BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kota-kota di Indonesia sedikit sekali yang mempunyai sewerage system (sistem drainase terpadu) sehingga berdasarkan World Bank (1994), kebanyakan rumah tangga tergantung pada septic tank perorangan. Sebuah studi juga menunjukkan bahwa dengan tingginya risiko kontaminasi dan kinerja lingkungan yang rendah, septic tank tetap menjadi pilihan utama pengolahan limbah di Indonesia (Prihanrijanti dan Firdayanti, 2011). Septic tank yang tidak didesain, dibangun dan dioperasikan dengan baik akan menyebabkan sumur resapan, sebagai bangunan pendukung, dapat meluap ( Limbah rumah tangga baik yang berasal dari kakus maupun buangan lainnya berpotensi mencemari lingkungan karena mempunyai karakteristik BOD 5, COD, TSS, dan Nitrat yang tinggi (Himawan dkk, 2012). Pengoperasian septic tank yang kurang baik tercermin pada mayoritas masyarakat bantaran sungai. Walaupun telah memahami kegunaan jamban tetapi kebiasan membuang sampah ke dalam septic tank masih belum bisa diatasi. Berdasarkan keterangan warga, sering terjadi luapan limbah akibat penumpukan sampah penyumbat. Hal ini diperparah oleh sebagian besar masyarakat yang belum memiliki kesadaran untuk melakukan pengurasan septic tank secara berkala (bkpm.malangkota.go.id). Septic tank merupakan bentuk pengolahan limbah domestik paling sederhana pada suatu bangunan dengan salah satu hasil akhir berupa biogas. Pada umumnya kandungan gas tersebut terdiri dari 60% methana, 35% karbon dioksida dan sisanya merupakan amoniak serta hidrogen sulfida. Gas methana yang terbuang tersebut merupakan kontribusi terhadap pencemaran udara dan pemanasan global saat ini (Toni, 2012). Menanggapi isu pencemaran tersebut, telah tercetus ide sejak berabad-abad lalu mengenai pemanfaatan limbah menjadi energi. Obayomi (2010) menyatakan, tanpa membuang konsep konvensional septic tank, dilakukan sebuah usaha pemanfaatan kembali prototip yang ada menjadi instalasi biogas yaitu retrofitted septic tank. Penggunaan septic tank menjadi instalasi biogas telah 1

2 2 banyak digunakan di Negara China dan India bahkan saat ini diaplikasikan di Nigeria (Webster, 2011). Biogas dengan sumber tinja manusia dapat dijadikan sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan. Namun, kualitas tinja tidak sebaik kotoran hewan dalam produksi gas sehingga dibutuhkan bahan tambah yang memiliki kandungan organik tinggi untuk proses fermentasi menuju bahan bakar (Febrianto dan Priyono, 2012). Pada pembahasan di atas terlihat bahwa permasalahan yang timbul telah jamak di masyarakat pengguna septic tank. Hal ini serupa dengan kondisi yang terjadi di Asrama Mahasiswi Bulaksumur Residence. Salah satu septic tank dengan jumlah pengguna yang cukup banyak, mengalami peluapan pada bagian sumur resapan. Berdasarkan keterangan yang telah dikumpulkan, luapan tersebut terjadi karena septic tank tidak didesain, dibangun dan dikelola dengan baik. Ditemukan ketidaksesuaian desain septic tank dengan prinsip hidraulik pembangunan. Selain itu, terdapat pula ketidaksesuaian pembangunan dengan gambar rencana awal sehingga diperlukan adanya perbaikan instalasi. Melalui permasalahan tersebut maka penelitian tugas akhir ini merupakan salah satu upaya penggunaan limbah tinja manusia menjadi sumber energi terbarukan melalui pengoptimalan hasil gas tanpa mengesampingkan parameter kualitas limbah. Upaya tersebut dilakukan dengan mengaplikasikan pengembangan metode pemanfaatan kembali konsep konvensional septic tank sehingga prototip masih dapat dimanfaatkan. 1.2 Rumusan Masalah Terdapat beberapa masalah yang timbul akibat septic tank yang tidak didesain, dibangun dan dikelola dengan baik. Bentuk septic tank konvensional juga masih harus mendapatkan perombakan untuk penggunannya sebagai instalasi biogas. Produksi biogas sebagai energi terbarukan menggunakan tinja manusia memiliki kualitas yang belum optimal. Penelitian yang dilakukan Chuzaemi dkk (1997), mendapatkan hasil bahwa bekatul memiliki kandungan bahan kering (BK) dan bahan organik berturut-turut adalah 92,49% dan 84,49% BK (Susanti dan

