pengelolaan air secara ekonomis dengan penggunaan tanggul ...

ProceedingPESAT (Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur& Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559

PENGELOLAAN AIR SECARA EKONOMIS DENGAN PENGGUNAANTANGGUL BATANG KELAPA SERTA PENJERNIH AIR ALAMI

Banu Adhibaswara1

Indah Prasetiya RinPMuhammad Nico3

Zara Muzdalifah4

J,2,3,4Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas GunadarmaJalan Margonda Raya 100 Depok, Jawa Barat 16424

Jbanu [email protected]

Abstrak

Saat ini banyak daerah-daerah di Indonesia yang kekurangan air bersih, padahal air bersihmerupakan hal yang vital bagi masyarakat. Indonesia yang terletak di daerah tropis mempunyaipotensi yang besar akan sumber air, baik alami maupun buatan. Jadi merupakan hal yangmustahil bagi negara seperti Indonesia bila kekurangan air bersih, Kendala yang dihadapi adalahberupa sistem pengelolaan dan penyaluran air serta kebersihan air itu sendiri. Pada jurnal iniakan dijelaskan tentang bagaimana cara pemanfaatan sumber mata air, baik berupa mata airlangsung maupun air sungai untuk dikelola sehingga bisa didistribusikan ke masyarakat setempat.Untuk mempermudah masyarakat dalam pengelolaan air bersih maka perlu diterapkan metodedan material yang sederhana, ekonomis, kuat, serta perawatan yang mudah. Pemanfaatan sumberair terdekat yang paling terjangkau, biasanya berupa aliran sungai. Sumber air tersebutkemudian akan ditampung dengan cara pembuatan tanggul sederhana yang terbuat daritumpukan batu, batang kelapa, bambu, ijuk, dan batang besi sebagai porosnya. Di tempatpenampungan ini nantinya akan dibuat saringan alami berupa eceng gondok sebagai penyaringkimiawi serta tumpukan kerikil, pasir, dan arang batok kelapa sebagai saringan jisis. Hal inibertujuan untuk menyaring air kotor yang berasal dari sumber air menjadi air bersih yang layakdigunakan. Dengan begitu akan dihasilkan air bersih yang bisa diambil langsung olehmasyarakat untuk kebutuhan sehari-hari.

Kata Kunci: pengelolaan air, tanggul batang kelapa, penjernih air.

PENDAHULUAN

Begitu banyak masyarakat Indonesiayang belum tersentuh akan air bersih yanglayak untuk dikonsumsi. Selain itu mahalnyabiaya pengadaan infrastruktur tersebut jugamenjadi faktor penghambat dari tersedianyaair bagi masyarakat. Oleh karena itu agarinfrastruktur itu tetap dapat direalisasikan,digunakan material-material yang mudah di-dapat tanpa mengurangi kekuatan dari struk-tur itu sendiri. Hal ini yang mendorong untukmembuat suatu infrastruktur kerakyatan yangberlandaskan pengabdian pada masyarakat,untuk mengelola air agar dapat dikonsumsisecara menyeluruh dalam masyarakat.

Pengelolaan serta penyediaan air bersihbiasanya ditunjuk oleh pemerintah da-Iamwewenang Perusahaan Daerah Air Mi-num(PDAM). Proses pengolahan yang dilakukan

Adhibaswaradkk,PengelolaanAir Secara...

cukup modem dengan menggu-nakan bahan-bahan kimia. Bertolak dari itu, sebenarnyaapa yang dilakukan PDAM bisa ditiru dandipraktekkan dalam skala kecil. Materialyang mahal dalam pembuatan ba-ngunan airjuga dapat dimodifikasi denganmenggunakan bahan-baban alami dari alamoBanyak sekali bahan yang dapat dengan mu-dab diperoleh dari alam sebagai penggantimaterial yang harganya realtif mahal. Berba-gai material seperti bambu, batuan, batangkelapa, ataupun tanaman-tanaman liar yangseolah-olah tidak bermanfaat sebenamyamempunyai kegunaan yang sarna pentingnyaseperti beton, rangka batang, atau kayukonstruksi. Dari material-material alami se-perti itulah infrastruktur perairan ini akandibuat untuk masyarkat. Adapun tujuan daripenelitian ini adalah untuk membantu ma-

AT- 79

ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

syarakat dalam mewujudkan pencananganprogram air ber,sih yang ekonomis.

