BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE...

16
Annual Report 2014 117 BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar Belakang Laju pertumbuhan penduduk yang tinggi, telah meningkatkan konsumsi energi untuk kehidupan sehari-hari. Sampai saat ini, sumber energi utama yang dikonsumsi adalah minyak bumi. Namun disadari bahwa persedian minyak bumi semakin menipis sehingga apabila dieksploitasi terus-menerus akan habis. Oleh karena itu perlu dilakukan efisiensi energi dan memanfaatkan sumber-sumber energi terbarukan. Pada sisi lain, jumlah timbulan (produksi) sampah di lingkungan perkotaan terus meningkat. Umumnya, sampah kota didominasi oleh sampah organik dengan komposisi berkisar antara 55-70 persen. Kedua permasalahan tersebut telah memacu penelitian untuk mencari sumber energi terbarukan dengan memanfaatkan jumlah sampah yang melimpah di lingkungan perkotaan. Pemikiran tersebut diatas muncul karena sampah kota merupakan sumberdaya yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan. Teknik pemanfaatan sampah sebagai sumber energi yang dilakukan dalam kegiatan ini adalah dengan me- recovery gas metan dari TPA dan memfermentasi sampah secara anaerobik dalam digester kedap udara. Recovery gas metan TPA merupakan hal yang sangat penting dalam rangka upaya mencegah emisi gas metan yang berkontribusi dalam pemanasan global. Teknik recovery gas metan dan pemanfaatannya dapat dilakukan dengan berbagai cara tetapi perlu diadaptasikan dengan kondisi TPA di Indonesia yang open dumping. Sementara itu, teknik pemanfaatan sampah sebagai sumber energi melalui fermentasi anaerobik juga perlu rekayasa teknik terkait dengan sifat dan karakter sampah kota yang berbeda dengan limbah peternakan yang sudah popular dimanfaatkan menjadi biogas. Teknik biogas sampah saat ini sedang mulai berkembang. Skala pengolahan sampah organik menjadi biogas melalui fermentasi anaerobik dapat dilakukan secara tersentralisasi di pusat pengolahan sampah atau terdesentralisasi tersebar di dekat sumber-sumber sampah. Pengolahan sampah menjadi biogas yang tersentralkan umumnya berkapasitas besar dan membutuhkan

Transcript of BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE...

Page 1: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

117

BAB VIII

PENGELOLAAN SAMPAH

BERBASIS RENEWABLE ENERGY

8.1. Latar Belakang

Laju pertumbuhan penduduk yang tinggi, telah meningkatkan konsumsi energi

untuk kehidupan sehari-hari. Sampai saat ini, sumber energi utama yang dikonsumsi

adalah minyak bumi. Namun disadari bahwa persedian minyak bumi semakin menipis

sehingga apabila dieksploitasi terus-menerus akan habis. Oleh karena itu perlu

dilakukan efisiensi energi dan memanfaatkan sumber-sumber energi terbarukan.

Pada sisi lain, jumlah timbulan (produksi) sampah di lingkungan perkotaan terus

meningkat. Umumnya, sampah kota didominasi oleh sampah organik dengan komposisi

berkisar antara 55-70 persen. Kedua permasalahan tersebut telah memacu penelitian

untuk mencari sumber energi terbarukan dengan memanfaatkan jumlah sampah yang

melimpah di lingkungan perkotaan.

Pemikiran tersebut diatas muncul karena sampah kota merupakan sumberdaya

yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan. Teknik pemanfaatan

sampah sebagai sumber energi yang dilakukan dalam kegiatan ini adalah dengan me-

recovery gas metan dari TPA dan memfermentasi sampah secara anaerobik dalam

digester kedap udara.

Recovery gas metan TPA merupakan hal yang sangat penting dalam rangka

upaya mencegah emisi gas metan yang berkontribusi dalam pemanasan global. Teknik

recovery gas metan dan pemanfaatannya dapat dilakukan dengan berbagai cara tetapi

perlu diadaptasikan dengan kondisi TPA di Indonesia yang open dumping. Sementara

itu, teknik pemanfaatan sampah sebagai sumber energi melalui fermentasi anaerobik

juga perlu rekayasa teknik terkait dengan sifat dan karakter sampah kota yang berbeda

dengan limbah peternakan yang sudah popular dimanfaatkan menjadi biogas. Teknik

biogas sampah saat ini sedang mulai berkembang.

