Page 1
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
Page 3
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
Page 4
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
Page 5
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
Page 6
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.
Page 7
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
Page 8
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.
Page 9
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.
Page 10
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
Page 11
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.
Page 12
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.
Page 13
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
Page 14
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)
Page 15
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
Tahap ke-2: pengembangan
sistem penyaluran air
hujan ke penampungan
Tahap ke-3: pengembangan
filter mikron
Tahap ke-4: pengembangan air asam basa
teknologi sempurna
pengelolaan air hujan siap
minum
Page 16
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
Page 17
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
Page 18
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.
Page 19
13
Gambar 10 Flow Chart Penelitian
Page 20
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.
Page 21
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
Page 22
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)
Page 23
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.
Page 24
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)
Page 25
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
2 7.45 12 Layak minum
3 6.95 11 Layak minum
4 7.00 13 Layak minum
5 6.98 12 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
No. pH TDS (ppm) Keterangan
1 7.50 5 Layak minum
2 6.55 4 Layak minum
Page 26
20
3 7.02 4 Layak minum
4 7.35 5 Layak minum
5 6.70 5 Layak minum
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
Page 27
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.
Page 28
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.
Page 29
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.
Page 30
24
Lampiran 1. Halaman Profil SINTA Tim Peneliti
1. Riki Chandra Wijaya,M.T
2. Siti Nurul Khatimah,S.T.,M.Sc
Page 31
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:
Page 32
26
Lampiran 3. Bukti Pembayaran Jurnal Nasional Sinta 4 (Diprediksi terbit 3 bulan)
Page 33
27
Lampiran 4. Bukti Luaran Mengikuti Seminar yang Diselenggaran LPPM UNILA 2021
Page 34
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.
Page 35
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)
Page 36
√∑
(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
Page 37
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.
Page 38
Tabel 2. Nilai TDS air hujan sebelum penggunaan filter sentrifugal
No. pH TDS (ppm) Keterangan
1 7.65 13 Layak minum
2 7.45 12 Layak minum
3 6.95 11 Layak minum
4 7.00 13 Layak minum
5 6.98 12 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 3 berikut ini.
Tabel 3. Nilai TDS air hujan setelah penggunaan filter sentrifugal
No. pH TDS (ppm) Keterangan
1 7.50 5 Layak minum
2 6.55 4 Layak minum
3 7.02 4 Layak minum
4 7.35 5 Layak minum
5 6.70 5 Layak minum
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
Page 39
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.
Page 40
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.