjutnya informasi yang diperoleh dijadikan

dasar ide dalam pengembangan teknologi yang sudah ada. Pengembangan ini dilakukan pada

tingkat dasar terlebih dahulu sesuai cakupan penelitian ini yaitu penelitian dasar (dosen pemula).

Terfokus pada penelitian dasar maka dari itu diambilkan pengembangan pada saringan awal yang

merupakan saringan pertama pada sistem rainwater harvesting. Selanjutnya proposal penelitian

disusun berdasarkan ide yang sudah dipikirkan. Setelah proposal disetujui dan memperoleh dana

maka implementasi kegiatan dimulai.

Kegiatan berawal dari proses desain alat. Proses desain dilakukan baik secara dua dimensi ataupun

tiga dimensi pada bagian yang dikembangkan. Selanjutnya proses persiapan alat dan bahan dan

proses pembuatan. Selanjutnya alat yang sudah jadi di uji tingkat keberhasilannya melalui uji

kualitas air hasil keluaran alat. Dalam hal ini hasil yang diperoleh dari pengembangan dengan hasil

dari sebelum pengembangan dilakukan uji perbandingan. Uji perbandingan ini dilakukan untuk

mengetahui perbedaan sebelum dan sesudah pengembangan. Dari hasil ini akan diketahui tingkat

keberhasilkan pengembangan yang dilakukan. Selanjutnya proses penulisan laporan akhir

penelitian serta penggunaan keuangan. Pada tahap akhir akan dihasilkan jurnal yang akan

diterbitkan secara nasional sesuai target keluaran dari penelitian ini.

Gambar 1. Prosedur Pembuatan Alat

3. Hasil dan Pembahasan

Filter sentrifugal dalam penelitian ini merupakan bagian yang menjadi inti penelitian. Pembuatan

filter sentrifugal merupakan modifikasi dari teknologi rainwater harvesting itu sendiri, Pada

umumnya teknologi rainwater harvesting yang telah dikembangkan baik di dalam negeri maupun di

luar negeri terdiri dari beberapa komponen umum yaitu talang, filter kasar yang berfungsi

memisahkan sampah daun, dll dari hanyutan air hujan pada atap, tabung sedimen, tandon, filter 3

saringan, dst. Namun pada umumnya belum ada yang memodifikasi penggunaan filter sentrifugal

itu sendiri pada teknologi rainwater harvesting. Penelitian sudah lebih unggul dalam cakupan hal

tersebut secara global. Oleh karena itu, pada dasarnya penelitian sudah lebih maju satu langkah dari

penggunan teknologi rainwater harvesting pada umumnya dengan adanya pengembangan teknologi

filter sentrifugal.

Tabel 1. Alat dan bahan yang dibutuhkan

No Alat/Bahan Kuantitas

1 Pipa PVC 2” 2

2 Tikungan Pipa PVC 2” 6

3 Lem Pipa 1

4 Gergaji Pipa 1

5 Tandon Kecil 1

6 Filter Halus 25

7 Jaring Kawat 1 m2

8 Lem Plastik 1

9 Sambungan Pipa PVC 3”

ke 2”

1

10 Stop Kran 1

Teknologi ini telah diterapkan pada sistem rainwater harvesting sebagaimana pada gambar 2

berikut ini.

Gambar 2. Sistem Sentrifugal terpasang pada Rainwater Harvesting

Berdasarkan hasil pengembangan teknologi rainwater harvesting ini maka diperoleh hasil luaran

berupa data TDS. Dalam hal ini data hasil TDS air hujan yang dihasilkan dari pengembangan

teknologi dibandingkan dengan data TDS air hujan dari sebelum penggunaan filter sentrifugal. Hal

ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar perubahan hasil air hujan yang dihasilkan dari

penggunaan filter sentrifugal. Sebelum penggunan filter sentrifugal diperoleh nilai TDS air hujan

sebagaimana pada tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Nilai TDS air hujan sebelum penggunaan filter sentrifugal







Rata-rata 7.206 12.2

Setelah penggunaan filter sentrifugal yang dimodifikasi kedalam teknologi rainwater harvesting

maka diperoleh data TDS air hujan sebagaimana pada tabel 3 berikut ini.

Tabel 3. Nilai TDS air hujan setelah penggunaan filter sentrifugal







Rata-rata 7.024 4.6

Berdasarkan nilai TDS sebelum dan sesudah dapat diketahui bahwa terjadi penurunan tingkat TDS

dengan menggunakan tambahan filter sentrifugal. Dalam hal ini terlihat bahwa pengaruh

penggunaan filter sentrifugal sangat besar dalam menurunkan tingkat TDS dari air hujan dalam

teknologi rainwater harvesting. Nilai rata-rata TDS sebelum penggunaan filter sentrifugal ialah

12,2 sedangkan nilai rata-rata TDS setelah penggunaan filter sentrifugal sebesar 4,6. Berdasarkan

nilai ini dapat dihitung persentase penuruhan TDS setelah penggunaan filter sentrifugal.

Persentase penurunan TDS setelah penggunaan filter sentrifugal ialah:

∆TDS TDS ebe um- TDS e e a TDS ebe um

∆TDS (%)=(12,2-4,6)/12,2 x 100%

∆TDS (%)=0,622 x 100%

∆TDS (%)=62,2 %

Terlihat bahwa terjadi penurunan tingkat TDS sebesar 62,2% dengan penggunaan filter sentrifugal.

Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan filter sentrifugal sudah mampu menurunkan tingkat TDS

air. Berdasarkan hasil uji statistik yaitu uji-t diperoleh hasil sebagaimana pada tabel 4 berikut.

