studi awal potensi limbah cair sampah (lindi) sebagai sumber energi alternatif biogas - buddin a. h...

7/25/2019 Studi Awal Potensi Limbah Cair Sampah (Lindi) Sebagai Sumber Energi Alternatif Biogas - Buddin a. h 1

1/21

STUDI AWAL POTENSI LIMBAH CAIR SAMPAH (LINDI) SEBAGAI

SUMBER ENERGI ALTERNATIF BIOGAS

DI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) KEPUTIH SURABAYA

Oleh :

Buddin A. Hakim

Magister Ilmu Lingkungan Konsentrasi Rekayasa Lingkungan Universitas Diponegoro

Jln. Imam Bardjo, SH No. 6 Semarang 50241 Website :www.mil.undip.ac.id

Email :[email protected],[email protected]

I. PENDAHULUAN

Saat ini sistem penanganan sampah di TPA dilakukan dengan cara : 1. System

Open Dumping, yaitu melakukan penimbunan sampah yang telah dipadatkan

menggunakan tanah lempung setiap 3 sampai 4 minggu bahkan terkadang satu tahun

sekali. 2. Pengomposan, yaitu Sampah dipilah menjadi sampah kering dan basah,

untuk sampah kering didaur ulang dan sampah basah diolah menjadi kompos. 3.

Proses Pengolahan Lindi, yaitu lindi diolah pada sebuah unit pengolahan untuk

menangani lindi yang dihasilkan oleh sampah pada TPA tersebut, sehingga lindi yang

dihasilkan di olah terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air dengan cara

dibuatkan drainase atau parit disekitar timbunan sampah. Untuk pengaliran air lindi

menggunakan kemiringan antara 1 2 % air lindi ini akan dikumpulkan dalam satu

waduk.

Akibat adanya penumpukan sampah tersebut akan menghasilkan pencemaran

baik pencemaran udara maupun pencemaran air dan tanah. Salah satu Dampak dari

sampah yang menggunung akan menghasilkan lindi, yakni limbah cair, baik yang

berasal dari proses pembusukan sampah maupun karena pengaruh luar.

Masalah utama yang dijumpai dalam aplikasi penimbunan/pengurugan sampah

atau limbah padat lainnya ke dalam tanah adalah kemungkinan pencemaran air tanah

oleh lindi, terutama di daerah yang curah hujan dan muka air tanahnya tinggi.

Timbulan (debit) lindi serta kualitasnya yang keluar dari timbunan sampah sangat

berfluktuasi karena bergantung pada curah hujan serta karakter sampah yang
http://www.mil.undip.ac.id/mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.mil.undip.ac.id/


2/21

Studi Awal Potensi Limbah Cair Sampah (Lindi) Sebagai Sumber Energi Alternatif BiogasHakim, 2011 2

ditimbun. Kaitan antara banyaknya hujan dan timbulan lindi perlu ditentukan bila

hendak merancang kapasitas penanganan lindi, demikian juga beban cemaran lindi

yang akan digunakan dalam perancangan (Damanhuri, 2008), Sedangkan menurut

Dwirianti, (2010) Salah satu dampak lingkungan yang diakibatkan dari pembuangan

sampah ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA) adalah ketika air hujan atau run off

melewati tumpukan sampah di TPA, lalu melarutkan bahan organik, bahan anorganik

dan hasil dekomposisi sampah. Air sampah tersebut kita kenal dengan sebutan

leachate atau lindi. Lindi adalah salah satu sumber pencemaran yang mempunyai

dampak serius terhadap lingkungan, karena lindi mempunyai angka COD (Chemical

OxygenDemand) dan BOD (Biological Oxygen Demand) yang tinggi yaitu bisa

mencapai 45.000 mg/L dan 30.000 mg/L. Sehingga lindi ini dapat mencemari airtanah maupun air permukaan jika meresap ke dalam tanah.

Contohnya pada TPA Benowo, sebuah TPA berlokasi di Benowo Surabaya

menampung sampah dari seluruh kota Surabaya sebesar 6.160 m3/hari, dari 8.800

m3/hari sampah yang dihasilkan. Dari sampah yang dibuang tersebut memiliki

kandungan 70% kadar air yang dikandung oleh sampah basah akan keluar sebagai

lindi. Dengan sifat fisik lindi berupa cairan kental berbau menyengat menjadikan

suatu masalah yang harus diselesaikan (Sabari dan Wibisono, 2010).

