BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap aktivitas manusia akan menghasilkan limbah yang pada umumnya akan dibuang karena dianggap sudah tidak memiliki nilai guna. Limbah yang dimaksud umumnya berbentuk padat, dan kata “limbah” menyatakan bahwa material tersebut sudah tidak memiliki nilai guna dan tidak dikehendaki keberadaannya. Limbah berbentuk padatan yang diproduksi dari kegiatan manusia dikenal dengan istilah sampah.
Sampah didefinisikan sebagai bahan buangan berbentuk padat maupun semi padat yang berasal dari aktivitas manusia maupun hewan yang dibuang karena tidak memiliki manfaat bagi pemiliknya (Tchobanoglous, 1993). Keberadaan sampah tidak akan menjadi masalah ketika pengelolaan yang dilakukan tepat dan sesuai. Indonesia sebagai negara dengan jumlah penduduk keempat terbesar di dunia berpotensi memproduksi sampah dalam jumlah besar. Dengan jumlah penduduk pada tahun 2010 adalah 237.641.326 jiwa dan laju pertumbuhan penduduk yang berkisar 1,49% per tahunnya (BPS, 2014), maka Indonesia diperkirakan akan memproduksi sampah sebanyak 130 ton per hari (Kementerian Lingkungan Hidup, 2014).
Produksi sampah yang terus meningkat tentu akan menjadi masalah besar ketika tidak diiringi dengan sistem pengelolaan yang baik. Undang-Undang No. 18 Tahun 2008 sebagai produk hukum yang mengatur pengelolaan sampah telah mengubah hierarki dari pengelolaan sampah. Sebelumnya, konsep “kumpul – angkut- buang” merupakan konsep yang diaplikasikan dalam pengelolaan sampah.
Namun seiring dengan meningkatnya produksi sampah, konsep ini sudah tidak relevan untuk dilakukan.
Dalam Undang-Undang No. 18 Tahun 2008 disebutkan bahwa hierarki pertama dalam proses pengelolaan sampah adalah pengurangan sampah melalui upaya 3R. Selanjutnya, hierarki kedua dari pengelolaan sampah adalah penanganan sampah yang meliputi pemilahan, pengumpulan, pengangkutan, pengolahan, hingga akhirnya berujung pada pemrosesan akhir sampah. Nyatanya, pelaksanaan
yang dihasilkan dari sektor rumah tangga tetap langsung dibuang menuju ke Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) sampah (Kementerian Lingkungan Hidup, 2008).
Pembuangan sampah ke Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) merupakan cara pengelolaan sampah yang masih diandalkan di Indonesia. Dari total + 492 TPA yang ada di Indonesia, 99% diantaranya merupakan TPA yang bersifat open dumping (Kementerian Pekerjaan Umum, 2012). Pengoperasian TPA dengan sistem terbuka (open dumping) memberikan dampak negatif yang kompleks terhadap kondisi lingkungan di sekitar. Pengoperasian landfill dengan sistem terbuka tidak memperhatikan pengolahan lanjut terhadap air lindi yang terbentuk.
Selain itu, pengoperasian landfill secara open dumping juga tidak memperhatikan emisi gas yang terbentuk akibat proses dekomposisi material organik pada sampah.
Selain itu, pengoperasian TPA dengan sistem terbuka memerlukan banyak lahan untuk menampung setiap sampah yang masuk.
Dengan tingginya volume sampah yang harus dibuang ke TPA, maka ketersediaan lahan TPA menjadi satu masalah yang harus dihadapi dalam hal pengelolaan sampah. Banyak daerah di Indonesia sulit mencari lahan yang sesuai untuk dijadikan sebagai lokasi pemrosesan akhir sampah. Hal ini juga dialami oleh Kota Depok yang saat ini hanya memiliki 1 TPA, yaitu TPA Cipayung. TPA Cipayung memiliki 3 buah kolam, yaitu kolam A, kolam B dan kolam C dengan luas masing-masing kolam adalah 2,1 Ha, 2,4 Ha dan 0,6 Ha (Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Depok , 2012). Hanya saja, ketersediaan lahan di TPA Cipayung untuk menampung sampah Kota Depok semakin terbatas. Dari 3 kolam yang ada, saat ini hanya tersisa 1 kolam yang dapat dipergunakan dan diprediksikan bahwa 1 kolam yang tersisa ini hanya mampu menampung sampah sampai pertengahan 2013, disebabkan area landfill yang sudah tidak memadai lagi.
