BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Dasar Teori
2.3.4 Air Lindi
2.3.4.2 Logam Berat Pada Air Lindi
Sumber utama keberadaan logam berat di landfill berasal dari limbah padat industri, abu insinerator, limbah padat pertambangan, dan beberapa jenis sampah rumah tangga seperti baterai, cat, tinta, limbah elektronik dan sebagainya. Beberapa jenis logam berat yang sering kali ditemukan terdapat di landfill antara lain adalah logam besi, kadmium, tembaga, seng dan nikel (Erses dan Onay, 2003).
Kelarutan logam berat pada air lindi bergantung terhadap 3 hal, yaitu nilai pH air lindi, potensi reduksi oksidasi (redoks), dan daya larut dari logam yang terkandung dalam sampah. Kelarutan logam pada air lindi akan bertambah ketika nilai pH mengalami penurunan. Konsentrasi logam berat dengan nilai maksimum ditemukan selama fase pembentukan asam dari proses degradasi sampah atau dapat dikatakan terjadi ketika nilai pH berada pada rentang asam (Hwidong et.al., 2011).
Selanjutnya, pada tahap metanogenesis dimana kondisi pH sampah mulai netral, kandungan logam berat pada air lindi mengalami penurunan. Pada kondisi metanogenik, logam berat yang terlarut akan terendapkan sebagai endapan sulfida, endapan karbonat, endapan hidroksida, dan juga mungkin bisa berbentuk sebagai endapan fosfat. Namun, dengan adanya ion sulfida, hampir seluruh logam berat akan bereaksi dan kemudian membentuk garam sulfida kecuali untuk logam kromium.
Ion sulfida dapat terbentuk selama proses dekomposisi anaerobik berlangsung, baik itu terbentuk dari sulfur yang terkandung dalam asam amino ataupun dari proses reduksi senyawa sulfur anorganik. Proses reduksi sulfur
sebagai pendonor elektron dalam proses oksidasi senyawa organik. Desulfovibrio dan Desulfotomaculum merupakan dua spesies mikroorganisme yang mampu untuk mengubah senyawa sulfur menjadi ion sulfida. Diketahui bahwa proses pemecahan sulfur dan produksi metana dapat terjadi dalam lingkungan yang sama. Bakteri pengurai sulfur memiliki keuntungan termodinamika yang dihasilkan dari produksi metana. Intinya bahwa bakteri pengurai sulfur memiliki peranan yang amat penting dalam hal penyisihan kandungan logam berat pada air lindi (Erses dan Onay, 2003).
Ketika senyawa sulfur organik diurai oleh mikroorganisme, hasil utama yang dihasilkan sebenarnya adalah gas H2S. Walaupun fraksi sulfida hilang dalam bentuk gas, namun mayoritas sulfida tetap ada dalam bentuk larutan H2S (aq) atau HS-. Bentuk kelarutan H2S dalam air dapat dilihat pada reaksi dibawah ini :
H2S ↔ H+ + HS- ↔ 2H+ + S
2-Kelarutan gas H2S di landfill akan sangat dipengaruhi oleh nilai pH air lindi. Ketika nilai pH berada pada rentang asam (pH = 6,0), 10% gas H2S akan terlarut dalam air lindi. Selanjutnya ketika nilai pH berada pada rentang netral (pH
= 7,0), 50% gas H2S akan terlarut dalam air lindi. Dan ketika nilai pH berada pada rentang basa (pH =8,0), 90% gas H2S akan terlarut dalam air lindi. Selanjutnya ion sulfida yang terbentuk akibat terurainya senyawa H2S akan bereaksi dengan kandungan logam berat. Reaksi antara keduanya akan membentuk logam sulfida sesuai dengan reaksi berikut ini.
Me2+ + S2- MeS (Me adalah simbol untuk logam berat) Menurut Hwidong et.al. (2011), konsentrasi logam berat pada air lindi sangat bervariasi, tergantung pada umur landfill dan jenis sampah yang dimasukkan kedalam landfill. Konsentrasi logam berat yang terkandung dalam air lindi menjadi perhatian tersendiri dalam pengoperasian landfill. Landfill modern telah mengantisipasi pencemaran air tanah yang mungkin terjadi dengan menerapkan liner system.