Sistem pembuangan yang diterapkan pada TPA sampah Benowo adalah sistem

pembuangan terbuka (open dumping). Sistem pembuangan terbuka ini merupakan

sistem pembuangan yang paling sederhana dan murah, yaitu menumpukkan sampah

pada sebuah cekungan pada lahan yang luas dan dibiarkan terbuka bebas. Salah satu

dampak negatif yang dihasilkan adalah air lindi (leachate), yaitu cairan yang

dikeluarkan dari sampah akibat proses degradasi biologis. Lindi juga dapat pula

didefinisikan sebagai air atau cairan lainnya yang telah tercemar sebagai akibat

kontak dengan sampah (Rustiawan et al., 1993).

Sementara itu pengolahan lindi dipandang kurang maksimal. Hanya dilakukan

treatment yang kurang ekonomis. Disi lain seiring dengan pertumbuhan penduduk,

pengembangan wilayah, dan pembangunan dari tahun ke tahun, kebutuhan akan

pemenuhan energi listrik dan juga bahan bakar secara nasional pun semakin besar.


3/21


Selama ini kebutuhan energi dunia dipenuhi oleh sumber daya tak terbaharukan

seperti minyak bumi dan batu bara. Namun tidak selamanya energi tersebut bisa

mencukupi seluruh kebutuhan manusia dalam jangka waktu yang panjang mengingat

cadangan energi yang semakin lama semakin menipis dan juga proses produksinya

yang membutuhkan waktu jutaan tahun. Untuk itu perlu adanya energi alternatif

untuk mencukupi kebutuhan manusia dengan cara memanfaatkan biomassa, senyawa

organik maupun limbah untuk dikonversi menjadi energi yang bersifat dapat

diperbaharui.

Lindi ini dapat mencemari lingkungan khususnya lingkungan perairan, baik air

permukaan maupun air tanah dangkal. Terbentuknya air lindi merupakan hasil dari

proses infiltrasi air hujan, air tanah, air limpasan atau air banjir yang menuju danmelalui lokasi pembuangan sampah (Nemerow dan Dasgupta , 1991).

Menurut Damanhuri (2008) didasarkan atas komponen limbah padat yang

ditimbun, maka kemungkinan terlepasnya komponen-komponen pencemar dari

sebuah landfill adalah sebagai berikut:

a. Komponen sisa makanan (organik), kayu dan kertas:

Dapat terbilas dalam lindi: CO2, asam organik, fenol, N-NH4, N-NO2, N-

NO3, SO4, fosfat, karbonat dsb

Sebagai protoplasma mikrobial: C, NH4, P dan K

Muncul ke atmosfer sebagai: CO2, CH4, volatil berantai pendek dari asam

lemak, NH3,H2S, merkaptan, dsb

d. Komponen logam:

Berbentuk oksida logam, termasuk logam berat, seperti: Al2O3, Al(OH)3,

CrO2, Cr2O3, HgO, dsb

Dapat terlarut dalam lindi : senyawa sulfat dari Ca, Mg, senyawa bikarbonat

dari Fe, Ca, Mg serta senyawa oksida dari Sn, Zn, Cu dan seterusnya

II. Metode Pembuatan Biogas dari Lindi (Limbah Cair Padat)

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Sabari dan Wibisono (2010), proses

pembuatan Biogas dari Lindi dilakukan langkah langkah sebagai berikut :


4/21


Gambar 1. Langkah langkah pembuatan Biogas dalam skala Laboratorium

Metode penelitian yang digunakan adalah prinsip Anaerobic Digester dengan

bahan baku lindi (limbah cair sampah) dan inokulum limbah tahu (bakteri

Methanogen dalam limbah tahu yang telah ditumbuhkan dan diisolasikan) yang

Pembuatan Starter inoculum

limbah tahu : lindi = 2 : 1 (v/v)

difermentasikan selama 4-5 hari

Lindi

Pembuatan Feed dengan perbandingan

volume starter Lindi sesuai variable

(0 : 100; 20 -80; 30 :70

Pengukuran tekanan, reactor,tekanan gas holder, volume biogas

Analisa MLSS, ML, VSS, BOD5,

COD tiap 3 kali sehari

pH dijaga 6,8 7,2Temperatur dijaga 32-35 C,

sirkulasi setiap hari

Fermentasi selama 15 hari (batch)