Masalah ketersediaan lahan ini sebenarnya dapat diatasi dengan mengurangi jumlah sampah yang masuk ke TPA. Pengurangan jumlah sampah bisa dilakukan dengan melakukan pemilahan sampah sebelum sampah dibawa menuju ke TPA. Dengan dilakukannya pemilahan ini, maka selanjutnya dapat ditentukan pengolahan yang tepat untuk setiap jenis sampah yang dihasilkan. Namun, ada alternatif lain untuk mengatasi masalah keterbatasan lahan di TPA. Solusi tersebut
dapat menampung sampah dengan jumlah yang lebih banyak, karena proses degradasi dapat berlangsung lebih cepat.
Opsi lain yang dapat dilakukan untuk menambah kapasitas landfill adalah dengan mempercepat proses stabilisasi landfill. Percepatan stabilisasi landfill dapat dilakukan dengan menerapkan konsep bioreaktor landfill, yaitu dengan melakukan proses resirkulasi air lindi. Bioreaktor landfill adalah landfill yang dikontrol dengan melakukan penambahan nutrisi, penyangga atau inokulum untuk mencapai tingkat kelembaban antara 40%-60%. Fungsi utama dari bioreaktor landfill adalah untuk mempercepat proses degradasi material organik pada sampah.
Ada 3 tipe konfigurasi dari bioreaktor landfill yang dikenal, yaitu bioreaktor aerob, bioreaktor anaerob, dan bioreaktor hybrid. Pada bioreaktor aerob dilakukan proses injeksi udara kedalam bioreaktor untuk mendukung aktivitas dekomposisi aerobik dan mempercepat proses stabilisasi sampah. Sedangkan pada bioreaktor anaerob, proses biodegradasi berlangsung tanpa adanya keberadaan oksigen (USEPA, 2013).
Proses aerasi yang diberlakukan pada bioreaktor landfill juga dapat mengurangi produksi air lindi, dan dapat mempercepat penurunan kadar material organik baik itu dalam sampah maupun air lindi (Sang et.al, 2008). Selain itu, proses aerasi juga dinilai mampu untuk mengurangi konsentrasi logam berat yang terkandung dalam air lindi (Hwidong et.al., 2011).
Proses aerasi dan resirkulasi air lindi yang dilakukan pada sistem akan mempengaruhi kualitas sampah dan air lindi, baik itu secara fisik, kimia maupun biologis. Dengan adanya pengaruh ini, maka penting untuk mengetahui karakteristik dari sampah dan air lindi. Parameter fisik yang akan dipantau selama penelitian berlangsung adalah penurunan muka sampah, temperatur sampah, pH air lindi, dan field capacity sampah. Parameter kimia yang akan dipantau adalah nilai BOD dan COD pada air lindi. Air lindi yang dihasilkan oleh landfill berpotensi memiliki kandungan logam berat dengan konsentrasi tertentu (Bilgili et.al., 2007).
Maka dari itu, pada penelitian ini juga akan dilakukan pengecekan konsentrasi logam berat seperti Fe, Cr, Cd, .
Produksi sampah yang terus meningkat menuntut adanya sistem pengelolaan sampah yang berkelanjutan. Pengoperasian TPA dengan menggunakan sistem open dumping mengakibatkan lahan yang diperlukan untuk pemrosesan akhr sampah meningkat. Keterbatasan lahan yang dapat dijadikan sebagai TPA mengakibatkan perlu dilakukan upaya percepatan proses stabilisasi sampah, sehingga umur landfill dapat diperpanjang. Konsentrasi pencemar organik dan logam berat pada air lindi yang cukup tinggi perlu diperhatikan.
