Pengaruh resirkulasi lindi terhadap laju degradasi sampah ... · Konsentrasi BOD Penurunan...
Transcript of Pengaruh resirkulasi lindi terhadap laju degradasi sampah ... · Konsentrasi BOD Penurunan...
PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG
KECAMATAN JABON SIDOARJO
Amy Insari Kusuma
3308100103
Dosen Pembimbing:
Dr. Ir. Ellina S.P. MT.
Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2012
Latar Belakang
Sistem TPA masih bersifat Open
Dumping, sebagai tempat penimbunan
saja
TPA Kupang, Jabon, Sidoarjo belum
memberlakukan sistem resirkulasi lindi.
Kondisi sampah yang ditampung di TPA saat
ini telah melebihi kapasitas yang ada
sehingga menganggu kenyamanan masyarakat
sekitar
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.
Rumusan Masalah Tujuan
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 (CH4). 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
Ruang Lingkup
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.
Manfaat Penelitian
Tinjauan Pustaka
Proses Degradasi Sampah Secara Anaerobik
Karakteristik Kimia Sampah
Pengelolaan Lindi
Mikroorganisme EM4
Penelitian Terdahulu
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)
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).
Pengelolaan Lindi
•Resirkulasi lindi merupakan pengembalian lindi yang dihasilkan sampah TPA pada kolam lindi kembali menuju timbunan sampah (Damanhuri, 2008)
Resirkulasi Lindi di TPA
•Resirkulasi lindi dapat mempercepat proses pembentukan gas metan di TPA (He, et al., 2007).
Resirkulasi Lindi Terhadap Produksi
Gas
•Mempercepat proses degradasi sampah •Meningkatkan produksi biogas •Meningkatkan jumlah lindi yang teroksidasi •Metode pengolahan yang murah •Mengurangi volume lindi
Keuntungan Resirkulasi Lindi
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.
Penelitian Terdahulu
Chan , et al., 2002
• 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.
He, et al., 2005
• 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.
Priyambada, et al., 2009
• Meningkatkan produksi biogas dan CH4 dalam bioreaktor landfill.
Metodologi Penelitian
Ide Penelitian
Persiapan Penelitian
Penelitian Pendahuluan
Analisa Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Pelaksanaan Penelitian
Penentuan Variasi dan Parameter Penelitian
Pengoperasian Reaktor
Pengujian Parameter Penelitian
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
Penelitian Pendahuluan
Karakteristik sampah
Analisis Parameter Satuan (w/w)
Nilai
Proximate Analysis
Moisture Content
% 58.10
Volatile Solid
% 12.62
Ultimate Analysis
Karbon % 61.31
Hidrogen % 6.65 Oksigen % 31.54 Nitrogen % 0.5
Hari ke-
Analisis
BOD (mg/l)
COD (mg/l)
1 5456 8800 2 2480 4000 3 1830 2960 4 2180 3520 5 2230 3600 6 2230 3600 7 1980 3200 8 2450 4150
Karakteristik lindi
Laju Degradasi
Debit 240 mL/menit
Reaktor Persamaan k
(hari-1) b R2
R1 y = 0.0464x - 0.0490 0.0464 0.049 0.9007
R2 y = 0.0622x - 0.1362 0.0622 0.1362 0.9582
R3 y = 0.0736x - 0.0643 0.0736 0.0643 0.9067
R4 y = 0.0748x + 0.0161 0.0748 0.0161 0.9062
Continue..
Debit 480 mL/menit
Reaktor Persamaan k
(hari-1) b R2
R5 y = 0.0578x - 0.1852 0.0578 0.18520 0.9416
R6 y = 0.0646x + 0.00008 0.0646 0.00008 0.9392
R7 y = 0.0500x - 0.1528 0.0500 0.15280 0.9413
R8 y = 0.0882x - 0.5672 0.0882 0.56720 0.9399
Yield Gas Metan
Debit (mL/menit)
Reaktor Keterangan Yield (%)
240
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
480
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
Mass Balance
Reaktor
Mass Balance (gram)
p.V = n.R.T COD (a)
COD (b)
COD (c)
COD (d)
1 80.64 44.24 36.40 0.18 0.01
2 69.12 47.82 21.30 0.24 0.02
3 63.36 39.25 24.11 0.23 0.01
4 57.60 29.27 28.33 0.28 0.02
5 126.72 109.44 17.28 0.21 0.01
6 92.16 74.88 17.28 0.23 0.01
7 126.72 103.68 23.04 0.28 0.02
8 115.20 103.68 11.52 0.35 0.02
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.
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.
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 m2. 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.