dalam reaktor

Analisa tekanan reactor, tekanan

gas holder, volume biogas tiap hari

Analisa MLSS, MLVSS, BOD,

COD tiap 3 hari sekali

Reaktor dijaga pH 6,8 7,2Temperatur 32-35 C, Recycle ratio 0,5;pengaturan rate umpan sesuai variable

sirkulasisirkulasi setiap hari

Ferentsi hingga BOD5 konstan

Analisa Heating ValueAnalisa komposisi BiogasAnalisa rate produksi

biogas


5/21


digunakan sebagai starter. Starter diperoleh dari pencampuran inokulum limbah tahu

dengan lindi, dengan perbandingan 2:1. Sedangkan variabel yang digunakan dalam

penelitian ini adalah perbandingan antara starter dengan lindi pada feed dengan

perbandingan 0:100; 20:80; 30:70(v/v) serta rate umpan sebesar 0,8 liter/hari dan 1

L/hari. Penelitian ini dilakukan pada suhu 32-35 C, pH 6.87,8,dan recycle ratio

(Qr/Q) sebesar 0.5. Penelitian ini berlangsung dua tahap yaitu sistem batch dan

kontinyu. Pada proses kontinyu dilakukan penambahan lindi sesuai variabel rate

umpan.

III. HASIL DAN DISKUSI

1. Kondisi Umum TPA Benowo Surabaya

Gambar 2. Lokasi Timbunan Sampah di TPA Benowo Surabaya

(Pengolahan data, 2011)


6/21


Lokasi TPA Benowo berada di Bagian Barat kota Surabaya. Lokasi

Pembuangan Sampah ini adalah pengganti lokasi pembuangan sampah yang

sebelumnya terdapat di Keputih. Lokasi pembuangan ini dipindah disebabkan karena

semakin padatnya pemukiman di sekitar wilayah keputih. Di TPA Benowo, selain

digunakan sebagai tempat akhir pembuangan sampah, juga dijadikan tempat untuk

mengolah limbah-limbah yang dihasilkan agar tidak terlalu mencemari lingkungan

disekitarnya. Teknologi tersebut adalah Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL),

Jembatan Timbang, Bangunan ini dilengkapi dengan perangkat-perangkat komputer

dan elektronik, yang berfungsi sebagai sarana dan media untuk mengetahui besaran

volume (tonase) sampah yang diangkut masuk kedalam TPA Benowo. Dengan

adanya jembatan timbang ini dapat diketahui asal atau sumber sampah, nama sopirpengangkut sampah dan nomor polisi kendaraan pengangkut sampah. Data-data

tersebut dimasukkan kedalam database, dan menghasilkan laporan (report) yang

kemudian dikirimkan di kantor pusat Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota

Surabaya. tetapi dari sumber pengamatan yang ada di TPA ini belum terdapat unit

pemanfaatan Lindi, sehingga Lindi hanya ditampung di sebuah kolom stabilitas dan

dilakukan Treatmen.

Lindi yang dihasilkan di TPA Benowo mempunyai nilai BOD sebesar 1.810

mg/L, COD sebesar 3.040 mg/L dan TDS sebesar 21.000 mg/L. Saat ini lindi TPA

Benowo diolah dengan koagulasi dan flokulasi menggunakan polimer, tawas dan

kapur, diikuti dengan kolam pematangan. Tetapi efluen yang dihasilkan mempunyai

angka BOD sebesar 378 mg/L, COD sebesar 1.016 mg/L, dan TDS sebesar 6.000

mg/L. Nilai tersebut masih tidak memenuhi standar peraturan yang berlaku di Jawa

Timur, yaitu BOD, COD, TSS dan TDS berturut-turut sebesar 50 mg/L, 100 mg/L,

200 mg/L dan 2.000 mg/L pada Baku Mutu Limbah Cair SK Gub. Jatim No.45 tahun

2002 (Dwirianti, 2010).