Menurut Bagchi (1994), ada beberapa jenis mekanisme penyisihan logam berat pada air lindi, diantaranya adalah proses presipitasi, adsropsi, penyerapan, dan pertukaran ion. Setiap jenis pencemar logam berat memiliki mekanisme penyisihan
tiap jenis logam berat.
a. Kadmium
Mekanisme penyisihan yang paling utama terjadi pada logam berat cadmium adalah melalui proses presipitas dan adsorpsi. Kadmium, seperti layaknya seng, merkuri, dan timbal, mengalami proses hidrolisis saat nilai pH berada pada kondisi yang normal. Griffin et.al. (1976) menyatakan bahwa proses presipitasi kimia kadmium oleh anion seperti fosfat, sulfida, dan karbonat merupakan jenis mekanisme penyisihan yang cukup efektif.
Huang et.al. (1977) menyatakan bahwa presipitasi kimia kadmium sangat bergantung terhadap ketersediaan ion anion, pH dan kemampuan reduksi oksidasi.
b. Kromium
Griffin (1977) menyatakan bahwa proses presipitasi, pertukaran kation, dan adsorpsi merupakan mekanisme penyisihan utama untuk logam berat kromium. Kemampuan reduksi oksidasi merupakan faktor terpenting yang akan mempengaruhi penyisihan dari kromium. Setiap mekanisme penyisihan juga bergantung terhadap bentuk dari kromium. Berdasarkan bentuk valensinya, kromium yang ditemukan pada air lindi terdiri atas kromium trivalen dan kromium heksavalen. Kromium heksavalen merupakan kromium dalam bentuk anion, sedangkan kromium trivalen merupakan kromium dalam bentuk kation. Menurut Fuller (1977), jenis kromium yang paling banyak ditemukan di landfill adalah kromium trivalen, tetapi seringkali yang menjadi perhatian utama adalah keberadaan dari kromium heksavalen.
Menurut Fuller (1977), saat pH air lindi lebih dari 6, maka proses migrasi kromium akan dikontrol oleh presipitasi dalam bentuk ion oksida, karbonat, atau sulfida. Menurut Griffin (1977), pada nilai pH dibawah 4, kromium trivalent akan tersisihkan secara efektif melalui adsropsi oleh ion kaolinnit dan monmorilonit. Nilai pH memiliki pengaruh yang amat penting terhadap bentuk valensi.
Proses penyisihan logam berat tembaga terjadi melalui proses adsorpsi, pertukaran ion, dan presipitasi senyawa kimia. Ada beberapa jenis senyawa tembaga yang mudah untuk terlarut dibawah kondisi asam. Rentang nilai pH yang optimum untuk proses adsorpsi tembaga dengan konsentrasi yang tinggi berada diantara nilai 5 – 6.
d. Besi
Proses penyisihan logam berat besi terdiri atas presipitasi, pertukaran ion, adsorpsi, dan biological uptake. Keberadaan logam besi pada air lindi terdiri atas dua bentuk valensi, yaitu besi (II) dan besi (III). Aktivitas biologis yang terjadi dalam landfill akan mempengaruhi konsentrasi logam besi pada air lindi. Kondisi anaerobik akan mendukung proses konversi ferric iron menjaid ferrous iron, dan juga akan meningkatkan kelarutan dari logam besi.
e. Timbal
Mekanisme penyisihan yang paling utama yang terjadi pada timbal adalah melalui proses adsorpsi, pertukaran ion, dan presipitasi. Nilai pH sangat mempengaruhi proses penyisihan logam timbal pada air lindi. Dengan nilai pH lebih dari 5, maka mekanisme penyisihan logam timbal menjadi meningkat. Menurut Fuller (1977), timbal menjadi lebih mudah untuk berpindah dari satu fase ke fase lain ketika kondisi anaerobik sedang berlangsung.
f. Seng
Proses penyisihan logam seng pada air lindi terjadi melalui proses adsropsi, pertukaran ion, dan presipitasi. Proses presipitasi logam seng terjadi dengan melibatkan beberapa jenis anion, diantaranya adalah sulfida, fosfat, karbonat, dan silikat.
