Monday, October 5, 2015

Irigasi Taman Dengan Air Selokan Mencegah Kekeringan



Di saat musim kemarau air bersih jadi langka dan sayang jika digunakan untuk menyiram taman. Air selokan cocok untuk irigasi taman jika terdapat banyak tanaman hidup di sekitar selokan, dan banyak ikan-ikan yang hidup di air selokan itu. Biasanya air selokan lebih cocok untuk taman daripada air bersih, karena sudah mengandung nutrisi yang cocok untuk tanaman. Mungkin bisa disamakan dengan pupuk organik cair.

Memompa air selokan untuk menyiram taman dapat menambah volume air tanah. Sehingga akan menaikkan muka air tanah dan mencegah kekeringan di saat kemarau. Biaya yang harus dikeluarkan akan sangat besar jika harus membeli air di musim kemarau.

Dengan naiknya muka air tanah, maka pompa air bersih akan bekerja lebih ringan sehingga mengurangi daya listrik yang dikonsumsi oleh pompa air bersih tersebut. Jadi selain menghemat air bersih, sistem ini juga dapat menghemat biaya listrik.

Kendala utama dari pompa air selokan adalah tidak bisa menggunakan klep satu arah (one way valve, foot valve) di ujung pipa isap. Karena kotoran dan lumpur dari selokan akan membuat klep selalu bocor. Air di dalam pipa isap dan di dalam rumah kipas pompa (impeler) selalu turun kembali ke selokan. Maka pompa harus selalu diisi air (dipancing) sesaat sebelum dinyalakan. Pompa yang digunakan juga tidak mempunyai klep satu arah di dalam rumah kipasnya.

Foto di bawah memperlihatkan pompa kecil dan murah yang saya gunakan, daya pompa sekitar 125 watt. Tidak perlu menggunakan jet pump yang mahal dan berdaya besar. Karena selisih ketinggian air yang dipompa (total head) yang tidak terlalu tinggi. Total head sekitar 1 meter saja. Jet pump untuk air bersih yang saya gunakan berdaya 250 watt. Tentu akan ada penghematan biaya listrik yang signifikan jika saya menyiram taman dengan air selokan dengan pompa kecil 125 watt, jika dibanding menyiram taman dengan air bersih dari jet pump 250 watt.


Pompa celup (submersible pump) juga dapat digunakan. Pompa celup tidak perlu dipancing sebelum dinyalakan. Tapi pompa celup harganya bisa 3 kali lipat lebih mahal dari pompa di foto atas. Pompa celup juga harus tercelup di selokan agar dapat beroperasi. Selokan saya posisinya di luar pagar rumah. Sehingga beresiko kecurian jika menggunakan pompa celup.

Kumparan (coil) motor pompa dibasahi dengan oli sekitar 2-3 sendok makan agar terlindung dari rembesan air yang masuk ke dalam rumah motor, lihat foto di bawah. Hal ini sering terjadi pada pompa kecil dan murah karena mempunyai rumah motor yang tidak terlalu presisi penyekatannya. Sehingga mudah kemasukan air saat pompa dipancing, dan kumparan bisa putus jika terkena air. Pompa yang terisi oli diguncang-guncang dan dinyalakan agar oli menyebar merata melapisi seluruh kumparan motor. Oli yang diisikan ke rumah motor juga membantu menyerap panas. Pompa murah ini mempunyai sirip pendingin berukuran kecil sehingga cepat panas. Jenis oli yang digunakan adalah SAE 40 (engine oil), yang memang diformulasikan untuk dapat menyerap panas. Dapat juga menggunakan minyak pendingin trafo. 


PERHATIAN: hati-hati tersengat listrik saat membuka penutup rumah kumparan. Pastikan kabel listrik pompa tidak tersambung dengan jaringan PLN. Pastikan sambungan-sambungan kabel terisolasi dengan baik. Sebagaimana terlihat pada foto, sambungan kabel diisolasi dengan plastic cap warna kuning.