Menurut Dwirianti (2010), Lindi yang dihasilkan dari sampah yang dibuang ke

TPA Benowo adalah 300 m3/hari. Sedangkan menurut penelitian yang dilakukan oleh

Azizah (2010), Karakteristik Sampah dan Lindi di TPA Benowo Surabaya adalah

sebagai berikut :


7/21


Tabel 1. Karakteristik Sampah di TPA Benowo (Azizah, 2010)

Parameter Satuan Nilai

Kelembaban % 33,92

Volatile solid % 24,75

C % 37,36H % 5

O % 29,26

N % 2,04S % 0,31

Tabel 2. Karakteristik Sampah di TPA Benowo (Azizah, 2010)

Parameter Satuan Nilai

BOD mg/L 900

COD mg/L 2000

Chloride mg/L 3500N mg/L 1204,76P mg/L 2,88

Gambar 3. Tumpukan sampah di Lokasi TPA Benowo (Foto : Dwirianti, 2010)


8/21


Gambar 4.Genangan Lindi di TPA Benowo (Foto : Dwirianti, 2010)

2. Proses Terjadinya Lindi

Lindi adalah limbah cair yang timbul akibat masuknya air eksternal ke

dalam timbunan sampah, melarutkan dan membilas materi-materi terlarut,

termasuk juga materi organik hasil proses dekomposisi biologis. Dari sana dapat

diramalkan bahwa kuantitas dan kualitas lindi akan sangat bervariasi dan

berfluktuasi (Gambar 5). Dapat dikatakan bahwa kuantitas lindi yang dihasilkan

akan banyak tergantung pada masuknya air dari luar, sebagian besar dari air

hujan, disamping dipengaruhi oleh aspek operasional yang diterapkan seperti

aplikasi tanah penutup, kemiringan permukaan, kondisi iklim, dan sebagainya.

Kemampuan tanah dan sampah untuk menahan uap air dan kemudian

menguapkannya bila memungkinkan, menyebabkan perhitungan timbulan lindi

agak rumit untuk diprakirakan.

Dalam kaitannya dengan perancangan prasarana sebuah landfill, paling

tidak terdapat dua besaran debit lindi yang dibutuhkan dari sebuah lahan urug,


9/21


yaitu:

Guna perancangan saluran penangkap dan pengumpul lindi, yang mempunyai

skala waktu dalam orde yang kecil (biasanya skala jam), artinya saluran

tersebut hendaknya mampu menampung lindi maksimum yang terjadi pada

waktu tersebut

Guna perancangan pengolahan lindi, yang biasanya mempunyai orde dalam

skala hari, dikenal sebagai debit rata-rata harian.

Gambar 5. Skema terjadinya lindi (Vesilind, 2002 dalam Damanhuri, 2008)

3. Teknologi Penampungan Lindi atau Treatment Terhadap Limbah

Untuk mendukung pemanfaatn Lindi sebagai Biogas maka dilakukan upaya

penampungan Lindi dengan menggunakan kolam kolam stabilitas, serta treatment

pada kolam stabilitas tersebut agar didapatkan kondisi yang mendukung terbentuknya

energi dalam hal ini energy yang didapatkan adalah energy panas dengan nilai

heating value (kkal/kg).Adapun proses yang dilakukan dalam kolam stabilitas adalah


10/21


sebagai berikut dengan contoh parameter dari kandungan Lindi yang didapatkan

dengan penanganan tersebut.

1. Kolam stabilisasi aerobik:

Agaknya cocok untuk kondisi Indonesia karena relatif tersedia sinar

matahari, sederhana dan relatif murah. Beberapa hasil dari TPA di negara

yang mempunyai musim dingin adalah

TPA Lingen (Jerman): dengan waktu kontak 100 hari diperoleh penyisihan

BOD sebesar 99,8 %

TPA Ugley (Inggeris): dengan waktu kontak 100 hari mempunyai

kemampuan penyisihan BOD sebesar 99,7 % dan COD sebesar 97,1 %

TPA Peslan (Perancis): total penyisihan BOD (diakhiri dengan pembubuhankapur) adalah 96 % sedang COD sebesar 80 %

2. Kolam stabilisasi anaerobik :

Waktu kontak 15 hari dengan beban 1 - 2 Kg COD/M3/hari diperoleh penyisihan

COD antara 85 -90 % dari COD masuk rata-rata 27.000 mg/L (TPA San Liberale

- Italia).

4. Teknologi Pemanfaatan Lindi Sebagai Biogas

Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan

bantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen

disebut anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa

metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan

menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri.

Dalam kajian ini proses yang dilakukan untuk mendapatkan Biogas dari Lindi

dilakukan dengan melakukan proses Anaerobik Digestion, Tahap pertama material

orgranik yang berasal dari timbunan sampah yang telah menjadi cairan akan

didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam.

Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi.

Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjang seperti


11/21


lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana. Sedangkan asifdifikasi

yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.

Setelah material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari

proses anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri

pembentuk metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium.

Perkembangan proses Anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi.

Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang keberadaanya

melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi

anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian

limbah peternakan dan municipal solid waste(MSW).

Kualitas lindi akan tergantung dari beberapa hal, seperti variasi dan proporsikomponen sampah yang ditimbun, curah hujan dan musim, umur timbunan, pola

operasional, waktu dilakukannya sampling. Tipikal kualitas lindi di luar negeri

tercantum dalam Tabel 3. Terlihat bahwa lindi tersebut mempunyai karakter yang

khas, yaitu: - lindi dari landfill yang muda bersifat asam, berkandungan organik yang

tinggi, mempunyai ion-ion terlarut yang juga tinggi serta rasio BOD/COD relatif

tinggi - lindi dari landfill yang sudah tua sudah mendekati netral, mempunyai

kandungan karbon organik dan mineral yang relatif menurun serta rasio BOD/COD

relatif menurun Lindi landfill sampah kota yang berumur di atas 10 tahunpun ternyata

mempunyai BOD dan COD yang tetap relatif tinggi.

Tabel 3.Rentang kualitas lindi di luar negeri (Damanhuri, 2008).

Parameter Landfill umur Landfill umum > 10 tahun

< 2 tahun Rentang Tipikal

BOD 2000-30.000 10.000 100 - 200

COD 3000-60.000 18.000 100 - 500

H 4,5 - 7,5 6,0 6,6 - 7,5

SS 200-2000 500 100 - 400N-NH3 10 - 800 200 20 - 40

N-NO3 5 - 40 25 5 - 10

P-total 5 - 100 30 5 - 10

Alkalinitas 1000-10.000 3000 200 - 1000

Sulfat 50 - 100 300 20 - 50

Kalsium 200 - 3000 1000 100 - 400


12/21


Ma nesium 50 - 1500 250 50 - 200

Khlorida 200 - 2500 500 100 - 400

Natrium 200 - 2500 500 100 - 200

Besi total 50 - 1200 60 20 - 200

Pemantauan lindi di beberapa TPA telah dilakukan di Indonesia sejak tahun

1988. Berdasarkan hasil analisa lindi tersebut dapat disimpulkan bahwa kekhasan

lindi sampah Indonesia adalah berkarakter tidak asam dan mempunyai nilai COD

yang tinggi.

Pada dasarnya tanah asli di bawah TPA mempunyai kemampuan untuk

mengadsorpsi dan mendegradasi pencemar, namun adanya lapisan liner tambahan

akan lebih menjamin hal tersebut di atas. Tanah lempung mempunyai kemampuan

yang baik dalam menahan pencemar anorganik, misalnya logam-logam berat melalui

mekanisme sorpsi. Penggunaan campuran tanah / materi yang bersifat alkalin sebagai

tanah penutup akan menaikkan pH lindi, sehingga proses dekomposisi akan lebih

cepat, terutama guna mendorong konversi karbon organik ke pembentukan gas

metana dan memungkinkan logam-logam tertentu menjadi terendapkan.

5. Metode Perhitungan Potensi Lindi TPA Benowo Surabaya

Menurut Damanhuri (2008), Pendekatan yang biasa digunakan dalam memprediksi

banyaknyanya lindi dari sebuah landfilladalah dengan metode neraca air dengan:

a. Metode Thorntwaite

b. Metode HELP, yang dikembangkan oleh USEPA.

Metode neraca air dari Thorntwaite:

Lindi yang timbul setelah pengoperasian selesai, dapat diperkirakan dengan

menggunakan suatu metoda yang disebut Metoda Neraca Air ( Water BalanceMethod). Metoda ini didasari oleh asumsi bahwa lindi hanya dihasilkan dari curah

hujan yang berhasil meresap masuk ke dalam timbunan sampah (perkolasi). Beberapa

sumber lain seperti air hasil dekomposisi sampah, infiltrasi muka air tanah, dan aliran

air permukaan lainnya dapat diabaikan. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap


13/21


kuantitas perkolasi dalam Metoda Neraca Air ini adalah: - Presipitasi -

Evapotransipitasi - Surface run-off, dan - Soil moisturestorage.