Berdasarkan analisis sementara antara rumusan masalah dalam penelitian dan dasar teori serta penelitian terdahulu yang pernah dilakukan, maka dihasilkan hipotesis penelitian sebagai berikut :
a. Perubahan sifat fisik kimia sampah pada bioreaktor akan mempengaruhi pengurangan volume sampah. Dengan adanya perlakuan aerasi pada reaktor aerobik, diharapkan terdapat perbedaan hasil penurunan sampah antara reaktor aerobik dan reaktor anaerobik.
b. Proses dekomposisi material organik sampah pada bioreaktor akan mempengaruhi nilai BOD5 dan COD pada air lindi. Dengan adanya perlakuan aerasi pada reaktor aerobik, penyisihan nilai BOD5 dan COD pada air lindi diharapkan lebih besar dibandingkan dengan reaktor anaerobik.
c. Perubahan sifat fisik kimia sampah pada bioreaktor akan mempengaruhi kelarutan logam berat pada sampah, sehingga juga akan mempengaruhi konsentrasi logam berat yang terlarut pada air lindi.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Strategi Penelitian
Penelitian ini tergolong sebagai penelitian eksperimen yang dilakukan dengan mengadakan rekayasa terhadap objek penelitian serta melakukan kontrol terhadap variabel tertentu. Penelitian eksperimen merupakan penelitian yang dilakukan untuk menyelidiki ada tidaknya hubungan sebab akibat serta mengukur berapa besar hubungan sebab akibat tersebut dengan cara memberikan perlakuan tertentu objek yang akan diteliti. Pada penelitian eksperimen juga disertai kontrol yang digunakan sebagai perbandingan.
Pada penelitian ini dilakukan simulasi terhadap landfill. Sampah akan dimasukkan ke dalam reaktor dengan metode pengisian sampah secara batch.
Adapun rekayasa yang dilakukan terhadap objek penelitian adalah dengan resirkulasi air lindi dan injeksi udara atau lebih dikenal dengan istilah aerasi.
Perlakuan resirkulasi air lindi dan aerasi dianggap mampu mempercepat proses stabilisasi sampah pada landfill.
Parameter utama yang harus dipantau dalam penelitian ini adalah laju penurunan sampah. Laju penurunan sampah merupakan indikator yang dapat menggambarkan proses stabilisasi sampah di landfill. Selain itu perlu dilakukan pengecekan terhadap parameter pendukung yang turut memberikan pengaruh terhadap stabilisasi sampah. Parameter pendukung tersebut antara lain adalah parameter fisik sampah, seperti temperatur sampah, pH air lindi, serta field capacity sampah. Sedangkan untuk parameter kimia sampah yang harus dipantau adalah nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand), nilai COD (Chemical Oxygen Demand), , rasio C/N, dan konsentrasi logam berat pada air lindi.
3.2 Kerangka Berpikir
Landasan utama yang mendasari penelitian ini adalah produksi timbulan sampah yang semakin lama semakin meningkat dan juga masalah pencemaran lingkungan (baik itu pencemaran air, tanah maupun udara) yang dihasilkan akibat
semakin meningkat berdampak terhadap kebutuhan lahan yang akan digunakan sebagai tempat pemrosesan akhir. Selain itu, meningkatnya volume sampah yang harus ditimbun dalam landfill juga akan berdampak terhadap beban pencemaran air yang dihasilkan selama landfill beroperasi. Maka dari itu, diperlukan suatu teknik yang dapat mempercepat proses stabilisasi sampah di landfill dan juga mampu memperbaiki kualitas beban pencemaran air lindi.
