PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG KECAMATAN JABON SIDOARJO

Transkripsi

1 PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG KECAMATAN JABON SIDOARJO Amy Insari Kusuma Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Ellina S.P. MT. Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012

2 Latar Belakang Sistem TPA masih bersifat Open Dumping, sebagai tempat penimbunan saja Kondisi sampah yang ditampung di TPA saat ini telah melebihi kapasitas yang ada sehingga menganggu kenyamanan masyarakat sekitar TPA Kupang, Jabon, Sidoarjo belum memberlakukan sistem resirkulasi lindi.

3 Rumusan Masalah Tujuan Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah pengaruh resirkulasi lindi dengan variasi debit dan penambahan EM4 terhadap laju degradasi sampah, kualitas lindi, dan produksi gas jika dilakukan di TPA Kupang. Menentukan pengaruh resirkulasi lindi dengan variasi debit dan penambahan EM4 terhadap laju degradasi sampah, kualitas lindi, dan produksi gas jika dilakukan di TPA Kupang.

4 Ruang Lingkup Dilakukan penelitian dalam skala laboratorium (lab scale reactor) menggunakan reaktor sampah untuk mengetahui laju degradasi sampah serta kualitas lindi. Sampel sampah dan lindi yang akan diteliti berasal dari TPA Kupang. Kondisi sampah pada reaktor sampah telah dicacah dan dilakukan penambahan lindi. Penelitian dilakukan dengan variasi penambahan EM4 sebesar 1, 2, dan 3 ml/l dan variasi debit resirkulasi lindi sebesar 240 dan 480 ml/menit. Parameter yang diukur adalah BOD, COD, ph lindi, suhu sampah dan produksi gas metan (CH 4 ). Analisis kualitas lindi dan parameter sampah dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan FTSP-ITS dan Laboratorium Energi Robotika ITS Surabaya Perhitungan lau degradasi menggunakan persamaan kinetik orde kesatu

5 Manfaat Penelitian Salah satu alternatif efektif pengolahan sampah di TPA khususnya TPA Kupang Kecamatan Jabon Kabupaten Sidoarjo. Berdasarkan hasil penelitian akan diketahui pengaruh resirkulasi lindi serta manfaatnya terhadap laju degradasi sampah dan kualitas lindi yang dihasilkan. Resirkulasi lindi juga merupakan suatu alternatif yang dapat diterapkan pada TPA dengan sistem Sanitary Landfill.

6 Tinjauan Pustaka Proses Degradasi Sampah Secara Anaerobik Karakteristik Kimia Sampah Pengelolaan Lindi Mikroorganisme EM4 Penelitian Terdahulu

7 Proses Degradasi Sampah Secara Anaerobik

8 Continue.. Fase I (Fase Awal, Aerobik) Fase II (Fase Transisi, Fermentasi) Fase III ( Fase Pembentukan Asam, Acetogenesis) Fase IV (Metanogenesis) Fase V (Fase Maturasi, Oksidasi)

9 Karakteristik Kimia Sampah Proximate Analysis: Uji komponen sampah yang mudah terbakar, yaitu: kadar air (Moisture), komponen organik (Volatile Matter), Fixed Carbon, dan Abu (Ash). Ultimate Analysis: Uji komponen sampah dengan menetapkan presentase C, H, O, N yang apabila dijumlahkan mencapai 100% (Vesilind, et al., 2002).

10 Pengelolaan Lindi Resirkulasi Lindi di TPA Resirkulasi Lindi Terhadap Produksi Gas Resirkulasi lindi merupakan pengembalian lindi yang dihasilkan sampah TPA pada kolam lindi kembali menuju timbunan sampah (Damanhuri, 2008) Resirkulasi lindi dapat mempercepat proses pembentukan gas metan di TPA (He, et al., 2007). Keuntungan Resirkulasi Lindi Mempercepat proses degradasi sampah Meningkatkan produksi biogas Meningkatkan jumlah lindi yang teroksidasi Metode pengolahan yang murah Mengurangi volume lindi

11 Mikroorganisme EM4 Mikroorganisme EM4 merupakan Bioaktivator yang dapat membantu meningkatkan laju degradasi sampah. Bioaktivator merupakan mirkoorganisme pengurai materai organik yang telah diisolasi dan dioptimasi, dikemas dalam berbagai bentuk dan terdapat pada keadaan inaktif, seperti Effective Microorganism atau EM4 (Sulistyawati, et al., 2008). EM4 dapat meningkatkan fermentasi limbah dan sampah organik, meningkatkan ketersediaan unsur hara untuk tanaman, serta menekan aktivitas serangga, hama dan mikroorganisme patogen.

12 Penelitian Terdahulu Chan, et al., 2002 He, et al., 2005 Resirkulasi lindi tidak hanya memperpendek periode proses metanogenik, namun menurunkan kandungan pencemar lindi, dalam hal ini COD yang tergantung pada jumlah nutrien, mineral, atau zat organik oleh sampah dan tanah di TPA. Inokulasi EMs (Effective Microorganisms) mengakibatkan peningkatan biodegradabilitas dari sampah kota dan tingkat stabilisasi sampah. Dengan metanogenik reaktor yang menggunakan resirkulasi lindi, zat organik di tpa dapat cepat dikonversi menjadi metana dan karbon dioksida. Bilgili, 2007 Penurunan kuantitas lindi dalam reaktor disebabkan oleh efek temperatur sampah dan efek airdrying sampah. Resirkulasi lindi juga terbukti dapat mengurangi volume lindi. Priyamb ada, et al., 2009 Meningkatkan produksi biogas dan CH4 dalam bioreaktor landfill.

