Pemanenan air hujan dengan teknik atap bangunan

Sistem penampungan air hujan sebuah rumah tangga yang kecil. Foto: Jalvardhini Pratishthan.

Pemanenan air hujan merujuk pada bangunan seperti rumah atau sekolah, yang menangkap dan menampung air hujan di tangki bawah tanah atau di atas tanah, untuk digunakan di kemudian hari. Salah satu cara untuk mengumpulkan air adalah pemanenan air hujan dengan teknik atap bangunan, di mana permukaan atap yang mana saja yang sesuai — ubin, lembaran logam, plastik, namun bukan rumput atau daun pisang — dapat digunakan untuk mencegat aliran air hujan disertai dengan talang dan pipa tegak (terbuat dari kayu, bambu, besi galvanis, atau PVC) untuk menyediakan rumah tangga dengan air minum berkualitas tinggi. Sistem pemanenan air hujan dengan teknik atap bangunan dapat berupa tangki penampungan bawah tanah yang mempunyai volume 500 meter kubik, layani suatu komunitas, atau juga bisa hanya satu ember, berada di bawah atap tanpa talang. Sistem-sistem pemanenan air hujan telah digunakan sejak zaman dulu, dan terdapat banyak contoh dalam peradaban besar sepanjang sejarah.

Pendahuluan

Banyak situasi di mana air tanah atau air permukaan mungkin saja tidak tersedia untuk dijadikan air minum. Ketinggian air tanah mungkin saja terlalu dalam, air tanah bisa saja terkontaminasi dengan berbagai logam berat dan kimia seperti arsenik atau garam, air permukaan dapat terkontaminasi dengan tinja atau kimia. Dalam keadaan seperti itu, pemanenan air hujan bisa menjadi solusi efektif dan murah.

Sisi baiknya air hujan adalah hal tersebut jatuh ke atap Anda, dan hampir selalu berkualitas sangat baik. Beberapa penelitan menunjukkan bahwa air dari tangki yang terawat dengan baik dan atap tertutup, pada umumnya memenuhi standar kualitas air minum. Hal ini memungkinkan rumah tangga dan juga klinik, sekolah dan bangunan masyarakat untuk mengatur pasokan air mereka sendiri untuk air minum, penggunaan rumah tangga, dan berbagai kegiatan yang menghasilkan pendapatan.

Hal ini menyediakan kemewahan untuk mendapatkan “air tanpa jalan”, meringankan beban menggotong air, terutama bagi perempuan dan anak-anak. Tiap wadah bervolume 20 liter berisikan air bersih dapat menghemat tenaga dari keharusan jalan sepanjang setidaknya satu kilometer untuk ambil air bersih, dan karena mengambil air di hari-hari yang dingin, hujan dan licin tidak menyenangkan, panen yang sedikit ini bahkan berarti banyak. Di Uganda dan Sri Lanka, air hujan secara tradisional dikumpulkan dari pepohonan, mengunakan batang atau daun pisang sebagai talang sementara. Kenyamanan ini tersedia di tiap rumah di mana hujan turun, baik itu di puncak gunung maupun di pulau di air laut yang asin.

Pilihan lainnya adalah menggunakan air dari berbagai sumber. Air yang asin atau ada kandungan arseniknya mungkin masih layak untuk digunakan untuk mencuci dan keperluan sanitasi. Air hujan yang berkualitas tinggi, dikumpulkan dan ditampung dalam sebuah tangki lalu dapat digunakan untuk memasak dan diminum.

Kondisi yang sesuai

Pemanenan air hujan setidaknya membutuhkan curah hujan tahunan sebanyak 100-200 mm. Di berbagai tempat di Amerika Latin memiliki curah hujan kira-kira 500 milimeter per tahun.

Hal ini sesuai walaupun ketika atapnya kecil. Misalnya rumah ukuran 5 x 6 meter (atau 30 meter persegi), dengan curah hujan tahunan 500 mm, mendapatkan curah hujan sebanyak 15.000 liter di atap; hal ini cukup untuk keluarga dengan 5 anggota.

