RAINWATER HARVESTING / TEKNIK PENGUMPULAN AIR HUJAN

Di bumi, jumlah air sangat banyak; namun jumlah air bersih yang tersedia terkadang

belum dapat memenuhi permintaan sehingga banyak orang menderita kekurangan air bersih.

Terdapat beberapa faktor yang dapat menyebabkan kekurangan air seperti naiknya permintaan

seiring dengan peningkatan populasi, tidak meratanya distribusi air, meningkatnya polusi air dan

pemakaian air yang tidak efisien. Kekurangan air diperburuk dengan adanya kebocoran air akibat

kerusakan alat-alat utilitas rumah yang tidak segera diperbaiki, pemakaian keran yang boros air,

perilaku buruk dalam pemakaian air, dan minimnya pemanfaatan air hujan sebagai sumber air

alternatif. Pemakaian air yang tidak terkontrol akan mengancam keberlanjutan air, sehingga

perlu dilakukannya konservasi air. Salah satu metode konservasi air dalam rangka menjaga

kelestarian lingkungan dalam rumah tangga adalah teknik rainwater harvesting.

Rainwater Harvesting / Teknik pengumpulan air hujan merupakan pengumpulan dan

penyimpanan air hujan untuk digunakan kembali sebelum dikembalikan ke siklus perputaran air

hujan. Air hujan yang disimpan dapat digunakan untuk menyiram tanaman, untuk memberi

minum pada ternak, mencuci mobil, mandi dan masih banyak lagi. Bahkan, air hujan tersebut

dapat digunakan untuk memasak apabila kualitas air tersebut memenuhi standar kesehatan.

Illustrasi Rainwater Harvesting

Selain itu, dalam mencapai suatu bangunan yang memenuhi kriteria dalam mendapatkan

rating green building, desain dalam mendukung rainwater harvesting merupakan salah satu

faktor yang dipertimbangkan. Tujuannya adalah meminimalisasi penggunaan sumber air bersih

dari tanah dan PDAM, untuk kebutuhan irigasi, lansekap dan kebutuhan lainnya. Tolak ukurnya

adalah adanya kapasitas tempat penyimpanan air hujan yang jatuh di atap sesuai kondisi curah

hujan tahunan.

Perancangan bangunan yang berguna dalam memaksimalkan rainwater harvesting, meliputi:

Perancangan lokasi, perhitungan curah hujan tahunan dan penyesuaian kapasitas tempat

penyimpanan air hujan atau groundtank.

Perancangan talang, pipa penyalur air hujan, penyaring debu/daun, overflow ke

peresapan/ kolam dan tidak dibuang ke drainase kota.

Perancangan sistem mekanikal elektrikal sesuai penggunaan air hujan. Air hujan yang

dipanen dapat dimanfaatkan langsung untuk kebutuhan air pemadam kebakaran, flushing,

irigasi dan lansekap atau diolah menjadi air minum.

Alasan untuk melakukan rainwater harvesting

Terdapat 4 alasan mengapa memanen air hujan penting untuk konservasi air, yaitu:

1. Peningkatan kebutuhan terhadap air berakibat meningkatnya pengambilan air bawah

tanah sehingga mengurangi cadangan air bawah tanah. Sistem pemanenan air hujan

merupakan alternatif yang bermanfaat.

2. Keberadaan air dari sumber air seperti danau, sungai, dan air bawah tanah sangat

bergantung pada kondisi alam dan. Mengumpulkan dan menyimpan air hujan dapat

menjadi solusi saat jumlah air permukaan, seperti air danau atau sungai, menjadi rendah.

3. Sumber air lain biasanya terletak jauh dari rumah tangga ataupun pemakai sehingga

mengumpulkan dan menyimpan air di dekat rumah akan meningkatkan akses terhadap

persediaan air dan berdampak positif pada kesehatan serta memperkuat rasa kepemilikan

pemakai terhadap sumber air alternatif ini.

4. Persediaan air seperti sungai dapat tercemar oleh kegiatan industri mupun limbah

kegiatan manusia, sedangkan kualitas air hujan secara umum relatif baik.

Komponen dalam Rainwater Harvesting

Dalam teknik rainwater harvesting / pemanenan air hujan terdapat 3 komponen dasar yang

harus dipenuhi yaitu:

1. Penangkap air hujan berupa permukaan atap (catchment)

Penangkap air hujan pada sistem rainwater harvesting adalah sebuah permukaan yang

secara langsung menerima tetesan air hujan dan mengalirkan air hujan tersebut masuk

kedalam sistem. Patut diingat, air yang ditangkap oleh permukaan penangkap sama sekali

tidak layak untuk diminum. Untuk mencapai tahap tersebut diperlukan berbagai tahap

filtrasi dan penyaringan.