PERC =perkolasi, air yang keluar dari sistem menuju lapisan di bawahnya, akhirnya

menjadi leachate(lindi)

P =presipitasi rata-rata bulanan dari data tahunan

RO = limpasan permukaan (runoff) rata-rata bulanan dihitung dari presipitasi serta

koefisien limpasan AET = aktual evapotranspirasi , menyatakan banyaknya air yang

hilang secara nyata dari bulan ke bulan

ST =perubahan simpanan air dalam tanah dari bulan ke bulan, yang terkait dengan

soil moieture stotage

Model Hydrologic Evaluation of Landfill Performance (HELP):

Model HELP dikembangkan oleh USEPA yang dapat di-download lanfgsung melalui

situs. HELP merupakan program simulasi yang paling banyak digunakan di dunia

dalam merancang, mengevaluasi dan mengoptimasi kondisi hidrologi dari sebuah

landfill serta laju timbulan lindi yang dilepas ke alam. Versi komersialnya dengan

penampilan grafik dalam sistem Windows 95/98/NT/2000 antara lain dikeluarkan

oleh Waterloo-Hydrogeologic Software. Model HELP merupakan sebuah model

quasi-two-dimensional serta model hidrologi multi-layer, yang membutuhkan input

data sebagai berikut:

1. Data cuaca: parameter-parameter presipitasi, radiasi matahari, temperatur dan

evapotranspirasi


14/21


2. Sifat-sifat tanah: porositas, field capacity, wilting point, dan hydraulic

conductivity

3. Informasi desai landfill: pelapis dasar (liners), sistem pengumpul lindi, sistem

pemgumpul runoff, dan kemiringan permukaan landfill

Contoh hasil evaluasi model ini yang diterapkan pada sebuah landfill sampah kota di

sebuah permukiman pertambangan di Papua, adalah seperti ditampilkan dalam

Tabel 4 dan 5 berikut ini. Data tersebut kemudian dapat dimunculkan secara

bulanan, sehingga dapat diketahui secara lebih lengkap pola fluktuasi timbulan

leachate.

Skenario yang disusun adalah sebagai berikut: Skenario-1: mewakili Landfill-1 eksisting sebagai landfill yang telah ditutup

Skenario-2: mewakili Landfill-2 (baru) yang baru terisi sampah bagian

Skenario-3: mewakili Landfill-2 menggambarkan kondisi terisi penuh

Skenario-4: mewakili Landfill-2 setelah terisi penuh, ditutup tanah penutup

Tabel 4, Hasil model HELP rata-rata tahunan (Damanhuri, 2008)

Skenario Parameter mm M3 Percen

1

Preci itasi 8817.12 15059.64 100.00Runoff 4015.88 6859.12 45.55Evapotranspirasi 2308.40 3942.75 26.18Percolasi 2433.19 4155.88 27.60

2

Preci itasi 8817.12 46289.88 100.00Runoff 0.00 0.00 0.00Eva otrans irasi 2366.26 12422.84 26.84Percolasi 2710.17 14228.37 30.74

3

Preci itasi 8817.12 138869.6

100.00Runoff 3932.63 61938.89 44.60Evapotranspirasi 2316.19 36479.93 26.27Percolation 2551.95 40193.25 28.94

4

Preci itasi 8817.12 138869.6

100.00Runoff 4314.92 67960.01 48.94Evapotranspirasi 2308.39 36357.06 26.18Percolasi 2164.38 34089.04 24.55


15/21


Tabel 5. Hasil model HELP untuk harian-puncak

Skenario Harian- uncak mm Area ha Debit L/det m3/hari1 12.55 1.708 2.48 214.352 7.42 0.525 0.45 38.96

3 7.41 1.575 1.35 116.714 8.04 1.575 1.47 126.63

Berikut diberikan kandungan Lindi dari beberapa TPA di Indonesia (Damanhuri,

2008)

Tabel 6. Gambaran variasi kualitas lindi dari beberapa TPA di Indonesia

Kota pH COD N-NH4 N-NO2 DHL

- Bogor 7,5 28723 770 0 40480

8 4303 649 0,075 24085

- Cirebon 7 3648 395 0,225 10293

7 13575 203 0,375 12480

- Jakarta 7,5 6839 799 0 13680

7 413 240 0,075 3823

8 1109 621 0,35 1073

- Bandung 6 58661 1356 6,1 26918

(Leuwigajah) 7 7379 738 2,775 20070

- Solo 6 6166 162 0,225 3540

- Magelang 8,03 24770 - - 6030

6. Pemanfaatan Lindi sebagai Biogas

Sabari dan Wibisono (2010), melakukan Penelitian untuk mendapatkan Biogas

dengan menggunaka Lindi, yaitu dengan melakukan penelitian skala laboratorium

dengan proses semi batchuntuk mengolah lindi (limbah cair sampah) yang berasal

dari TPA Benowo dengan menggunakan starter berupa Inokulum limbah cair industri

tahu.


