pemanfaatan limbah gas

PEMANFAATAN LIMBAH GAS

            Limbah gas atau polutan yang berbahaya bagi kehidupan manusia dan keberlangsungan keseimbangan lingkungan di dunia harus segera dirubah menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi kehidupan manusia maupun lingkungan, antara lain:

A.        GAS SO₂

            Pada beberapa industri peleburan baja memanfaatkan kembali limbah gas SO₂ menjadi larutan asam sulfat yang agak kuat (75-80%) dengan menggunakan sistem oksidasi katalitik. Gas dilewatkan melalui suatu katalis dan melalui beberapa kondensor  untuk memproduksi asam. Pada beberapa industri, asam yang dihasilkan dapat digunakan sendiri (recovery), tetapi pada industri lainnya asam yang dihasilkan harus dijual.

B.        METHANE (GAS METAN)

 Methane merupakan salah satu polutan (Green House Gas) yang berbahaya dan dapat merusak ozon. Gas methane bersifat ekplosif (mudah meledak), untuk itu harus di kelola dengan baik agar tidak membabahayakan bagi lingkungan dan manusia. Gas methane berasal dari proses pembusukan yang terjadi pada sampah-sampah organik dan gas ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar non fosil yang ramah lingkungan yang lebih dikenal dengan biogas.  

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.

Biogas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam  pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil (Yudha et al.,2009).

Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan limbah.

Sumber – sumber gas methane, antara lain :

1.  Gas landfill

Gas landfill adalah gas yang dihasilkan oleh limbah padat yang dibuang di landfill. Sampah ditimbun dan ditekan secara mekanik dan tekanan dari lapisan diatasnya. Karena kondisinya menjadi anaerobik, bahan organik tersebut terurai dan gas landfill dihasilkan. Gas ini semakin berkumpul untuk kemudian perlahan-lahan terlepas ke atmosfer. Hal ini menjadi berbahaya karena:

·           dapat menyebabkan ledakan,

·           pemanasan global melalui metana yang merupakan gas rumah kaca, dan

·           material organik yang terlepas (volatile organic compounds) dapat menyebabkan (photochemical smog)

 

Dari sisi kehidupan sebuah landfill akan mengalami, proses dekomposisi, secara aerob maupun anaerob ketika pertama kali material diletakkan dalam pengisian, maka proses dekomposisi mengarah pada peristiwa aerob, ketika komponen oksigen dikonsumsi, maka landfill dianggap mengalami kondisi anaerob, lamanya tergantung pada suhu dan oksigen yang tersedia. Periode dekomposisi aerob lebih cepat dibanding dengan periode anaerob dalam proses ini.

Hasil yang diperoleh dari dekomposisi aerob adalah asam dan alkohol, yang dikonsumsi oleh mikroorganisme yang akan menghasilkan methana dan karbon dioksida. Gas methana menyebabkan kondisi gas masuk ke rumah. Menurut Fist (1967) konsentrasi ledakan dalam penelitiannya gas lain yang diproduksi secara anaerob adalah hidrogen sulfida yang berbau busuk dan mudah meledak.

Pembentukan gas pada lahan landfill dimulai dari penguraian bahan organik secara aerobik akan menghasilkan gas CO₂, sedangkan penguraian bahan organik pada kondisi anaerobik akan menghasilkan gas CH₄, H₂S, dan NH₃. Gas CH₄ perlu ditangani karena merupakan salah satu gas rumah kaca serta sifatnya mudah terbakar. Sedangkan gas H₂S, dan NH₃ merupakan sumber bau yang tidak enak.

            Gas landfill adalah produk sampingan dari proses dekomposisi dari timbunan sampah yang terdiri dari unsur 50% metan (CH4), 50% karbon dioksida (CO2) dan <1% non-methane organic compound (NMOCs). Berbagai jejak gas seperti hidrogen sulfida, uap air, amonia, nitrogen dan berbagai senyawa organik yang mudah menguap (VOCs) juga ditemukan di gas landfill. Gas-gas tersebut dihasilkan oleh dekomposisi secara anaerobik oleh bahan-bahan organik. Jika ventilasi tidak benar metana bisa terakumulasi dan menyebabkan ledakan bila tercampur dengan udara, selain dapat menimbulkan smog (kabut gas beracun), serta pemanasan global.

Sistem sanitary landfill dilakukan dengan cara memasukkan sampah kedalam lubang selanjutnya diratakan dan dipadatkan kemudian ditutup dengan tanah yang gembur demikian seterusnya hingga menbentuk lapisan-lapisan (Fist,1967).

Untuk memanfatkan gas yang sudah terbentuk, proses selanjutnya adalah memasang pipa-pipa penyalur untuk mengeluarkan gas. Gas selanjutnya dialirkan menuju tabung pemurnian sebelum pada akhirnya dialirkan ke generator untuk memutar turbin.

Dalam penerapan sistem sanitary landfill yang perlu diperhatikan adalah luas area harus mencukupi, tanah untuk penutup harus gembur, permukaan tanah harus dalam dan agar ekonomis lokasi harus dekat dengan sampah sehingga biaya transportasi untuk mengangkut tanah tidak terlalu tinggi.