2. Sistem penyaluran air hujan dari atap ke tempat penampungan melalui talang (delivery

system)

Pada hunian rumah pada umumnya contoh sistem pengiriman air yang paling sederhana

adalah pipa paralon atau talang air. Sistem pengiriman ini berfungsi untuk mengrimkan

air yang sebelumnya sudah ditangkap oleh permukaan penangkap untuk menuju ke bak

penyimpanan. Sistem pengiriman air disarankan untuk diaplikasikan dengan baik dan

teliti karena sistem pengiriman air kerap menjadi titik yang paling rawan untuk

mengalami masalah dari rangkaian sistem rainwater harvesting.

Contoh jenis talang

3. Tempat penyimpan air hujan berupa tong, bak atau kolam (storage reservoir).

Pada mulanya air hujan yang sudah dipanen dikumpulkan oleh masyarakat suatu

komunitas didalam sebuah ember atau tong. Namun semakin berkembangnya teknologi

dan semakin meningkatnya kebutuhan akan air bersih per individu, maka bak

penyimpanan yang digunakan menggunakan bak dengan konstruksi baja atau beton

bertulang.

Contoh-contoh Bak Penampung Air Hujan

Air hujan yang jatuh di permukaan atap rumah akan melimpas menjadi aliran permukaan.

Air hujan yang melimpas tersebut akan dikumpulkan melalui saluran pengumpul (talang)

berbentuk saluran pipa yang dapat terbuat dari bahan metal yang tahan karat (Galvanized

Bangunan tangki penampung air hujan di Kabupaten Pidie, NAD

Bangunan bak penampung air hujan di Kabupaten Gunung Kidul, DIY

Teknik penampung air hujan dengan tong

Tempat penampung air hujan berbentuk taman/kolam di dalam rumah

Komponen-komponen rainwater harvesting

Iron Pipe), PVC, atau bahan lain yang cukup kuat dan tahan lama. Air hujan yang terkumpul

kemudian akan di alirkan ke tampungan air hujan berbentuk tangki atau bak yang dilengkapi

dengan water tap sebagai outlet apabila air hujan yang ditampung akan digunakan untuk

keperluan konsumsi air sehari-hari.

Air hujan murni yang layak digunakan dapat dikumpulkan dari atap rumah yang terbuat

dari ubin, batu, besi, aluminium atau asbes semen. Atap yang menngunakan logam

dimungkinkan tidak cocok karena alasan kesehatan / berbahaya. Air hujan menyebabkan

karat pada logam, selain itu, penggunaan asbes semen juga perlu waspada karena serabut

semen mungkin dapat telarut dalam air hujan. Plastik mika untuk atap murah namun tidak

tahan lama. Mengecat atap dengan cat anti air mungkin dapat mempengaruhi rasa atau warna

air hujan yang untuk dikumpulkan dan sebaiknya dihindari.

Debu, daun yang jatuh dan kotoran burung akan terkumpul di atas atap selama musim

kering. Semua itu akan terbuang oleh saat pertama kali hujan sehingga diperlukan desain

yang dapat membuat talang vertikal dapat diatur sehingga air pada saat hujan pertama setelah

musim kemarau yang panjang dapat dialirkan untuk dibuang.. Untuk menjaga kualitas air

hujan yang terkumpul, atas atap harus dibersihkan secara teratur.

Selain 3 komponen dasar tersebut, dapat dilengkapi dengan komponen pendukung seperti

pompa air untuk memompa air dari bak atau kolam penampung menuju ke area bangunan

yang memerlukan.

Keuntungan dan Kerugian Rainwater Harvesting

Dalam memikirkan gagasan untuk merancang sebuah sistem rainwater harvesting sangat

penting untuk mengetahui keuntungan dan kerugian dari sistem tersebut. Keuntungan mendasar

pertama dari sistem rainwater harvesting adalah minimnya penggunaan energi dalam proses

penangkapan air hujan.

Namun adapula kerugian paling mendasar dari sistem rainwater harvesting. Kerugiannya

adalah sebuah kenyataan bahwa tidak bisa mengetahui secara pasti seberapa banyak dan kapan

hujan akan turun.

Berikut adalah beberapa keuntungan dan kerugian dari sistem rainwater harvesting:

Tabel Kelebihan dan Kekurangan Sistem Rainwater Harvesting

Kelebihan Kekurangan

Konstruksi Yang Sederhana.