Perlakuan aerasi in-situ pada bioreaktor dinilai mampu mempercepat laju penurunan sampah, sehingga berpotensi untuk mengurangi waktu yang diperlukan untuk stabilisasi sampah (Borglin et.al., 2004). Secara keseluruhan, bioreaktor landfill yang dioperasikan secara aerob memberikan keuntungan lebih jika dibandingkan dengan landfill tradisional. Perolehan kembali ruang akibat stabilisasi landfill yang lebih cepat dan pengolahan air lindi secara insitu merupakan keuntungan yang diperoleh dari pengoperasian bioreaktor landfill secara aerob.
1.3 Pertanyaan Penelitian
Berdasarkan identifikasi masalah yang telah disebutkan sebelumnya, maka rumusan masalah yang akan diajukan untuk mengetahui dari penelitian ini, antara lain adalah :
1. Bagaimana hubungan dan pengaruh antara perubahan sifat fisik-kimia sampah (temperatur sampah, pH air lindi, rasio C/N, dan field capacity) terhadap reduksi volume sampah yang ditinjau dengan mengukur penurunan ketinggian sampah pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik?
2. Bagaimana hubungan dan pengaruh proses dekomposisi material organik terhadap konsentrasi pencemar organik yang ditinjau melalui pengukuran nilai BOD5 dan COD air lindi pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik?
3. Bagaimana hubungan dan pengaruh antara perubahan karakteristik fisik-kimia sampah dan air lindi (temperatur sampah, pH air lindi, rasio C/N, dan
bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik?
4. Bagaimana pengaruh dari perlakuan aerasi terhadap kelarutan tiap logam berat pada bioreaktor landfill?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Menganalisis hubungan dan pengaruh antara perubahan sifat fisik-kimia sampah (temperatur sampah, pH air lindi, rasio C/N, dan field capacity) terhadap reduksi volume sampah yang ditinjau dengan mengukur penurunan ketinggian sampah pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik
2. Menganalisis hubungan dan pengaruh proses dekomposisi material organik terhadap konsentrasi pencemar organik yang ditinjau melalui pengukuran nilai BOD5 dan COD air lindi pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik.
3. Menganalisis hubungan dan pengaruh antara perubahan karakteristik fisik-kimia sampah dan air lindi (temperatur sampah, pH air lindi, rasio C/N, dan field capacity) terhadap perubahan konsentrasi logam berat di air lindi pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik.
4. Menganalisis pengaruh dari perlakuan aerasi terhadap kelarutan tiap logam berat pada bioreaktor landfill.
1.5 Manfaat Penelitian
Dengan dilaksanakannya penelitian ini, diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain adalah :
1. Memberikan gambaran mengenai pengaruh perubahan sifat fisik-kimia sampah terhadap reduksi volume sampah yang terjadi pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik.
2. Memberikan informasi terkait dengan pengaruh sifat fisik-kimia sampah terhadap perubahan karakteristik air lindi pada bioreaktor landfill aerobik dan anaerobik.
pengoperasian bioreaktor landfill secara aerobik dan anaerobik.
1.6 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium.
2. Dalam penelitian ini akan dirancang dua buah reaktor, dimana satu reaktor merupakan reaktor kontrol (tidak diberikan perlakuan aerasi).
3. Feedstock yang akan digunakan sebagai sampel adalah sampah rumah tangga yang diperoleh dari TPS yang terletak di Jl. Raya Lenteng Agung, Jakarta Selatan.
4. Komposisi sampah yang akan digunakan dalam penelitian ini terdiri atas 70% sampah organik dan 30% sampah anorganik. Sampah anorganik hanya terdiri atas sampah kertas dan sampah plastik.
5. Akan dilakukan proses pencacahan terhadap sampel sampah yang digunakan. Ukuran sampah yang akan masuk ke dalam reaktor berkisar antara 15- 20 cm.
6. Metode pengisian sampah ke dalam bioreaktor dilakukan secara batch, agar dapat diketahui penurunan ketinggian sampah pada bioreaktor secara pasti.
7. Konsentrasi logam berat pada air lindi yang akan diukur adalah logam Cr, Zn, Cu, Cd, Pb, dan Fe.
8. Penentuan laju aerasi disesuaikan dengan kapasitas pompa udara yang tersedia.
9. Frekuensi aerasi diberlakukan setiap hari, namun proses aerasi tidak dilakukan secara kontinu melainkan dilakukan secara bertahap (intermittent).
