PUSAT PENGKAJIAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI (BPPT) TEKNOLOGI PEMANFAATAN GAS DARI TPA

PUSAT PENGKAJIAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI (BPPT)

TEKNOLOGI PEMANFAATAN GAS DARI TPA Ir. Djoko Heru Martono MSc

Pengkajian Teknologi Lingkungan (PTL) Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) 2006

BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI (BPPT)

1.

PENDAHULUAN. Sistem pembuangan akhir sampah merupakan sistem terakhir dalam rangkaian sistem pengelolaan sampah. Sistem pembuangan akhir sampah terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut : (1) pembongkaran sampah dari kendaraan pengangkut, (2) penyebaran dan perataan sampah dengan alat pendorong (dozer), (3) pemadatan sampah dengan alat pemadat (dozer atau trash compactor), dan (4) penutupan sampah dengan tanah penutup. Sistem pembuangan akhir sampah yang baik adalah dengan menggunakan sistem sanitary landfill (sistem urugan terkendali). Sistem urugan sampah terkendali dilengkapi dengan sistem pengamanan gas metan dan sistem pengamanan air rembesan (leachate). Gas metan mudah terbakar dan meledak, jika tidak dikendalikan akan membahayakan jiwa masyarakat sekitarnya. Untuk mengendalikan pengumpulan gas tersebut, maka didasar lahan urugan dibuat sistem jaringan pipa atau batu koral untuk aliran pelepasan gas metan ke udara terbuka. Jika volume sampah yang diurug sangat besar, maka gas metan dibakar pada setiap ujung pelepasannya. Demikian juga dengan air rembesan, karena adanya proses pembusukkan pada sampah, serta unsur-unsur bahan beracun pada sampah, maka air rembesan atau air lindi (leachate) dari sampah tersebut perlu dilakukan

pengamanan,

untuk

menghindari

pencemaran

terhadap

lingkungan sekitar. Air rembesan atau leachate yang keluar dari dasar TPA, dilakukan proses pembersihan terlebih dahulu sebelum dibuang ke saluran terbuka. Air rembesan ini sangat pekat, mempercepat karat pada barang logam, mempunyai nilai COD dan BOD yang sangat tinggi (lebih dari 1.000 mg/l), serta kemungkinan mengandung bahan berbahaya dan beracun.

Pemanfaatan LFG_011106 Ir. Djoko Heru Martono MSc

1/21


2.

METODE PENIMBUNAN SAMPAH DI TPA Ditinjau dari metode pembuangan, maka desain Tempat Pembuangan Sampah dibagi atas dua kategori yaitu (1) metode galian sel/parit (excavated cell/trench metode), dan (2) metode penumpukkan (area methode).

Gambar 1. TPA Sanitary Landfill Metoda Parit. Metode galian sel/parit merupakan metode tempat pembuangan sampah pada kasus kurangnya ketersediaan tanah penutup, sehingga dengan penggalian tanah akan didapatkan tanah penutup yang cukup. Metode ini hanya dilakukan pada wilayah dimana keberadaan permukaan air tanah cukup dalam.

Gambar 2. TPA Sanitary Lanfill Metoda Penumpukkan.


2/21


TPA Sanitary Landfill dengan metoda penumpukkan (area) digunakan pada lokasi yang kedalaman air tanah dangkal dan tanah untuk penutup sel harian mudah didapatkan. 3.

BENTUK PENIMBUNAN SAMPAH Sistem penimbunan sampah pada TPA Sanitary Landfill dapat berupa (1) gabungan antara metoda parit dan penumpukkan keatas (area) yang pada akhirnya membentuk bukit buatan seperti pada Gambar 3, (2) metoda penumpukkan keatas untuk membentuk gunung buatan, dan (3) meotda penumpukkan keatas pada sisi lereng yang membentuk bukit.

TANGGUL

PENUTUP AKHIR

Gambar 3. Sistem Pembuangan Akhir Sampah Jenis Gali Urug.

Tanggul Sel Penutup Akhir


3/21


Gambar 4. Sistem Pembuangan Akhir Sampah Jenis Gunung.

Gambar 5. Sistem Pembuangan Akhir Sampah Jenis Bukit. 4.