16/21


Tabel 7. Kondisi kandungan Lindi dari TPA Benowo

No Parameter Satuan Besaran

1 SuhuoC 29

2 COD Mg/L 6200

3 pH 4-5

4 Karbohidrat % 6.62

5 Protein % 3.14

6 Lemak % 1.05

Rizkiyah (2008) dalam Sabari dan Wibisono (2010).

KONDISI OPERASI :

pH 6,8 7,8

Temperatur 32oC 35

oC

Perbandingan pada pembuatan starter antara inokulum limbah tahu : lindi = 2:1

Pengadukan 1 kali sehari

Recycle ratio 0,5

Fermentasi batch secara 15 hari

Fermentasi kontinyu hingga BOD5konstan

Volume reaktor sebesar 20 liter di isi feed sebanyak 16 liter feed5

VARIABEL PENELITIAN :

Perbandingan antara starter dengan lindi pada feed :

0% : 100% v/v

20% : 80% v/v

30% : 70% v/v

Rate umpan : 0,8 L/hari

1 L/hari


17/21


Gambar Alat Reaktor.

Gambar 6. Reaktor penghasil Biogas (Sabari dan Wibisono (2010))

Keterangan alat :

1. Reaktor; 2. Jacket; 3. Pompa; 4. Gas holder; 5. Manometer; 6. Feed tank; 7.

Thermometer; 8. Valve; 9. Heater; 10. Water inlet; 11. Water outlet.

Tabel 8. komposisi biogas yang dihasilkan pada rate 0,8 liter/hari

Kompoen Perbandingan volume starter : lindi (v/v)

0:100 20:80 30:70CH4 53.80% 66.72% 67.36%

CO2 8.32% 7.26% 6.28%

H2S 1.20% 0.82% 0.74%

NH3 2.41% 1.32% 1.16%

Heating value (kkal/kg) 8560 9976 10525

Tabel 9. komposisi biogas yang dihasilkan pada rate 1 liter/hari

Kompoen Perbandingan volume starter : lindi (v/v)

0:100 20:80 30:70

CH4 56.82% 68.74% 69.58%

CO2 8.74% 6.82% 5.86%

H2S 1.02% 0.98% 0.88%

NH3 2.80% 2.53% 2.21%

Heating value (kkal/kg) 9846 11015 11126


18/21


Gambar 7. Hubungan Pengaruh Rate terhadap produksi Biogas

Berdasarkan gambar 7 dibawah ini diperoleh bahwa pada komposisi

perbandingan antara starter : lindi dengan perbandingan 0:100(v/v) dengan rate

umpan sebesar 0,8 liter/hari didapatkan rate produksi biogas rata-rata sebesar 0,506

liter/hari, sedangkan pada rate umpan 1 liter/hari didapatkan rate produksi biogas

rata-rata sebesar 1,493 liter/hari. Pada komposisi perbandingan starter : lindi dengan

perbandingan 20:80(v/v) dengan rate umpan sebesar 0,8 liter/hari didapatkan rate

produksi biogas rata-rata sebesar 0,605 liter/hari, sedangkan pada rate umpan 1

liter/hari didapatkan rate produksi biogas rata- rata sebesar 1,839 liter/hari. Pada

komposisi perbandingan starter : lindi dengan perbandingan 30:70(v/v) dengan rate

umpan sebesar 0,8 liter/hari didapatkan rate produksi biogas rata-rata sebesar 0,648

liter/hari, sedangkan pada rate umpan 1 liter/hari didapatkan rate produksi biogas

rata-rata sebesar 1,869 liter/hari. Sehingga pada variabel antara komposisi starter danbiogas yang sama dengan rate umpan 1 liter/hari menghasilkan produksi biogas yang

lebih besar daripada rate umpan 0,8 liter/hari. Hal ini dikarenakan pada rate umpan 1

liter/hari memiliki sumber karbon (C) yang lebih banyak daripada rate umpan 0,8

liter/hari.


