STUDI POLA PENGGUNAAN TANGKI SEPTIK DAN EMISI KARBONDIOKSIDA (CO2) DAN METANA (CH4) DARI TANGKI SEPTIK DI SURABAYA BAGIAN SELATAN Oleh : Dian Ayu Eka Wati 3307100025 Dosen Pembimbing Susi Agustina Wilujeng, ST.,MT.
Latar BeLakang Pemanasan Global yang diakibatkan oleh Gas Rumah Kaca (GRK) Emisi gas karbon dioksida (CO2) dan metan (CH4) yang ada di dalam tangki Kurang sadarnya masyarakat tentang dampak yang ditimbulkan oleh tangki septik.
Rumusan Masalah Bagaimana pola penggunaan tangki septik yang ada di Surabaya bagian Selatan.
Berapa emisi karbondioksida (CO2) dan methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di Surabaya Timur dan Selatan
Tujuan penelitian
1 2
• Mengetahui pola penggunaan tangki septik yang ada di wilayah Surabaya bagian Selatan.
• Menghitung besarnya emisi karbondioksida (CO2) dan methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di wilayah Surabaya bagian Selatan.
Tinjauan Pustaka Pemanasan Global • Pemanasan global adalah meningkatnya temperatur global pada permukaan bumi yang dikarenakan oleh gas rumah kaca. • Timbunan gas-gas rumah kaca seperti karbondioksida, metana, nitratoksida, dan clorofluorocarbon (CFC) di atmosfer.
CO2 • Karbondioksida (CO2) merupakan sejenis senyawa kimia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar yang ada di atmosfer bumi. Karbondioksida (CO2) adalah salah satu gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.
Lanjutan... CH4 • Gas rumah kaca kedua yang paling berbahaya dalam kontribusi , menyebabkan perubahan iklim dan CH4 mempunyai efektifitas dalam menangkap panas kira-kira 25 kali lebih besar daripada CO2
Tangki Septik • Tangki kedap air dan merupakan tempat pengolahan limbah domestik, yang terdiri dari dua atau lebih kompartemen, di mana aliran sanitasi ditahan untuk memproses sedimentasi lumpur secara alamiah.
Proses Pembentukan CO2 dan CH4 yang terjadi Hidrolisis Bakteri memutuskan rantai panjang karbohidrat komplek, protein dan lipida menjadi senyawa rantai pendek.
Asidogenesis bakteri acidogenesis mengubah hasil dari tahap hidrolisis menjadi asam organik.
Lanjutan... Asetogenesis pembentukan senyawa asetat dari asam-asam organik yang dibentuk pada tahap Acidogenesis
Metanogenesis Terjadi pembentukan gas methana dari senyawa asetat, ataupun dari hidrogen dan CO2 oleh bakteri metanogen
Metodologi Penelitian KERANGKA PENELITIAN
Latar Belakang Kajian Pustaka: • Pemanasan global dan efek rumah kaca
• • • •
Gas rumah kaca (karbondioksida dan (CO2) dan methana (CH4) Gambaran umum Kota Surabaya Tangki septik SNI 03-2398-1991 tentang Tangki septik
•
Gap
• •
Pemanasan Global telah menjadi isu internasional sejak beberapa dekade terkahir Berdasarkan data BPS, penduduk kota Surabaya tahun 2007 sebanyak 2.829.486 jiwa Berdasarkan data BPS presentase penggunaan tangki septic di Kota Surabaya sebanyak 87,5%, menggunakan cubluk (lubang tanah) 9,02%, langsung ke sungai/ danau/laut 3,13%.
Rumusan masalah:
•
•
§
Realitas:
Bagaimana pola penggunaan tangki septik yang ada di wilayah Surabaya bagian Selatan. Berapa emisi karbondioksida (CO2) dan methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di wilayah Surabaya bagian Selatan.
Data primer: Kusioner
• •
• • • •
Data Sekunder: Data dari BPS BLH Textbook Jurnal Ilmiah
Analisis Data perhitungan hasil kusioner (tabulasi data) Perhitungan besar emisi CO2 dan CH4
Tujuan:
•
•
Menentukan pola penggunaan tangki septik yang ada di wilayah Surabaya bagian Selatan. Menentukan besarnya emisi karbondioksida (CO2) dan methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di wilayah Surabaya bagian Selatan.
Akan diperoleh pola dari penggunaan tangki septik dan besar emisi CO2 dan CH4 yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di wilayah Surabaya Bagian Selatan.