Konsep bioreaktor landfill merupakan teknologi yang dianggap dapat meningkatkan laju biodegradasi sampah di landfill. Bioreaktor landfill akan memberikan kondisi yang ideal bagi mikroorganisme untuk mendekomposisi material organik pada sampah. Resirkulasi air lindi yang diberlakukan akan mendistribusikan ulang nutrien yang diperlukan oleh mikroorganisme pada landfill.
Pada penelitian ini, inovasi yang diterapkan adalah dengan memberikan perlakuan aerasi. Menurut Zhongning et.al. (2010), penerapan aerasi merupakan teknik yang mendukung prinsip lingkungan berkelanjutan. Dalam melakukan aerasi, ada faktor yang dipertimbangkan yaitu terkait dengan frekuensi aerasi.
Frekuensi aerasi untuk penelitian ini akan dilakukan secara bertahap.
Dengan memberikan perlakuan aerasi, perubahan yang dapat dilihat adalah pada waktu yang diperlukan untuk proses stabilisasi sampah. Selain itu, perlakuan aerasi juga mampu mempercepat proses penyisihan beban pencemar logam berat pada air lindi. Parameter yang diukur terkait dengan degradasi fisik sampah antara lain adalah penurunan muka sampah, temperatur sampah, pH air lindi, rasio C/N sampah, dan nilai field capacity sampah. Sedangkan, parameter pencemar logam berat yang dipantau pada penelitian ini adalah logam besi (Fe), kromium (Cr), cadmium (Cd), seng (Zn), timbal (Pb), dan tembaga (Cu). Data yang diperoleh dari penelitian ini kemudian akan dijadikan sebagai masukan untuk analisis statistik guna menentukan hubungan antara perlakuan aerasi terhadap waktu stabilisasi sampah dan penurunan beban pencemar logam berat pada air lindi.
Semakin Meningkat
Keterbatasan Lahan Untuk TPA
Beban Pencemaran Air Lindi Semakin Meningkat
Permodelan Bioreaktor Landfill
Inovasi Penelitian:
- Sistem Aerasi Dilakukan Secara Intermittent
- Sumber Sampel : Sampah Rumah Tangga - Proses Pencacahan Sampah
Perbaikan Sistem : - Sistem Pemadatan Sampah - Skema Pengisian Reaktor - Sistem Penutup Reaktor Penerapan Sistem Aerasi
Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
3.3 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian merupakan bagian penting yang tidak bisa terlepas dari penelitian itu sendiri. Tahapan penelitian akan membantu peneliti untuk menjalankan penelitiannya secara sistematis dan terstruktur. Tahapan awal penelitian ini diawali dengan menentukan konsep atau ide untuk penyelesaian terhadap masalah pengelolaan sampah yang muncul. Setelah menentukan konsep atau ide, selanjutnya peneliti melakukan kajian terhadap masalah yang mungkin dihasilkan dari penelitian ini.
dengan penerapan bioreaktor landfill, baik itu untuk skala lapangan maupun skala laboratorium. Dari hasil kajian literatur, maka dapat disusun konsep dari penelitian ini. Konsep penelitian diartikan sebagai satu kata atau lebih yang menggambarkan suatu gejala atau menyatakan suatu ide atau gagasan tertentu. Dengan lahirnnya konsep penelitian, maka dapat ditentukan pengembangan apa yang akan muncul pada penelitian ini. Adapun pengembangan yang muncul pada penelitian adalah penerapan aerasi dengan memperhatikan frekuensi aerasi.
Selanjutnya, penelitian dilanjutkan dengan menetapkan variabel-variabel yang dapat diukur sebagai hasil dari penelitian. Selain itu, dapat juga dilakukan perancangan terhadap bioreaktor landfill yang akan digunakan sebagai instrumen dari penelitian ini. Setelah proses perancangan bioreaktor landfill selesai, maka dilanjutkan dengan observasi dari penelitian itu sendiri. Obeservasi penelitian dilakukan dalam skala laboratorium. Data yang diperoleh dari pengoperasian bioreaktor landfill kemudian akan dijadikan sebagai bahan untuk analisis secara deskriptif dan analisis secara statistik. Kemudian hasil analisis dapat digunakan untuk mengambil kesimpulan untuk menjawab rumusan masalah penelitian yang telah ditetapkan sebelumnya.