Sebagaimana diketahui bahwa udara bersifat elastis, dapat dimampatkan dan dapat direnggangkan. Udara yang mengisi rumah kipas akan merenggang jika diisap kipas, dan akan memampat jika ditiup atau ditekan kipas.

Pompa air bekerja dengan mendorong cairan yang terdapat di dalam rumah kipas agar keluar melalui pipa keluar. Selanjutnya akan terjadi tekanan rendah di dalam rumah kipas, tekanan ini lebih rendah dari tekanan udara di atmosfir. Sifat udara atau gas akan selalu mengisi ruang yang kosong. Udara di atmosfir akan berusaha masuk ke dalam rumah kipas melalui pipa isap. Tekanan udara atmosfir akan menekan permukaan air yang akan diisap, sehingga air akan mengisi rumah kipas melalui pipa isap. Dalam bahasa sehari-hari kita menyebutnya sebagai 'pompa menyedot air', tapi sebenarnya air didorong udara atmosfir sehingga masuk ke dalam pompa.

Jika terdapat banyak udara yang masuk ke dalam rumah kipas, maka kipas tidak dapat menghembus atau menekan udara tersebut keluar. Karena udara termampatkan di rumah kipas, tidak tertiup keluar melalui pipa keluar. Sehingga tidak timbul tekanan rendah di dalam rumah kipas.

Untuk mengatasi agar udara tidak masuk ke dalam pipa isap dan rumah kipas, digunakan sistem pipa leher angsa (goose neck) atau pipa U. Sering juga disebut sebagai katup air (water valve). Sistem katup air juga digunakan pada toilet atau WC (water closet). Dengan pipa leher angsa, maka sebagian air akan terjebak tidak bisa turun keluar dari pipa isap. Pompa diposisikan di bagian terendah dari leher angsa, sehingga air juga terjebak di dalam rumah kipas pompa.

Cara memisahkan gas dari cairan dengan sistem pipa leher angsa ini juga diterapkan untuk membuang angin pada rem kendaraan oleh hanya satu orang mekanik.

Harap lihat skema berikut. Tampak dalam skema pipa isap ( I, input) mempunyai sambungan siku (knee) yang lebih tinggi dari pompa. Perbedaan ketinggian adalah sekitar 20 cm. Perbedaan ketinggian tersebut membuat air terjebak di dalam pipa isap dan pompa. Air yang terjebak ini tidak dapat turun kembali ke saringan (Sc) dan ke selokan. Panjang pipa isap ( I ) yang saya coba adalah sekitar 5 meter, tidak termasuk bagian pipa isap yang tegak. Pipa isap tegak sepanjang sekitar 80 cm. Perbedaan tinggi muka air selokan dengan tinggi pompa sekitar 50 cm.


Pada bagian yang tegak dari pipa isap adalah tempat udara terkumpul saat pompa tidak bekerja. Karena bagian yang tegak ini panjangnya hanya 80 cm, sedangkan bagian yang menurun menuju pompa jauh lebih panjang yaitu 5 meter. Maka volume udara yang terkumpul di pipa tegak jauh lebih kecil dari volume air yang terkumpul atau terjebak di pipa menurun. Sehingga air yang terjebak tersebut cukup besar volumenya agar pompa dapat start dan segera mengeluarkan udara dari pipa, tanpa perlu memancing pompa.