Langkah Kerja Pengumpulan Data
Analisa dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Pengumpulan Data Primer Kuisioner
Sekunder Text Book Jurnal ilmiah
Pengolahan Data Pengolahan Data dengan program SPPS (Statistical Package For The Social Science)
Mengetahui faktorfaktor yang berhubungan dengan pola penggunaan tangki septiki
Perhitungan gas secara teoritis dengan menggunakan cara stoikiometri
Menghitung emisi gas karbondioksida (CO2) dan metana (CH4) yang ada dalam tangki septik
Analisis hasil survey Karaketristik Responden: Dari tingkat pendidikan mayoristas responden mempunyai pendidikan SMA sebanyak 48%, SD 24%, SMP 16%, Sarjana 12% Mayoritas responden memiliki penghasilan Rp 500.000,00-Rp 1.115.000,00 sebanyak 40%
Lokasi survey
Lanjutan... Kepemilikan tangki septik : Dari 100 orang responden 92% memiliki tangki septik dan 8% tidak memiliki tangki septik Dari yang memiliki tangki septik sebanyak 77% dihubungan dengan sumur resapan dan sisanya tidak berhubungan.
Jenis WC
Tangki septik
Lanjutan... Pola penggunaan tangki septik : Banyak responden yang tidak pernah melakukan penggurasan tangki septik, sebanyak 54% tidak pernah melakukan penggurasan.
Perhitungan karbondioksida (CO2) dan metana (CH4) dalam tangki septik Perhitungan gas dihitung dengan menggunakan cara stoikiometri Cara stoikiometri, yaitu dengan mengetahui komposisi kimia penyusun limbah yang akan digunakan sebagai penghasil biogas. Bentuk CaHbOcNd dan CwHxOyNz merupakan komposisi dari bahan organic pada awal dan akhir proses menggunakan persamaan berikut:
• Menurut Liu et al, 2008 didapatkan senyawa kimia yang ada dalam feces adalah C100H170O61N5S0,1dan sedangkan urine adalah C100H331O86N151S0,2. • Menurut Soeparman, 2002 didapatkan tabel tentang karakterisktik tinja sebagai berikut:
Keterangan Tinja Air seni Jumlah
Berat Kering Berat Basah Gram/orang/hari 135-270 35-70 1.000-1.300 50-70 1.135-1.570 85-140
Massa( g ) Mr
Perhitungan untuk limbah black water dari feces
C1000 H 1700 O610 N 50 S1 + 308 H 2 O → 541CH 4 + 459CO 2 + 50 NH 3 + H 2 S Mr =(12x1000)+(1x1700)+(16x610)+(14x50)+ (32x1) =12000+1700+9760+700+32 = 24192 Perhitungan dilakukan pada 3 kondisi : Berat kering minimal feces : 35 gr/org.hari Berat kering Rata-rata feces : 52,5 gr/org.hari Berat kering maksimal feces : 70 gr/org.hari
Mol =
Massa ( g ) Mr
Massa CH4 = mol x koefisien CH4 Massa CO2 = mol x koefisien CO2
Dari hasil perhitungan didapatkan : Massa CH4 Minimal Massa CH4 Rata-rata Massa CH4 Maksimal
: 12,55 g/org.hari : 18,17 g/org.hari : 25,01 g/org.hari
Massa CO2 Minimal Massa CO2 Rata-rata Massa CO2 Maksimal
: 29,28 g/org.hari : 43,82 g/org.hari : 58,36 g/org.hari
Perhitungan untuk limbah black water dari urine C1000 H 3310O860 N1510 S 2 + 876 H 2O → 132CH 4 + 868CO2 + 1510 NH 3 + 2 H 2 S Mr
=(12x1000)+(1x3310)+(16x860)+(14x1510)+ (32x2) =12000+3310+21140+13760+64 = 50274
Perhitungan dilakukan pada 3 kondisi : Berat kering minimal urine : 50 gr/org.hari Berat kering Rata-rata urine : 60 gr/org.hari Berat kering maksimal urine : 70 gr/org.hari
Mol =
Massa ( g ) Mr
Massa CH4 = mol x koefisien CH4 Massa CO2 = mol x koefisien CO2
Dari hasil perhitungan didapatkan : Massa CH4 Minimal Massa CH4 Rata-rata Massa CH4 Maksimal
: 2,10 g/org.hari : 2,55 g/org.hari : 2,940 g/org.hari
Massa CO2 Minimal Massa CO2 Rata-rata Massa CO2 Maksimal
: 37,96 g/org.hari : 45,56 g/org.hari : 53,16 g/org.hari