PERENCANAAN TPA SANITARY LANDFILL (TPA-SL) Lokasi TPA-SL merupakan hal penting yang perlu dikaji terlebih dahulu sebelum membangun TPA-SL. Pencarian lokasi memerlukan kajian khusus dan hati-hati dan kadan-kadang memerlukan waktu yang lama. Beberapa pedoman umum dalam pencarian lokasi adalah seperti pada Tabel berikut ini. Tabel 1. Pedoman Umum Pemilihan Lokasi TPA-SL No. 1.

Aspek Geologi

2.

Air tanah


Keterangan TPA-SL sebaiknya tidak dibangun di daerah yang tidak stabil, daerah amblesan, atau diatasnya, atau daerah yang berdekatan dengan daerah dengan sifat geologis yang memungkinkan kerusakan pada lahan TPA   Sebaiknya TPA-SL tidak ditempatkan pada suatu lokasi dimana jarak dari dasar TPA-SL ke permukaan air tanah musiman paling tinggi kurang dari 3 meter, kecuali jika kendali hidrolik permukaan air di bawah tanah diterapkan dengan baik dan benar. Dalam hal ini, jarak minimum adalah 1.5 m.   Sebaiknya TPA-SL tidak ditempatkan diatas sumber air tanah (aquifer).   Sebaiknya TPA-SL tidak ditempatkan pada jarak 300 m dari sumur untuk air minum pada arah aliran.

4/21


3.

Air Permukaan

4.

Kemiringan

5.

Tata guna lahan

6.

Dataran Banjir

7.

Kriteria lainnya


TPA sebaiknya tidak ditempatkan pada jarak 60 m yang diukur secara horizontal dengan badan air permukaan, rawa atau tanah publik yang digunakan sebagai daerah resapan air yang digunakan untuk sumber air minum kota TPA sebainya tidak dibangun pada bukit dengan kemiringan yang tidak stabil TPA yang menampung sampah organik dan merupakan daya tarik burung sebaiknya tidak ditempatkan pada 3 km dari runway bandara yang digunakan untuk lepas landas pesawat jet atau 1.5 km dari runway bandara yang digunakan untuk landasan pesawat bermesin piston. Hal ini untuk menghindari kecelakaan udara akibar burung. TPA sebaiknya tidak dibangun pada daerah pelestarian ikan maupun satwa liar atau daerah dimana ada habitat yang harus dilindungi. TPA sebaiknya dibangun setidaknya 30 m dari zona fasilitas umum atau 100 m dari zona kepemilikan perseorangan. TPA tidak dibangun kurang dari 300 m dari taman lokal atau nasional. Standard minimum menyatakan bahwa TPA yang ditempatkan pada dataran banjir harus " tidak menghalangi aliran banjir, tidak mengurangi kapasitas penyimpanan air banjir, atau mengakibatkan penghanyutan sampah yang menimbulkan resiko bahaya pada kehidupan manusia, kehidupan margasatwa, daratan atau daerah sumber daya air ". Untuk menghindari hal tersebut, TPA yang ditempatkan pada daerah banjir memerlukan peralatan perlindungan yang lebih dari biasanya. Lagipula, jika suatu TPA kebanjiran, dampak potensial kepada kesehatan masyarakat dan lingkungan akan sangat berat dan serius. Dengan demikian, TPA tidak boleh sama sekali dibangun pada suatu lokasi banjir 100 tahunan Kriteria lain tidak terbatas pada beberapa hal yang diuraikan diatas. Pencarian lokasi dapat juga memasukkan kriteria lainnya yang dianggap berbahaya sebagai upaya mengurangi permasalahan yang mungkin dapat ditimbulkan dikemudian hari. Sebagai contoh antara lain batasan wilayah antar daerah, kesulitan dalam pengadaan tanah untuk lapisan antara dan penutup akhir, adanya lokasi arkeologi dan bersejarah lainnya, dan kurangnya volume tampung yang dibutuhkan untuk pengelolaan sampah

5/21


Beberapa

faktor

yang

mempengaruhi

dalam

merencanakan

lahan

penimbunan akhir untuk sampah adalah :

Tabel 2.

Beberapa Faktor Yang Penting dalam Perencanaan Sistem Pembuangan Akhir Sampah.

No. 1.

2.

3.

4. 5.

6.

7. 8.

9.