Pipa keluar (O, output) diposisikan tegak ke atas. Hal ini juga agar menjebak air agar tidak keluar dari rumah kipas. Pipa keluar (O) yang tinggi juga membantu mengeluarkan gelembung udara dari dalam rumah kipas pompa (P), ketika udara tersedot kipas. Karena udara lebih ringan dari air sehingga akan selalu bergerak naik jika tercampur air, sedangkan air akan selalu mencari dan mengisi tempat yang lebih rendah. Jika ada sedikit udara tersedot kipas, maka udara akan berusaha naik ke atas di pipa keluar (O), sedangkan air di dalam pipa keluar (O) akan turun ke bawah berusaha kembali mengisi rumah kipas. Air yang kembali ke rumah kipas selanjutnya akan membantu kipas mengisap air dari pipa isap (I). Dengan demikian udara tidak akan berkumpul di rumah kipas, tapi air akan selalu berkumpul di rumah kipas. Pipa keluar (O) mempunyai tinggi sekitar 50 cm, selanjutnya pipa ini disambung dengan selang menuju sprinkler (Sp) atau penyemprot. Jika menggunakan selang transparan sebagai pipa keluar (O), akan jelas terlihat gelembung udara keluar dari rumah kipas, dan air mengalir kembali ke dalam rumah kipas.

Guna mencegah masuknya lumpur dan kotoran ke dalam pompa, maka ujung pipa isap diberi penyaring (Sc, screener). Penyaring dibuat dari pipa pralon yang diiris-iris miring di sepanjang sisinya, sebagaimana foto di bawah.


Irisannya sengaja dibuat miring agar tidak terlalu mengurangi kekuatan pipa pralon yang diiris. Posisi irisan di sisi kiri dan kanan pipa. Jika diiris di atas dan di bawah pipa, akan mempermudah kotoran masuk. Karena kotoran dalam air biasanya bergerak dari atas ke bawah, kotoran akan terkumpul atau mengendap di bagian bawah air.

Penyaring diletakkan dalam selokan dengan diberi landasan agar sedikit lebih tinggi dari dasar selokan. Tinggi penyaring harus selalu di bawah muka air selokan, agar tidak ada udara yang masuk ke pompa. Jadi perlu diketahui tinggi air minimal dari selokan. Sebenarnya bisa menggunakan pelampung agar penyaring selalu mengikuti ketinggian muka air, sehingga penyaring selalu berada sedikit lebih rendah dari muka air. Tapi karena selokan tersebut adalah fasilitas umum dan ukurannya tidak terlalu besar, maka sistem pelampung ini tidak cocok diterapkan. Akan dapat menimbulkan pertanyaan dari warga yang lain karena khawatir pelampung di selokan akan menghambat aliran air di selokan.

Panjang pipa saringan yang saya gunakan sekitar 70 cm dan terbuat dari pipa pralon (PVC) diameter 1 inchi. Berhubung pipa isap terdiri dari pipa diameter 3/4 inchi, maka perlu  ditambahkan soket adaptor 1 inchi ke 3/4 inchi. Ujung pipa saringan yang tidak tertutup knee dibiarkan terbuka.

Knee pada pipa isap yang tegak tidak dilem ke pipa isap yang menurun (I). Tujuannya supaya mudah dilepaskan untuk membersihkan penyaring (Sc), jika penyaring terlalu kotor hingga tersumbat. Agar tidak bocor maka knee tersebut diolesi dengan oli atau gemuk (grease).

Knee pada ujung penyaring juga tidak dilem, agar mudah dilepas untuk membersihkan penyaring. Knee pada penyaring selalu terendam air, maka udara tidak mungkin masuk walau tidak dilem.

Jika posisi saringan mengikuti arah aliran air selokan, pada skema dari kanan ke kiri seperti ditunjukkan panah (F). Maka kotoran pada saringan dapat dibersihkan oleh aliran air selokan. Aliran air selokan akan masuk ke saringan lewat irisan-irisan, dan keluar membawa kotoran melalui ujung pipa saringan yang tidak tertutup knee. Dengan kata lain saringan dapat membersihkan dirinya sendiri.