Konstruksi sistem rainwater

harvesting cukup sederhana hingga

penduduk lokal dapat dilatih untuk

membuat sendiri. Hal ini mengurangi

biaya pekerja.

Biaya Yang Cukup Tinggi. Biaya dalam

membangun sistem rainwater harvesting

sebagian besar terpakai pada saat proses

pembangunan. Namun begitu biaya dapat

ditekan dengan desain konstruksi sederhana

dan penggunaan material lokal

Perawatan Terjamin. Perawatan

berkala dan maintenance dapat

diawasi oleh pemilik secara langsung.

Perawatan Intensif. Tuntutan akan

pentingnya perawatan berkala kadangkala

sering dilupakan.

Kualitas Air Relatif Baik.

Kemungkinan lebih baik daripada

sumber air lain seperti sumur.

Kualitas Air Juga Rawan. Tercemar polusi,

kotoran burung, serangga, debu, dan kotoran

lain.

Minim Dampak Negatif. Air hujan

adalah sumber daya alam terbarukan

dan tidak merusak lingkungan.

Suplai Air Bergantung Kepada Musim.

Musim kemarau berkepanjangan ditakutkan

menghabiskan suplai air hujan.

Sumber Air Dekat. Air hujan yang

sudah ditampung dapat langsung

dipergunakan karena jarak

penampungan air tidak jauh.

Suplai Terbatas. Suplai dibatasi oleh jumlah

air hujan yang turun, luas bidang penangkap

air hujan, serta kapasitas penyimpanan air.

Kendala dalam Rainwater Harvesting

Dalam melakukan rainwater harvesting terdapat beberapa kendala dalam pelaksanaannya

antara lain frekuensi dan kuantitas hujan yang tidak pasti dan bergantung pada kondisi alam serta

kualitas air hujan belum memenuhi standar air bersih WHO. Terdapat dua isu terkait kualitas air

hujan, yaitu isu bacteriological water quality dan isu insect vector.

a) Isu bacteriological water quality. Air hujan dapat terkontaminasi oleh kotoran yang ada

di area atap (catchment area) sehingga disarankan untuk menjaga kebersihan atap.

Penampung air hujan juga harus memiliki tutup agar terhindar dari kotoran. Bakteri tidak

dapat hidup di air yang bersih. Lumut dapat hidup jika ada sinar matahari menembus tong

penampung air, oleh sebab itu tong penampung air hujan sebaiknya dibiarkan gelap dan

diletakkan di tempat teduh agar lumut tidak dapat tumbuh.

b) Isu insect vector. Serangga dapat berkembang biak dengan meletakkan telurnya dalam

air. Oleh karena itu sebaiknya tong penampung air ditutup rapat untuk menghindari

masuknya serangga seperti nyamuk. Ada beberapa metode perlakuan sederhana dalam

pemakaian air hujan, antara lain: merebus air akan mematikan bakteri, mendisinfeksi air,

dan filtrasi air. Teknik lain adalah teknik SODIS (Solar Water Disinfection) yaitu botol

plastik yang sudah dicat hitam diisi air dan dijemur beberapa jam dengan tujuan untuk

mematikan bakteri dan mikroorganisme dalam air hujan.

Rainwater Harvesting dengan Teknologi Terpadu

Proses pengumpulan air hujan dengan metode pembuatan bak-bak atau kolam penampungan

(khususnya di daerah pedesaaan atau kawasan pertanian) maupun dengan pembuatan sumur-

sumur resapan (khususnya di kawasan perkotaan) seringkali dihadapkan pada sejumlah kendala,

antara lain menyangkut kurangnya kesadaran warga akan pentingnya mengoptimalkan potensi

air hujan, keterbatasan tempat pembuatan (khususnya di kota-kota besar), hingga kualitas air

hujan yang didapatkan.

Hujan asam serta kualitas udara kota yang kurang baik menjadi penyebab utama

kekhawatiran warga kota untuk menggunakan air hujan, khususnya untuk dijadikan sebagai air

minum. Salah satu upaya pemecahan yang biasa ditawarkan adalah dengan memasang saringan

alami sebelum air masuk ke bak penampungan dan mengukur tingkat keasaman air tampungan

sebelum digunakan dengan menggunakan pH meter atau kertas lakmus. Apabila kualitas tidak

terlalu baik, air tampungan ini sebaiknya digunakan untuk kebutuhan air baku seperti mencuci

mobil maupun menyiram toilet dan bukan untuk kebutuhan air minum.