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
dilaksanakan, rumusan masalah apa saja yang akan diteliti dalam penelitian ini, tujuan dari pelaksanaan penelitian ini, manfaat dari penelitian ini, batasan penelitian, sistematika penulisan dan model operasional dari penelitian ini.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Bab tinjauan pustaka berisi tentang penelitian terdahulu yang terkait dengan penelitian ini. Selain itu juga terdapat penjelasan mengenai kebaharuan dari penelitian ini, teori-teori dari aspek yang diteliti dalam penelitian ini, dan juga hipotesa dari penelitian ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab metode penelitian berisi tentang strategi penelitian, kerangka berpikir penelitian, tahapan penelitian, variabel yang akan menjadi parameter penelitian, instrumen penelitian, prosedur penelitian yang meliputi prosedur persiapan dan prosedur pelaksanaan, teknik pengumpulan data, langkah-langkah analisis data baik itu secara deskriptif maupun statistik, lokasi pelaksanaan penelitian, dan waktu pelaksanaan penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab hasil dan pembahasan berisi mengenai data yang diperoleh dari hasil pengamatan, disertai dengan analisis terhadap data tersebut.
Selain itu, hasil data juga dibandingkan dengan teori yang terkait dengan objek penelitian tersebut.
BAB V KESIMPULAN
Bab kesimpulan berisi tentang kesimpulan yang dapat diambil dari hasil analisis data. Selain itu juga terdapat saran terkait dengan penelitian tersebut.
Bioreaktor Landfill (Aerobik dan Anareobik) Sampah Rumah
Tangga Komposisi Sampah : 70% Sampah Organik dan 30% Sampah Anorganik
Resirkulasi Air Lindi dan Penambahan Air
Perlakuan Aerasi
Penyisihan Beban Pencemar Organik
Pada Air Lindi
Perubahan Konsentrasi Logam Berat
Pengurangan Volume Sampah
BOD5 COD
Logam Fe, Cr, Cu, Pb, Zn, dan Cd
Laju Penurunan
Sampah
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu yang Relevan (State of The Art) 2.1.1 Perkembangan Bioreaktor Landfill
Teknologi bioreaktor landfill merupakan teknologi pemrosesan akhir sampah yang efisien karena mampu mempercepat proses stabilisasi sampah.
Konsep utama dari bioreaktor landfill adalah dengan memberikan perlakuan resirkulasi air lindi terhadap sampah yang ditimbun dalam landfill. Resirkulasi air lindi dinilai sebagai cara untuk mengurangi zat pencemar di dalam air lindi dan mampu meningkatkan potensi gas yang dihasilkan karena lindi memiliki kandungan organik yang tinggi.
Saat ini, ide pengembangan bioreaktor landfill sangatlah beragam. Tidak hanya dengan memberikan perlakuan resirkulasi air lindi, namun berbagai jenis teknik lain juga dilakukan guna memberikan hasil yang efisien terhadap stabilisasi sampah. Beberapa teknik yang dilakukan antara lain dengan melakukan aerasi in situ, menambahkan lumpur dari waste water treatment plant, pretreatment sampah dengan melakukan pencacahan, dan melakukan variasi kompaksi terhadap sampah.
2.1.1.1 Sistem Aerobik dan Anaerobik
Untuk meningkatkan umur landfill dan mengurangi biaya yang diperlukan untuk mengolah air lindi, pengelolaan sampah dapat dilakukan dengan menggunakan bioreaktor landfill. Bioreaktor landfill merupakan teknologi yang muncul sebagai bentuk usaha untuk meningkatkan laju biodegradasi sampah di landfill. Bioreaktor mengoptimasi kondisi yang ideal bagi mikroorganisme untuk mendegradasi material organik pada sampah. Pada bioreaktor aerobik dan anaerobik, air lindi yang dihasilkan akan diresirkulasi. Hal ini dilakukan untuk mendistribusikan ulang nutrien yang terkandung dalam air lindi guna mendukung kinerja mikroorganisme pada sistem.