Faktor Jalan masuk

Keterangan Seluruh jalan masuk ke TPA sebaiknya diaspal yang sanggup dilalui kendaraan berat, sedangkan untuk pembongkaran sampah dibuat jalan sementara. Luas lahan Lahan yang akan digunakan untuk TPA sebaiknya dapat menampung untuk 5 tahun operasi pembuangan sampah, yang paling baik adalah 10 - 25 tahun. Metoda penimbunan Metoda penimbunan sampah disesuaikan dengan bentuk topografi TPA, untuk yang rata dapat dibuat dengan metoda parit atau gunungan, untuk yang berbukit, dapat dibuat berbukit. Karakter TPA saat TPA setelah penuh sebaiknya mempunyai slope penuh 3:1, ketinggian 15 - 25 m, penutup akhir dengan slope 3 - 6 %. Sistem drainase Sistem pembuangan air hujan meng-gunakan selokan dengan kemampuan cukup disekeliling TPA, penutup akhir dengan slope 3 - 6 % dimaksudkan untuk menghindari terjadinya genangan air hujan. Bahan penutup Tanah penutup sebaiknya didapat dari lingantara kungan TPA, dapat juga digunakan kompos untuk bahan penutup, tebal sampah dengan tebal penutup berkisar antara 5 : 1 sampai 10 : 1. Tanah penutup akhir TPA sebaiknya terdiri dari beberapa lapisan yang setiap lapisan mempunyai tebal 3 m. Penutup akhir dibuat dengan slope 3 - 6 %. Lapisan dasar Sebagai lapisan dasar dapat digunakan tanah liat 0,5 s/d 1 m atau beberapa lapisan dengan geomembrane. Dasar TPA dibuat miring ketengah dengan kemiringan 1 - 5 % untuk pengumpulan "leachate", maksimum panjang melintang pengumpulan "leachate" 30 m. Pengumpulan dengan pipa perforated (4 inchi) dengan kemiringan 1 - 2 %, jarak antar pipa 6 m. Perencanaan dan Setiap hari, tumpukan sampah dibuat satu sel; pembangunan sel kemudian ditutup dengan tanah setebal 15 cm; ketebalan sel antara 1 sampai 6 m; kemiringan dari sel antara 2 : 1 sampai 3 : 1.


6/21


10.

11.

12.

13.

14.

15. 16.

5.

Perlindungan tanah

air Hindari sumber air tanah; jika terpaksa, lengkapi TPA dengan drainase melingkar, sistem sumur pemeriksaan, atau alat kontrol lainnya. Manajemen gas TPA Buat rencana pengelolaan gas yang meli-puti sumuran ekstraksi, sistem pengumpul-an gas, fasilitas pengumpulan kondensat, fasilitas blower vacuum, dan fasilitas flare (pembakaran gas) and atau sistem pemanfaatan gas. Pengumpulan Perkirakan aliran leachate maksimum dari leachate tumpukan sampah dan ukuran pipa atau parit yang digunakan untuk pengumpulan cairan; ukuran pompa dan bahan pipa sesuai dgn tekanan statik sesuai dengan tinggi TPA. Pengolahan leachate Pengolahan leachate disesuaikan dengan kondisi wilayah. Pengolahan leachate dapat dilakukan secara biologi, kimia maupun fisik. Pengolahan leachate paling murah dengan kolam pengendapan anaerobic. Persyaratan ling- TPA harus dilengkapi dengan fasilitas pekungan ngendalian gas dan cairan leachate, fasili-tas pengukuran air tanah, stasiun pengukur-an udara. Persyaratan Peralatan disesuaikan dengan jenis TPA yang peralatan digunakan, minimal dozer pemadat sampah, gudang dan bengkel, kantor pengendali. Sistem pemadam Kecukupan air untuk pemadaman kebakaran, kebakaran. jarak antara sel yang cukup jauh sehingga jika terjadi kebakaran tidak merembet ke sel lain.

PROSES PEMBENTUKAN GAS DI TPA Penimbunan sampah di Tempat Pembuangan Sampah (TPA) mempunyai dua fungsi ditinjau dari kegunaannya yaitu sebagai tempat pembuangan sampah dan sebagai reklamasi dataran rendah. Hampir 100 % dari sampah yang dihasilkan kota-kota besar di Indonesia dibuang dengan cara tersebut. Masalah akan timbul ketika air hujan dan air permukaan meresap kedalam timbunan sampah, ditambah lagi dengan penguraian sampah secara kimia dan biokimia akan menimbulkan cairan rembesan dengan kandungan padatan dan kebutuhan oxigen yang sangat tinggi yang disebut juga dengan “l eac hat e”. Cairan ini dapat mencemari air permukaan dan air tanah.


