JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

S

1

Perhitungan Emisi Karbon Pengolahan SampahKota Probolinggo

Bunga Ayu Abadi dan Welly HerumurtiJurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember (ITS)Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail: herumurti@enviro.its.ac.id

Abstrak— Peningkatan jumlah penduduk di Kota Probolinggo berpotensi mengakibatkan kenaikan timbulan sampah. Peningkatan jumlah timbulan sampah akan mengakibatkan peningkatan jumlah sampah yang ditimbun di TPA yang menyebabkan bertambahnya beban TPA Kota Probolinggo. Selain itu, sampah yang ditimbun TPA akan mengalami dekomposisi dan menghasilkan emisi gas metana (CH4) dan karbondioksida (CO2) yang dapat menyebabkan pemanasan global.

Studi ini melakukan kajian mengenai pengolahan sampah eksisting yang dilakukan di Kota Probolinggo dengan menghitung jumlah emisi karbon (CH4 dan CO2). Perhitungan emisi karbon dilakukan pada kegiatan pembuangan sampah dan kegiatan daur ulang. Studi ini melakukan perhitungan jumlah timbulan dan komposisi sampah yang digunakan dalam perhitungan emisi karbon dengan menggunakan Pedoman IPCC.

Kesimpulan pada studi ini menunjukkan bahwa timbulan sampah TPA Kota Probolinggo sebesar 33.812,78 kg/hari. Komposisi sampah TPA secara umum sampah TPA mempunyai komposisi sampah terbesar yakni sampah sisa makanan. Sedangkan kegiatan komposting jumlah sampah kebun yang dikomposkan sebesar 563,3979 kg/hari dan sampah sisa makanan sebesar 1255,18 kg/hari. Emisi metana yang dihasilkan oleh pengolahan sampah Kota Probolinggo yakni sebesar 0,31 Gg CH4/tahun sedangkan untuk emisi karbondioksida sebesar 1,70Gg CO2 /tahun.

Kata Kunci—emisi karbon, pengolahan sampah, KotaProbolinggo

I. PENDAHULUANAMPAH merupakan masalah yang kerap dialami di daerah perkotaan termasuk Kota Probolinggo. Dikota besar sampah menjadi masalah baik dari segi jumlah maupun

dari jenisnya. Besar kecilnya masalah sampah tumbuh seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk yang ada dikota tersebut [1]. Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan peningkatan aktivitas penduduk yang berarti juga peningkatan jumlah timbulan sampah [2]. Penimbunan merupakan salah satu cara yang paling umum untuk pembuangan sampah kota [3]. Total penduduk Kota Probolinggo tahun 2011 sebanyak218.061 jiwa dengan jumlah timbulan sampah 13.121 ton/hari [4]. Jumlah sampah yang besar dapat memberikan dampak penting terhadap lingkungan serta bertambahnya beban TPA Kota Probolinggo.

Sampah perkotaan yang ditimbun ke TPA menjadi kontributor yang signifikan terhadap gas rumah kaca [5].

Potensi produksi gas rumah kaca berkaitan dengan komposisi sampah dan khususnya fraksi organik biodegradable yang pada akhirnya akan menimbulkan gas rumah kaca. Sebagian besar komposisi sampah kota di negara berkembang termasuk Indonesia didominasi oleh sampah organik biodegradable. Sampah organik biodegradable yang ditimbun TPA akan mengalami dekomposisi dan menghasilkan emisi gas metana (CH4) dan karbondioksida (CO2) yang dapat menyebabkan pemanasan global [6]. Metana, walaupun jumlahnya sedikit yang terdapat di atmosfer, namun pengaruhnya terhadap pemanasan global cukup signifikan [3]. Gas CO2 merupakan gas rumah kaca yang bersifat memantulkan kembali gelombang pendek dari bumi sehingga mengakibatkan suhu dipermukaan menjadi naik [7]. Peningkatan molekul-molekul CO2 dapat menyerap radiasi infra merah dari permukaan bumi. Jika konsentrasi CO2 terus meningkat, dikhawatirkan atmosfer menjadi panas sehingga menimbulkan perubahan suhu yang serius [8]. Oleh karena itu, perlu diketahui secara pasti jumlah emisi karbon yang terlepas ke lingkungan sehingga dapat ditentukan strategi sistem pengelolaan sampah yang paling efisien.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menghitung emisi karbon dari pengolahan sampah perkotaan menggunakan pendekatan IPCC. Lingkup perhitungan pada penelitian ini meliputi gas CH4 dan CO2. Studi ini melakukan perhitungan jumlah timbulan dan komposisi sampah yang digunakan dalam perhitungan emisi karbon dengan menggunakan Pedoman IPCC.