Penggunaan teknologi terpadu adalah mengoptimalkan pemanfaatan air hujan dengan

bantuan teknologi yang telah ada yang digabung dengan teknologi pengolahan dan pemurnian air

bersih yang sudah dikembangkan. Pemanfaatan kedua jenis teknologi ini digunakan untuk

mendukung dan mengoptimalkan bak-bak penampungan air hujan dan sumur-sumur resapan

dengan menggunakan sedikit modifikasi.

Adapun teknologi yang dapat digunakan dalam konsep ini, selain bak penampungan dan sumur

resapan, antara lain:

Panel surya atau solar cell. Panel surya adalah sebuah teknologi untuk mengubah cahaya

matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan photovoltaics. Secara umum cara

penggunaan tenaga matahari ini dibagi dua yaitu aktif dan pasif. Penggunaan secara aktif

yaitu menggunakan teknologi panel photovoltaic atau panel tenaga surya untuk

mengumpulkan energi listrik. Adapun cara penggunaan secara pasif adalah dengan cara

mengatur arah bangunan, menggunakan material yang menyerap panas dan desain

bangunan yang secara alami memperlancar sirkulasi udara di dalam ruang.

Hidroponik. Hidroponik atau soilless culture atau budidaya tanaman tanpa tanah adalah

budidaya tanaman yang memanfaatkan air dan tanpa menggunakan tanah sebagai media

tanam atau soilless.

Water purifier atau alat pemurni air.

Perlu adanya pemaduan lima komponen teknologi ini dalam proses pengolahan air hujan

sehingga manusia bukan hanya mampu memanfaatkan limpahan air hujan, tetapi juga

mendapatkan beragam manfaat, baik berupa tersedianya sumber air baku yang siap dikembalikan

ke bumi sebagai air tanah, sumber air minum sehat, sistem irigasi sederhana untuk hidroponik

yang dapat menghasilkan sejumlah tanaman budidaya dari ketersediaan lahan padat, serta

berjalannya program penghijauan kota.

Hal pertama yang dapat dilakukan adalah mendesain atap-atap bangunan sedemikian rupa

sehingga dapat menampung air hujan. Konsepnya mirip dengan bak penampungan air hujan. Hal

semacam ini sudah dipraktikkan di Jepang. Pihak yang berwenang di sana berusaha mendaya-

gunakan bangunan-bangunan pemerintah sebagai pengumpul air hujan. Salah satu contohnya

adalah Gedung Ryogoku Kokugikan di Tokyo yang terkenal sebagai arena pertandingan Sumo.

Atap gedung yang memiliki luas sekitar 8.400 meter persegi ini didesain sedemikian rupa

sehingga dapat digunakan sebagai penampung air hujan. Air yang berhasil ditampung digunakan

untuk keperluan perawatan gedung akan tetapi tidak digunakan sebagai air minum.

Ryogoku Kokugikan

Atap yang sudah didesain sebagai bak penampungan tersebut, atau setidaknya memiliki

tempat penampungan air, kemudian dilengkapi dengan saluran-saluran yang memungkinkan air

tersebut mengalir ke bawah. Pada bagian bawah bangunan dibuat kolam resapan yang di sisi-

sisinya dibiarkan berupa material tanah atau bebatuan untuk memudahkan proses peresapan air.

Akan tetapi, sebelum masuk ke kolam resapan ada tabung penampungan sementara yang di

dalamnya dipasangi alat yang memungkinkan sebagian air yang mengalir ke sumur resapan

mengalami proses filtrasi. Alat tersebut bisa menggunakan teknologi pemurni air.

Selanjutnya, sebagian atap ini dapat dilapisi oleh panel surya untuk menyimpan energi

matahari yang diubah menjadi energi listrik. Batere yang menyimpan energi listrik dari panel

surya dapat digunakan sebagai alat penerangan, sumber listrik dan sebagainya.

Energi listrik yang didapat dari panel surya dapat digunakan untuk mengoptimaliasi kerja

alat pemurni air, antara lain untuk menekan filter air dengan pompa. Dengan energi dari panel

surya, air dapat dipompakan secara otomatik dengan menggunakan automatic microcontroler

menjadi alat penyiram lahan-lahan hidroponik di atap-atap bangunan, gedung, ataupun halaman.

Adapun tanaman-tanamannya ditempatkan sesuai konsep hidroponik, di mana tanaman dapat

disimpan di pot-pot yang digantung tanpa memerlukan lahan berupa tanah. Tanaman hidroponik

disiram dengan air dari kolam penampungan yang telah diatur sedemikian rupa, seperti proses

pengembunan, termasuk dengan memasukan unsur nutrisi atau pupuk di dalamnya.