7/21


Ketika sampah ditimbun di TPA, maka akan terjadi beberapa perubahan secara biologis, kimia, dan fisik secara bersamaan. Perubahan-perubahan tersebut secara sederhana dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Biodegradasi dari senyawa organik yang akan menimbulkan gas dan cairan. 2. Oksidasi secara kimia. 3. Netralisasi secara kimia. 4. Perembesan dan aliran gas dari TPA. 5. Pencairan komponen organik dan inorganik. 6. Perembesan leachate dari TPA. Leachate dapat merembes melalui tanah dan mencemari air tanah. Perembesan ini sangat tergantung dari sifat tanah dasar dari TPA. Sifat tanah dasar dari TPA terbagi dua yaitu tanah yang dapat dirembesi oleh leachate secara perlahan dan tanah yang kedap air. Jika lokasi TPA mempunyai struktur tanah yang dapat dirembesi air secara perlahan, maka leachate akan secara perlahan merembes melalui pori-pori tanah dan secara bersamaan akan terjadi penyaringan sehingga kandungan zat pencemar di dalam leachate akan semakin berkurang. Pada lokasi TPA dengan struktur tanah kedap air, leachate tidak dapat merembes dan kemungkinan justru dapat melimpah keluar TPA sehingga mencemari air sekitar TPA, sehingga untuk kasus ini, perlu dilakukan sistem pengendalian leachate. Jika leachate masuk kedalam bandan air, kandungan organik yang

tinggi

akan

mengurangi

kandungan

oksigen

di

dalam

air.

Mikroorganisme dan biota air yang tergantung dengan keberadaan oksigen akan musnah. Komponen yang tidak dapat membusuk akan tinggal dalam badan air dalam waktu yang cukup lama. Ketika komponen tersebut masuk kedalam rantai makanan hewan air, bahan tersebut akan terakumulasi dan dapat meracuni hewan tersebut. Perkiraan produksi leachate merupakan salah satu hal terpenting dalam perencanaan TPA. Dari perkiraan tersebut, sistem dan rancangan pengumpulan dan pengolahan lechate dapat disusun. Perkiraan produksi leachate dapat dihitung melalui metoda keseimbangan air. Komponen dalam perhitungan keseimbangan air dapat dilihat pada gambar berikut ini.


8/21


PRESIPITASI GAS +AIR PENGUAPAN TANAH PENUTUP ALIRAN AIR PERMUKAAN

INFILTRASI AIR PERMUKAAN

INFILTRASI AIR

SAMPAH LEACHATE

ALIRAN AIR TANAH MIGRASI LEACHATE

Gambar 6. Komponen Keseimbangan Air di dalam TPA.

Produksi leachate dapat diperkirakan dengan persamaan keseimbangan air seperti berikut : Lo = I - E - aW Dimana : Lo

= Produksi leachate dalam m3/tahun

I

= Total air masuk, m3/tahun

E

= Penguapan m3/tahun

a

= Kapasitas penyerapan oleh sampah, m3/ton sampah

W

= Berat sampah yang ditimbun, ton/tahun.

Total air (I) yang masuk dipengaruhi oleh curah hujan jika tidak diterapkan pendaur ulangan lechate. Air permukaan dan air tanah jika memungkinkan dijaga agar tidak masuk ke TPA. Penguapan (E) dipengaruhi oleh angin, suhu udara, kelembaban dan tekanan atmosfir. Vegetasi yang tumbuh pada TPA yang sudah selesai dioperasikan akan menambah laju penguapan.