Keunggulan	Kelemahan
- Bisa untuk hampir iklim apa saja - Air hujan biasanya memenuhi standar kualitas air minum, apabila sistemnya didesain dan dirawat dengan baik.	- Penampungan dibutuhkan untuk menjembatani periode kekeringan

Tangguh terhadap perubahan lingkungan

Kekeringan

Effek kekeringan: Air yang ditampung habis.
Penyebab yang mendasarinya: Kekurangan curah hujan; Lapisan yang bocor karena konstruksinya buruk; Penampungan tidak mencukupi jumlah permintaan – tangki terlalu mahal untuk volume air yang bisa melewati periode kekeringan yang berkepanjangan.
Untuk meningkatkan ketangguhan sistem WASH: Promosikan bangunan tangki yang lebih kecil agar lebih terkelola untuk dibangun dan menutup, di saat yang sama lebih terjangkau bagi keluarga-keluarga; Kurangi rembesan air yang disebabkan oleh konstruksi yang tak memadai & letak; Ikuti pedoman pembuatan beton yang sesuai (lihat efek kekeringan terhadap semen, di bawah ini); Membuat tangki dari bahan-bahan yang lebih murah berkualitas lebih rendah dan perlu perbaikan lebih banyak; Mendesain saluran keluar tangki sedemikian rupa sehingga tidak ada penampungan yang kurang dari level pasokan yang minimum (dead storage); Pastikan daerah tangkapan airnya efisien (misalnya talang); Perbaiki akses terhadap keuangan mikro; Mendukng kapasitas sektor swasta dan pemerintah agar bisa menyediakan (untuk pembayaran) skema pembuatan tangki.

Efek kekeringan terhadap tangki-tangki semen

Efek kekeringan: Beton yang dibuat dengan buruk dan lapisan yang retak (misalnya di tangki, waduk, saluran air, sumur, dan bangunan lainnya).
Penyebab yang mendasarinya: Air yang lebih sedikit yang digunakan untuk perawatan beton (curing); Air tidak murni digunakan untuk pencampuran.
Untuk meningkatkan ketangguhan sistem WASH: Pastikan pencampuran yang memadai, rasio, kemurnian bahan-bahan; Minimalkan kandungan air dalam campuran; Pastikan curing yang memadai.

Informasi lebih lanjut tentang mengatasi kekeringan: Sistem WASH tangguh di wilayah yang mempunyai kecenderungan kekeringan.
Membuat semen dengan mempertimbangkan kekeringan: Memproduksi beton dan kekeringan.

Konstruksi, operasional & perawatan

Daerah tangkapan di atap. Gambar: WHO.

Daerah tangkapan & tangki penampungan

Aliran air dapat dicegat dengan berbagai cara. Beberapa jenis daerah tangkapan air digunakan seperti atap, permukaan beton, permukaan dan tepi sungai. Penampungan termurah adalah menggunakan tanah sebagai daerah penampungan, teknik yang disebut pengisian ulang air tanah (groundwater recharge). Hal ini dicapai dengan membiarkan air hujan menyerap ke dalam tanah. Pengisian ulang secara lokal akan mengarah pada di atas permukaan air tanah (water table) yang lebih tinggi, di mana air dapat dipompa ke atas saat dibutuhkan. Baik itu penyerapan air menaikkan water table di area lokal atau disebarkan ke wilayah yang lebih luas, tergantung kondisi tanah.

Apabila menggunakan tangki penampungan, bangunan dibuat dengan ferosemen atau bata semen merupakan pilihan yang terbaik dan termurah, dan hal-hal tersebut dapat dibuat secara lokal. Saat tangki air berada di bawah tanah, disebut cistern. Beberapa jenis penampungan adalah tangki bawah tanah, tangki ferosemen, tangki berlapis plastik, dll. Ukuran tangki merupakan kompromi antara biaya, volume air yang digunakan, masa musim kering, dll. Disarankan untuk membangun tangki kecil dahulu sebelum berusaha membangun yang besar. Tangki penampungan dapat diisi dengan menggunakan pompa. Beberapa sistem pompa dapat digunakan untuk menarik air dari tangki di bawah tanah, misalnya dengan rope pump atau dengan pompa sumur dalam, yang dapat menarik air hingga ketinggian 30 m.

Menjaga airnya bersih

Air hujan di atap biasanya berkualitas baik dan tidak membutuhkan perawatan sebelum dikonsumsi. Namun, apabila rumah memiliki cerobong asap, kemungkinannya dapat membuat air mengandung asap. Oleh karena itu, cerobong asap yang tinggi lebih menjadi preferensi. Air dikumpulkan melalui talang atap yang terbuat dari PVC, bambu, dll. dan ditampung. Beberapa hal yang terpenting untuk menjaga kualitas air adalah tutup yang bagus, mencegah masuknya cahaya dan serangga, dan perlu penyaringan, mencegah masuknya segala macam kotoran. Tutup beton melindungi tangki dari polusi. Ikan-ikan kecil dapat ditaruh di dalam tangki untuk menjaganya bebas dari serangga.