Skala pengolahan sampah organik menjadi biogas melalui fermentasi anaerobik

dapat dilakukan secara tersentralisasi di pusat pengolahan sampah atau

terdesentralisasi tersebar di dekat sumber-sumber sampah. Pengolahan sampah

menjadi biogas yang tersentralkan umumnya berkapasitas besar dan membutuhkan

Page 2: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

118

biaya investasi, operasi dan pemeliharaan yang tinggi dengan operasi yang mekanis.

Hal tersebut menjadi kendala utama pembangunannya. Sementara itu, pengolahan

sampah menjadi biogas yang tersebar di dekat sumber-sumber sampah biayanya relatif

murah, padat karya, keterlibatan masyarakat tinggi, dan teknologinya tepat guna.

Kegiatan penelitian Pengelolaan Sampah Berbasis Renewable Energy dilakukan

di kota Probolinggo, sebagai tindak lanjut adanya MoU antara BPPT dengan Walikota

Probolinggo dan Perjanjian Kerja Sama (PKS) antara Direktur Pusat Teknologi

Lingkungan-BPPT dengan Kepala Badan Lingkungan Hidup (BLH) kota Probolinggo.

Kajian ini telah dimulai tahun 2013, dengan kegiatan yang telah dilakukan adalah

sebagai berikut:

Menyusun disain prototipe teknologi anaerobic digestion sampah organik perkotaan

skala rumah tangga dan komunal.

Mengkaji performansi kinerja prototipe instalasi teknologi anaerobic digestion

sampah organik perkotaan skala rumah tangga dan komunal.

Kegiatan tersebut telah dapat dilaksanakan dengan baik dan menjadi dasar

dalam pelaksanaan kegiatan tahun 2014. Sedangkan kajian yang telah dilakukan untuk

tahun 2014 adalah sebagai berikut:

Studi recovery dan instalasi alat purifikasi gas metan TPA.

Instalasi dan diseminasi food digester skala rumah tangga.

Disain instalasi digester biogas sampah skala kawasan.

8.2. Tujuan dan Sasaran

Tujuan dari kegiatan ini adalah :

Mengkaji dan mengembangkan teknologi pengelolaan sampah organik

perkotaan menjadi biogas melalui teknologi anaerobic digestion.

Mengkaji dan mengembangkan teknik recovery dan instalasi alat purifikasi gas

metan TPA.

Melakukan pendampingan dalam instalasi dan diseminasi food digester skala

rumah tangga.

Merancang disain instalasi digester biogas sampah skala komunal.

Sedangkan sasaran kegiatan adalah:

Diperolehnya teknik recovery dan terpasangnya alat purifikasi gas metan TPA

Terdesiminasinya food digester skala rumah tangga.

Page 3: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

119

Diperolehnya disain instalasi digester biogas sampah skala komunal.

8.3. Hasil Kegiatan

8.3.1. Pengkajian dan Pengembangan Teknik Recovery dan Instalasi

Alat Purifikasi Gas Metan TPA

8.3.1.1. Studi Teknik Recovery dan Instalasi Gas Metan TPA

Studi teknik recovery dan instalasi gas metan TPA didahului dengan studi

literatur untuk mengetahui teknik recovery, purifikasi dan pemanfaatan gas metan TPA

yang berkembang di dunia. Studi ini juga mencakup kegiatan survei ke beberapa TPA

di Indonesia untuk mengetahui best practices yang dilakukan misalnya di TPA Supit

Urang (Kota Malang), TPA Talangagung (Kab. Malang), TPA Bantargebang (Bekasi)

dan TPA Sumur Batu (Bekasi).

Dari studi ini diketahui:

Teknik recovery gas TPA yang sesuai dengan kondisi TPA open dumping dan

kondisi sosio-ekonomi Kab/Kota di Indonesia.

Teknik purifikasi gas metan TPA yang menjadi dasar untuk mendisain dan

menginstalasi alat purifikasi gas metan.

Distribusi penggunaan gas metan TPA untuk memasak untuk masyarakat sekitar

TPA.