Akhir Sampah
Konsep atau Ide Penyelesaian Masalah
Perumusan Masalah Atas Konsep atau Ide
Kajian Literatur Konsep Penelitian Bioreaktor Landfill Aerobik
Inovasi atau Pengembangan
Perancangan Bioreaktor Landfill Penentuan Variabel
Penelitian
Pengujian Penelitian Skala Laboratorium
Pengumpulan Data Penelitian
Analisis Data Penelitian
Analisis Deskriptif Data Analisis Statistik Data
Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.2 Tahapan Penelitian Bioreaktor Landfill Aerobik
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Variabel penelitian merupakan gejala pada penelitian yang memiliki nilai bervariasi. Dilihat dari fungsinya, variabel penelitian terbagi atas 3 hal, yaitu variabel bebas (independen), variabel terikat (dependen), dan variabel kontrol.
a. Variabel bebas
Variabel bebas merupakan variabel yang sifatnya memberikan pengaruh terhadap variabel terikat. Dalam penelitian ini, yang menjadi variabel bebas adalah perubahan karakteristik fisik sampah dan perubahan karakteristik kimia pada air lindi. Kedua variabel ini akan memberikan pengaruh terhadap pengurangan volume sampah, penyisihan beban pencemar organik dan perubahan kualitas logam berat pada air lindi. Sub variabel perubahan karakteristik fisik sampah adalah temperatur sampah field capacity, dan rasio C/N sampah. Sedangkan sub variabel perubahan karakteristik kimia air lindi adalah pH air lindi.
b. Variabel terikat
Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi akibat adanya perubahan pada variabel bebas. Dalam penelitian ini, yang menjadi variabel terikat adalah pengurangan volume sampah, penyisihan beban pencemar organik dan perubahan konsentrasi logam berat pada air lindi.
c. Variabel kontrol
Variabel kontrol merupakan variabel yang ditetapkan oleh peneliti, dimana peneliti ingin mengontrol supaya variabel diluar yang diteliti tidak mempengaruhi hubungan antara variabel bebas dan terikat, atau ingin melakukan penelitian yang bersifat membandingkan. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah volume air lindi yang diresirkulasi dan laju aerasi yang diberlakukan pada sistem.
Tabel 3.1 Variabel Penelitian
No. Jenis Variabel Variabel Sub Variabel
1 Variabel Bebas
Perubahan Karakteristik Sampah
Temperatur Sampah Rasio C/N
Field Capacity Sampah Perubahan Karakteristik Air
Lindi pH Air Lindi
2 Variabel Terikat
Pengurangan Volume Sampah Laju Penurunan Sampah
3 Variabel Kontrol
Volume Air Lindi yang Diresirkulasi
Penambahan Air Laju Aerasi
` Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
3.5 Data Penelitian
Data dalam penelitian ini terbagi menjadi 2 jenis data, yaitu data mengenai karakteristik sampah dan data mengenai karakteristik air lindi. Data mengenai karakteristik sampah yang diukur dalam penelitian ini adalah penurunan ketinggian sampah, temperatur sampah, rasio C/N, dan field capacity sampah. Sedangkan data mengenai karakteristik air lindi yang diukur dalam penelitian ini adalah pH air lindi, volume air lindi yang terbentuk, nilai BOD5 dan COD, dan juga konsentrasi logam berat yang meliputi Fe, Cr, Cd, Zn, Pb, dan Cu. Selain itu, ada pula data lain yang diperlukan sebagai dasar desain perencanaan penelitian ini. Data tersebut adalah curah hujan Kota Depok dan berat jenis awal sampah.