Biogas adalah campuran gas yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik yang terjadi pada material-material yang dapat terurai secara alami dalam kondisi anaerobik. Pada umumnya biogas terdiri atas :

gas metana (CH4)                    : 50 sampai 70 persen

gas karbon dioksida (CO2)     : 30 - 40 persen

Hidrogen (H2)                                    : 5 -10 persen

gas-gas lainnya                        : dalam jumlah yang sedikit

(Yadava and Hesse,1981; Abdulah, et al., 1991)

 

Nilai kalori dari 1 meter kubik biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.

Limbah biogas yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein, selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia. Pupuk organik dari biogas telah dicobakan pada tanaman jagung, bawang merah dan padi.

Dalam beberapa kasus, gas landfill mengandung siloksan. Selama proses pembakaran, silikon yang terkandung dalam siloksan tersebut akan dilepaskan dan dapat bereaksi dengan oksigen bebas atau elemen-elemen lain yang terkandung dalam gas tersebut. Akibatnya akan terbentuk deposit (endapan) yang umumnya mengandung silika (SiO₂) atau silikat (Si_xO_y) , tetapi deposit tersebut dapat juga mengandung kalsium, sulfur belerang, zinc (seng), atau fosfor. Deposit-deposit ini (umumnya berwarna putih) dapat menebal hingga beberapa millimeter di dalam mesin serta sangat sulit dihilangkan baik secara kimiawi maupun secara mekanik.

Pada internal combustion engines (mesin dengan pembakaran internal), deposit pada piston dan kepala silinder bersifat sangat abrasif, hingga jumlah yang sedikit saja sudah cukup untuk merusak mesin hingga perlu perawatan total pada operasi 5.000 jam atau kurang. Kerusakan yang terjadi serupa dengan yang diakibatkan karbon yang timbul selama mesin diesel bekerja ringan. Deposit pada turbin dari turbocharger akan menurunkan efisiensi charger tersebut.

Stirling engine lebih tahan terhadap siloksan, walaupun deposit pada tabungnya dapat mengurangi efisiensi.

 

Biogas terhadap gas alam

Jika biogas dibersihkan dari pengotor secara baik, ia akan memiliki karakteristik yang sama dengan gas alam. Jika hal ini dapat dicapai, produsen biogas dapat menjualnya langsung ke jaringan distribusi gas. Akan tetapi gas tersebut harus sangat bersih untuk mencapai kualitas pipeline. Air (H₂O), hidrogen sulfida (H₂S) dan partikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam jumlah besar di gas tersebut. Karbon dioksida jarang harus ikut dihilangkan, tetapi ia juga harus dipisahkan untuk mencapai gas kualitas pipeline. Jika biogas harus digunakan tanpa pembersihan yang ektensif, biasanya gas ini dicampur dengan gas alam untuk meningkatkan pembakaran. Biogas yang telah dibersihkan untuk mencapai kualitas pipeline dinamakan gas alam terbaharui.

 

Penggunaan gas alam terbaharui

Dalam bentuk ini, gas tersebut dapat digunakan sama seperti penggunaan gas alam. Pemanfaatannya seperti distribusi melalui jaringan gas, pembangkit listrik, pemanas ruangan dan pemanas air. Jika dikompresi, ia dapat menggantikan gas alam terkompresi (CNG) yang digunakan pada kendaraan.

2.         Gas Rawa

Menurut Mardana, biogas biasanya dikenal sebagai gas rawa atau lumpur. Gas campuran ini didapat dari proses perombakan kotoran ternak menjadi bahan organik oleh mikroba dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini populer dengan nama anaerob. Selama proses fermentasi, biogas pun terbentuk. (www.disnak.jabarprov.co.id)

Dari fermentasi ini, akan dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas metana (CH4), karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H2S. Metana yang dikandung biogas berjumlah 54 – 70 persen, sedang karbon dioksida antara 27 – 43 persen, sedangkan gas-gas lainnya hanya beberapa persen. Selama proses itu, mikroba yang bekerja butuh makanan. Makanan tersebut mengandung karbohidrat, lemak, protein, fosfor dan unsur-unsur mikro. Lewat siklus biokimia, nutrisi tadi akan diuraikan. Dengan begitu, akan dihasilkan energi untuk tumbuh. Dari proses pencernaan anaerobik ini akan dihasilkan gas metan.

Bila unsur-unsur dalam makanan tadi tak berada dalam takaran yang seimbang alias kurang, bisa dipastikan produksi enzim untuk menguraikan molekul karbon komplek oleh mikroba akan terhambat. Dalam pertumbuhan mikroba yang optimum biasanya dibutuhkan perbandingan unsur C : N : P sebesar 100 : 2,5 : 0,5. Selain masalah nutrisi, ada faktor lain yang perlu dicermati karena berpotensi mengganggu jalannya proses fermentasi. Untuk itu, saat menyiapkan bahan baku untuk produksi biogas, bahan-bahan pengganggu seperti antibiotik, desinfektan dan logam berat harus diperhatikan saksama.