Berdasarkan kajian yang telah dilakukan maka teknik recovery dan instalasi gas

metan TPA yang dilakukan di TPA Supit Urang Kota Malang dan TPA Talang Agung

Kabupaten Malang, menarik untuk dikaji dan dievaluasi.

Kedua TPA tersebut menggunakan metoda yang sama dan sangat cocok dan

sesuai untuk digunakan di TPA yang sudah selesai operasi di kota-kota dan kabupaten

di Indonesia, karena alasan sebagai berikut:

Sesuai dengan kondisi TPA open dumping.

Sesuai dengan kondisi sosio-ekonomi Kab/Kota di Indonesia.

Menggunakan teknologi yang tepat guna dan peralatan yang sederhana.

Serta dapat dilakukan oleh tenaga ahli yang ada di TPA itu sendiri.

Instalasi recovery gas dan pemanfaatannya pada kedua TPA tersebut meliputi:

Sumur gas

Jaringan pemipaan antar sumur

Page 4: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

120

Tower water trapping

Suction blower

Filter arang aktif

Sarana pemanfaatan internal (kompor gas, genset listrik, dan kompresor

penabungan gas)

Jaringan transmisi dan distribusi gas

Gambar 8.1. Jaringan Pemipaan (kiri) dan Tower Water Trapping (kanan).

Gambar 8.2. Pipa Transmisi (kiri) dan Pipa Distribusi Gas (kanan).

Page 5: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

121

Gambar 8.3. Gas TPA Dimanfaatkan untuk Memasak

8.3.1.2. Disain dan Pembuatan Alat Purifikasi Gas Metan TPA

Alat purifikasi yang didisain adalah yang cocok dengan kondisi daerah di

Indonesia. Dari purifikasi ini diharapkan kandungan metannya meningkat dari 30 persen

menjadi 95 persen. Capaian tersebut bermanfaat untuk digunakan sebagai BBG

kendaraan bermotor. Tanpa purifikasi yang baik pemanfaatan gas TPA untuk

penggerak gas engine akan mengakibatkan cepatnya kerusakan gas engine. Tanpa

dipurifikasi gas metan TPA hanya dapat didistribusikan ke rumah tangga di sekitar TPA

untuk digunakan memasak pengganti LPG.

Diantara berbagai metode purifikasi biogas, water scrubber dipilih untuk diteliti

karena water scrubber merupakan metode yang paling mudah dilakukan di daerah

rural. Air adalah pelarut CO2 yang baik. Kelarutan CO 2 di air dibentuk oleh variasi

tekanan dan temperatur.

Teknologi water scrubber merupakan suatu metode penyerapan untuk memisahkan

CO2 dari aliran gas. Selain CO2, water scrubber juga dapat memisahkan H2S dan NH3

Untuk mendisain water scrubber, beberapa hal yang harus diperhatikan adalah:

Asumsi data dasar volume dan komposisi biogas.

Material balance dan penentuan laju air yang akan digunakan sebagai scrubber.

Seleksi packing material di dalam kolom scrubber.

Penentuan diameter kolom.

Penentuan tinggi kolom.

Penentuan rangka pendukung dan distribusi air.

Page 6: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

122

Gambar 8.4. Alat Purifikasi Gas Metan TPA Sistem Water Scrubber

8.3.2. Pendampingan dalam Instalasi dan Diseminasi Food Digester

Skala Rumah Tangga

Food digester skala rumah tangga yang diinstalasi dan diseminasi merupakan

hasil riset tahun 2013. Sistem yang digunakan dalam food digester adalah sistem

kontinyu dan low solid dengan input sampah makanan dari dapur, kantin, restoran, dan

sebagainya. Start up dilakukan dengan menggunakan kotoran sapi dan dilanjutkan

dengan input yang berupa sampah makanan.

Digester ini mempunyai performansi yang baik dalam menangani sampah

makanan dan memproduksi biogas. Gas yang dihasilkan setiap harinya dapat untuk

memasak sekitar satu jam dan slurry nya digunakan untuk memupuk tanaman. Oleh

kerena performansi yang baik tersebut food digester diperbanyak, kemudian diuji coba

untuk diterapkan di beberapa lokasi, seperti di rumah warga, kantin perkantoran, dan

TPS 3R di wilayah Kota Probolinggo.