Pada bioreaktor anaerobik, penambahan air dapat mempercepat laju pembentukan gas metana yang jika dikelola dengan baik dapat dijadikan sebagai sumber energi baru. Sedangkan pada jika dilakukan penambahan udara kedalam
Laju biodegradasi material organik pada bioreaktor aerobik lebih cepat dan memiliki potensi untuk mengurangi waktu stabilisasi samaph dan mempercepat laju penurunan massa sampah pada landfill.
Di sisi lain, penambahan udara kedalam sistem akan menghambat pembentukan gas metana. Pada bioreaktor aerobik, potensi reduksi oskidasi (redoks) ambien akan berubah dari yang semula bersifat negatif menjadi positif.
Hal ini tentu saja akan berdampak terhadap spesiasi logam berat serta perpindahan dan juga penguraian senyawa organik yang terdapat dalam sampah. Kondisi aerob pada bioreaktor aerobik akan membatasi reaksi fermentasi, sehingga akan menghasilkan asam dalam jumlah yang banyak dan secara signifikan mengakibatkan penurunan nilai pH, mempengaruhi kelarutan, dan mempengaruh tingkat penyerapan terhadap kontaminan organik dan logam berat pada air lindi.
2.1.1.2 Sejarah Bioreaktor Landfill Aerobik
Ide mengenai pengoperasian landfill secara aerobik telah diinvestigasi secara sporadis sejak 30 tahun lalu. Ide ini pertama kali diperkenalkan di Amerika Serikat, bertempat di Santa Clara, California (Read et.al., 2001). Pelaksanaan ide ini merupakan proyek demonstrasi yang didanai oleh USEPA pada tahun 1969.
Dalam pelaksanaannya, udara dipompa masuk kedalam landfill melalui saluran pengumpul air lindi. Dengan demikian, maka sampah yang ada di dalam landfill akan cenderung kering. Hal yang serupa juga dilakukan di Elmira, New York dan Ontario County, dan New York Wall dan Zeiss. Pelaksanaan teknik ini memberikan hasil yang menjanjikan, termasuk didalamnya untuk mengurangi konsentrasi pencemar pada air lindi.
Tujuan utama dari pelaksanaan sistem aerobik adalah untuk mencapai kondisi optimum pada proses stabilisasi sampah melalui degradasi material organik secara aerobik. Keberhasilan dari tujuan pelaksanaan sistem aerobik dilihat dari laju stabilisasi material organik, penurunan konsentrasi kontaminan pada air lindi, pengurangan konsentrasi gas metana, dan penyusutan massa sampah.
Kunci utama yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian bioreaktor landfill aerobik adalah mengatur kondisi aerobik yang berlangsung pada sistem
air yang harus dijaga agar tetap berada dalam rentang yang sesuai. Pengaturan ini dilakukan dengan menyeimbangkan debit udara yang masuk dan debit air lindi yang diresirkulasi (Read et.al., 2001). Hal-hal yang perlu dipantau selama sistem aerobik berjalan adalah temperatur sampah, kadar air sampah, konsentrasi gas landfill yang terbentuk (CO2, O2, CH4). Sedangkan untuk pemantauan air lindi meliputi nilai pH air lindi, nilai konduktivitas, konsentrasi BOD5 dan COD, kadar logam berat, dan konsentrasi volatile organic compounds.
Gambar 2.1 Hasil dari Pengoperasian Fukuoka Method Sumber : Read et.al. (2001)
2.1.2 Pengaruh Sistem Aerasi Terhadap Stabilisasi Sampah
Teknologi bioreaktor aerobik merupakan teknik yang mendukung prinsip lingkungan berkelanjutan. Menurut Giannis et.al. (2007), hasil dari pengoperasian bioreaktor secara aerob adalah adanya oksidasi fraksi organik sampah oleh mikroorganisme menjadi CO2 dan H2O, yang mana untuk organik nitrogen akan dimineralisasi menjadi NH4+. Jika dalam sistem terdapat oksigen terlarut, maka ion amonium akan dioksidasi kembali oleh bakteri nitrifikasi menjadi nitrat. Bioreaktor aerob dapat mempercepat proses penyisihan beban pencemar, mencapai kondisi optimum untuk stabilisasi sampah, dan mengurangi pembentukan gas metana.