9/21


Kapasitas penyerapan air oleh sampah (a) adalah jumlah maksimum air yang dapat diserap oleh sampah sebelum dihasilkan lechate. Cairan yang terdapat didalam sampah merupakan alibat gaya kapiler dari struktur mikro sampah. Pemadatan dan berat jenis sampah sangat mempengaruhi kapasitas serap sampah. Sampah dengan berat jenis 0,7 sampai 0,8 ton/m3 dapat menyerap sekitar 0,1 sampai 0,2 m3 air per m3 sampah. Pembentukan Gas Gas dari TPA terdiri dari beberapa jenis gas. Sebagian besar dari jenis gas yang diproduksi oleh TPA berasal dari proses pembusukan sampah. Gas yang ditemukan dari TPA sebagian besar terdiri dari ammonia (NH3), karbon dioksida (CO2), karbon monookisida (CO), hidrogen (H2), asam sulfida (H2S), metana (CH4), nitrogen (N2), dan oksida (O2). Dari gas-gas tersebut, kandungan terbanyak adalah ammonia (45 - 60%) dan karbon dioksida (40 - 60%). Metana dan karbon dioksida merupakan produk dari pembusukan anaerobik dari sampah organik. Jika kandungan metana di udara mencapai 5 - 15%, maka landfill dapat meledak, karena pada kondisi tersebut, jumlah oksigen dalam landfill sangat terbatas. Pertumbuhan gas di landfill sangat tergantung dari proses pembusukan sampah yang ditimbun. Proses pertumbuhan tersebut terdiri dari beberapa tahap. Pada tahap I, segera setelah sampah ditimbun di landfill, maka terjadi proses pembusukan komponen-komponen organik akibat aktifitas mikroba. Pada tahap ini, pembusukan sampah masih dalam kondisi aerobik, karena jumlah udara yang terperangkap didalam sampah relatip banyak. Gas yang dihasilkan mayoritas adalah CO2 . Pada tahap II, oksigen yang terperangkap dalam sampah mulai habis sehingga sampah dalam kondisi anaerobik. Dalam kondisi ini, nitrat dan sulfat, berubah menjadi gas nitrogen dan asam sulfida. Pada tahap III, aktifitas mikroba pada tahap II mempercepat produksi sejumlah asam organik dan gas hidrogen. Mikroba mendapatkan sumber energi dan komponen pembentuk sel dari proses hidrolisis dari komponen dengan jumlah molekular yang tinggi seperti lipid, polisakarida protein, dan asam nuklida. Proses tersebut selanjutnya membentuk senyawa


10/21


dengan jumlah molekul yang rendah seperti acetic acid (CH3COOH) dan beberapa asam organik komplek lainnya. Selama tahap ini, gas yang dihasilkan adalah CO2 dan gas hidrogen. Mikro organisme yang hidup pada tahap ini adalah dari jenis nonmethanogenic yang terdiri dari bakteri anaerobik fakultatip. Tahap IV merupakan tahap fermentasi metana yang dilakukan oleh jenis mikro organisme methanogenic. Mikro organisme ini merubah acetic acid dan gas hidrogen menjadi gas CH4 dan CO2. Tahap V merupakan proses pematangan setelah hampir seluruh komponen yang dapat membusuk dalam sampah terurai menjadi CH4 dan CO2. Perembesan leachate masih terus berlangsung dan membawa komponenkomponen organik yang masih tersisa. Gas yang masih timbul pada tahap V ini adalah CH4 dan CO2. Seluruh tahap pembentukan gas tersebut membutuhkan waktu sesuai dengan kandungan komponen organik, nutrien, dan kadar air dalam sampah, dan juga tingkat pemadatan oleh alat berat. Berdasarkan beberapa penelitian di negara maju, produksi metana (CH4) terbanyak (51%) adalah setelah 30 - 36 bulan dihitung dari penutupan sel landfill. Volume gas yang dikeluarkan oleh timbuanan sampah di TPA dapat diperkirakan dengan reaksi kimia yang terjadi dalam sampah. Reaksi kimia pada pembusukan anaerobik secara umum adalah sebagai berikut : Organik + H2O --------> humus + CH4 + CO2 + gas lain bakteri Reaksi diatas membutuhkan air, sehingga kandungan air dalam sampah merupakan faktor yang sangat penting dalam pembentukan gas landfill. Walaupun jumlah gas ayang dihasilkan dapat secara teoritis ditentukan dari persamaan kimia diatas, akan tetapi kondisi hidrologi di lokasi landfill juga mempunyai pengaruh terhadap produksi gas tersebut. Volume gas yang dihasilkan dapat diperkirakan dengan beberapa cara. Secara teoritis, sampah (tidak termasuk plastik) dapat dicerminkan dalam rumus kimia CaHbOcNd, sehingga dengan asumsi terjadi pembusukan yang sempurna dan seluruh komponen organik berubah menjadi CO2 dan CH4,