METODE PENELITIAN

PerancanganPada awalnya hal yang harus dilakukan

untuk mengelola air agar dapat didis-tribusikan ke masyarakat adalah mencarisumber air terdekat yang bisa dimanfaatkan.Secara umum sumber air ini terdiri dari duajenis, yaitu mata air langsung dan aliran airdari mata air seperti sungai atau parit-parit.Jika sumber airnya berupa mata air, makaairnya akan dapat langsung didistribusikankarena air yang tersedia dari mata air masihjernih, sehingga dapat segera dikonsumsi.Namun bila sumber air adalah sungai, makaperlu dilakukan penyaringan terlebih dahulumengingat air yang terkandung di sungaimasih kotor dan banyak mengendap zat-zatkimia berbahaya. Belum lagi bila sungai ter-sebut merupakan tempat pembuangan lim-bah pabrik, air yang terkandung pasti sangattidak layak untuk digunakan. Maka sebelumair disalurkan ke rumah-rumah warga, sungaiyang menjadi sumber air telebih dahulu dila-kukan pembuatan anak sungai. Air dari su-ngai induk akan mengalir ke anak-anak su-ngai, air dari anak sungai akan ditampung kepenampungan yang sudah dibuat dengantanggul batang pohon kelapa.

Sebelum air sampai penampungan,sampah-sampah yang terbawa arus air dipi-sahkan terlebih dahulu dengan menggunakanjaring, sehingga air yang tertampung sudahterbebas dari sampah. Di dalam penam-pungan pertama, air di jernihkan dengan en-ceng gondok, kemudian air dialirkan ke sa-ringan berlapis. Saringan berlapis ini terbuatdari lapisan pecahan bata atau genting, keri-kil, pasir, arang, dan ijuk. Akhirnya akan di-hasilkan air bersih yang sudah siap didistri-busikan ke masyarakat. Proses distribusi iniadalah dengan memasang kran-kran di bagianakhir pengolahan yang terletak di bawah sa-ringan. Untuk lebih jelas detail dari sistempengolahan ini dapat dilihat di dalam Gambar1 dan 2.

Pada keadaan tertentu, kolam penam-pungan akan mengalami luapan air, sepertiakibat hujan terus-menerus ataupun pemam-patan jalur pengeluaran air. Untuk mencegahterjadinya hal tersebut, maka dibuat kontrol

AT- 80


saluran pembuangan air yang meng-hubungkan penampungan dengan sungai in-duk. Dengan begitu air yang berlebih akan di-buang lagi ke sungai induk sehingga tidakmengganggu mekanisme pengolahan ini.Detil saluran terlihat pada Gambar 3.

40 em

60cm

Gambar 1. Penampang Saluran Pertama

20cm

20cm I

Gambar 2. Penampang Saluran Kedua

ili!!&It'"

Pasir

Pecahan bata

Batu kerikil

Arang batok

L. !.~m;!~Gambar 3. Saringan Berlapis

BASIL DAN PEMBAHASAN

TanggulSederhanaTanggul sederhana terdiri atas susunan

bambu, batuan, ijuk dan batang kelapa.Lapisan bambu berada pada lapisan yangterluar sebagai dinding penahan tanah. Untukpembuatan susunannya, pertama tama bambudipancangkan satu-satu disusun rapi meng-arah vertikal kemudian disatukan denganmenggunakan potongan bambu arahhorizontal. Hal ini bertujuan untuk menam-bah kekuatan pada bambu dalam menahantekanan tanah. Ujung bambu vetikal dan

Adhibaswaradkk,PengelolaanAirSecara...

ProceedingPESAT (Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur& Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

ujung bambu horizontal yang mengenaitanah, lalu ditancapkan ke dalam tanah hing-ga benar.benar kokoh. Antara persilanganbambu vetikal dan horizontal digabungkandengan menggunakan sekrup. Untuk detaillebih jelas dapat dilihat di Gambar 4.