Digester tersebut kelihatannya dapat menjadi alternatif yang baik dimasa depan untuk

menangani sampah makanan di kota-kota lainnya di Indonesia.

Page 7: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

123

Gambar 8.5. Food Digester yang Siap Didistribusikan (kiri) dan Sudah

Didistribusikan (kanan)

Untuk tahun 2014 telah dibuat 4 buah food digester dan 1 buah sudah

didistribusikan kepada Bapak Mahmudi yang beralamat di Jalan Ciwulan, Kelurahan

Kareng, Kecamatan Wonoasih. Terlihat pada gambar food digester yang ditempatkan di

halaman depan rumah Bapak Mahmudi. Saat ini biogas hasil food digester tersebut

sudah digunakan untuk memasak.

8.3.3. Disain Instalasi Digester Biogas Sampah Skala Komunal

Disain instalasi digester biogas sampah skala kawasan juga berbasiskan hasil

riset tahun 2013. Sistem yang digunakan adalah digester perkolasi dengan sistem

batch dan high solid (TS diatas 20%). Input yang dipakai berupa sampah taman dan

sampah pasar. Kapasitas digester untuk cakupan layanan 500 - 1000 KK dengan

jumlah sampah sekitar 5 m3 perhari. Digester yang didesain merupakan sistem modular

berupa serial bak dari beton. Masa tinggal sampah (padat) sekitar 40 hari di dalam

digester untuk dipanen gasnya. Biogas yang dihasilkan direncanakan untuk

dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik di lokasi tersebut. Sedangkan sisa

padatannya akan digunakan sebagai pupuk kompos.

8.3.3.1. Sistem yang Dipergunakan

Teknologi pengolahan sampah menjadi biogas skala komunal sangat beragam.

Berdasarkan pertimbangan teknis, ekonomis dan lingkungan, sistem yang dipakai

sebagai dasar desainnya adalah kombinasi sistem anaerobik–aerobik.

Page 8: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

124

Yang dimaksud dengan kombinasi anaerobik–aerobik adalah memproses atau

mengolah sampah secara anaerobik dahulu untuk menghasilkan biogas dan setelah itu

prosesnya dilanjutkan secara aerobik untuk menghasilkan kompos.

Sistem anaerobik yang dipilih adalah sistem yang meliputi:

High Solid Anaerobic Digestion (HSAD).

Single stage.

Batch.

Mesofilik.

Sistem HSAD adalah sistem anaerobik pengolahan sampah menjadi biogas

dalam kondisi material sampah yang difermentasikan kandungan padatannya di atas 25

persen sehingga disebut pula sebagai sistem padat atau kering (dry). Sistem ini

berbeda dengan sistem Low Solid Anaerobic Digestion (LSAD), di mana kandungan

padatannya sekitar # persen yaitu dengan cara dibuburkan dulu dengan penambahan

air.

Kemudian yang dimaksud dengan single stage yaitu bahwa seluruh reaksi

hidrolisis hingga pembentukan metan (metanogenesis) direkayasa berlangsung dalam

digester yang sama.

Prosesnya sistem batch, bukan kontinyu yakni sampah organik dimasukan ke

dalam digester kemudian ditutup rapat dan setelah proses fermentasi selesai sampah

dikeluarkan dari digester dan digester tersebut diisi kembali. Digester yang

dipergunakan terdiri atas beberapa serial bak.

Selanjutnya, kondisi temperatur yang dipergunakan dalam proses adalah kondisi

mesofolik atau temperatur kamar.

Sementara itu, lanjutan dari sistem anaerobik yang diterapkan adalah sistem

aerobik. Sistem aerobik yang dipilih adalah komposting sistem static pile yang

dilengkapi dengan injeksi udara menggunakan blower.

Kelebihan dari sistem anaerobik dan aerobik yang dipergunakan meliputi:

Toleran terhadap kontaminan yang terdapat di dalam sampah organik seperti

serpihan plastik, pecahan kaca, pasir dan sebagainya.

Dalam proses fermentasi, material berada menetap di dalam bak digester

sehingga tidak diperlukan peralatan pendorong atau pemindah seperti halnya

pada sistem kontinyu.

Page 9: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

125

Proses batch dan stasioner memudahkan pengendalian untuk menghasilkan

energi yang optimal.