Gas metan hasil fermentasi ini akan menyumbang nilai kalor yang dikandung biogas, besarnya antara 590 – 700 K.cal per kubik. Sumber utama nilai kalor biogas berasal dari gas metan itu, plus sedikit dari H2 serta CO. Sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tidak memiliki konstribusi dalam soal nilai panas tadi.
Sementara dalam hal tingkat nilai kalor yang dimiliki, biogas mempunyai keunggulan yang signifikan bila dibandingkan dengan sumber energi lainnya, seperti coalgas (586 K.cal/m3) ataupun watergas (302 K.cal/m3). Nilai kalor biogas itu lebih rendah bila dibandingkan dengan gas alam (967 K.cal/m3). Menurut D. Wibowo setiap kubik biogas setara dengan setengah kilogram gas alam cair (liquid petroleum gases), setengah liter bensin dan setengah liter minyak diesel. Biogas pun sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25 – 1,50 kilo watt hour (kwh).

Selain itu, biogas juga bisa dipakai sebagai bahan bakar untuk menggerakkan motor, namun biogas harus berada dalam kondisi tanpa H₂S karena gas ini dapat bersifat korosif pada motor. Hal ini dapat dilakukan dengan melewati biogas yang dihasilkan ke ferri oksida karena ferri oksida dapat mengikat Gas H₂S tersebut.

wet and dry scrubber

WET AND DRY SCRUBBER

WET SCRUBBER

Wet scrubber is a device that use a liquid (water) for the removal of source emission from effluent gas stream. The dirty gas stream is brought into contact with liquid by spraying it into the liquid; by forcing it through a pool of liquid; or by some other contact method. The advantage and disadvantages of using wet scrubber instead of some other control device depend on the pollutant (gas or particle) to be controlled.

DRY SCRUBBER :

Dry scrubber is a device which is used a dry absorption system to remove gaseous contaminants such as HCl and SO2 from effluent gas stream. The Basic Procedure of its operation is as follows. Alkaline sorbent materials are injected into the dirty flue gas. The acid gases begin to react with the alkaline sorbents to produce solid particulates salts that are collected by a particulate control device, usually  a fabric filter. The unreacted sorbent is also captured on the fabric filter cake, where additional acid gas react with the sorbent and is captured.

There are two types of dry scrubber system :

1.   Spray dryer

2.   Dry injection.

STUDI SAMPAH PADAT SUNGAI BENGAWAN SOLO

A. Pengantar

Bengawan Solo kini tak lagi penting bagi peradaban agraris di sekitarnya. Bengawan Solo masih dipercaya sebagai sarana irigasi persawahan di sekitarnya, menjadi sarana MCK bagi penduduk, dan menjadi sumber penghidupan bagi cukup banyak penduduk. Termasuk penambang pasir, pencari ikan, awak perahu penyeberangan dan lain-lain.

Dan ada lagi satu kelompok masyarakat yang tergantung pada Bengawan Solo: industri-industri yang bertumbuhan di Solo dan sekitarnya. Merekalah yang menjadi sang bengawan menjadi “tempat sampah raksasa”, tempatnya mencurahkan ribuan meter kubik limbah setiap tahun. Asal tahu saja, sama nasibnya dengan baik sungai lain di kawasan urban, sebagian besar industri yang berdiri di tepi Bengawan Solo membuang langsung limbah mereka ke dalam aliran sungai ini, tanpa memperhitungkan akibat yang ditimbulkannya kepada lingkungan hidup dan manusia yang hidup di sekitarnya.

Hal yang menakutkan terjadi apabila musim penghujan tiba. Ganasnya sungai terpanjang di Jawa yang mengaliri Jawa Tengah dan Jawa Timur dapat dilihat pada buku Sejarah Proyek Induk Pengambangan Wilayah Sungai Bengawan Solo. Sepanjang musim kemarau, sekitar hampir 0,5 juta meter kubik air sungai Bengawan Solo mengairi ribuan hektare sawah. Sebaliknya ketika musim hujan berlangsung, terutama ketika curah hujan rata-rata 2.100 milimeter, kelebihan airnya tidak bisa ditampung oleh Sungai Bengawan Solo. Sejak tahun 1863 sungai telah menimbulkan banjir di daerah hulu. Pada tahun 1966, banjir mengakibatkan kerusakan parah. Tidak hanya menyerang kota Solo, tetapi melewati batas Propinsi Jawa Tengah, terutama di bagian hilir seperti kota Ngawi, Bojonegoro dan Lamongan.

Tidak kurang dari 142.000 hektare lahan pertanian tersebar di 93 kecamatan tergenang air serta 182.000 rumah rusak dan 168 orang tewas. Selain itu, banjir merusakkan infrastruktur perekonomian, seperti 42 jembatan besar dan kecil yang menghubungkan antardesa dan kabupaten, 19 fasilitas irigasi, 5 kilometer rel kereta api dan 3,8 kilometer tanggul. Banjir awal tahun 1993 dan tahun 1994, sekalipun dinilai oleh masyarakat penghuni bantaran sungai di Bojonegoro sebagai cukup besar, tetapi masih kalah jauh dibandingkan kerugian yang diakibatkan pada tahun 1966. Sementara kerugian pada tahun 1993 lalu diperkirakan sekitar Rp 13,29 miliar, yang diderita oleh 200.000 petani akibat lahan pertanian seluas 15.000 hektare tergenang air, sebagian di antaranya siap panen serta 4.000 hektare pekarangan terendam air. Penderitaan ini dirasakan oleh warga yang tersebar di 220 buah desa pada 36 kecamatan mulai dari Tuban, Bojonegoro, Lamongan dan Gresik.