~~ barupmpn

~ eoo..,1~1~lfIJI

Gambar4. TanggulBakPenampungan

Lapisan batuan dan ijuk berada setelahlapisan bambu. Batuan dan ijuk berfungsiuntuk menimbulkan lumpur dan lumut, dima-na fungsi dari itu sendiri adalah untuk mena-han air agar tidak merembes ke dindingtanah. Lapisan batang kelapa berada setelahlaipsan batuan dan ijuk. Lapisan batang kela-pa yang langsung terkena air memiliki fungsiuntuk mencegah rembesan air berlebihan kedinding tanah. Sehingga air yang sampai padalapisan batuan dan ijuk jumlahnya tidak ter-lalu besar. Cara membuatnya adalah denganmenumpuk setengah belahan memanjang ba-tang kelapa hingga tinggi yang diinginkan.Kemudian antar satu batang dengan batanglainnya dikunci tegak lurus dengan baut se-krup dan ujungnya diberi patok agar strukturmenjadi kaku, bisa berupa patok kayu ataubesi. Detail lebih jelas dapat dilihat diGambar 5.

bambu penabantamh

Gambar 5. Penampang Samping Penampungan

Mekanisme Penjernihan AirSecara umum proses penjemihan yang

akan dilakukan meliputi proses penjemihankimiawi dan fisis. Proses penjemihan kimia-wi dilakukan di kolam penampungan dengan



menggunakan enceng gondok. Enceng gon-dok terbukti dapat menyerap zat-zat kimiaberbahaya dan dapat hidup di kondisi airyang tercemar sekalipun. Kandungan zatyang paling berbahaya di dalam air adalahraksa (Hg), dimana enceng gondok mampumenyerap Hg 1,88 mg/g. Bak penampunganyang akan dibuat menampung 30000 It,sedangkan ambang batas kandungan merkuridalam air hanya 1,00I mg/lt. Kemungkinanterburuk bak penampungan tersebut mengan-dung = 1,001mg/lt x 30000 It = 30030 mgmerkuri beracun. Berat dari enceng gondokyang dibutuhkan untuk menyerap racun terse-but adalah = 30030/1,88= 15973,4gr. Daridata diketahui bahwa satu tumbuhan encenggondok dengan beratnya kurang lebih 20gram[3]. Sehingga berat dari dimensi kolamdengan panjang 6 m, lebar 5 meter, dan tinggi1 meter kira-kira membutuhkan = 15973,4/20= 798,67 batang tanaman enceng gondok.

Proses selanjutnya dari sistem penjer-nihan air ini adalah berupa saringan kimiawi,yang menggunakan bahan-bahan alami. Sa-ringan ini dibuat di suatu wadah berbentukkubus dimana di dalamnya dipasang lapisan-lapisan yang dibatasi oleh ijuk mulai dari atashingga ke bawah. Lapisan pertama diisi de-ngan pecahan batu batao Lapisan kedua diisidengan batuan-batuan kerikil. Lapisan ketigadiisi dengan arang batok kelapa. Lapisanterakhir diisi dengan pasir. Fungsi dari lapis-an pertama dan kedua hanya untuk menya-ring endapan dan zat-zat padat yang tidaklolos saringan sampah. Lapisan ketiga ber-fungsi untuk mengurangi wama dan bau airkotor. Karena berfungsi sebagai penyerapmikroorganisme dan bahan kimia, setelah be-berapa waktu arang batok sudah tidak efektiflagi. Ciri dari itu adalah air yang tersaringsudah tidak begitu jemih lagi. Cara untukmenanggulanginya adalah dengan mencuciarang tersebut dengan air bersih, meng-gantinya dengan arang yang baru, atau mem-bakamya lagi. Lapisan terakhir adalah pasiryang berfungsi untuk mengurangi kandunganlumpur dan bahan-bahan padat yang ada diair. Untuk detil lebih jelasnya dapat dilihatpada Gambar 6.