Alat foul-flush (alat yang membuang limpasan air hujan pertama yang mengandung paling banyak kontaminasi) atau pipa vertikal yang dapat dibongkar pasang, bisa dipasang yang memungkinkan 20 liter limpasan pertama dari hujan dialihkan menjauhi tangki penampungan. Hal ini karena limpasan terkontaminasi dengan debu, dedaunan, serangga dan kotoran burung. Untuk menghindari penggunaan air kotor, limpasan diarahkan ke penyaringan kecil terdiri dari batu kerikil, pasir dan arang sebelum masuk ke tangki penampungan, atau sebuah penyaringan ditempatkan di antara bangunan tangkapan air dan tangki penampungan. Pada situasi di mana tidak ada alat foul-flush, pengguna atau penjaga perlu mengalihkan 20 liter pertama di awal tiap hujan besar.

Sistem penyaringan EMAS

Dua rumah tersambung ke sebuah unit penangkapan air hujan, lalu disediakan penyembur dari tangki. Foto: Insieme Si Puo' in Africa

Sistem EMAS untuk mengumpulkan curahan hujan menggunakan berbagai teknologi EMAS dan juga alat-alat sederhana untuk mengubah air hujan menjadi air yang dapat diminum. Apabila air hujan di atap digunakan, hal ini dikumpulkan melalui talang biasa. Untuk menyaring air, di bawah talang, ditaruh sebuah pitcher atau tangki ferosemen, dengan pipa saluran keluar. Karung atau bahan kain sintetis ditempelkan pada rim pitcher menggunakan bundaran besi atau kawat, yang muat di sekeliling pinggirnya. Kainnya sebaiknya dibersihkan tiap 3 bulan.

Begitu air mulai terkumpul, hindari mengumpulkan terlalu banyak sampah di sini, pertama-tama beberapa volme air dibelokkan, bersama dengan sebagian besar sampahnya. Setelahnya, air dapat disalurkan langsung pada EMAS cistern. Dianjurkan untuk multi cistern tersedia untuk penampungan, tergantung ukuran atapnya. Hubungkan satu cistern satu-satu pada pipa saluran keluar. Dari sini air dapat dipompa dan didistribusikan menggunakan pompa EMAS biasa. Pompanya dapat juga terhubung dengan keran-keran dan tangki-tangki sekitar rumah.

Perawatan

Sistem ini sebaiknya diperiksa dan dibersihkan setelah tiap periode kekeringan yang berlangsung lebih dari satu bulan. Luaran tangki yang terbuat dari metal mungkin perlu dicat kira-kira setahun sekali. Kebocoran harus diperbaiki sepanjang tahun, terutama dari tangki dan keran bocor, karena hal-hal tersebut menimbulkan risiko kesehatan. Klorinasi air mungkin dibutuhkan.

Membuang tanaman yang berlukar atau berjatuhan di talang dan atap merupakan pekerjaan yang penting dilakukan untuk menghindari talang jadi tersumbat. Perawatan tangki terdiri dari inspeksi fisik dan memperbaiki retakan dengan semen. Beberapa penelitan menunjukkan bahwa air dari tangki yang dirawat dengan baik dan atap tertutup, pada umumnya memenuhi standar kualitas air minum apabila dijaga dengan benar.

Dianjurkan melakukan tes dasar untuk kualitas air saat tahun pertama, dengan melakukan tes lebih lanjut saat ragu atas kualitas airnya. Tes biaya rendah adalah tes ‘HACH’, satu tesnya sekitar $1. Apabila diduga kontaminasi telah terjadi atau saat perlu adanya jaminan kualitas air, perawatan air dapat dilakukan dengan beberapa cara.