II. METODOLOGIMetode penelitian yang digunakan untuk menghitung emisi

karbon pengolahan sampah menggunakan pendekatan Pedoman Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) Tahun 2006 [9]. Pedoman IPCC Tahun 2006 merupakan metode yang dapat diterapkan untuk semua negara atau wilayah sebab pada pedoman tersebut memberikan nilai default, perkiraan dan metode perhitungan untuk mengatasi kurangnya data dengan menggunakan faktor emisi yang sudah ditentukan oleh IPCC [5]. Sesuai dengan Undang-Undang No.18 Tahun 2008, sampah perkotaan terdiri dari sampah rumah tangga, sampah sejenis rumah tangga dan sampah spesifik. Jenis sampah yang digunakan dalam penelitian ini yakni sampah rumah tangga dan sampah sejenis rumah tangga

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 2

[10]. Data-data yang diperlukan antara lain timbulan dan komposisi sampah TPA serta jumlah reduksi sampah dari pengolahan alternatif yakni kegiatan daur ulang. Rumus perhitungan dapat dilihat pada persamaan (1) sampai (5).1. Emisi Metana• Pembuangan Sampah ke TPA

………….(1) Dimana:DDOCm = Massa DOC yang terdekomposisi, GgW = Massa sampah yang dibuang, GgDOC =Karbon organik yang terdegradasi, Gg C/Gg sampahDOCf =Fraksi DOC yang dapat terdekomposisi(fraksi) MCF =Faktor koreksi CH4 pada proses dekomposisi aerobik pada tahun dimana sampah dibuang (fraksi)

………………….(2) Dimana:Lo = Emisi CH4 (Gg CH4/tahun)DDOCm = Massa DOC yang terdekomposisi (Gg/tahun)F = Fraksi CH4 pada gas yang dihasilkan di TPA (fraksi volume)16/12 = Rasio berat molekul CH4/C

…………(3) Dimana:Emisi CH4 = Emisi CH4 pada tahun T, GgT = Tahun pembuangan sampahX = Kategori sampah atau jenis/bahanRT = Gas CH4 yang diambil kembali pada tahun T, GgOXT = Faktor oksidasi pada Tahun T (fraksi)

• Pengomposan Sampah………………………(4)

Dimana:ECH4 = Emisi CH4 (Gg CH4/tahun)EFcomposting, CH4= Faktor emisi CH4 (g CH4/kg berat sampahyang dikomposkan)Mi = Berat sampah organik dengan pengolahan biologi jenis i (Gg)R = Jumlah CH4 yang direcovery (Gg CH4)

2. Emisi Karbondioksida

x DOCF x (1-MCF)...… ………(5) Dimana:W = Massa sampah, GgDOC =Karbon organik yang terdegradasi,Gg C/Gg sampah44 = Molekul Relatif (MR) dari CO2 (kg/kg-mol)12 = Atom Relatif (AR) dari C (kg/kg-mol)DOCf =FraksiDOC yang dapat terdekomposisi(fraksi)MCF =Faktor koreksi CH4 pada proses dekomposisi aerobikpada tahun dimana sampah dibuang (fraksi)

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Timbulan dan Komposisi Sampah TPATimbulan sampah adalah jumlah atau banyaknya sampah

yang dihasilkan oleh manusia pada suatu daerah. Data mengenai timbulan sampah ini sangat diperlukan untuk desain sistem pengelolaan persampahan [1]. Timbulan sampah TPA menggunakan data sampah masuk TPA selama 12 bulan terakhir yang tercatat pada unit jembatan timbang. Armada pengangkutan melakukan 2 kali penimbangan yakni penimbangan pertama adalan armada pengangkutan berisi sampah dan penimbangan kedua adalah armada pengangkutan dalan keadaan kosong.

Dari hasil 2 penimbangan tersebut dapat diperoleh berat netto yakni berat sampah yang diangkut. Berdasarkan hasil perhitungan terhadap data pengukuran sampah masuk TPA menunjukkan bahwa timbulan sampah per bulan antara805.063 - 1,183.050 kg. Jumlah timbulan sampah tahun 2012 diperoleh sebesar 12.341.663 kg.