AT- 81

ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur& Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

Mukaairpasang saluran pengontrol/pipapembuangan

\P~!!YMj1Jgsampah k . '- saringanberlapis

""Iu..~air . ! Q,,!"::pena;lPungal1 aIr '" t~ I ~---~~~:~~ j1 ~:;:;o/~----

6m 6m


batas tanah

tSalurankedua

32m O,4m

Gambar 6. Tampak Atas Saluran

Perencanaan Saluran, Bak Penampungan,dan Saringan Berlapis

Untuk pereneanaan dimensi mulai darisaluran penampang, bak penampungan, hing-ga saringan berlapis, adalah sebagai berikut:Diasumsikan keadaan desa terdiri dari 33kepala keluarga (jumlah ideal untuk I RukunTetangga), dimana satu kepala keluarga terdi-ri dari 4 orang anggota. Kebutuhan akan airyang normal sebesar 150 liter!hari/orang.Maka jumlah kebutuhan air = 150 x 4 x33 =19800 liter!hari = 19,8 m3!hari ::::; 20m3!hari. Faktor keamanan yang digunakansebesar 1,5 = 20 x 1,5 = 30 m3/hari. Makadebit yang dihasilkan sebesar = 30/24 = 1,25m3/jam.

Dimensi penampang saluran pertama(60 x 40) em, terbuat dari tanah. Lebarsaluran = 60 em dan tinggi saluran = 40 em.Luas penampang = 60 x 40 = 2400 em2 =0,24 m2. Maka panjang saluran yang dibu-tuhkan = 1,25/0,24 = 5,2 m::::;6 m.

Dimensi penampang kolam penam-pungan diketahui n = 0,023, karena dasar sa-luran adalah tanah serta aliran lurus.

A =yx P = x + 2yI A 5/3

sehingga Q = ~ 801/2n.p2/3

30 = 1.(YX)5/3 (003)1/20,023.(y + 2X)2/3 '

( )5/3

30 = 7 5306 yx,(y + 2X)2/3

( )5/3

3 9837 = yx, (y + 2X)213

Dengan meraneang tinggi salurannya adalah1/5 dari lebar saluran dengan bangunan de-ngan menggunakan program solver di excel

AT- 82

didapatkan y (tinggi) = 0,99891 m::::;1 m danx (lebar)= 4,99455 m::::;5 m.

Dimensi penampang saluran kedua (20 x20) em, terbuat dari tanah. Lebar saluran =20em dan tinggi saluran = 20 em. Luas penam-pang saluran = 20 x 20 = 400 em2= 0,04 m2.Maka panjang yang dibutuhkan = 1,25/0,04=31,25 m::::;32 m.

Dimensi saringan berlapis, dari hasilpereobaan yang dilakukan, dimensi yang di-gunakan ukuran 5 em x 5 em x 10 em denganlubang keluaran air 2 mm x 2 mm. Volumeukuran 5 em x 5 em x 10 em = 250 em3=0,00025 m3.Air akan keluar 100% pada saat9,02::::;9 menit untuk ukuran lubang 2 mm x2mm. Maka perbandingan lubang salurandengan volume penampang = 4/250000 =0,0016. Jika ukuran penampang yang diren-eanakan 40 em x 40 em x 40 em maka jumlahair 0,064 m3. Ukuran saluran keluar denganperbandingan 0,0016 sebesar 1,5 em x 1,5 emdengan jumlah produksi 0,576 m3/jam jauhlebih keeil dari reneana awal 1,25 m3/jam.Hal ini dapat diantisipasi dengan membuatsaluran keluar sebanyak 3 - 4 saluran.

Perencanaan Dinding Penahan BambuBila kolam yang tersedia terisi penuh

oleh air maka gaya tanah ke samping akandiseimbangkan dengan gaya ke samping yangdisebakan oleh air. Oleh karena itu dalam ke-adaan terisi air dinding penahan tanah akanberada dalam keadaan seimbang. Berbedahalnya bila kolam tidak terdapat air, makagaya geser yang ditimbulkan oleh tanahmembuat dinding menjadi tidak seimbang.Maka dari itu perlu dilakukan perhitunganstruktur dimensi bambu agar dinding penahanmampu menahan gaya perlawanan dari tanah.


ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur& Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

ka = 1- sin ~ _ 1- sin 381- cos~ 1- eos38

= 0,3843 = 0 2380,21199 '

Ph = (y h ka)(h)(0,5) = 0,5 y h2ka= 0,5(1,8)(hi (0,238) = 0,2142(hi

M = Ph x 1/3 h = 0,2142(h)2x 1/3 x h= 0,0714 h3

Inersia bambu = 1tR3t = 3 1tR3

W = IIy = 3 1tR3fR= 3 1tR2

Maka crlentur= My = ~I W

h

Ph


100 = 0,0714h331l'R2

Tinggi saluran (h) didapat dari desain penam-pang

100 = 0,0714(60)331TR2

R2 = 16,37197R = 4,04623

Jadi diameter bambu yang dibutuhkan untukmembuat dinding penahan tanah adalah = 2R= 8,092 ::::: 8,1 em. Selengkapnya modelperencanaan terlihat pada Gambar 7.