Tabel 3.2 Data Penelitian Data Primer
No. Data yang Diamati Periode Pengukuran Metode Pengukuran
A Data Karakteristik Sampah
1 Penurunan Ketinggian Sampah
Setiap hari Pengamatan langsung (dengan menggunakan meteran)
2 Temperatur Sampah Setiap hari Pengukuran dengan menggunakan termometer
No. Data yang Diamati Periode Pengukuran Metode Pengukuran
A Data Karakteristik Sampah
3 Total Karbon Pada awal penelitian, setiap akhir 4 Total Nitrogen Pada awal penelitian,
setiap akhir
B Data Karakteristik Air Lindi
1 pH Air Lindi Setiap hari Pengukuran dengan
menggunakan pH meter 2 Volume Air Lindi yang
Terbentuk
Setiap hari Pengukuran dilakukan dengan menggunakan
No. Data yang Diperoleh Sumber
1 Curah Hujan Koda Depok Berdasarkan literatur Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Instrumen penelitian didefinisikan sebagai alat yang dapat digunakan oleh peneliti dalam kegiatan mengumpulkan data yang diperlukan untuk memperoleh kesimpulan dari penelitian tersebut. Adapun instrumen penelitian ini adalah bioreaktor yang digunakan untuk menampung sampah dan berbagai jenis peralatan yang diperlukan untuk mengukur berbagai parameter uji yang terdapat dalam penelitian ini.
3.6.1 Perancangan Bioreaktor Landfill
Perancangan reaktor ini disesuaikan dengan kebutuhan yang diperlukan selama penelitian ini berlangsung. Reaktor yang akan digunakan untuk penelitian ini terbuat dari pipa dengan bahan PVC (polyvinyl chloride). Pada penelitian ini akan dirancang dua buah reaktor dengan spesifikasi yang sama. Reaktor 1 merupakan reaktor yang akan diberikan perlakuan aerasi, sedangkan reaktor 2 merupakan reaktor kontrol yang tidak diberikan perlakuan aerasi (anaerobik). Pipa yang digunakan sebagai reaktor memiliki diameter sebesar 12” atau sekitar 30,48 cm. Panjang pipa awalnya adalah 3,7 m. Namun menyesuaikan dengan lokasi penelitian, maka panjang pipa dibagi menjadi dua, sehingga diperoleh panjang pipa yang menjadi ketinggian reaktor adalah 1,85 m. Berikut ini merupakan gambar dan spesifikasi dari pipa PVC Vinilon 12” yang digunakan pada penelitian ini.
Tabel 3.3 Spesifikasi Pipa PVC No. Spesifikasi Pipa Keterangan
1 Bahan Material PVC
2 Diameter Luar Pipa 31,80 cm 3 Tebal Dinding Pipa 0,92 cm 4 Diameter Dalam Pipa 29,96 cm 5 Spesific Gravity 1,40 gr/cm3 6 Konduktivitas Termal 0,15 W/m.K 7 Modulus Elastisitas 3.000 N/mm2 Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Gambar 3.3 Pipa PVC Ukuran 12”
Sumber : tangkiairmpoin.com (2014)
Untuk mendukung pengamatan penurunan sampah, maka perlu dilakukan perubahan struktur dari pipa. Perubahan struktur dilakukan dengan memotong dinding pipa sepanjang 4 cm. Bagian yang dipotong ini selanjutnya akan diganti dengan menggunakan akrilik. Ketebalan akrilik yang digunakan dalam penelitian ini adalah 3 mm. pemasangan akrilik mulai dilakukan dari ketinggian 15 cm dari dasar pipa dan diakhiri pada ketinggian 1,5 m dari dasar pipa.
Modifikasi pipa juga dilakukan pada sisi kanan dan kiri dinding pipa.
Modifikasi yang dilakukan pada dua bagian ini adalah dengan melubangi pipa yang akan digunakan sebagai pipa aerasi dan port untuk pengambilan sampel sampah dan pengecekan temperatur sampah. Diameter lubang yang dirancang adalah ½”.