B. Identifikasi Karakteristik Sungai Bengawan Solo

1. Identifikasi Jenis Sampah Padat

Hampir sebagian besar sungai yang melintas kawasan perkotaan (apalagi kota besar yang berpenduduk sangat padat) menghadapi serbuan sampah atau limbah baik organik maupun anorganik, di samping gangguan ekosistem sungai bagian hulu, sehingga menimbulkan pendangkalan (sedimentasi) dan pencemaran bagian hilir. Sungai menjadi tumpahan berbagai macam barang sisa, baik dari perorangan, rumah tangga atau bekas aktivitas masyarakat pada umumnya. Dari limbah perkampungan, limbah kegiatan usaha (rumah potong hewan, cucian, industri garmen dan industri pencucian), buang hajat penduduk, bangkai hewan, plastik, kertas, besi, kaca mudah ditemukan di sungai.

Selain sungai mendangkal, airnya keruh, berbau dan debit airnya pun turun, suplai oksigen yang berkurang mengganggu kelangsungan biota air seperti alga atau ikan-ikan endemik. Kondisi air sungai yang demikian di lain pihak merangsang berkembangnya berbagai mikroorganisme patogen (bakteri dan virus), dan adanya bahan-bahan kimiawi berbahaya menjadikan sungai tidak aman bila digunakan sebagai sumber air golongan B. Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga. Karena itu, bila pencemaran sungai terus menerus berlangsung, jelas sangat mempengaruhi tingkat pemanfaatannya.

2. Identifikasi Sumber Sampah

Sumber pencemaran didominasi limbah pabrik tekstil yang banyak terdapat di Kabupaten Karanganyar. Selain limbah industri, limbah rumah sakit dan hotel berbintang maupun melati juga mempunyai andil terjadinya pencemaran. Pencemaran air (sungai) itu, juga disebabkan oleh sampah domestik yang dibuang ke sungai. Kerusakan lingkungan akibat penggundulan hutan atau perubahan tata guna lahan juga mempunyai andil dalam pencemaran air, yaitu berasal dari zat padat yang terlarut. Pencemaran air Sungai Bengawan Solo itu penting untuk diperhatikan, karena ada kecenderungan terus meningkat. Ditambah lagi air Bengawan Solo digunakan sebagai bahan baku Perusahaan Daerah Air Minum di Cepu (Jateng) dan Bojonegoro (Jatim).

Jika hal ini terus dibiarkan, maka beberapa tahun kedepan kita akan kehilangan sumber kehidupan yang solama ini diandalkan masyarakat solo dan sekitarnya untuk memenuhi kebutuhan mereka sehari- hari. Oleh sebab itu dibutuhkan penanganan yang serius mengenai kelangsungan sungai bengawan solo baik dari pemerintah maupun masyarakat pada umunmya.

3. Identifikasi Deponi Sampah

Jenis sampah yang ada di sepanjang sungai bengawan solo di bagian bantaran jembatan Mojo Semanggi adalah sampah organic dan anorganik, tetapi lebih dio dominasi sampah anorganik dari buangan pabrik dan rumah tangga atau domestic. Sampah-sampah tersebut menghambat aliran air dan menyebabkan pendangkalan sungai. Hal ini akan berakibat pada kehidupan atau ekosistem pada air sungai. Keberadaan sampah tersebut juga menyebabkan kekeruhan pada air sungai. Masih banyak penduduk dan industry-industri tkstil dan industry rumah tangga yang membuang sampah padat dan limbah cairnya ke Sungai Bengawan Solo.

Kedasaran masyarakat akan eko-hidraulik kawasan perairan masih sangat rendah. Apadahal kesadaran tersebut nantinya akan berpengaruh untuk kehidupan anak cucu di masa yang akan datang

4. Identifikasi Volume

Setelah dikumpulkan sampah-sampah tersebut dalam karung, kemudian dibawa ke gudang Tempat Pembuangan Akhir Sampah Putri Cempo untuk sekalian dibuang dan yang dibisa diolah dilakukan pengolahan misalnya untuk dikompos dan di daur ulang dijual ke lapak-lapak atau Bandar sampah daur ulang. Di TPA ini dilakukan beberapa proses identifikasi berat dan volume sampah. Langkah-langkahnya bisa dilihat sebagai berikut :

1) Pengukuran dan Perhitungan

Pengukuran dan perhitungan contoh timbulan sampah harus mengikuti ketentuan sebagai berikut :

a) Satuan yang digunakan dalam pengukuran timbulan sampah adalah

Volume basah (asal) : L/unit/hari

Berat basah (asal) : kg/unit/hari

b) Satuan yang digunakan dalam pengukuran komposisi sampah adalah dalam % basah/asal.

c) Jumlah unit masing-masing lokasi pengambilan contoh timbulan, yaitu : jumlah jiwa per keluarga

d) Metode pengukuran contoh timbulan sampah yaitu :

• Sampah terkumpul diukur volume dengan wadah pengukur 40 L dan ditimbang beratnya, dan atau

• Sampah terkumpul diukur dalam bak pengukur besar 500 L dan ditimbang beratnya, kemudian dipisahkan berdasarkan komponen komposisi sampah dan ditimbang beratnya.