Dapat diketahui bahwa sumber sampah yang masuk TPA terdiri dari beberapa sektor, meliputi (1) perumahan, (2) pasar, (3) hotel, restoran, toko dan jalan, (4) taman, (5) pengairan, (6) terminal, (7) rumah sakit, dan (8) industri. Sampah yang dibuang oleh sektor rumah sakit dan industri merupakan sampah sejenis rumah tangga non B3. Berdasarkan hasil penimbangan sampah masuk dapat dilihat pada lampiran A, sektor perumahan merupakan penyumbang sampah terbesar terhadap TPA Kota Probolinggo yakni sebesar 9.557.622 kg atau 9.558 ton selama 12 tahun 2012. Besarnya timbulan sampah TPA diperoleh sebesar 33.812,78 kg/hari.

Komposisi sampah merupakan penggambaran dari masing- masisng komponen yang terdapat dalam buangan padat dan distribusinya. Biasanya dinyatakan dalam persen berat (%) [2]. Penelitian komposisi sampah dilakukan untuk mengetahui jenis–jenis sampah yang terdapat pada sampel sampah yakni sampah TPA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum sampah mempunyai komposisi sampah terbesar yakni sampah sisa makanan. Masing-masing komposisi sampah sisa makanan TPA diperoleh sebesar 71,64%. Komposisi sampah TPA setelah sampah basah berturut-turut meliputi, sampah plastik 10,49%; sampah kebun 6,34%; sampah diapers 4,96%; sampah kain 2,61%; sampah kertas 2,18%; sampah kaca0,45%; sampah lain-lain 0,08%; sampah kayu 0,24%; dan sampah logam 0,21%. Dari literatur diperoleh tipikal komposisi sampah domestik untuk negara dengan pendapatan rendah antara lain jenis sampah sisa makanan (40-85%), sampah kertas (1-10%), sampah plastik, tekstil, karet, kayu dan halaman sebesar (1-5%), logam (1-5%), dan kaca (1-10%) [11].

B. Timbulan dan Komposisi Sampah Kegiatan Daur UlangProses pengolahan merupakan upaya mengurangi jumlah

sampah sebelum diangkut ke tempat pemrosesan akhir (TPA). Proses pengolahan dapat dilakukan dengan proses daur ulang yaitu pemanfaatan kembali beberapa komponen sampah yang bisa digunakan dan proses pengomposan [12]. Sampah yang masuk ke TPA merupakan sampah yang telah mengalami reduksi dari pengolahan alternatif yakni Bank Sampah

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 3

maupun komposting. Pengomposan merupakan salah satu sistem pengolahan sampah dengan mendekomposisikan sampah organik menjadi material kompos, seperti humus dengan memanfaatkan aktivitas bakteri [13]. Sampah yang mengalami reduksi di Bank Sampah akan mengurangi volume sampah dan tidak menghasilkan emisi. Sedangkan untuk reduksi dari komposting selain mengurangi volume sampah yang masuk ke TPA, sampah dari kegiatan tersebut juga menghasilkan emisi karbon. Sehingga dalam prediksi emisi karbon akan dijumlahkan dengan emisi karbon yang dikasilkan oleh kegiatan komposting.

Kegiatan komposting skala wilayah/perkotaan di KotaProbolinggo dilakukan oleh beberapa pihak, antara lain UPT PS-L, Rumah Kompos, dan Komposting komunal (Komposter). UPT PS-L dan Rumah Kompos menerima sampah basah berupa sampah kebun. UPT PS-L dan Rumah Kompos menggunakan metode komposting aerobik yakni windrow composting. Windrow composting merupakan cara pengomposan dengan pemberian oksigen secara alami melalui pengadukan atau pembalikan dengan penambahan air untuk menjaga kelembabannya. Cara ini digunakan karena biaya operasional yang murah [14].

Kegiatan komposting menggunakan komposter secara komunal dilakukan sebagian masyarakat dan fasilitas umum (fasum) di Kota Probolinggo. Komposter komunal yang digunakan di pemukiman adalah komposter aerob. Jenis komposter yang digunakan adalah komposter berbentuk drum. Komposter komunal dipemukiman mempunyai karakteristik campuran sampah sisa makanan dan sampah kebun. Sedangkan Karakeristik sampah yang dikomposkan pada komposter fasum adalah sampah kebun. Dari hasil penelitian diperoleh massa sampah berturut-turut di UPT PS-L, Rumah Kompos, Komposter (pemukiman) dan Komposter (fasum) antara lain sebesar 360,901 kg/hari; 0,0879 kg/hari; (sisa makanan) 1255,18 kg/hari dan (sampah kebun) 119,58 kg/hari; 82,82 kg/hari. Total jumlah sampah kebun yang dikomposkan sebesar 563,3979 kg/hari dan sampah sisa makanan sebesar 1255,18 kg/hari.

