No. Urut : 102/S2-TL/TPL/1998 KINETIKA PRODUK51 CH 4 PADA DEGRADASI SAMPAH KOTA SECARA ANAEROBIK AKIBAT PENGARUH KELEMBABAN DAN UMUR SAMPAH
TES1S MAGISTER
Oleh
Tina Mulya Gantina 253 95 013
Program Studi Teknik Lingkungan Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung 1998
ABSTRAK Pengelolaan sampah dengan cara pembuangan di landfill, di samping dapat menyelesaikan permasalahan sampah kota, juga dapat menghasilkan biogas dengan kandungan CH 4 yang cukup besar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas produksi biogas pada degradasi sampah secara anaerobik yaitu kelembaban, umur penimbunan, jumlah dan jenis inhibitor, sulfat, nutrien, temperatur, pH dan alkalinitas. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kinetika produksi CH 4 pada degradasi sampah kota secara anaerobik akibat pengaruh kelembaban dan umur sampah dengan menggunakan model kinetika Contois, yang diharapkan dapat digunakan sebagai dasar untuk memperkirakan produksi CH4 dari suatu timbunan sampah di Landfill. Penelitian ini mertipakan percobaan Skala laboratorium dengan sistem batch, dengan jenis perlakuan yang diteliti meliputi sampah sintetik pada variasi kelembaban (30%, 50%, 65% dan 75%), dan sampah dengan kelembaban 50% pada variasi umur (sampah sintetik, sampah TPA umur 6 bulan dan sampah TPA umur 1 tahun), dengan waktu penelitian selama 6 bulan. Hasil percobaan pada degradasi sampah sintetik dengan kelembaban 30% tidak dihasilkan gas CH 4 sampai akhir penelitian. Pada degradasi sampah sintetik dengan peningkatan kelembaban (50%, 65% dan 75%), menunjukkan laju produksi CH4 maksimum ()i,,) makin besar, yang berturut-turut 7,848 x 10 "5 , 2,434 x 10 -4 dan 4,388 x 10 ' L CH4/kg sampah kering per hari, akan tetapi belum mencapai kondisi steady state. Pada degradasi sampah kelembaban 50% dengan peningkatan umur (sampah sintetik, sampah TPA umur 6 bulan dan sampah TPA umur 1 tahun) juga menunjukkan laju produksi CH 4 maksimum ()Iv) makin besar, yang berturut-turut 7,848 x 10 "5 , 2,324 x 10 4dan 5,029 x 10" 3L CH4/kg sampah kering per hari, dengan kondisi steady state hanya dicapai oleh sampah TPA umur 1 tahun pada waktu retensi sekitar 40 hari. Berdasarkan Model Kinetika Contois diperoleh parameterparameter kinetika pada sampah TPA 1 tahun antara lain produksi CH 4 pada waktu tak terhingga (B o ) sebesar 3,89 L CH4/kg C-organik atau 0,833 L CH 4/kg volatile solid, laju pertumbuhan bakteri maksimum (µ m) sebesar 0,0489 per hari, konstanta laju pertumbuhan bakteri (K) sebesar 0,6092, dan waktu retensi minimum (O m) adalah 20,5 hari.
ABSRTACT
Municipal solid waste management through landfill could overcome not only the municipal waste problems, but also may produce bio-gas consists of CH 4 in a huge amount that can be used as fuel. Factors, which affect the gas product's quality and quantity in the waste anaerobic degradation, are moisture, the age of landfill, inhibitor, sulfate, nutrient, temperature, pH and alkalinity. This study aimed to determine kinetic of CH 4 production in the solid waste anaerobic degradation process affected by moisture and the age of waste in landfill. The approach of the study uses Contois Kinetic Model. It expected could become a base to predict CH 4 production in the landfill. The research is a laboratory scale experiment using batch system, with some treatments observed, such as synthetic waste in varied moisture (30%, 50%, 65% and 75%), and waste with 50% moisture in a variation of age (synthetic waste, 6 months age solid waste from landfill and 1 (one) year old waste from landfill), during 6 months. The result of the test found that synthetic waste degradation with 30% moisture did not produce CH4 gas till the end of the research. In the degradation of moisture increase synthetic waste (50%, 65% and 75%), indicated an increase of volumetric CH4 maximum productivity (y,,), respectively 7.848 x 10 "5 , 2.434 x 10 4 and 4.388 x 10 4 L CH 4/kg dried waste per day, although it did not achieve the steady state condition. In the degradation of increase waste by age with 50% moisture (synthetic waste, 6 months old landfill waste, and 1 year old landfill waste), also indicated an increase of volumetric CH4 maximum productivity (y„), respectively 7.848 x 10 "5 , 2.324 x l0 4dan 5.029 x 10" 3 L CH4 /kg dried waste per day, with the steady state condition achieved only by 1 year old landfill waste, with 40 day's retention time. According to Contois Kinetic Model, some kinetic parameters found in 1 year old landfill waste are ultimate CH4 yield (B o) is 3.89 L CH 4/kg C-organic or 0.833 L CH 4/kg volatile solid, the maximum growth rate of bacteria (µ,,,) is 0.049 per day, with the growth rate constant of bacteria (K) is 0.609, and minimum retention time (O m) is 20.5 days.