2) Peralatan dan Perlengkapan

Peralatan dan perlengkapan yang digunakan terdiri dari :

• Alat pengambil contoh berupa kantong plastik dengan volume 40 L.

• Alat pengukur volume contoh berupa kotak berukuran 20 cm x 20 cm x 100 cm, yang dilengkapi dengan skala tinggi (4 buah)

• Timbangan

• Meteran untuk skala tinggi

• Alat pengukur volume contoh berupa bak berukuran 1 m x 1 m x 1 m yang dilengkapi dengan skala tinggi

• Perlengkapan berupa alat pemindah (seperti sekop) dan sarung tangan.

3) Melakukan pengambilan dan pengukuran contoh timbulan dan komposisi sampah sebagai berikut :

a) Membagikan kusioner dan kantong plastik yang sudah diberi tanda kepada sumber sampah sehari sebelum dikumpulkan

b) Mencatat jumlah unit masing-masing penghasil sampah

c) Mengumpulkan kantong plastik yang sudah terisi sampah

d) Mengangkut seluruh kantong plastik ke tempat pengukuran

e) Menimbang kotak pengukur

f) Menuang secara bergiliran contoh tersebut ke kotak pengukur 40 L

g) Menghentakkan kotak contoh sebanyak tiga kali dengan mengangkat kotak setinggi 20 cm, lalu dijatuhkan ke tanah

h) Mengukur dan mencatat volume sampah (Vs)

i) Menimbang dan mencatat berat sampah (Bs)

j) Menimbang bak pengukur 500 L

k) Mencampur seluruh contoh dari setiap lokasi pengambilan dalam bak pengukur 500L

l) Mengukur dan mencatat volume sampah.

m) Menimbang dan mencatat berat sampah.

n) Memilah contoh berdasarkan komponen komposisi sampah

o) Menimbang dan mencatat berat sampah

p) Menghitung komponen komposisi sampah

Dari hasil pengukuran didapatkan volume sampah total 14,266 L = 0,01427 m3

Berat jenis sampah = 0,197 kg/m3

1. Berat sampah

= volume sampah x 0,197 kg/m3

= 0,01427 m3 x 0,197 kg/m3

= 0,002811 kg

2. Berat sampah organik

= berat sampah x prosentase sampah organik

= 0,002811 kg x 63.01 %

= 0,00177 kg

3. Volume sampah organik

= berat sampah organik : 0,197 kg/m3

= 0,00177 kg : 0,197 kg/m3

= 0,00899 m3/hari

5. Identifikasi harga tiap komponen apabila dijual

6. Penyelesaian Permasalahan

Salah satu dampak pembangunan adalah perubahan kondisi badan dan mutu air di dalamnya, baik pada badan perairan dekat proyek pembangunan maupun yang ada di sekitarnya, pada permukaan tanah maupun di bawah permukaan tanah. Sebaliknya kondisi perairan dan mutu aimya dapat mempengaruhi proyek pengairan. Perubahan mutu air dapat disebabkan oleh pencemaran, baik pencemaran fisik, kimia, maupun biologik.

Kriteria mutu air diterapkan untuk menentukan kebijaksanaan perlindungan sumberdaya air dalam jangka panjang, sedangkan baku mutu air limbah (effuent standard) dipergunakan untuk perencanaan, perizinan dan pengawasan mutu air limbah dari berbagai sektor seperti pertambangan dan lain-lain. Kriteria kualitas sumber air di Indonesia ditetapkan berdasarkan pemanfaatan sumber-sumber air tersebut dan mutu yang disyaratkan, sedang baku mutu air limbah ditetapkan berdasarkan karakteristik suatu sumber air penamping buangan tersebut dan pemanfaatannya. Sehubungan dengan hal tersebut di atas diperlukan suatu pengelolaan dan penanganan air dengan maksud antara lain: 1) mendapatkan air yang terjamin kualitas kesehatannya; 2) mendapatkan air yang bebas dari kekeruhan, warna dan bau; 3) menyediakan produk air yang sehat dan nyaman; dan 4) menjaga kebutuhan air konsumen

Pengenceran dan penguraian polutan air tanah sulit sekali karena airnya tidak mengalir dan tidak mengandung bakteri pengurai yang aerob, jadi air tanah yang tercemar akan tetap tercemar dalam waktu yang lama, walau tidak ada bahan pencemaran yang masuk. Oleh karena itu banyak usaha untuk menjaga agar tanah tetap bersih, misalnya:

1. Menempatkan daerah industri atau pabrik jauh dari daerah pemukiman atau perumahan

2. Pembuangan limbah industri diatur sehinga tidak mencemari lingkungan atau ekosistem

3. Pengawasan terhadap penggunaan jenis- jenis pestisida dan zat – zat kimia lain yang dapat menimbulkan pencemaran

4. Memperluas gerakan penghijauan

5. Tindakan tegas terhadap perilaku pencemaran lingkungan

6. Memberikan kesadaran terhadap masyarakat tentang arti lingkungan hidup sehingga manusia lebih mencintai lingkungannya

7. Melakukan intensifikasi pertanian

Adapun cara lain untuk mengatasi polusi air atau yang dikenal dengan sebutan banjir. Banjir ada dua macam yaitu banjir banding dan banjir genangan.