Asumsi studi kasus:y = 1,8<p= 38

/?0.\ V 1\"'-/ M= Ph x 1/3h

Gambar 7. Model Perencanaan

Perencanaan Biaya dan MaterialBak penampungan 1 terdiri dari batang

kelapa kurang lebih sebanyak 10 buahdengan ukuran diameter 25 em panjang 6 m;batuan dengan diameter bebas yang diambildari alam; ijuk yang sudahjadi yang di jual ditoko bangunan secukupnya; bambu dengandiameter 8 em dengan panjang kurang lebih1m lebih sesuai tinggi bak penampungansebanyak 276 buah; baut sekrup untukpenyambung bambu vertikal dan horizontal552 buah; eneeng gondok yang diperoleh darialam 20 bonggol.

Bak penampungan 2 (saringan berla-pis) terdiri dari peeahan batu bata merah yangdiperoleh dari bongkahan bangunan; batukerikil dengan diameter > 2 em yang diper-oleh dari alam; arang batok yang dibuat darisisa batok kelapa yang dibakar; pasir; bambuuntuk sisi bak sebanyak 10 bambu dengandiameter 8 em dan panjang kurang lebih 1m;baut sekrup untuk penyambung bambuvertikal dan horizontal 20 buah.

Untuk biaya yang digunakan melaluipembelian adalah:

Ijuk 50kg @Rp 1.500/kg = Rp 75.000,00Bambu 1m diameter 8 em 286 buah

Adhibaswaradkk,PengelolaanAirSecara...

@ Rp 2.000 = Rp 572.000,00(kalau tidak ditemukan di daerah setempat)

Baut sekrup 572 buah, kira-kira 2 kg @Rp30.000/kg =Rp 60.000,00Eeeng gondok 20 bonggol @ 1.000/bonggol

=Rp 20.000,00Total biaya = Rp 727.000,00

SIMPULAN

Kontruksi pengolahan air bersih yangdiraneang merupakan konstruksi yang mudahterjangkau bagi masyarakat. Dari segi modelraneangan, mudah untuk dilaksanakan dandari segi bahan yang digunakan, mudah dida-pat di alam bebas. Walaupun demikian, jikatidak memungkinkan terdapat di alam dapatdiperoleh dengan membeli, namun biayayang dikeluarkan tidak terlalu mahal yaknieukup ekonomis senilai Rp 727.000,00. Halini membuktikkan bahwa dengan biaya keeildan material yang mudah diperoleh, bukanberarti tidak dapat menghasilkan infrastrukturyang bermanfaat bagi masyarakat.

AT- 83

ProceedingPESAT (Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

DAFTAR PUSTAKA

Problema Eceng Gondok di Ibu Kola.http://taufikurahman.wordpress.com/2008/02/06/problema-eceng-gondok-di- ibu-kota/

Penggunaan Bambu Sebagai BahanBangunan.

www.pu.go.idlbalitbang/datapubs/TTG _Puskim/Bambu.pdf

--. Penggunaan Kayu Kelapa Sebagai BahanBangunan.

AT- 84


www.pu.go.idlbalitbang/datapubs/TTG _Puskim/Kayu_Kelapa.pdf

Hasim. 2 Juli 2003. Eceng Gondok Pember-sih Polulan Logam Beral. HarianKompas.

Riyono, C. Nugroho S. dan Cahyono, S.Andy. 2004. Pengelolaan Daerah AliranSungai. Cakupan, Permasalahan, danUpaya Penerapannya. Jurnal Teknologi.Badan Penelitian dan PengembanganDepartemen Pertanahan.

Untung, Onny. Menjernihkan Air Kolor.Google-book:

Adhibaswaradkk, Penge/o/aanAirSecara...

pengelolaan air secara ekonomis dengan penggunaan tanggul ...

Documents