11/21


maka volume gas yang dihasilkan timbunan sampah dapat diperkirakan dari persamaan kimia berikut ini. Secara umum, organik yang terdapat di dalam sampah dapat digolongkan menjadi (1) komponen yang cepat membusuk ( 3 bulan - 5 tahun) dan (2) komponen yang lambat membusuk ( sampai dengan 50 tahun atau lebih). Tabel 3. Kecepatan Pembusukkan Komponen organik Sisa makanan Koran bekas Kertas kantor Karton Plastik Kain Karet Kulit Daun-daunan Kayu Org. lainnya

Cepat Membusuk x x x x

Lambat Membusuk

x x x x x x

x

Produksi gas/ha di TPA

9 8

juta m3/thn

7 Cepat Lambat Total

6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Tahun

Gambar 7. Perkiraan Timbulan Gas dari TPA Sanitary Landfill. Dalam proses penguraian sampah oleh bakteri secara anaerobik akan dihasilkan

beberapa

gas,

diantaranya

amonia,

karbondioksida,

karbonmonoksida, hidrogen, hidrogen sulfida, metan, nitrogen, dan oksigen. Secara prinsip, gas yang dominan jumlahnya adalah gas metan dan karbondioksida. Gas metan berpotensi untuk menimbulkan ledakan bila kadarnya di udara berkisar antara 5-15%. Metan dengan tingkat kadar ini terbentuk jika gas yang terkandung di dalam landfill keluar dan Pemanfaatan LFG_011106 Ir. Djoko Heru Martono MSc

12/21


bercampur dengan udara. Karena oksigen yang ada sangat terbatas pada saat metan mencapai kadar jumlah itu, maka ledakan di lahan TPA bisa terjadi. Dengan memasang sistem pemanfaatan gas, gas methan yang dihasilkan dari TPA-SL dapat dimanfaatkan untuk keperluan pembangkit listrik. Perembesan gas TPA Secara alamiah, gas akan mencari jalan keatas menuju atmosfir. Aliran gas TPA menuju atmosfir : Melalui lapisan permeabilitas tinggi pada dasar TPA Melalui lubang dalam tanah Melaui retakan lapisan penutup atau akar pepohonan Sekitar lokasi yang dilengkapi dengan saluran keatas, untuk gas maupun sumur air lindi Melalui retakkan akibat ledakan, dll Melalui pipa, Dll.


13/21


6.

PENGENDALIAN GAS Salah satu produk dari pengelolaan pembuangan sampah yang baik dan benar (sanitary landfill) adalah bahwa sampah akan terurai secara aerob atau dengan kata lain tanpa oksigen. Pada kondisi pembuangan tak terkendali dan terbuka (open dumping), hampir rata-rata sampah akan terbakar atau jika tidak terbakar, akan terurai secara aerob. Kondisi terbuka ini menimbulkan bau menyengat dan air lindi yang keluar juga akan lebih asam. Penguraian sampah secara anaerob akan menimbulkan gas yang terdiri dari gas metana, gas karbon dioksida dan gas lainnya. Gas ini harus dikendalikan sebab jika tidak akan berpotensi menimbulkan ledakan atau kebakaran terutama jika 5 – 15 % gas metana berada diudara. Untuk menghindari migrasi gas ke atmosfir tanpa terkendali maka perlu dibuat saluran khusus untuk mengalirkan gas keluar timbunan TPA. Saluran tersebut secara sederhana dapat dilakukan dengan dua cara yaitu (1) membuat kanal/dinding sekeliling TPA yang diisi dengan batu koral atau kerikil, atau (2) dengan memasukkan pipa kedalam timbunan sampah seperti terlihat pada Gambar berikut.

Ventilasi gas yang berisi kerikil

dapat dibuat secara progresif sejalan dengan operasi penimbunan sampah yang juga dapat berfungsi sebagai drainase untuk aliran air lindi secara vertikal ke bawah. Untuk menghindari pencemaran, maka gas diujung pipa sebaiknya dibakar.

Ventilasi Gas model parit


Ventilasi Gas pasif

14/21


Gambar potongan pengendalian gas dengan model parit

Cara pengendalian gas dengan batu koral atau kerikil secara progresif :


15/21


Konstruksi pipa pengumpulan gas TPA :

Catatan : 1. Digunakan pipa berlubang (sekitar 20 % luas ) dengan kedalaman sesuai tebal sampah. Pipa terbuat dari PVC, HDPE, atau PP dengan diameter minimal 110 mm. 2. Diameter pipa tergantung dari jumlah gas TPA yang akan diekstraksi.