1. Banjir banding dapat diatasi secar meluas dengan didukung berbagai disiplin ilmu

2. Banjir genangan dapat diatasi dengan memebersihakan air dari penyumbatan yang mengakibatkan air meluap

Banyak orang mengatakan “ lebih baik mencegah dari pada mengatasi”, hal ini berlaku pula pada banjir genangan. Ada beberapa langkah- langkah yang dilakukan untuk mencegak banjir genangan yaitu:

1. Dalam perencanaan jalan- jalan lingkungan baik program pemerintah maupun swadaya masyarakat sebaiknya memilih material bahan yang menyerap air misalnya penggunaan bahan dari pavling blok ( blok- blok adukan beton yang disusun denagn rongga- rongga resapan air disela- selanya. Hal yang tidak kalah pentingnya adalah penataan saluran lingkungan, pembuatannyapun harus bersamaan dengan pembuatan jalan tersebut

2. Apabila di halaman pekarangan- pekarangan rumah kita masih terdapat ruang- ruang terbuka, buatlah sumur- sumur resapan air hujan sebanyak- banyaknya. Fungsi sumur resapan air ini untuk mempercepat air meresapke dalam tanah. Dengan membuat sumur resapan air tersebut, sebenarnya kita dapat memperoleh manfaat seperti berikut:

o Persediaan air bersih dalam tanah disekitar rumah kita cukup baik dan banyak

o Tanah bekas galian sumur dapat dipergunakan untuk menimbun lahan- lahan yang rendah atau meninggikan lantai rumah

o Apabila air hujan tidak tertampung oleh selokan- selokan rumah, dapat dialirkan ke sumur- sumur resapan. Jangan membuang sampah atau mengeluarkan air limbah rumah tangga (air bekas mandi, cucian dan sebagainya) ke dalam sumur resapan karena bias mencemari kandungan air tanah

o Apabila air banjir masuk ke rumah menapai ketinggian 20- 50 cm, satu- satunya jalan adalah meninggikan lantai rumah kita di atas ambang permukaan air banjir.

o Cara lain adalah membuat tanggul di depan pintu masuk rumah kita. Cara ini sudah umum dilakukan orang, hanya saja teknisnya sering kurang terencana secara mendetail.

Jurnal Tugas Akhir Ku

STUDI POTENSI REDUKSI SAMPAH MELALUI KOMPOSTING DAN DAUR ULANG DI KECAMATAN JEBRES KOTA SURAKARTA
(Studi Kasus : Kecamatan Jebres Kota Surakarta)

Rosiana Indrawati , Ika Bagus Priyambada, Badrus Zaman*)

ABSTRACK

Pada tahun 2008, komposisi sampah Kecamatan Jebres adalah 63,01 % sampah organik dan 36,99 % sampah anorganik. Pengelolaan persampahan Kecamatan Jebres bisa dioptimalkan dengan penerapan konsep daur ulang dan komposting untuk mengurangi timbulan sampah Kecamatan Jebres. Pada tahun 2008, sampah yang dihasilkan adalah 323,914 m3/hari dan pada tahun 2027 meningkat menjadi 594,978 m3/hari. Penerapan daur ulang dan komposting dapat mengurangi jumlah timbulan yang masuk ke TPA. Dalam konsep reduksi sampah dengan komposting dan daur ulang ini pada awal perencanaan tahun 2008 dapat mengurangi volume sampah yang dibuang ke TPA dari 153,167 m3/hari menjadi 62,802 m3/hari Di sisi lain, pelaksanaan daur ulang dan komposting memiliki potensi ekonomi yang cukup besar. Pada tahun 2008 potensi ekonomi sampah Kecamatan Jebres adalah Rp. 31.859.313,00 per hari dan pada tahun 2027 meningkat menjadi Rp. 172.216.270,00 per hari. Selain itu konsep daur ulang komposting ini juga bisa membuka lapangan pekerjaan bagi pemulung dan pengangguran. Dimana kebutuhan pekerja untuk pelaksanaan konsep ini mencapai 265 pekerja pada tahun 2008 dan meningkat menjadi 816 pekerja pada tahun 2027.