13 Lokasi Penelitian

14 Metodologi Penelitian Ide Penelitian Persiapan Penelitian Penelitian Pendahuluan Analisa Data dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran

15 Bagan Alir Metodologi Penelitian A

16 Continue.. A

17 Reaktor Anaerobik

18 Continue..

19 Pelaksanaan Penelitian Penentuan Variasi dan Parameter Penelitian Pengoperasian Reaktor Pengujian Parameter Penelitian

20 Analisis Data dan Pembahasan Penelitian Pendahuluan (Karakteristik awal sampah dan lindi) Pengaruh resirkulasi lindi terhadap kualitas lindi (COD, BOD,pH lindi, dan suhu sampah) Potensi gas metan Laju degradasi sampah berdasarkan COD lindi Kondisi akhir penelitian

21 Penelitian Pendahuluan Karakteristik sampah Karakteristik lindi Analisis Hari ke- BOD (mg/l) COD (mg/l) Analisis Proximate Analysis Ultimate Analysis Parameter Moisture Content Volatile Solid Satuan (w/w) Nilai % % Karbon % Hidrogen % 6.65 Oksigen % Nitrogen %

22 Kualitas Lindi COD Lindi Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

23 Kualitas Lindi BOD Lindi Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

24 Kualitas Lindi -Removal COD dan BOD Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

25 Kualitas Lindi - ph Lindi Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

26 Suhu Sampah Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

27 Laju Degradasi Debit 240 ml/menit Reaktor Persamaan k (hari -1 ) b R 2 R1 y = x R2 y = x R3 y = x R4 y = x

28 Continue.. Debit 480 ml/menit Reaktor Persamaan k (hari -1 ) b R 2 R5 y = x R6 y = x R7 y = x R8 y = x

29 Produksi Gas Metan Debit 240 ml/menit Debit 480 ml/menit

30 Yield Gas Metan Debit (ml/menit) Reaktor Keterangan Yield (%) R1 Reaktor Kontrol 2.55 R2 EM4 Sebesar 1 ml/l 3.90 R3 EM4 Sebesar 2 ml/l 4.13 R4 EM4 Sebesar 3 ml/l 5.50 R5 Reaktor Kontrol 3.64 R6 EM4 Sebesar 1 ml/l 5.47 R7 EM4 Sebesar 2 ml/l 4.89 R8 EM4 Sebesar 3 ml/l 6.88

31 Mass Balance Reaktor COD (a) Mass Balance (gram) COD (b) COD (c) COD (d) p.v = n.r.t

32 Mikroorganisme R1 R2 R3 R4

33 Continue.. R5 R6 R7 R8

34 Kesimpulan 1. Pengaruh resirkulasi lindi terhadap laju degradasi sampah. paling besar pada debit 240 ml/menit adalah reaktor 4 (R4) sebesar 0,0748 hari -1 dengan penambahan EM4 sebesar 3 ml/l. Resirkulasi lindi dengan debit 480 ml/menit memberikan pengaruh paling besar pada reaktor 8 (R8) sebesar 0,0882 hari -1 dengan penambahan EM4 sebesar 3 ml/l. 2. Kualitas Lindi Konsentrasi COD Penurunan konsentrasi COD pada debit 240 ml/menit terbesar ada pada reaktor 4 (R4) dengan penambahan EM4 sebesar 3 ml/l yaitu 2957,8 mg/l. Pada debit 480 ml/menit, penurunan konsentrasi COD terbesar adalah reaktor 8 (R8) dengan penambahan EM4 sebesar 3 ml/l 1600 mg/l.

35 Continue.. Konsentrasi BOD Penurunan konsentrasi BOD terbesar pada debit 240 ml/menit ada pada reaktor 4 (R4) dengan penambahan EM4 3 ml/l, yaitu 2071,58 mg/l. Resirkulasi lindi dengan debit 480 ml/menit memiliki penurunan konsentrasi BOD terbesar pada reaktor 8 (R8) dengan penambahan EM4 3 ml/l sebesar 863,69 mg/l. Nilai ph lindi Nilai ph lindi pada debit resirkulasi sebesar 240 dan 480 ml/menit berkisar antara 7,5-8,01. Hal ini menunjukkan bahwa nilai ph berada pada kondisi stabil setelah resirkulasi lindi. 3. Produksi gas metan terbesar yang dihasilkan pada resirkulasi lindi dengan debit 240 ml/menit adalah reaktor 4 (R4) dengan penambahan EM4 3 ml/l, yaitu sebesar 440 ml. Pada resirkulasi lindi dengan debit 480 ml, gas metan terbesar yang dihasilkan adalah 550 ml oleh reaktor 8 (R8) dengan penambahan EM4 sebesar 3 ml/l.

36 Saran dan Rekomendasi Saran Dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai resirkulasi lindi dengan waktu penelitian yang lebih lama dan skala yang lebih besar. Rekomendasi Diharapkan adanya pengolahan terhadap lindi di TPA Kupang, Jabon, Sidoarjo. Pengolahan lindi berupa resirkulasi lindi dengan debit 480 ml/menit untuk luas permukaan 0,2 m 2. Resirkulasi lindi diketahui dapat menurunkan kandungan organik (COD dan BOD) pada lindi, serta meningkatkan laju degradasi sampah sehingga volume sampah di TPA tidak menumpuk dan kapasitas tampung TPA menjadi lebih besar.