STUDI EMISI KARBON DARI SAMPAH PEMUKIMAN DENGAN PENDEKATAN METODE US-EPA DAN IPCC DI KECAMATAN TEGALSARI SURABAYA PUSAT Oleh: Fidhia Nailani Mubarokah 3308100061 Dosen Pembimbing: Susi A. Wilujeng, ST., MT
Latar Belakang Kegiatan rumah tangga
Sampah
Pemanasan Global
CO2 & CH4
• Kecamatan Tegalsari merupakan daerah padat penduduk dengan tingkat sosial yang berbeda sehingga sampah yang dihasilkan memiliki presentase komposisi berbeda
Perumusan Masalah 1.Berapa laju timbulan dan komposisi sampah? 2.Berapa jumlah emisi karbon kegiatan reduce, reuse, recycle dan tanpa 3R dengan metode IPCC dan US-EPA? 3.Bagaimana rekomendasi sistem pengelolaan sampah?
Tujuan 1.Menghitung laju timbulan dan komposisi sampah 2.Mengestimasi jumlah emisi karbon dari sampah dengan kegiatan reduce, reuse, recycle (3R) dan tanpa 3R dengan metode IPCC dan US-EPA 3.Merekomendasikan sistem pengelolaan sampah
Ruang Lingkup •Lokasi penelitian di pemukiman Kecamatan Tegalsari Surabaya Pusat •Sampah yang digunakan non B3 •Penentuan sampling dengan metode stratified random sampling •Parameter yang digunakan adalah jumlah emisi karbondioksida (CO2) dan metana (CH4)
Ruang Lingkup •Sistem pengelolaan dengan 2 skenario. Skenario 1 emisi karbon dari sampah tanpa reduce, reuse, recycle (3R) dan skenario 2 emisi karbon dari sampah dengan 3R •Perhitungan emisi karbondioksida (CO2) dan gas metana (CH4) dengan metode IPCC dan US-EPA, satuan emisi CO2 dinyatakan dalam MTCO2E/tahun dan emisi CH4 dinyatakan dalam MTCH4E/tahun.
Manfaat •Memberikan informasi mengenai potensi sampah permukiman dalam menambah emisi karbon serta pengendalian emisi karbon sampah pemukiman di Kecamatan Tegalsari, Surabaya Pusat
Definisi Sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia dan atau proses alam yang berbentuk padat (UU 18 2008) Timbulan sampah banyaknya sampah yang timbul dari masyarakat dalam satuan volume maupun berat per kapita per hari. (SNI-24542002) Pemanasan Global Pemanasan global dapat terjadi karena adanya efek rumah kaca (Sugiyono, 2006)
Definisi Meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca, maka akan semakin banyak panas yang ditahan di permukaan bumi dan akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi meningkat (Houghton dkk., 2001) Karakteristik Fisik sampah (Tchobanoglous, 1993) - Densitas sampah : satuan massa atau berat sampah tiap satuan volume - Kadar Air : perhitungan presentase berat basah dari sampah.