Proses berlangsung closed loop liquid cycle untuk cairan yang dihasilkan.

Mereduksi produksi CO2 melalui penggunaan biogenic energy

Produksi gas berlangsung kontinyu karena fermentasi berlangsung di dalam

serial bak digester.

Keseluruhan proses tidak menghasilkan limbah, karena langsung

dimanfaatkan. Padatan yang dihasilkan dikomposkan secara langsung.

Teknologinya tangguh dan dapat diandalkan.

Biaya reparasi dan pemeliharaan rendah.

Biaya konsumsi energi rendah yaitu sekitar 5-10%

8.3.3.2. Kapasitas

Kapasitas olah sampah plant biogas ini adalah sebesar 1,89 ton atau 5,71 m3

sampah. Plant ini dirancang untuk melayani sekitar 673 KK.

8.3.3.3. Ouput Proses

Output dari proses pengolahan sampah menjadi biogas berupa:

Biogas (418 m3/hari)

Kompos (0,66 ton/hari)

Recycled material (kertas, plastik, logam)

Secara lebih lengkap, spesifikasi disain instalasi digester biogas sampah skala

komunal, dapat dilihat pada Tabel 8.1.

Tabel 8.1. Spesifikasi Pengolahan Sampah Menjadi Biogas Skala Komunal

Spesifikasi Tempat Pengolahan Sampah Menjadi Biogas Skala Komunal

Kapasitas Input sampah 1,89 ton/ 5,71 m3

Cakupan Layanan 673 KK

Sistem Kombinasi Sistem Anaerobik – Aerobik

Sistem Anaerobik : - High Solid Anaerobic

Digestion (HSAD)

Page 10: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

126

- Single stage

- Batch

- Mesofilik

Sistem Komposting : Static Pile with air injection

Output Proses Biogas (untuk pembangkitan listrik)

Kompos

Recycled material (kertas, plastik, logam)

Output Biogas (perhari) 418 m3

Output Energi dari Biogas 30,4 kWh

Output Kompos (perhari) 0,66 ton

Bak Digester Aaerobik Jumlah 40 buah

Ukuran setiap digester 2 m3

Waktu tinggal 40 hari

Gas holder Sistem floating

Menyatu dengan penampungan lindi

Volume 12 m3

Bak Komposting Jumlah 4 buah

Ukuran setiap bak panjang 4 m, lebar 2 m dan

tingggi 1,3 m

Di lantai bak dipasang perforated pipe untuk aerasi

Aerasi dibantu dengan blower

Bak Recycled Material

Kotainer Truk Sampah Ukuran 8 m3

Genset Biogas Spesifikasi:

Mesin Pencacah Sampah Spesifikasi:

Mesin Pengayak Kompos Spesifikasi:

Blower Spesifikasi:

Pompa resirkulasi lindi Spesifikasi:

Unit purifikasi metan Spesifikasi:

Luas Kebutuhan Lahan

Total Investasi

Page 11: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

127

8.3.3.4 Diskripsi Proses Pengolahan Sampah Menjadi Biogas

Bagan alir proses pengolahan sampah menjasi biogas disajikan pada Gambar

berikut.

Gambar 8.6. Bagan Alir Proses Pengolahan Sampah Menjadi Biogas

Sampah yang masuk ke dalam plant biogas terlebih dahulu dipilah secara

manual. Sampah yang laku jual (recycled material) dikumpulkan untuk dipres. Sampah

residu dikumpulkan untuk dibuang ke TPA. Sementara itu sampah organiknya

kemudian dicacah sebelum dimasukkan ke digester.

Sistem yang dipergunakan dalam pengolahan sampah menjadi biogas adalah

sistem batch yang menggunakan sistem dry anaerobic digestion dalam kondisi

temperatur mesofilik. Material input (sampah organik) dimasukkan ke dalam bak

digester kedap udara. Material tersebut kandungan padatannya relatif tinggi yaitu

sekitar 25-35 persen sehingga proses fermentasinya disebut dry anaerobic digestion.

Material sampah berada dalam bak digerster selama 30-40 hari.