Apabila konsep pengolahan air hujan yang menggabungkan teknologi pengolahan air

baku, hidroponik, dan energi yang terbaharukan bisa diterapkan di rumah sakit, kantor-kantor

pemerintahan, sekolah, apartemen, dan tempat-tempat keramaian, akan ada ribuan orang yang

bisa mendapatkan air minum secara langsung di tempat. Tidak hanya itu, masyarakat pun akan

mendapatkan keuntungan tambahan, yaitu memiliki cadangan air baku sebagai sumber air yang

terbaharukan, memiliki lahan-lahan hijau di tengah perkotaan dengan sistem irigasi yang

multifungsi dan menghasilkan beragam bahan pangan alami lagi sehat penuh gizi.

Contoh bangunan yang menerapkan Rainwater Harvesting

Forest Life

Proyek residensial dari konsultan arsitek Belanda OOZE ini salah satu contoh proyek

hunian yang mengaplikasikan sistem rainwater harvesting. Berlokasi di Gundala, (35 Km di

selatan kota Hyderabad) India, proyek ini dibangun di tapak yang berkarakter seperti hutan.

Gambar Birdview Forest Life

Sumber: ArchDaily

Dengan mengedepankan filosofi sustainable design, proyek ini sangat mengutamakan prinsip-

prinsip desain yang sustainable dimulai dari penghematan energi, pemilihan material, hingga

sistem rainwater harvesting.

Keterangan Forest Life

Forest Life

Foto

Fasilitas Unit hunian, pusat olahraga, pusat kebudayaan, kuil beribadah

Massa

Bangunan

Persegi panjang

Struktur -

Sirkulasi Grid

Jumlah Lapis 2

Kapasitas -

Jumlah Unit

Bangunan

430

Kelebihan Pola grid pada perancangan tapak yang memudahkan sirkulasi.

Masing-masing unit dilengkapi taman.

Kekurangan Lokasi tapak jauh dari pusat kota.

Bangunan memanfaatkan air hujan yang turun di India sebanyak 940 mm/tahun secara

penuh untuk mandi, mencuci, menyiram toilet, menyiram taman, bahkan minum. Air-air yang

sudah digunakan untuk keperluan mandi, cuci, dan menyiram toilet disalurkan ke septic tank

untuk melalui proses pengendapan dan filtrasi hingga grey water tersebut dapat digunakan

kembali untuk keperluan menyiram tanaman.

Gambar Siklus Air Forest Life

Sumber: ArchDaily

TEKNOLOGI DALAM RAINWATER HARVESTING

Sistem teknologi yang dikenal dengan Rain Harvesting yaitu mengumpulkan dan

menyimpan air hujan untuk digunakan berbagai macam keperluan seperti menyiram tanaman

dan mencuci mobil,saat ini sedang terus dikembangkan. Tetapi di satu sisi mempunyai kendala

yaitu mahalnya untuk memasang teknologi seperti itu. Suatu konsep yang disebut dengan Rain

Drops yang dikembangkan oleh Evan Gant mencoba untuk mengatasi masalah mahalnya

instalasi tersebut dan diterapkan di Negara berkembang.

Sebagai pengganti tangki (tempat penampungan air) yang besar dan biasanya mahal, sistem ini

memanfaatkan beberapa botol plastik bekas sebagai tempat penampungan air hujan tersebut.

Sistem ini memanfaatkan pipa air yang biasanya digunakan untuk membuang air yang ada di

bagian atap rumah dan pipa tersebut dibuat beberapa lubang yang nantinya akan dipasang alat

penampung botol sekaligus filter untuk membuat air lebih bersih.

Ketika kita ingin menggunakannya, kita hanya perlu mencopot beberapa botol yang ada sesuai

dengan kebutuhan Bahkan alat untuk menempelkan botol tersebut didesain sehingga dapat

digunakan untuk mencuci tangan langsung dari botol tersebut tanpa harus melepaskannya.

Keuntungan lainnya, selain botol plastik bisa didapatkan secara gratis, botol plastik transparan

juga berfungsi sebagai pembunuh bakteri yang ada di dalam air karena secara tidak langsung,

botol transparan akan menyerap sinar UV dari matahari. Teknologi filterisasi ini disebut juga

dengan SODIS yaitu pemanfaatan sinar UV dan panas dari matahari untuk menghilangkan atau

membunuh microorganisme yang menyebabkan penyakit