Tabel 4. Nilai Rata-rata dan Standar deviasi

Rata-rata N Std. Deviasi

Std. Error Rata-

rata

Pair 1 TDS sebelum 12.2000 5 .83666 .37417

TDS setelah 4.6000 5 .54772 .24495

Berdasarkan tabel diatas terlihat perbedaan nilai rata-rata TDS sebelum terhadap TDS sesudah. Hal

ini juga ditunjukkan dengan nilai standar deviasi data TDS sesudah yang jauh lebih kecil yang

menunjukkan bahwa nilai data hampir seragam. Nilai error dari rata-rata TDS sesudah juga lebih

kecil dibandingkan TDS sebelum. Berikutnya untuk menunjukkan nilai korelasi antara nilai data

TDS sebelum dan sesudah sebagaimana pada tabel 5 berikut ini.

Tabel 5. Korelasi Data

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig.

Pair 1 TDS sebelum & TDS setelah 5 .764 .133

Berdasarkan tabel di atas terlihat nilai korelasi antara TDS sebelum dan sesudah cukup besar diatas

0,5. Nilai koefisien kore asi berada pada rentang 0 hingga 1, 0 menunjukkan tidak ada hubungan

sedangkan 1 menunjukkan berhubungan erat satu sama lain. Selisih antara data TDS sebelum

terhadap TDS sesudah ditunjukkan pada tabel 6 berikut ini.

Tabel 6. Nilai t-test

Paired Samples Test

Paired Differences

t df

Sig. (2-

tailed) Mean

Std.

Deviation

Std. Error

Mean

95% Confidence Interval

of the Difference

Lower Upper

Pair 1 TDS

sebelum -

TDS setelah

7.60000 .54772 .24495 6.91991 8.28009 31.027 4 .000

Berdasarkan tabel di atas terlihat perbedaan nilai rata-rata TDS sebelum dan sesudah sebesar 7,6

dan ini menunjukkan selisihnya besar. Sedangkan selisih lainnya pada standar deviasi juga

menunjukkan begitu besar.

4. Kesimpulan

Penggunaan filter sentrifugal sangat efektif dalam menurunkan kadar TDS pada air. Hal ini

dibuktikan dengan adanya penurunan kadar TDS dari penelitian ini. Pembuatan filter

sentrifugalpun sangat sederhana dan murah. Hal ini tentu dapat diterapkan oleh masyarakat dalam

pengolahan air minum konsumsi sehari-hari. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa filter

sentrifugal merupakan modifikasi yang efektif dalam membantu menurunkan kadar TDS dalam air.

Ucapan Terima Kasih

Penulis ucapkan terima kasih kepada Universitas Lampung yang telah memberikan fasilitas

sehingga bisa terselesaikannya jurnal ini. Penulis juga berterima kasih kepada rekan-rekan kerja di

Fakultas Teknik Universitas Lampung yang telah memberikan motivasi sehingga tulisan ini dapat

terselesaikan.

Daftar Pustaka

S.A. Brown, J.D. Schall, J.L. Morris, C.L. Doherty, S.M. Stein, J.C. Warner . (2009). URBAN

DRAINAGE DESAIN MANUAL. Colorado: U.S. Department of Transportation.

Behzad Jamali, Peter M. Bach, Ana Deletic. (2019). Rainwater harvesting for urban flood

management – An integrated modelling framework. Water Research, 1-87.

Celeste Allen Novak, G. Edward Van Giesen, Kathy M. DeBusk. (2014). Designing rainwater

harvesting system. New Jersey: simultaneously in Canada.

Chow, V. T. (1994). Applied Hydrology. Texas: McGraw-Hill Book Company.

David Buttler and John W. Davies. (2004). Urban Drainase. London: Spons Publisher.

Hua-Peng Qin, Qiao-Ling Tang, Li-Yu Wang and Guangtao Fu. (2015). The impact of atmospheric

wet deposition on roof runoff quality in an urbanized area. Hydrology Reseach, 880.

Juan Pablo Carbajal, Joau Paulo Leitao, Carlo Albert, Jorg Rieckermann. (2017). Appraisal of data-

driven and mechanistic emulators of nonlinear simulators: The case of hydrodynamic urban

drainage models. Environmental Modelling & Software: elsevier, 17-27.

Keithley, S. E. (2012). The Effect of Treatment on the Quality of Harvested Rainwater . The

University of Texas Journal, 1-119.

Kim, H. W. (2011). Equitable Cost Allocation for Rainwater Harvesting System . The University

of Texas at Austin Journal, 119 - 189.

Kinkade-Levario. (2007). Design for wate: rainwater harvesting, stormwater catchment, and

alternate water reuse. Kanada: New SOciety Publishers.

Subramanya. (1995). Engineering Hydrology. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company

Limited.

USACE. (1998). HEC-1 Flood Hydrograph Package User's Manual. Colorado: Hydrology

Engineering US Army.

USACE. (2000). HEC-HMS Technical Reference Manual. Colorado: Hydrologi Engineering

Center US Army.

Yasland, M. (2019). Krisis Air Bersih Akibat Kekeringan di Lampung Meluas. Bandar Lampung:

Republika.

Yuan Huang, Feifei Zheng, Huan-Feng Duan, Qingzhou Zhang. (2020). Closure to “Ske e onizing

Pipes in Series within Urban Water Distribution Systems Using a Transient-Ba ed Me od” .

ASCE, 146.

Modifikasi Sistem Penyaringan pada Teknologi Rainwater ...

Documents

Transcript of Modifikasi Sistem Penyaringan pada Teknologi Rainwater ...