Ke dalam tumpukan material tersebut disiramkan cairan perkolasi yang berasal

dari lindi tumpukan sampah itu sendiri dan cairan mengandung bakteri metan. Cairan

Page 12: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

128

disiramkan melalui bagian atas tumpukan dengan sprinkler. Cairan tersebut berperan

sebagai inokulum karena mengandung bakteria anaerobik.

Material input digester tersebut antara lain sampah makanan, sampah taman,

sampah pasar, dan sampah organik lainnya. Sampah dimasukan ke dalam digester

pertama, dan pada hari selanjutnya sampah dimasukan ke dalam digester berikutnya.

Berbagai reaksi kimia pembentukan biogas (hidrolisisi, asidifikasi, dan metanisasi) akan

berlangsung dalam satu tahap di setiap bak.

Biogas yang dihasilkan ditampung dalam gas holder yang merupakan bagian

dari penampung cairan tersebut.

Setelah proses dry fermentation, padatan yang dihasilkan dipindahkan ke dalam

bak komposting untuk diproses menjadi kompos secara aerobik. Tumpukan padatan di

dalam bak komposting di aerasi dengan blower. Padatan tersebut volumenya telah

tereduksi hingga 40% dan telah terdekomposisi secara anaerobik sehingga lanjutan

proses kompostingnya hanya berlangsung sekitar 7-14 hari saja.

8.3.3.5. Ruangan dan Peralatan

Tata letak dari komponen-komponen ruangan dan peralatan yang dipergunakan,

seperti tertera pada Gambar 8.7, antara lain berupa:

Ruang penurunan sampah

Ruang pemilahan sampah

Bak recycled material

Serial bak digester

Tanki perkolasi dan gasholder

Bak komposting

Kantor

Ruang purifikasi gas

Pompa

Suction blower

Gas Holder

Gas flow meter

Genset

Purifikator Gas

Page 13: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

129

Gambar 8.7. Tata Letak Instalasi Digester Biogas Sampah Skala Kawasan.

8.4. Manfaat Kegiatan

8.4.1. Bagi BPPT

Diperolehnya model teknologi pengelolaan sampah organik perkotaan menjadi

biogas skala rumah tangga dan skala komunal/kawasan.

Diperolehnya model teknik recovery gas metan TPA, khususnya TPA open

dumping paska operasi.

Diperolehnya model teknik purifikasi gas metan, dengan menggunakan sistem

water scrubber.

Penguatan kompetensi teknologi pengelolaan sampah organik perkotaan

menjadi biogas melalui teknologi anaerobic digestion.

Memperkuat jejaring dengan Pemerintah Daerah.

8.4.2. Bagi Mitra (Pemerintah Kota Probolinggo).

Peningkatan kapasitas SDM melalui proses transfer of knowledge.

Tersedianya digester biogas sampah skala rumah tangga.

Dapat memperbaiki teknik recovery gas metan TPA Probolinggo.

Dapat mempurifikasi gas metan dari TPA.

Page 14: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

130

8.4.3. Bagi Masyarakat.

Pemanfaatan sampah menjadi biogas baik yang dengan me-recovery gas metan

dari TPA ataupun yang memfermentasi sampah secara anaerobik dalam digester

kedap udara, dapat mengurangi pemakaian LPG, sehingga dapat menghemat

biaya bahan bakar untuk memasak bagi masyarakat penggunanya.

Penggunaan gas metan dari TPA, dapat mengurangi pencemaran lingkungan

akibat gas metan yang secara alamiah dihasilkan dari TPA.

8.5. Kesimpulan dan Rekomendasi

Teknik recovery gas metan model TPA Supit Urang di Kota Malang dan TPA

Talang Agung di Kabupaten Malang, cocok untuk digunakan di kota-kota dan

kabupaten di Indonesia yang sudah selesai operasi, karena sesuai dengan kondisi TPA

open dumping dan sosial ekonomi kabupaten/kota, menggunakan teknologi yang tepat

guna, peralatan yang sederhana dan dapat dilakukan oleh tenaga ahli yang ada di TPA

itu sendiri. Gas metan yang dihasilkan dari TPA, khususnya TPA kota Probolinggo perlu

di purifikasi lebih lanjut untuk mendapatkan kualitas gas metan yang lebih baik.Teknik

purifikasi yang dipilih menggunakan sistem water scrubber, karena dianggap cocok

dengan kondisi di Indonesia. Untuk itu alat purifikasi gas metan yang dirancang dan

dibuat menggunakan teknik water scrubber. Beberapa parameter yang digunakan

dalam teknik purifikasi ini antara lain tekanan input gas dan air, laju alir gas dan air,

kadar garam air yang digunakan, dan dimensi tabung scrubber.