Menurut Asakura et.al. (2010), rasio oksigen dapat dijadikan sebagai parameter pengoperasian aerasi pada landfill, karena akan sangat berpengaruh terhadap kecepatan stabilisasi material organik yang terkandung dalam landfill.
Sedangkan Sang et.al. (2009) menyatakan bahwa proses aerasi yang diberlakukan secara bertahap dengan aerasi yang dilakukan secara kontinu memberikan dampak yang berbeda terhadap laju stabilisasi sampah. Proses aerasi secara bertahap dinilai
juga dinyatakan oleh Lee et.al. (2002) yang menganggap bahwa perlakuan aerasi secara bertahap sedikit lebih efektif dibandingkan dengan perlakuan aerasi secara kontinu.
Menurut Sekman et.al. (2011), kecepatan penurunan sampah di landfill dipengaruhi oleh komposisi sampah. Proses penurunan sampah dapat dibagi menjadi 3 fase. Laju penurunan sampah paling tinggi terjadi pada fase awal ketika sampah mengandung material organik dalam jumlah yang tinggi. Selama fase pertama, penurunan dipengaruhi oleh tekanan yang berasal dari berat sampah itu sendiri. Pada fase kedua, laju penurunan sampah terjadi cukup lambat dikarenakan semakin meningkatnya densitas dari sampah itu sendiri. Sedangkan pada fase kedua, penurunan sampah dipengaruhi oleh kecepatan degradasi material organik pada landfill. Selama fase ini, total volume landfill akan berkurang karena adanya proses dekomposisi material organik. Penurunan sampah pada fase ketiga terjadi akibat adanya proses degradasi sampah yang berlangsung relatif lambat. Pada fase ini, sampah secara berangsur-angsur akan terstabilisasi dan penurunan yang dapat dipantau semakin lama akan semakin kecil.
Gambar 2.2 Grafik Rasio Penurunan Ketinggian Sampah
Sumber : Sekman et.al. (2011)
Menurut Zhongping et.al. (2010), Laju penurunan sampah merupakan indeks yang dapat digunakan untuk menggambarkan stabilisasi landfill. Laju penurunan sampah juga digunakan untuk mengukur efek aerasi terhadap
air dan gas yang terdapat dalam landfill.
Dari hasil penelitian Zhongping et.al. (2010) terlihat bahwa frekuensi aerasi mampu memberikan pengaruh terhadap penurunan muka sampah. Dengan memberikan 2 jam perlakuan aerasi berbanding dengan 6 jam tanpa perlakuan aerasi, hasil penurunan muka sampah terjadi lebih cepat dibandingkan dengan selalu melakukan aerasi. Penurunan muka sampah hingga hari terakhir penelitian mencapai 70% dari ketinggian awal sampah.
Gambar 2.3 Grafik Persentase Penurunan Muka Sampah
Sumber : Zhongping et.al. (2010)
2.1.3 Pengaruh Aerasi Terhadap Penurunan Nilai COD
Penerapan aerasi in situ pada bioreaktor mengakibatkan proses konversi karbon berjalan lebih cepat. Hal ini akan menyebabkan nilai COD pada reaktor aerobik lebih kecil dibandingkan dengan reaktor anaerobik. Selama proses degradasi aerobik berlangsung, senyawa organik yang bersifat kompleks akan diurai menjadi senyawa organik sederhana oleh mikroorganisme dengan menggunakan enzim. Senyawa organik yang telah terurai ini akan terus dipecahkan menjadi molekul yang sangat sederhana oleh bakteri aerob, hingga akhirnya membentuk karbon dioksida, air, nitrat, dan sulfat.