Berbagi atap

Operasional dan perawatan (operation & maintenance, O&M) berbagi atap memiliki tantangan yang lebih banyak. Sistem pemanenan air dengan teknik atap bangunan di sekolah, misalnya, dapat memboros air dari keran yang dibiarkan menetes. Gembok biasanya diperlukan untuk memastikan menjaga kendali atas pasokan air. Idealnya, satu orang sebaiknya bertanggung jawab untuk mengawasi pembersihan rutin dan perbaikan sewaktu-waktu pada sistem, mengontrol penggunaan air, dst. Satu pilihan adalah menjual airnya, yang memastikan adanya pendapatan yang masuk untuk O&M dan untuk mengatur penggunaan air. Saat rumah tangga telah memasang sistem komunal (misalnya di mana beberapa atap tersambung dengan satu tangki), para pengguna mungkin saja ingin mendirikan komite air untuk mengelola kegiatan-kegiatan O&M. Kegiatan-kegiatan tersebut dapat berupa mengumpulkan iuran, dan mengontrol terhadap pekerjaan penjaga dan air yang digunakan oleh tiap keluarga. Agen eksternal juga dapat memainkan peran dalam O&M seperti berikut ini:
— memonitor kondisi sistem dan kualitas air;
— menyediakan akses fasilitas kredit untuk membeli atau mengganti sebuah sistem;
— melatih pengguna/penjaga untuk manajemen dan O&M;
— melatih pengrajin lokal untuk melakukan perbaikan yang lebih besar.

Tabel: WHO. ¹

Hal-hal yang berpotensi menjadi masalah

pengaratan atap metal, talang, dll.;
pengalihan foul-flush gagal karena perawatannya telah diabaikan;
keran bocor di waduk dan ada masalah dengan pompa tangan;
tangki yang tidak tertutup mengalami kontaminasi, terutama ketika air ditarik dengan tali dan ember;
tangki yang tidak dilindungi dapat menyediakan tempat berkembang biak untuk nyamuk, yang dapat meningkatkan bahaya penyakit menular melalui vektor;
sistem mungkin tidak memenuhi kebutuhan air minum, pada periode tertentu dalam tahun tersebut, membuatnya perlu untuk mengembangkan sumber lainnya atau balik ke sumber tradisional secara temporer;
investasi finansial yang dibutuhkan tidak terjangkau - rumah tangga atau komunitas tidak mempunyai daya beli untuk membangun tangki yang sesuai dan atap yang memadai.

Biaya

Perbandingan Biaya

6 m3 tangki bata semen: 3 karung semen, 300 bata, 3 kg of kawat US$ 40
1 m3 tangki bata semen: 1 karung semen, 100 bata, 1 kg of kawat US$ 20
5 m3 tangki berlapis plastik: US$ 50
60 m3 Sub-permukaan tangki ferosemen: US$ 1,900

Semakin besar volume tangki penampungan, semakin rendah permintaan bahan (dan oleh karena itu biaya) untuk membangun per m3 volume tangki.

Di Afrika Selatan, US$ 320 untuk sebuah sistem dengan 11 m talang besi galvanis; tangki besi galvanis berukuran 1.3 m3; pipa vertikal;keran dan penyaringan; biaya tidak termasuk transportasi. Saat atap tidak sesuai untuk pemanenan air, biaya perbaikan atap dan talang juga perlu ditambahkan pada biaya sebuah tangki. Biaya tersebut akan berkisar dari US$ 4 per m2 (Kenya, disubsidi) hingga US$ 12 per m2. ¹

Pengalaman lapangan

Pemanenan air hujan adalah teknologi yang sangat fleksibel dan dapat diadaptasi pada berbagai lingkungan, digunakan dalam masyarakat yang terkaya dan termiskin di dunia, dan di kawasan yang paling basah dan paling kering di dunia.
Di Ocara, Brazil, tangki air hujan telah dibangun dengan balok beton.
Pilihan rendah biaya adalah tangki bata semen, di gunakan di misalnya Nikaragua and Ghana.

Proyek RSR Akvo

Proyek-proyek berikut ini menggunakan pemanenan air hujan dengan teknik bangunan atap.


RSR Project 790 Program WASH di Pedesaan Bangladesh	RSR Project 440 Peningkatan kesadaran pemanenan air hujan	RSR Project 439 Manajemen Lahan Basah & Pemanenan Air	RSR Project 440 Peningkatan kesadaran pemanenan air hujan	RSR Project 107 Pemanenan Air Hujan di Guinea Bissau

Buku pedoman, video dan tautan

Buku pedoman

Unduh buku "Pemanenan Air Atap: Buku Pedoman untuk Praktisi" dari IRC.
Buku Solusi Cerdas Pemanenan Air Hujan
Solusi Cerdas 3R

Video

Rainsong video	Pemanenan Air Hujan Nepal, oleh BSP-Nepal	Melawan fluorosis - Pemanenan air hujan di atap
Pemanenan air hujan, Pushpam Singh	Pemanenan air hujan di atap - Pedesaan Bangalore