Metodelogi Penelitian
Gambaran Umum Daerah Penelitian No 1 2 3 4 5
Kelurahan Keputran Dr. Sutomo Tegalsari Wonorejo Kedung Doro Jumlah
Luas Wilayah (km2) 0,96 1,38 0,53 0,68 0,74 4,29
RW
RT 9 14 7 11 11 52
63 71 52 73 74 333
No
Kelurahan
1
Keputran
17.412
2
Dr. Sutomo
19.487
3
Tegalsari
19.168
4
Wonorejo
30.542
5
Kedungdoro
25.571
Jumlah
Jumlah Penduduk (jiwa)
112.180
Gambaran Umum Daerah Penelitian Perhitungan Jumlah sampel no Kelurahan
Jumlah Penduduk (jiwa)
1
Wonorejo
30.542
2
Kedungdoro
25.571
Jumlah
56.113
RW
3 4 2 3 4
Jumlah Sampel Kelas Kelas Kelas Bawah Menengah Atas 4 22 2 3 22 2 2 18 2 3 18 2 12 80 8
Timbulan Sampling Hari Ke 1 2 3 4 5 6 7 8
Berat Timbulan Timbulan Volume Jumlah Total Sampah Sampah (L/hari) Penduduk (kg/hari) (kg/orang.hari) (L/orang.hari) B (orang) =C A = A/C = B/C 106.1 686.29 458 0.23 1.50 91.7 593.00 458 0.20 1.29 104.2 800.17 458 0.23 1.75 109 723.71 458 0.24 1.58 112.5 766.55 458 0.25 1.67 106.1 691.90 458 0.23 1.51 121.3 755.29 458 0.26 1.65 98.3 640.30 458 0.21 1.40 Rata - Rata 0.23 1.54
Timbulan Berat isi (kg) 77.3 76.7 64.2 73.8 72.5 75.6 80.3 76.3
Tinggi Sampah Luas Vol sampah (m) Kotak (m²) (m³) 0.5 1 0.5 0.496 1 0.496 0.493 1 0.493 0.49 1 0.49 0.494 1 0.494 0.493 1 0.493 0.5 1 0.5 0.497 1 0.497 Rata-Rata
Timbulan sampah : 0,23 kg/orang.hari Timbulan sampah : 1,54 L/orang.hari Densitas Sampah : 150,54 kg/m3
Densitas (kg/m³) 154.60 154.64 130.22 150.61 146.76 153.35 160.60 153.52 150.54
Komposisi jenis sampah plastik kertas Basah Residu Kayu B3 Kain Kaca Karet Kaleng
komposisi (%) 10,39 8,56 73,11 2,03 0,74 0,83 0,84 0,44 0,31 2,74
Recovery Factor (RF)
Recovery factor (RF) sampah kertas adalah 100%, sampah plastik 75%, sampah kaleng 100%. recovery factor (RF) sampah diapers, kayu, B3, kain, kaca, dan karet 0%. recovery factor (RF) sampah makanan 82% dan sampah kebun 72%
Paertisipasi Masyarakat dalam Pengelolaan Sampah Pemilahan Sampah
Komposting Sampah
Perlakuan terhadap beberapa jenis Sampah jenis sampah sampah basah kantong plastik botol plastik plastik lainnya kertas,koran Kain Kaleng Logam Kaca Kayu Karet
dipilah 0 1 11 2 13 4 8 6 0 0 0
dijual 0 6 26 0 33 0 28 23 0 0 0
dipakai kembali dibuang 0 84 16 77 10 54 1 96 6 47 18 77 6 58 1 70 0 100 2 98 6 94
Diolah 16 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
Forum Sosialisasi Pengelolaan Sampah
Pengadaan forum sosialisasi mengenai efek pengelolaan sampah pemukiman pada terjadinya pemanasan global dilaksanakan bersamaan dengan forum arisan.