19/21


Gambar 8. Hubungan Pengaruh Rate TerhadapHeating Value

Berdasarkan gambar 8 pada rate umpan sebesar 0,8 liter/hari pada variabel

komposisi starter:lindi dengan perbandingan 0:100, 20:80, 30:70(v/v) didapatkan

kadar gas metana sebesar 53,80%, 66,72%, 67,36%. Sedangkan pada rate umpan

sebesar 1 liter/hari pada variabel komposisi starter:lindi dengan perbandingan 0:100,

20:80, 30:70(v/v) didapatkan kadar gas metana sebesar 56,82%, 68,74%, 69,58%.

Berdasarkan gambar 2 menunjukkan penambahan jumlah starter pada komposisi feed

menghasilkan kadar gas metana yang semakin besar. Demikian pula pada rate umpan,

pada penambahan rate umpan diikuti dengan kenaikan kadar gas metana dalam

biogas.

Sedangkan berdasarkan gambar 9 terlihat pada peningkatan rate umpan

menghasilkan peningkatan heating value biogas. Untuk komposisi starter : lindi

perbandingan 0:100 (v/v) pada rate umpan 0,8 liter/hari dan 1 liter/hari dihasilkan

heating value sebesar 8.560 kkal/kg dan 9.846 kkal/kg.


20/21


Gambar 9. Hubungan pengaruh rate terhadap Gas Metana yang dihasilkan

Dengan rate produksi lindi TPA Benowo sebesar 400 m3/hari berpotensi

menghasilkan biogas sebesar 720 m3/hari bogas. Menurut Sabari dan Wibisono

(2010), Jumlah 720 m3/hari biogas setara dengan 331.2 kg elpiji, apabila untuk

keperluan memasak 1 keluarga membutuhkan 1 kg elpij i/hari. maka 720 m3/hari

biogas bisa memenuhi 330 keluarga untuk memasak perhari.

IV. KESIMPULAN

1. Limbah cair sampah atau Lindi berpotensi untuk digunakan sebagai bahan untuk

membuat Biogas sebagai salah satu alternative penanganan Limbah selain upaya

pengolahan.

2. TPA Benowo Surabaya mempunyai potensi untuk pembuatan energy Biogas dari

Lindi.3. Semakin besar komposisi starter menghasilkan rate produksi biogas, % gas

metana dan heating value yang semakin meningkat

4. Dengan penambahan rate umpan menghasilkan rate produksi Biogas, % gas

metana dan heating value yang semakin meningkat


21/21

Studi Awal Potensi Limbah Cair Sampah (Lindi) Sebagai Sumber Energi Alternatif Biogas Hakim 2011 21

V. DAFTAR PUSTAKA

Azizah, Lailatul. 2010. Studi Pengaruh Salinitas Terhadap Laju Sampah Di TPA

Benowo. Tugas Akhir. Tugas Akhir. ITS. Surabaya

Damanhuri, Enri. 2008. Diktat : Landfilling Limbah. Fakultas Teknik Sipil dan

Lingkungan. ITB. Bandung

Dwirianti, Dewi, 2010. Pengolahan Lindi TPA Benowo dengan Biji Moringa

OleiferaLam dan Membran Mikro-Filtrasi. Jurnal. ITS. Surabaya

Nemerow, N.L. dan A. Dasgupta. 1991. Industrial and Hazardous Waste Treatment.Van Nostrand-Reinhold, New York. 743 p.

Rustiawan, A. I. Ekayanti dan T. Riani. 1993. Kandungan Logam Berat Timah Hitam

pada Sayuran di Sekitar Lokasi Pembuangan Akhir Sampah Akhir (LPA)

Kapuk Kamal, Cengkareng, Jakarta. Laporan Penelitian. Pusat AntarUniversitas Pangan dan Gizi. IPB. Bogor.

Sabari, Imam., Wibisono, Lukman. 2010. Pemanfaatan Lindi (Limbah Cair Sampah)Untuk Produksi Biogas Sebagai Upaya Menanggulangi Dampak Pencemaran

Sampah. Tugas Akhir. Fakultas Teknologi Industri. ITS. Surabaya

studi awal potensi limbah cair sampah (lindi) sebagai sumber energi alternatif biogas - buddin a. h...

Documents