Setelah 3 minggu pompa air selokan ini beroperasi, ditemukan bahwa biasanya air yang disiram ke taman menebarkan aroma selokan jika disemprotkan di pagi hari. Sedangkan penyemprotan pada siang hari atau sore hari tidak terlalu menebarkan aroma selokan. Mungkin karena pada siang dan sore hari, gas-gas yang berbau sudah menguap dari selokan karena terkena panas matahari. Aroma selokan akan lebih tercium saat menggunakan sprinkler yang menyemprot air ke udara. Jika air selokan langsung dialirkan ke tanah, maka aromanya tidak terlalu tercium. Karena air selokan yang langsung dialirkan ke tanah tersebut langsung diserap tanah dan tidak sempat melepaskan gas-gas yang berbau di udara. Setiap dinyalakan, pompa beroperasi sekitar 15-30 menit.

Karena alasan higienis, saya tidak menyemprot langsung dari selang yang dipegang tangan. Saya menggunakan sprinkler (Sp) sebagai penyemprot yang diletakkan di atas rumput atau diikatkan ke pohon. Dengan cara ini mencegah air selokan mengenai badan saat menyiram taman. Sprinkler dari plastik berwarna kuning pada foto paling atas dapat bergerak ke kiri dan ke kanan dengan sudut sekitar 60 derajat, secara otomatis agar semburan airnya menyebar luas. Dengan daya pompa 125 watt, total area yang disemprot air dapat mencapai seluas 4x4 meter persegi. Mirip dengan hujan buatan dengan air bersumber dari selokan. Sprinkler ini mempunyai saringan bagian inputnya, saringan ini yang biasanya tersumbat kotoran. Setelah beberapa lama kotoran akan terkumpul diselang menuju sprinkler, dapat terlihat jelas sebagai air yang kehitaman jika menggunakan selang transparan. Lepaskan koneksi sprinkler, nyalakan pompa agar kotoran keluar dari selang. Bersihkan saringan sprinkler dengan semprotan air.

Walaupun posisi sprinkler air selokan hanya beberapa meter dari sumur pompa air bersih, air bersih yang dipompa dari tanah tidak berubah warna, rasa, dan tidak berbau. Hal ini karena adanya pipa selubung (casing) di sumur air bersih tersebut. Sehingga air selokan yang meresap ke tanah disaring dengan baik oleh tanah. Air selokan baru masuk ke sumur pompa setelah meresap belasan meter dari muka tanah. Air selokan tidak bisa langsung masuk ke sumur pompa air bersih karena terhalang casing. 

Pompa air kecil yang digunakan pada desain ini langsung dapat menyemprotkan air selokan dalam waktu kurang dari 5 detik setelah dinyalakan. Pompa tidak perlu dipancing, walaupun pompa sudah diistirahatkan selama 1-2 hari. Dengan aplikasi teknik yang tepat, pompa kecil dan murah ini ternyata cukup dapat diandalkan.

Jika terlalu banyak endapan lumpur di dalam rumah kipas, pompa akan sulit start alias macet. Cara mengatasinya dengan menyambung dan memutus aliran listrik pompa dengan cepat. Hal ini akan membuat sentakan-sentakan pada poros pompa sehingga membebaskan kipas yang macet. Biasanya pompa sudah dapat start setelah suplai listriknya disambung-putus sekitar 5 kali. Jika macetnya terlalu parah, maka poros pompa harus diputar secara manual atau dengan tangan. Pada pompa yang saya gunakan, cukup melepas tutup kipas pendingin di belakang pompa dengan tangan, tanpa bantuan perkakas karena tutup kipas pendingin tidak ada bautnya. Lalu putar kipas pendingin dengan tangan sampai terasa lebih ringan, tidak macet lagi. Selanjutnya pompa akan berputar lancar segera setelah kabel listriknya disambung ke jaringan PLN.

Jika banyak orang yang menggunakan irigasi taman dengan air selokan ini, tentu akan mengurangi beban sistem pembuangan air kota sehingga mencegah banjir. Juga akan menaikkan volume air tanah, yang dapat mencegah intrusi air laut.


No comments:

Post a Comment

Your positive comment will be highly appreciated to improve this site