Perhitungan Emisi Karbon •Jumlah penduduk Kecamatan Tegalsari = 112.180 jiwa •Timbulan sampah = 0,23 kg/org.hari •Berat sampah yang dihasilkan (BK) = jumlah penduduk x timbulan sampah = 112.180 orang x 0,22 kg/org.hari = 25.801,4 kg/hari = 9417,51 ton/tahun = 9,42 Gg/year
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode IPCC Emisi metana= 16 = ( 9.42 x 1 x 0.8 x 0.16 x 0.5 x 0.5x 12
= 0.4 Gg/ thn = 400 ton/thn x 0,9072 metrics ton = 362,88 MTCH4/tahun x 12/16 = 272,16 MTCE/tahun
- 0) x (1-0)
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode IPCC Emisi CO2 = = = 997,92 MTCO2/tahun x 12/44 = 272,16 MTCE/tahun Emisi karbon= emisi CH4 + emisi CO2 = 272,16 MTCE/tahun + 272,16 MTCE/tahun = 544,32 MTCE/tahun
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode US-EPA •Jumlah penduduk Kecamatan Tegalsari = 112.180 jiwa •Timbulan sampah = 0,23 kg/org.hari •Berat sampah yang dihasilkan (BK) = jumlah penduduk x timbulan sampah = 112.180 orang x 0,22 kg/org.hari = 25.801,4 kg/hari = 9417,51 ton/tahun Emisi karbon recycle/pengomposan (EKR) = BK x komposisi sampah x FE karbon recycle/pengomposan Emisi karbon landfill (EKL) = BK x komposisi sampah x FE karbon landfill
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode US-EPA •Emisi karbon total (EKT) = EKL - EKR •Emisi karbondioksida = 44/12 x EKT x 0,5 (kertas,kayu,makanan, kebun) = 44/12 x EKT (jenis sampah lain) •Emisi Metana = 16/12 x EKT x 0,5 (kertas,kayu,makanan, kebun)
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode US-EPA •Emisi karbon yang tersimpan sebesar 3,22 MTCE/tahun •Emisi CH4 sebesar 1013,21 MTCH4E/tahun. •Emisi karbon yang terlepas sebesar 3634,18 MTCE/tahun yang kemudian dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 10646,65 MTCO2E/tahun dan 1013,21 MTCH4E/tahun
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode IPCC a. Sampah dikomposkan
Berat sampah basah yang direcovery (BR) = Faktor Emisi (FE) kompos CO2 = 0,44 Faktor Emisi (FE) kompos CH4 = 0,004 Berat kering = Emisi CO2 = Berat kering x FE CO2 (Kg/tahun) Emisi CH4 = berat basah x FE CH4 (Kg/tahun) Emisi CO2 = x 0,9072 (MTCO2E/tahun) Emisi CH4 = x 0,9072 (MTCH4E/tahun)
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode IPCC BR (Kg/ Kadar Air tahun) (%) 5382168,56 70 231510,25 60
Jenis Sampah Sisa Makanan Sampah Kebun
Jenis Sampah
FE CO2
FE CH4
Sisa Makanan
0,44 0,004
Sampah Kebun
0,44 0,004
Jumlah
Berat kering (Kg/tahun) 1614650,57 92604,10
Emisi CH4 (Kg/ tahun)
Emisi CO2 (metric ton/ tahun)
710446,25
21528,67
644,52
19,53
40745,80
926,04
36,96
0,84
751192,05
22454,72
681,48
20,37
Emisi CO2 (Kg/ tahun)
Emisi CH4 (metric ton /tahun)
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode IPCC Emisi karbon (EKK) = emisi CH4 + emisi CO2 = = = 15,28 MTCE/tahun+185,86 MTCE/tahun = 201,14 MTCE/tahun
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode IPCC b. Sampah residu Emisi metana=
= ( 9.42 x 1 x 0.8 x 0.068 x 0.5 x 0.5x 16 - 0) x (1-0) 12 = 0.09 Gg/ tahun = 90 ton/tahun x 0,9072 metrics ton = 81,69 MTCH4/tahun x 12/16 = 61,27 MTCE/tahun