C. Emisi KarbonPerhitungan emisi karbon dilakukan berdasarkan

sampah eksisting di Kota Probolinggo yakni pembuangan sampah ke TPA dan kegiatan daur ulang (komposting) di Kota Probolinggo. Perhitungan emisi karbon dilakukan untuk mengetahui emisi karbon dari kegiatan pengolahan eksisting yang ada di Kota Probolinggo. Perhitungan emisi karbon sampah pada menghasilkan emisi karbon sebagai berikut.

Tabel 1 Total Emisi Karbon Pengolahan Sampah

Emisi Karbon

(Gg/tahun)

Pembuangan Sampah ke

TPA

KegiatanKomposting

Total Emisi

Karbon (Gg/tahun)

CH4 0,3081 0,0001 0,31

CO2 1,6947 0,0024 1,70Sumber : Hasil Perhitungan, 2013

Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa pengelolaan sampah di Kota Probolinggo menghasilkan emisi metana sebesar 0,3082 Gg CH4/tahun dan emisi karbondioksida sebesar 1,8017 Gg CO2/tahun.

IV. KESIMPULANTimbulan sampah TPA Kota Probolinggo sebesar

33.812,78 kg/hari. Hasil penelitian komposisi sampah TPA menunjukkan bahwa secara umum sampah TPA mempunyai komposisi sampah terbesar yakni sampah sisa makanan. Sedangkan kegiatan komposting jumlah sampah kebun yang dikomposkan sebesar 563,3979 kg/hari dan sampah sisa makanan sebesar 1255,18 kg/hari. Emisi metana yang dihasilkan oleh pengolahan sampah Kota Probolinggo yakni sebesar 0,31 Gg CH4/tahun sedangkan untuk emisi karbondioksida sebesar 1,70 Gg CO2 /tahun.

UCAPAN TERIMA KASIHPenulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Welly

Herumurti, ST., MSc atas segala ilmu dan kesediaan dalam membimbing penulis, Kepala BLH Kota Probolinggo yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan penelitian. Ibu I.D.A.A Warmadewanthi., ST., MT., Ph.D, Ibu Susi Agustina Wilujeng., ST., MT dan Bapak Ir. Eddy Setiadi Soedjono, Dipl.SE, M.Sc, Ph.D selaku dosen penguji atas kesediaan dan kesabaran dalam mengarahkan penulis.

DAFTAR PUSTAKA[1] Azkha N.2006. Analisis Timbulan, Komposisi Dan

Karakteristik Sampah Di Kota Padang. Jurnal Kesehatan Masyarakat, September, I (1).

[2] Damanhuri., Enri dan Padmi, T. 2010. “Diktat Kuliah Tl-3104 Pengelolaan Sampah”. Bandung: Institut TeknologiBandung (ITB).

[3] Mor, S., Ravindra,K., Visscher, A.D., Dahiya, R.P., Chandra, A.2006. Municipal solid waste characterization and its assessment for potential methane generation: A case study. Science of the Total Environment371 : 1–10.

[4] BLH Kota Probolinggo.2012. Profil Persampahan KotaProbolinggo 2012

[5] Mackie, K.R dan Cooper, C.D.2009.Landfill gas emission prediction using Voronoi diagrams and importance sampling.Environmental Modelling & Software24:1223–1232.

[6] Friedrich , E dan Trois,C. Quantification of greenhouse gas emissions from waste management processes for municipalities – A comparative review focusing on Africa.Waste Management 31 : 1585–1596

[7] Samiaji T. 2007. Emisi CO2 dari PenggunaanEnergi.Lingkungan Tropis, Edisi Khusus Agustus: 215–224.

[8] Keenan dan Kleinfelter. 1984.Kimia untuk Universitas.Jakarta: Erlangga

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 4

[9] Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC),2006.Energy Volume 2, AFOLU Volume 4 and Waste Volume 5. Japan: IPCC Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories.

[10] Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun2008.PengelolaanSampah

[11] Tchobanoglous, G., Theisen, H. dan Vigil, S.A. 1993.Integrated Solid Waste Management, Engineering Principles and Management Issues. McGraw-Hill International Editions: New York.

[12] Agung, W. W. 2010. Perancangan Dan Uji-Kinerja Reaktor Gasifikasi Sekam Padi Skala Kecil. Ekuilibrium. Vol.9. No.1. 29-33.

[13] Wibowo, H. E.2010.Perilaku Masyarakat dalamMengelola Sampah Permukiman di Kampung Kamboja Kota Pontianak.Thesis.Magister Teknik Pembangunan Wilayah dan Kota, Universitas Diponegoro.

[14] Pandebesie, E., S. 2005. Teknik Pengelolaan Sampah.Surabaya : Teknik Lingkungan ITS