Pelubangan dinding pipa untuk pipa aerasi dilakukan pada ketinggian 13,5 cm dari dasar pipa. Pelubangan dilakukan pada ketinggian tersebut mengingat pada ketinggian tersebut masih diisi oleh kerikil. Selanjutnya pada ketinggian 30 cm dari dasar pipa dilakukan pelubangan yang akan digunakan sebagai port untuk pengambilan sampel dan pengecekan temperatur sampah. Selain itu, pada bagian dasar pipa juga diberikan lubang sebagai sarana drainase air lindi. Diameter lubang pada bagian dasar pipa adalah ½”. Adapun keterangan mengenai pelubangan dinding pipa dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 3.4 Keterangan Modifikasi Pipa PVC No. Ketinggian Pelubangan Tujuan Pelubangan
1 13,5 cm Pipa Aerasi
2 30 cm Port Pengambilan Sampel
3 45 cm Port Pengambilan Sampel
4 60 cm Port Pengambilan Sampel
5 90 cm Port Pengambilan Sampel
6 135 cm Port Pengambilan Sampel
Keterangan : Ketinggian Pipa Dihitung dari Dasar Pipa Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Pada bagian dalam pipa 12”, dipasang pipa gas yang didesain berbentuk L.
Diameter pipa yang digunakan untuk penangkapan gas adalah ¾”. Pipa penangkapan gas mulai dipasang sejak ketinggian 20 cm diatas dasar pipa atau sekitar 5 cm dari dasar sampah. Pada dinding pipa gas diberi lubang kecil yang bertujuan untuk menangkap gas yang terbentuk pada sampah di ketinggian tertentu.
Pelubangan dinding pipa gas dilakukan pada dua sisi dengan jarak antar lubang adalah sekitar 10 cm. Pelubangan dinding pipa dilakukan hingga mencapai ketinggian 60 cm dari dasar pipa penangkap gas.
Tabel 3.5 Detail Komponen Pipa Reaktor No. Komponen yang
Digunakan Fungsi Tinggi Keterangan
1 Pipa PVC Vinilon 12” Bioreaktor landfill 1,85 m Tebal = 9,2 mm Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Komponen material yang akan digunakan untuk mengisi reaktor adalah batu kerikil, feed stock sampah, lapisan geotekstil, dan lapisan tanah penutup.
pengisi reaktor.
Tabel 3.6 Detail Komponen Pengisi Reaktor
No Komponen Pengisi Toren Tinggi Pengisian (mm)
1 Batu kerikil 150
2 Feed stock (sampah rumah tangga) 1.200
3 Lapisan geotekstil non-waven dengan plastic -
4 Lapisan tanah penutup 250
Total Tinggi Pengisian (mm) 1.600
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Pada Gambar 3.4 berikut ini dapat dilihat tampak atas dari bioreaktor yang akan digunakan, sedangkan pada Gambar 3.5 dapat dilihat desain bioreaktor yang dirancang dalam penelitian ini.
Gambar 3.4 Tampak Atas Reaktor
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
29,96 cm 31,80 cm
Gambar 3.5 Desain Lysimeter
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
3.6.1.1 Penentuan Sistem Pemadatan
Proses pemadatan sampah perlu dilakukan untuk mencapai densitas sampah di landfill yang ideal. Menurut Tchobanoglous (1993), densitas sampah yang ideal berkisar antara 500 – 700 kg/m3. Proses pemadatan yang akan dilakukan terhadap sistem akan disesuaikan dengan konsolidasi yang diharapkan terjadi.
Sampah yang akan dimasukkan kedalam bioreaktor memiliki ketinggian awal 1,20 m dengan berat jenis awal sampah adalah 300 kg/m3. Selanjutnya sampah akan dipadatkan hingga densitasnya mencapai 600 kg/m3. Dengan demikian, dapat dihitung bahwa ketinggian akhir sampah adalah 0,60 m.
Pada penelitian ini, total beban yang akan ditambahkan ke dalam sistem untuk pemadatan adalah sebanyak 50 kg. Proses pembebanan akan dilakukan secara merata terhadap luas permukaan reaktor. Waktu untuk pembebanan akan
31,80 cm 31,80 cm
31,80 cm 31,80 cm