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode IPCC Emisi CO2 = = 81,69
= 224,65 MTCO2/tahun x 12/44 = 61,27 MTCE/tahun Emisi karbon (EKR) = emisi CH4 + emisi CO2 = 61,27 MTCE/tahun+61,27 MTCE/tahun = 122,54 MTCE/tahun Total emisi = EKK + EKR karbon =201,14 MTCE/tahun+122,54 MTCE/tahun = 323,68 MTCE/tahun
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode US-EPA Berat sampah yang direcovery (BR) = BK x komposisi sampah x RF Berat sampah yang tidak direcovery (BTR) = BK x komposisi sampah x (1-RF) Emisi karbon landfill (EKL) = berat sampah yang dihasilkan x komposisi sampah x FE karbon landfill Emisi karbon recycle/pengomposan (EKR) = berat sampah yang dihasilkan x komposisi sampah x FE karbon recycle/ pengomposan Total Emisi karbon sampah yang direcovery = EKR – EKL
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 2 Metode US-EPA Total Emisi karbon yang tidak direcovery =EKL - EKR Sampah yang dikomposkan Emisi metana = 16/12 x total emisi karbon x 0% Emisi karbondioksida = 44/12 x Emisi karbon x 100% Sampah residu Sampah sisa makanan, kebun, kayu dan kertas: Emisi karbondioksida = 44/12 x Emisi karbon x 50% Emisi Metana = 16/12 x emisi karbon x 50% Selain sampah sisa makanan, kebun, kayu, kertas: Emisi karbondioksida = 44/12 x Emisi karbon x 100%
Perhitungan Emisi Karbon Skenario 1 Metode US-EPA •Emisi karbon yang tersimpan sebesar 647,98 MTCE/tahun yang dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 8722,37 MTCO2E/tahun dan 853,26 MTCH4E/tahun. •Emisi karbon yang terlepas sebesar 2989,41 MTCE/tahun yang kemudian dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 1924,26 MTCO2E/tahun dan 203,39 MTCH4E/tahun
Perbandingan Emisi Karbon dengan metode IPCC no
parameter
emisi karbon total 1 (MTCE/tahun Emisi karbondioksida 2 (MTCO2E/tahun) Emisi metana 3 (MTCH4E/tahun)
skenario skenario 1 2
selisih emisi karbon
554,32
323,68
230,64
997,92
906,13
91,79
362,88
102,06
260,82
Perbandingan Emisi Karbon dengan metode US-EPA Total Emisi: 3637,39 MTCE/tahun 10646,65 MTCO2E/tahun 1056,65 MTCH4E/tahun
Keterangan: 1 = skenario ke-1 2 = skenario ke-2
Emisi Terlepas: 1 : 3634,18 MTCE/tahun 10646,65 MTCO2E/tahun 1013,21 MTCH4E/tahun
2 : 647,98 MTCE/tahun Emisi Tersimpan: 1924,28 MTCO2E/tahun 1 : 3,22 MTCE/tahun 203,39 MTCH4E/tahun 0,00 MTCO2E/tahun 43,44 MTCH4E/tahun 2 : 2989,41 MTCE/tahun 8722,37 MTCO2E/tahun 853,26MTCH4E/tahun
Lanjutan... No 1 2
Parameter Emisi karbon yang tersimpan (MTCE/tahun) Emisi karbon yang lepas (MTCE/tahun)
3
Emisi karbon yang tersimpan (%)
4
Emisi karbon yang terlepas (%)
Skenario 1
Skenario 2
Selisih
-3,22
-2989,41
2986,19
3634,18
647,98
2986,19
0,09
82,19
99,91
17,82,10
-82,10 -82,10
Perbandingan Emisi Karbon dengan metode IPCC dan USEPA No
Parameter
Emisi karbon (MTCE/tahun) 1 skenario ke 1 Emisi karbon (MTCE/tahun) 2 skenario ke-2
IPCC
US-EPA terlepas tersimpan
544,32 3634,18 323,68
647,98
-3,22 -2989,41
Lanjutan... No 1 2
Parameter Emisi karbon yang tersimpan (MTCE/tahun) Emisi karbon yang lepas (MTCE/tahun)
3
Emisi karbon yang tersimpan (%)
4
Emisi karbon yang terlepas (%)
Skenario 1
Skenario 2
Selisih
-3,22
-2989,41