Variasi konsentrasi COD pada reaktor aerobik berbeda dibandingkan dengan reaktor anaerobik. Dimana pada reaktor aerobik, penurunan nilai COD berlangsung stabil. Sedangkan pada reaktor anaerobik terjadi beberapa kali peningkatan nilai COD pada awal tahap. Hal ini terjadi karena selama profase masih terdapat oksigen dalam reaktor anaerobik. Namun seiring dengan berjalannya
anaerobik mulai berlangsung pada sistem tersebut. Molekul organik kompleks yang telah diuraikan menjadi molekul organik sederhana akan larut dalam air lindi, yang akhirnya menyebabkan konsentrasi nilai COD meningkat (Qifei et.al., 2008).
2.1.4 Pengaruh Aerasi Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Berat
Menurut Hwidong et.al. (2011), faktor yang paling mempengaruhi keberadaan logam berat pada air lindi adalah nilai pH pada landfill. Selain pH, volume air yang ditambahkan ke dalam sistem juga akan mempengaruhi kondisi oksidasi yang pada akhirnya akan mempengaruhi konsentrasi logam berat.
Pada bioreaktor aerobik, konsentrasi rata-rata logam berat untuk Cu, Fe, dan Zn terlihat lebih besar pada fase asam dibandingkan dengan fase akali. Untuk bioreaktor anaerobik, konsentrasi logam yang dominan pada fase asam adalah Cr.
Kondisi aerobik memiliki potensi untuk meningkatkan kelarutan beberapa jenis logam, seperti Al, Cr, Cu, dan Pb. Flyhammar et.al. (1999) menyatakan bahwa mobilitas logam berat akan meningkat seiring dengan landfill yang semakin lama semakin teroksidasi. Hal ini dapat dibuktikan oleh reaksi kompleks yang terjadi antara logam berat dengan senyawa organik terlarut.
Gambar 2.4 Konsentrasi Logam Berat Zn, Fe, Cr, dan Cu Pada Bioreaktor Landfill
Sumber : Hwidong et.al. (2011)
yang dioperasikan secara aerob maupun anaerob.
Tabel 2.1 Karakteristik Air Lindi Pada Bioreaktor
Parameter
Bioreaktor Aerob Bioreaktor Anaerob Fase Asam Fase Alkali Fase Asam Fase
Metanogenesis
pH 4,5 - 7,0 7,0 - 9,2 4,5 - 7,0 7,0 - 7,9
COD (mg/L) 6.000 - 70.000 200 - 9.000 40.000 - 80.000 7.000 - 45.000 BOD (mg/L) 3.000 - 50.000 5 - 3.000 18.000 - 60.000 700 - 18.000 Alkalinitas
(mg/L CaCO3) 500 - 14.000 50 - 2.400 13.000 - 18.000 9.000 - 15.000 Amonia
(mg/L) 30 - 300 10 - 450 100 - 1.600 700 - 1.500 Sulfida (mg/L) 0 - 200 100 - 1.200 50 - 600 700 - 2.800 Kandungan Logam Berat (mg/L)
- Aluminium 0.4 - 10.9 3.5 - 16.6 0.03 - 2.10 0.03 - 0.50 - Arsen 0.01 - 1.01 0.13 - 0.90 0.25 - 3.20 0.20 - 0.70 - Kromium 0.02 - 0.20 0.10 - 0.45 0.01 - 0.45 0.02 - 0.20 - Tembaga 0.10 - 25.65 0.60 - 5.60 0.004 - 0.06 0.004 - 0.10 - Besi 1.50 - 1.90 0.90 - 8.10 12.10 - 600 5.60 - 330 - Timbal 0.01 - 1.70 0.01 - 0.10 0.003 - 0.12 0.003 - 0.05 - Seng 5.50 - 270 2.55 - 16.80 6.4 455.50 2.80 - 67.40
Sumber : Hwidong et.al. (2011)
2.1.5 Penelitian Bioreaktor Landfill Skala Laboratorium
Menurut Giannis et.al. (2007), bioreaktor landfill merupakan teknik pemrosesan akhir sampah yang mampu memberikan kondisi yang ideal bagi mikroorganisme untuk mendekomposisi material organik dalam sampah dan
Menurut Giannis et.al. (2007), bioreaktor landfill merupakan teknik pemrosesan akhir sampah yang mampu memberikan kondisi yang ideal bagi mikroorganisme untuk mendekomposisi material organik dalam sampah dan