3 3 Marhaeniyanto, 2007). Oleh karena itu, digunakan penambahan bahan organik tinggi yaitu bekatul dalam proses peningkatan mutu gas. Limbah model septic tank setelah ditambahkan bekatul harus diuji kualitasnya agar tidak mencemari lingkungan. Hal ini diperlukan karena tingginya nilai bahan organik yang terkandung dalam limbah. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Mengetahui pengaruh penambahan bekatul 6% terhadap kualitas limbah di output model. 2. Mengetahui pengaruh penambahan bekatul 6% terhadap produksi biogas model. 3. Mengetahui presentase removal prototip dan model septic tank yang telah dimodifikasi. 4. Usulan rancangan model septic tank yang dimodifikasi. 1.4 Batasan Masalah Dalam penelitian ini ditetapkan beberapa batasan masalah yaitu, 1. lokasi penelitian, septic tank bagian barat Gedung Merapi Asrama Mahasiswi Bulaksumur Residence yang terletak di Jalan Fauna No. 4 Kompleks Lembah UGM 2. model terbuat dari kaca akuarium dengan perbandingan ukuran 1 : 10 dengan prototip 3. sludge limbah tinja yang digunakan merupakan replika campuran antara urin manusia dan telur ayam. Pengujian campuran limbah replika menggunakan Metode Walkley and Black, Modifikasi Kjeldahl dan Pengabuan 4. bekatul yang digunakan dibeli di Toko Pakan Burung Ndaru, Pasar Kolombo Jalan Kaliurang dan telah dieramkan selama 2 bulan; telur yang digunakan merupakan telur ayam yang dibeli di Mirota Pasaraya Gejayan; air input yang digunakan selalu berasal dari satu sumber air tanah yang sama di Laboratorium Teknik Penyehatan UGM, Kuningan; urin merupakan urin manusia yang dikeluarkan pada pagi hari setelah bangun tidur

4 4 5. pengujian kualitas output limbah replika meliputi BOD, nilai KmnO 4, ph, TDS, EC, nitrat dan yang berlokasi di Laboratorium Teknik Penyehatan UGM 6. metode pengujian, a. BOD 5 : Titrimetri (Modifikasi Azida) b. nilai KMnO 4 : Permanganometri c. ph, TDS, EC : alat Portable Multiparameter d. nitrat : Nitrate Electrode Method 7. pengujian hasil gas di Laboratorium Analisa Instrumen Jurusan Teknik Kimia UGM menggunakan Alat Kromatografi Gas. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Usulan rencana desain pengembangan model septic tank menjadi instalasi biogas. 2. Diketahui komposisi bekatul guna meningkatkan kadar dan volume biogas. 3. Gas methan yang biasanya terbuang percuma dimanfaatkan sehingga dapat menghemat konsumsi LPG. 4. Diketahui kualitas limbah yang masih memenuhi standard untuk dibuang langsung ke tanah. 1.6 Keaslian Penelitian Pemanfaatan biogas berbahan dasar tinja manusia dan kotoran hewan telah banyak diteliti dan diaplikasikan. Febrianto dan Priyono (2012) pada Pusat Penelitian Fisika menyatakan bahwa tinja manusia merupakan bahan baku alternatif energi terbarukan yang ramah lingkungan. Rasio C/N biogas mempengaruhi jumlah produksi dan volume total biogas sehingga dibutuhkan bahan isian digester sebagai sumber peningkat karbon seperti bagasse (ampas tebu) yang memiliki kadar organik tinggi (Saputra dkk, 2010). Penelitian yang saat ini dilakukan oleh peneliti berkaitan dengan peningkatan hasil biogas yang dihasilkan dari replika tinja manusia (campuran urin dan telur ayam). Peningkatan hasil biogas dilakukan dengan menggunakan bekatul

5 5 sebanyak 6%. Percobaan dilakukan dalam skala laboratorium sehingga digunakan pemodelan prototip berbahan dasar kaca dengan scale down perbandingan 1:10.