2986,19
3634,18
647,98
2986,19
0,09
82,19
99,91
17,82,10
-82,10 -82,10
Perbandingan Emisi Karbon dengan metode IPCC dan USEPA No
Parameter
Emisi karbon (MTCE/tahun) 1 skenario ke 1 Emisi karbon (MTCE/tahun) 2 skenario ke-2
IPCC
US-EPA terlepas tersimpan
544,32 3634,18 323,68
647,98
-3,22 -2989,41
Emisi Karbon Kondisi eksisting no
upaya
1 melakukan pengomposan 2 melakukan penggunaan ulang 3 tidak melakukan reduksi
jumlah sampel
populasi 16 39 45
17949 43750 50481
•Emisi karbon yang tersimpan sebesar 867,63 MTCE/tahun yang dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 2716,97 MTCO2E/tahun dan 186,44 MTCH4E/tahun. •Emisi karbon yang terlepas sebesar 1875,68 MTCE/tahun yang kemudian dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 5593,35 MTCO2E/tahun dan 497,87 MTCH4E/tahun
Emisi Karbon Potensi Pengelolaan Sampah no
upaya
1 melakukan pengomposan 2 melakukan penggunaan ulang 3 tidak melakukan reduksi
jumlah sampel
populasi 52 76 24
58334 85257 26932
•Emisi karbon yang tersimpan sebesar 1555,26 MTCE/tahun yang dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 4535,63 MTCO2E/tahun dan 454,12 MTCH4E/tahun. •Emisi karbon yang terlepas sebesar 1209,15 MTCE/tahun yang kemudian dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebesar 3555,82 MTCO2E/tahun dan 348,94 MTCH4E/tahun
Perbandingan Emisi Karbon No
1 2 3
Parameter
Emisi karbon yang lepas (MTCE/tahun) Emisi karbon yang lepas (MTCO2E/tahun) Emisi karbon yang lepas (MTCH4E/tahun)
Tanpa 3R
Jenis Pengelolaan Dengan 3R Eksisting
Potensi
3634,18
647,98
1875,68 1209,15
10646,65
1924,28
5593,35 3555,82
1013,21
203,39
497,87
348,94
Perbandingan Emisi Karbon
•Emisi tanpa melalui proses 3R naik 48,39 % •Emisi melalui proses 3R turun 65,45 % •Emisi dari potensi kegiatan 3R turun 35,54 %
Perbandingan Emisi Karbon
•Emisi tanpa melalui proses 3R naik 47,46 % •Emisi melalui proses 3R turun 65,60 % •Emisi dari potensi kegiatan 3R turun 36,43 %
Perbandingan Emisi Karbon
•Emisi tanpa melalui proses 3R naik 50,86 % •Emisi melalui proses 3R turun 59,15 % •Emisi dari potensi kegiatan 3R turun 29,91 %
Kesimpulan 1. Timbulan sampah Kecamatan Tegalsari adalah 0,23 kg/orang.hari. Komposisi terbesar adalah sampah basah (sisa sampah makanan) yaitu 69,7%, sampah plastik sebesar 10,39%, sampah kertas dan kardus sebesar 8,56%, sampah kaleng 2,74% dan terendah adalah sampah karet yaitu 0,31 %
Kesimpulan 2. Emisi karbon: Metode IPCC tanpa 3R Metode IPCC dengan 3R
=544,32 MTCE/tahun =323,68 MTCE/tahun
Metode US-EPA tanpa 3R melepas emisi karbon sebesar 3634,18 MTCE/tahun menyimpan sebesar 3,22 MTCE/tahun
Metode US-EPA dengan 3R melepas emisi karbon sebesar 647,98 MTCE/tahun menyimpan sebesar 2989,41 MTCE/tahun
Kesimpulan
3. Rekomendasi pengelolaan sampah yang dapat digunakan pada Kecamatan Tegalsari adalah memaksimalkan kegiatan mendaur ulang
sampah, melakukan pemilahan sampah dengan mewujudkan potensi kegiatan 3R, menambah fasilitas penunjang kegiatan daur ulang dan pengomposan, serta mengadakan sosialisasi ke masyarakat mengenai efek pengelolaan sampah permukiman dalam terjadinya pemanasan global