Monitoring gas TPA yang diperlukan : Suhu Gas : menunjukkan adanya proses pengurangan sampah. Jika suhu menaik tiba-tiba menunjukkan adanya kebakaran dalam tumpukan. Pemanfaatan LFG_011106 Ir. Djoko Heru Martono MSc

16/21


Debit gas : untuk memperkirakan jumlah gas yang diproduksi untuk setipa sel. Karbon dioksida dan konsentrasi metan : biasanya sekitar 35 % dan 65 %. Jika terjadi penurunan drastis pada konsentrasi metan menunjukkan adanya dominasi mikroba yang memproduksi air lindi yang lebih pekat. Konsentrasi oksigen : idealnya tidak ada oksigen dalam sampah. Oksigen dapat memperburuk suasana penguraian dalam TPA dan berpotential menimbulkan ledakkan (jika metan 5 –15 % dalam oksigen). Karbon monooksida : menunjukkan adanya bara dalam TPA. Kriteria umum untuk pemanfaatan gas TPA adalah sebagai berikut :   Dekat dengan konsumen   TPA sanitary landfill minimum mempunyai kedalaman 5 m, yang paling baik minimum 10 m.   Sudah terdapat sejumlah sampah yang ditimbun, setidaknya sudah tertimbun 0,5 juta ton sampah.   Sampah dalam TPA tidak terlalu lama. Sampah yang sudah tertimbun 5 – 10 tahun memberikan hasil yang paling baik. Jika yang ditimbun hanya sampah sisa makanan dan sayuran, angka tersebut dapat lebih cepat.   Dasar dari air lindi setidaknya 5 m dari permukaan, jika sampah terlalu jenuh tidak baik untuk ekstraksi gas.

7.

KEUNTUNGAN PEMANFAATAN GAS DARI TPA Pemanfaatan gas dari TPA untuk energi menawarkan beberapa keuntungan secara signifikan pada lingkungan, ekonomi dan energi. Keuntungan ini memberikan nilai tambah pada pemilik landfill, pembeli dan pengguna energi serta masyarakat sekeliling TPA.

7.1.

Keuntungan secara Lingkungan.


17/21


Gas dari TPA mengangdung unsure organic yang mudah menguap yang merupakan zat yang mempunyai kontribusi utama dalam merusak ozon dan juga beracun. Dengan metoda pengendalian yang minim atau bahkan tidak dikendalikan, maka gas ini akan terlepas ke atmosfir selama sampah didalam TPA mengalami proses penguraian. Jika gas TPA ini dikumpulkan dan dibakar pada system pemanfaatan energi, maka kemungkinan polusi ke atmosfir dapat dikurangi atau bahkan dihentikan. Undang-undang persampaha yang akan datang sudah memasukkan keharusan mengelola sampah di TPA dengan metoda sanitary landfill dimana gas TPA harus dikelola dengan baik dan benar. Setelah gas TPA dapat dikumpulkan maka ada dua pilihan berikutnya yaitu : (1) dibakar diujung pipa (flaring); atau (2) dibakar dalam system pembangkit energi yang dapat digunakan sendiri atau

dijual. Kedua opsi tersebut

memberikan keuntungan yang sama dalam kaitannya dengan kualitas udara dan keselamatan, akan tetapi pemanfaatan gas TPA menjadi energi mempunyai nilai yang lebih baik dalam rangka mencari energi alternatip. Menggunakan gas TPA untuk energi juga dapat menggantikan penggunaan batubara dan minyak bumi yang merupakan penghasil sulfur dioksida, suatu unsure penyebab hujan asam, selain itu produksi debu terbang dan sludge dari TPA dapat dikurangi. Kemudian, system pengumpulan gas TPA biasanya dikelola lebih hati-hati disbanding dengan system flaring, artinya, gas yang muncul dari TPA akan lebih sedikit terbuang ke atmosfir. Pemanfaatan gas TPA juga mengurangi risiko perubahan iklim dunia. Di Amerika, gas TPA merupakan salah satu sumber metane anhropogenic terbesar, sekitar 40 % dari emisi setiap tahun. Mengurangi emisi metan berarti memerangi terjadinya perubahan iklim dunia sebab setiap ton metan yang terlepas ke atmosfit sama besarnya dengan 21 ton carbon dioksida. Selain itu, siklus metan di atmosfir 20 kali lebih cepat dari pada karbon dioksida, berarti dengan mengurangi metan akan memperlambat terjadinya perubahan iklim dunia. 7.2.