Key words : Daur Ulang, Komposting, Sampah Anorganik, Sampah Organik

BaB I Prposal Tesis Natrium alginatku

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Industri batik di Indonesia khususnya Kota Surakarta maupun Kabupaten Sukoharjo kebanyakan merupakan industri rumah tangga dengan rata-rata produksinya 400 m/hari/ perajin dan air limbah rata-rata sekitar 100 m3 /hari yang langsung dibuang ke sungai Premulung dan Bengawan Solo. Pada proses industri batik cetak dari persiapan kain putih, pengkanjian dan penghilangan kanji, pewarnaan (deying), pencetakan (printing), pencelupan, pengeringan, pencucian sampai penyempurnaan menghasilkan pencemar limbah cair dengan parameter BOD, COD dan bahan lain dari zat pewarna yang dipakai mengandung seperti zat organik, dan logam berat.(Muljadi, 2005)
Menurut Muljadi (2005), karakteristik limbah batik cetak adalah meliputi karakteristik fisika yaitu warna, bau, zat padat tersuspensi , temperatur, sedangkan karakteristik kimia yaitu bahan organik, anorganik, fenol, sulfur, pH, logam berat senyawa racun (nitrit), maupun gas. Limbah cair industri batik cetak tersebut diatas adalah karakteristik berwarna keruh, berbusa, pH tinggi, konsentrasi BOD tinggi, kandungan lemak alkali dan zat warna dimana didalamnya terdapat kandungan logam berat. Senyawa logam berat yang bersifat toksis yang terdapat pada buangan industri batik cetak, diduga krom(Cr), Timbal (Pb), Nikel (Ni), tembaga (Cu), dan mangan (Mn).
Logam berat adalah unsur logam dengan berat jenis lebih besar dari 5 gram/cm3 dan bersifat toksik (Sutamihardja dkk, 1982). Dikatakan toksik karena sulit terdegradasi sehingga dalam perairan dapat terakumulasi dalam organisme seperti ikan, karang dan lain-lain. Logam berat ini banyak dihasilkan dari limbah industri seperti industri pelapisan logam dan industri tekstil.
Limbah yang mengandung logam berat perlu mendapat perhatian khusus, mengingat dalam konsentrasi tertentu dapat memberikan efek toksik (racun) yang berbahaya bagi kehidupan manusia dan ekosistem di sekitarnya. Banyak metode yang telah dikembangkan untuk menurukan kadar logam berat dari badan perairan, misalnya dengan teknik presipitasi, evaporasi, elektrokimia dan pemakaian resin (Lailun, 2007). Metode tersebut dianggap kurang efektif karena membutuhkan biaya yang cukup tinggi dalam pengoperasiannya.
Eceng gondok, tanaman asal Brasil yang didatangkan Kebun Raya Bogor pada tahun 1894, dahulu merupakan tanaman hias yang digandrungi karena bunganya yang berwarna ungu sangat menarik sebagai penghias kolam seperti Teratai. Eceng Gondok yang pada mulanya hanya dikenal sebagai tanaman gulma air, karena pertumbuhannya yang begitu cepat sehingga menutupi permukaan air, dan menimbulkan dampak pada menurunnya produksi di sektor perikanan juga menimbulkan permasalahan lingkungan lainnya, seperti cepatnya penguapan perairan. Namun, disamping sebagai tanaman yang merugikan, ternyata eceng gondok juga mempunyai beberapa manfaat, antara lain sebagai bahan baku kerajinan tangan yang akhir-akhir ini sedang marak pembuatan tas, dompet, aksesoris dari eceng gondok kering, sebagai pupuk dan makanan unggas, sebagai bahan baku kertas, dan sebagai adsorben logam berat pada beberapa limbah industri.
Penelitian tentang adsorpsi ion logam berat oleh biomassa eceng gondok telah banyak dilakukan. Dari hasil kajian tersebut, eceng gondok terbukti cukup efesien dalam menurunkan kadar ion logam berat yang terdapat dalam air tecemar (Baroroh, 2008). Metode yang digunakan juga bervariasi, baik yang langsung menggunakan tanaman eceng gondok hidup, maupun menggunakan eceng gondok dalam bentuk serbuk. Jika diaplikasikan di dalam pengolahan limbah, khususnya limbah cair, maka keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan. Penggunaan eceng gondok hidup memerlukan areal yang cukup luas untuk pembuatan kolam penampungan limbah sebagai media berkembangnya tanaman. Sementara, serbuk eceng gondok digunakan untuk pengolahan limbah sebagai adsorben di dalam kolom adsorpsi. Kendala yang dihadapi adalah serbuk eceng gondok akan sulit untuk dikeluarkan dalam kolom, dan memerlukan bantuan pompa pendorong untuk mengalirkan air limbah karena packing kolom yang sangat rapat. Dengan kolom yang sekarang tersedia, sewaktu dilakukan variasi ukuran serbuk dengan ukuran yang sangat halus, kolom tidak sanggup lagi dilewati cairan, karena packingnya tertutup oleh serbuk-serbuk halus arang aktif (Subiarto, 2000). Berdasarkan hal tersebut, maka serbuk eceng gondok memerlukan penanganan lebih lanjut untuk bisa dijadikan sebagai media adsorben agar mudah digunakan.
Untuk itu, dalam penelitian ini digunakan metode pembuatan kapsul eceng gondok. Hal ini dilakukan untuk mempermudah pengeluaran eceng gondok dari dalam kolom. Enkapsulasi merupakan teknik pembuatan kapsul terhadap suatu bahan aktif untuk keperluan tertentu. Enzim, sel makhluk hidup, hormon, obat-obatan, adsorben dan material bioaktif dapat dienkapsulasi. Enkapsulasi dilakukan dengan berbagai tujuan. Misalnya, dalam bidang farmasi untuk membungkus vitamin yang dapat rusak karena kontak dengan oksigen, untuk menghambat penguapan zat yang bersifat mudah menguap, atau untuk mengurangi rasa dan bau dari suatu zat.