Perhitungan Massa Total CH4 Massa CH4 total (min) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 12,55 g/org.hari + 2,1 g/org.hari = 14,65 g/org.hari Massa CH4 total (rata”) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 18,17g/org.hari + 2,558 g/org.hari = 20,72 g/org.hari Massa CH4 total (maks) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 25,01 g/org.hari + 2,94 g/org.hari = 27,95g/org.hari Perhitungan Massa CO2 Massa CO2 total (min) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 29,28 g/org.hari + 37,96 g/org.hari = 67,24 g/org.hari Massa CO2 total (rata”) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 43,82 g/org.hari + 45,56 g/org.hari = 89,38g/org.hari Massa CO2 total (maks) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 58,36 g/org.hari + 53,16 g/org.hari = 111,52g/org.hari
Perhitungan Massa CH4 per KK (1 KK= 4orang) Massa CH4 (min) per KK = org dlm KK x massa CH4 total = 4 x 14,65 g/org.hari = 58,6 g/KK.hari Massa CH4 (rata”) per KK = org dlm KK x massa CH4 total = 4 x 20,72 g/org.hari = 82,88 g/KK.hari Massa CH4 (maks) per KK = org dlm KK x massa CH4 total = 4 x27,95 g/org.hari = 111,8g/KK.hari Perhitungan Massa CO2 per KK (1 KK= 4orang) Massa CO2 (min) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 67,24 g/org.hari = 268,96 g/KK.hari Massa CO2 (rata”) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 89,38g/org.hari = 357,52 g/KK.hari Massa CO2 (maks) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 111,52g/org.hari = 446,08 g/KK.hari
Perhitungan Massa CH4 Total Massa CH4 (min) = massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 58,6 g/KK x 344504 KK x 365 = 7368,59ton/tahun =7,36 Gg/tahun Massa CH4 (rata”) = massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 82,88 g/KK x 344504 KK x 365 = 10421,65ton /tahun =10,42 Gg/tahun Massa CH4 (maks) = massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 111,8 g/KK x 344504 KK x 365 = 14058,17ton/tahun = 14,05 Gg/tahun Perhitungan Massa CO2 Total Massa CO2 (min) = massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 268,96 g/KK x 344504 KK x 365 = 33820,09ton/tahun = 33,82 Gg/tahun Massa CO2 (rata) = massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 357,52 g/KK x 344504 KK x 365 = 44955,98ton /tahun = 44,95 Gg/tahun Massa CO2 (maks) = massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 446,08 g/KK x 344504 KK x 365 = 56091,86ton /tahun = 56,09Gg/tahun
Perbandingan emisi Gas karbondioksida (CO2) dan metana (CH4)
Perbandingan emisi Gas karbondioksida (CO2) yang berkontribusi di Indonesia
Kesimpulan
1. a. Pola penggunaan Tangki Septik: • Kepemilikan tangki septik di Surabaya Bagian selatan sebanyak 93%, didapatkan dari hasil yang memiliki tangki septik yang terhubung dan mempunyai sumur resapan sebanyak 77%. • Dari seluruh rumah yang memiliki tangki septik, hanya 4% yang melakukan intensitas pengurasan yang baik b Faktor-faktor yang mempengaruhi dari pola penggunaan tangki septik : § Tingkat pendidikan dan pendapatan pada responden pengelolaan limbah tinja § Kepemilikan tangki septik tingkat pendidikan pada responden § Intensitas penggurasan tangki septik yang dilakukan oleh responden tingkat pendidikan pada responden.
4. a. Emisi CH4 yang dihasilkan dari limbah air limbah domestik (black water) • Berat Minimal = 7,36 Gg/tahun • Berat Rata-rata = 10,42 Gg/tahun • Berat Maksimal = 14,05 Gg/tahun b. Emisi CO2 yang dihasilkan dari limbah air limbah domestik (black water) • Berat Minimal = 33,82 Gg/tahun • Berat Rata-rata = 44,95 Gg/tahun • Berat Maksimal = 56,09Gg/tahun
Saran 1. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan cakupan wilayah penelitian yang lebih sempit agar dapat lebih spesifik mengetahui detail dari tangki septik. 2. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan cakupan jumlah responden yang lebih banyak karena kota surabaya memiliki jumlah penduduk yang cukup banyak. 3. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan pengukuran langsung pada tangki septik secara kuantitatif
Terima Kasih