Keuntungan Ekonomi.


18/21


Pada era pengelolaan sampah masa depan, maka seluruh TPA diharapkan sudah menerapkan teknologi sanitary landfil yang dengan sendirinya, gas dari TPA juga harus dikelola secara baik dan benar, dan kemudian dibakar (flaring) untuk menghindari dispersi metan di atmosfir. Pengendalian gas TPA tersebut memerlukan biaya yang cukup mahal, dengan demikian, jika gas dibakar pada sistem pembangkit energi, maka energi yang dihasilkan, biasanya listrik, dapat dijual ke sekeliling TPA atau ke jaringan PLN. Jika kondisi pasar memungkinkan, maka sistem ini dapat menjadi bisnis yang menguntungkan. Lebih luas lagi, pemanfaatan gas TPA dapat juga menciptakan lapangan kerja dari mulai tahap perencanaan, pengoperasian, dan pembuatan peralatan untuk sistem pemanfaatan gas TPA. Masyarakat sekitar juga mendapat keuntungan melalui lapangan kerja. 7.3.

Keuntungan dari sisi kebutuhan energi. Gas TPA merupakan sumber lokal energi terbarukan. Sebab gas TPA akan muncul secara terus menerus, maka hal ini merupakan bahan bakar yang sangat mencukupi untuk pembagkit energi maupun penggunaan langsung. Dengan semakin menipisnya sumber bahan bakar minyak dan bahan bakar fosil lainnya, maka gas TPA dapat merupakan energi alternatif.

8.

PANDUAN SEDERHANA DALAM MENENTUKAN PEMANFAATAN GAS TPA A

Apakah TPA di kota Bapak hanya untuk sampah domestik saja ? Jika tidak, maka TPA tersebut perlu konsul lebih jauh dengan ahli B3

B.

Jika Ya : a. Berapa banyak sampah yang sudah ditimbun di TPA tersebut ? i. Lebih besar dari 3 juta ton ii. Antara 1 –3 juta ton iii. Antara 0,75 –1 juta ton

score 40 score 30 score 20

iv. Lebih kecil dari 0,75 juta tonscore 10


19/21


b. Apakah kedalaman sampah dalam TPA sedikitnya 12 m i. Jika ya ii. Jika tidak

score 5 score 0

c. Apakah TPA tersebut masih beroperasi ? jika ya, jawab pertanyaan (i) dan jika tidak, jawab pertanyaan (ii) i. Berapa banyak sampah yang akan ditampung dalam kurun 10 tahun kedepan ? untuk setiap kelipatan 500.000 ton--- score 5 ii. Jika sudah ditutup < 1 tahun ------------------score 0 Jika ditutup Lebih atau sama dengan 1 tahun beri score 5 pada setiap tahunnya. d. Jumlahkan score seluruh jawaban dari 3 pertanyaan diatas : i. Jika jumlah score total sama atau lebih dari 30 TPA anda berpotensi untuk program pemanfaatan gas dan lanjutkan ke pertanyaan e. ii. Jika antara 20 –30 : TPA anda mungkin berpotensi untuk dimanfaatkan gas nya terutama jika konsumen tidak terlalu jauh dari TPA (lanjutkan ke pertanyaan e). iii. Jika lebih kecil dari 20 : TPA anda tidak baik untuk pemanfaatan gas, tapi dapat digunakan untuk keperluan sendiri. e. Jika TPA di kota Anda merupakan kandidat yang baik untuk pemanfaatan gas ke energi maka : i. Apakah curah hujan di kota anada lebih kecil atau sama dengan 635 mm per tahun? ii. Apakah ada sampah puing dalam sampah yang ditimbun di TPA atau merupakan bagian besar dari sampah yang ditimbun ? Jika pertanyaan (i) dan (ii) dijawab ya maka kemungkinan produksi gas dalam TPA anda lebih rendah dari yang diperkirakan.


20/21

PUSAT PENGKAJIAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI (BPPT) TEKNOLOGI PEMANFAATAN GAS DARI TPA

Recommend Documents