1.2 Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini, masalah yang dirumuskan adalah sebagai berikut :
1) Berapa kondisi optimum adsorpsi eceng gondok terenkapsulasi natrium alginat terhadap ion logam Cu2+ dengan variasi pH dan konsentrasi awal Cu2+ dengan menggunakan metode batch?
2) Seberapa besar kapasitas adsorpsi eceng gondok terenkapsulasi terhadap ion logam Cu terenkapsulasi natrium alginat terhadap ion logam Cu2+ dan dan menghitung konstanta isotherm Langmuir dan Freundlich pada limbah industri batik cetak surakarta.
3) Bagaimana hubungan variasi laju alir dan waktu kontak terhadap kemampuan jerap ion Cu2+ oleh Serbuk Eceng Gondok (SEG) terenkapsulasi natrium alginat dengan menggunakan metode kolom adsorpsi pada limbah cair industri batik cetak di Surakarta.




1.3 Tujuan Penelitian
1) Mengetahui kondisi optimum adsorpsi oleh eceng gondok terenkapsulasi natrium alginat terhadap ion logam Cu2+ dengan variasi pH dan konsentrasi awal Cu2+ dengan menggunakan metode batch.
2) Mengetahui seberapa besar kapasitas adsorpsi dari eceng gondok terenkapsulasi natrium alginat terhadap ion logam Cu2+ dan menghitung tetapan isotherm Langmuir dan Freundlich pada limbah industri batik cetak surakarta.
3) Mengetahui hubungan variasi laju alir dan waktu kontak terhadap kemampuan jerap ion logam Cu2+ oleh kapsul SEG terenkapsulasi natrium alginat dengan menggunakan metode kolom adsorpsi pada limbah cair industri batik cetak di Surakarta.

1.4 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, hanya dibatasi pada :
1) Penelitian bersifat eksperimental laboratorium.
2) Logam berat yang dijerap adalah ion logam Cu2+.
3) Pengujian terhadap serbuk eceng gondok (SEG) terenkapsulasi natrium alginat dilakukan terhadap ion logam Cu2+ melalui metode batch dan metode kontinyu menggunakan kolom adsorpsi.
4) Limbah yang digunakan adalah limbah cair industri batik cetak di Surakarta

1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi berbagai pihak, diantaranya :
1) Memanfaatkan tanaman eceng gondok untuk pengolahan limbah tekstil
2) Memberikan inovasi pengolahan limbah tekstil dengan eceng gondok yang dienkapsulasi.
3) Memberikan ide dan bahan masukan dan perbaikan bagi peneliti lain untuk melakukan penelitian sejenis tetapi dengan teknik lain.

1.6 Keaslian Penelitian
Penelitian tentang adsorpsi logam berat Cu menggunakan eceng gondok telah banyak dilakukan sebelumnya, akan tetapi penelitian mengenai pembuatan kapsul serbuk eceng gondok dengan natrium alginat sebagai penjerap ion logam Cu2+ penggunaannya dengan metode batch dan kolom adsorpsi menggunakan variasi laju alir,pH dan konsentrasi belum ada. Adapun penelitian sebelumnya yang terkait dengan penelitian ini antara lain :
1. Setiaka, Widiastuti (2010). Adsorpsi Ion Logam Cu(II) Dalam Larutan Pada Abu Dasar Batubara Menggunakan Metode Kolom. Kolom yang digunakan memiliki diameter 1 cm, tinggi 13,5 cm dan tinggi adsorben 4 cm. laju alir pada system kolom divariasikan pada 1,5 mL/menit, 3 mL/menit dan 4 mL/menit, digunakan model Thomas untuk menentukan kapasitas adsorpsinya. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin tinggi laju alirnya, maka kapasitas adsorpsi ion logam Cu(II) pada abu dasar semakin meningkat. Masing-masing memiliki kapasitas adsorpsi 79,792 mg/g ; 89,507 mg/g ; 96,752 mg/g.
2. Murniyarti, Dkk (2008) melakukan penelitian tentang Studi proses adsorpsi-desorpsi ion logam Pb(II), Cu(II) dan Cd(II) terhadap pengaruh waktu dan konsentrasi pada biomassa Nannochloropsis sp. Yang terenkapsulasi aqua-gel silika dengan metode kontinyu. Nannochloropsis sp. ini sangat rentan terhadap degradasi oleh mikroorganisme sehingga diterapkan teknik enkapsulasi untuk mengatasinya serta proses adsorpsi dilakukan dengan menggunakan kolom adsorpsi yang dikendalikan secara elektronik (metode kontinyu) agar proses berjalan lebih cepat.
3. Yunita (2009) melakukan penelitian tentang Aktivasi Bagasse Fly Ash (BFA) untuk Adsorpsi Cu (II) secara Batch dan Kontinyu: Eksperimen dan Pemodelan. Pada penelitian kali ini dilakukan dua metode adsorpsi Cu (II) oleh BFA yaitu batch dan kontinyu Percobaan secara batch bertujuan untuk mencari kesetimbangan adsorpsi pada berbagai pH untuk BFA non aktivasi dan BFA teraktivasi. Sedangkan penelitian secara kontinyu bertujuan mencari hubungan kurva breakthrough dengan variasi bulk density untuk BFA non aktivasi dan BFA teraktivasi. Kurva breakthrough diperoleh dari percobaan adsorpsi secara kontinyu menggunakan kolom yang berisi BFA sebagai adsorben. Ketinggian bed yang digunakan adalah 19,5 cm dengan diameter kolom 3,5 cm.