Dengan menggunakan food digester biogas, sampah makanan yang dihasilkan

dari rumah tangga dapat ditangani dengan baik menjadi gas pengganti LPG dan

menjadi pupuk cair. Food digester yang telah dibuat untuk didesiminasikan sebanyak 4

buah. Satu diantaranya telah dimanfaatkan dengan baik oleh masyarakat untuk

memasak. Pemanfaatan sampah makanan menjadi biogas bermanfaat pagi

pencegahan pencemaran lingkungan, penggunaan energi terbarukan dan memiliki nilai

ekonomis.

Penelitian digester perkolasi dengan sistem padat dan batch untuk sampah

pasar dan sampah daun telah menjadi dasar dalam mendisain instalasi digester biogas

sampah skala komunal. Sistem yang dipergunakan dalam pengolahan sampah menjadi

biogas adalah sistem batch yang menggunakan sistem dry anaerobic digestion dalam

kondisi temperatur mesofilik. Material input (sampah organik) dengan padatan yang

Page 15: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

131

relatif tinggi dimasukkan ke dalam bak digester kedap udara, selama 30-40 hari.

Kapasitas olah sampah plant biogas yang dirancang adalah sebesar 1,89 ton atau 5,71

m3 sampah, untuk melayani sekitar 673 KK. Dengan kapasitas tersebut akan dihasilkan

418 m3 perhari biogas, 0,66 ton perhari kompos dan recycled material (kertas, plastik

dan logam).

Dari hasil penelitian yang diperoleh selama ini dapat disarankan yaitu perlunya

penelitian lanjutan pembuatan biogas dari sampah organik baik skala rumah tangga

maupun skala kawasan memiliki prospek yang sangat baik. Untuk itu penelitian-

penelitian lanjutan sangat diperlukan. Selain itu juga purifikasi gas metan perlu

dilakukan penelitian lanjutan untuk mendapatkan gas metan dengan kualifikasi yang

lebih baik.

Page 16: BAB VIII PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGYkelair.bppt.go.id/.../Bab8-PengelolaanSampahBerbasisRenewableEne… · PENGELOLAAN SAMPAH BERBASIS RENEWABLE ENERGY 8.1. Latar

Annual Report 2014

132

Daftar Pustaka

1. Apriandi N., 2012. Pemurnian Biogas terhadap Gas Pengotor Kanrbon dioksida

(CO2) dengan Teknik Absorbsi Kolom Manometer (Manometer Colkumn). Fakultas

Teknik Mesin, Universitas Udayana.

2. Badan Lingkungan Hidup, 2014. Laporan Akhir Studi Purifikasi Gas Metan dan

Pemanfaatannya. Pemerintah Kota Probolinggo.

3. Endang K., 2007. Pemurnian Biogas dari Kandungan Hidrogen Sulfida (H2S)

Menggunakan Larutan Absorben dari Besi Bekas (Besi Rongsok). Fakultas Teknik

UNS.

4. Pusat Teknologi Lingkungan, 2013. Laporan Penelitian Pengelolaan Sampah

Berbasis Renewable Energy Tahun 2013. Pusat Teknologi Lingkungan-BPPT.

5. Tchobanouglous, G., H. Theisen and S. Vigil, 1993. Integrated Solid Waste

Management, Engineering Principles and Management Issues. Mc Graw-Hill Inc.,

USA.

6. Themelis, N.J. and P.A. Ulloce, 2007. Methane Generation Landfills. Science Direct

Renewable Energy.

7. Vijay V.K., 2007. Biogas Refining for Production of Bio-Methane and Its Bottling for

Automotive Application and Holistic Development. Proceedings of International

Symposium on Eco Topia Science, ISETS07.

8. Vijay V.K., 2012. Biogas Purification Using Water Scrubbing Systems. Centre for

Rural Development & Technology Indian Institute of Technology, New Delhi, India.