BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu yang Relevan (State of The Art)
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 mempercepat proses stabilisasi sampah. Pada bioreaktor aerobik dan anaerobik, resirkulasi air lindi dapat meningkatkan kelembaban dalam landfill sekaligus menyediakan nutrien dan enzim yang diperlukan oleh mikroorganisme. Jika volume resirkulasi air lindi yang diberikan terhadap sistem terlalu banyak, maka akan muncul permasalahan seperti penyumbatan akibat terlalu banyaknya volume air dalam sistem dan terbentuknya kondisi asam yang dapat menghambat reaksi biologis dan kimia dalam sistem.
bergantung terhadap beberapa faktor, diantaranya adalah faktor ekonomi, iklim, lingkungan, dan status politik dari wilayah sekitar. Untuk memahami perbedaan antara bioreaktor aerobik dana anaerobik, diperlukan beberapa informasi terkait dengan laju pembentukan metana dan kecepatan respirasi aerob.
Berbagai jenis penelitian mengenai bioreaktor landfill telah dilakukan.
Setiap penelitian memiliki konfigurasi reaktor yang berbeda-beda. Penelitian yang dilakukan oleh Borglin et.al. (2004) menggunakan reaktor yang berbentuk heksagonal. Volume bioreaktor adalah 200 L, sedangkan ketinggian bioreaktor adalah 0,55 m dan lebar bioreaktor adalah 0,71 m. Massa sampah yang dimasukkan kedalam bioreaktor adalah 30 kg. Sampah yang akan dimasukkan kedalam bioreaktor dicacah terlebih dahulu hingga mencapai ukuran 5 cm. Komposisi sampah yang masuk kedalam bioreaktor didominasi oleh sampah kertas sebanyak 25,7%. Selain itu, terdapat pula sampah makanan sebanyak 16,2%, sampah logam 9,6%, sampah kaca 11,4%, sampah plastik 10,8%, sampah taman 12,2%, dan jenis sampah lainnya (seperti kain, karet, dan kayu) 10,5%. Eksperimen dilaksanakan selama 400 hari.
Menurut Borglin et.al. (2004), Parameter kunci dalam mengoperasikan bioreaktor aerob adalah menentukan laju aerasi dan volume air lindi yang diresirkulasi. Air lindi yang diresirkulasi sebesar 20 mL/menit. Laju aerasi yang diberlakukan pada sistem sebesar 1,3 L/menit atau setara dengan 6,5 L/menit/m3 sampah yang dimasukkan kedalam reaktor.
Gambar 2.5 Konfigurasi Reaktor Penelitian Borglin et.al.
Sumber : Borglin et.al. (2004)
et.al. (2010) menggunakan reaktor dengan bentuk tabung. Bioreaktor dirancang dengan menggunakan pipa PVC dengan diameter 315 mm, dengan ketinggian 1.000 mm. Massa sampel yang dimasukkan kedalam reaktor adalah 30 kg, dengan densitas akhir sampah sebesar 550 kg/m3.
Gambar 2.6 Konfigurasi Reaktor Penelitian Zhongping et.al.
Sumber : Zhongping et.al. (2010)
Pada penelitian Zhongping et.al. (2010) terdapat variasi terhadap frekuensi aerasi. Ada 3 reaktor yang digunakan dalam penelitian, dimana untuk reaktor 1 dioperasikan dengan perbandingan antara waktu perlakuan aerasi dengan waktu tanpa perlakuan aerasi adalah 2 jam berbanding 10 jam. Sedangkan pada reaktor 2, perbandingan antara waktu perlakuan aerasi dengan waktu tanpa perlakuan aerasi adalah 2 jam berbanding 6 jam. Dan untuk reaktor 3 merupakan reaktor yang selalu diberikan perlakuan aerasi. Jumlah oksigen yang disuplai kedalam sistem memiliki volume yang sama setiap harinya.
Sedangkan Sekman et.al. (2011) menggunakan reaktor berbentuk silinder dengan diameter reaktor adalah 40 cm dan memiliki ketinggian sekitar 100 cm.
Penelitian akan dilakukan selama 150 hari. Laju aerasi yang diberikan kepada tiap reaktor berbeda-beda, dengan rentang laju aerasi sebesar 0,1 – 1,0 L/menit-kg sampah dengan diameter pipa aerasi yang digunakan adalah 1 cm dan ketinggian pipa aerasi adalah 40 cm. Komposisi utama sampah yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampah organik dengan persentase sebesar 44%.
Gambar 2.7 Konfigurasi Reaktor Penelitian Sekman et.al.
Sumber : Sekman et.al. (2011)
Berikut ini merupakan rangkuman penelitian terdahulu mengenai laju aerasi yang diberlakukan pada bioreaktor landfill.
Tabel 2.2 Laju Aerasi Penelitian Terdahulu
No Peneliti Judul Penelitian Kuantitas Aerasi
1 Xiaoli et.al.
(2012)
The Effect of Aeration Position on The Spatial Distribution and Reduction of Pollutants in The Landfill Stabilization Process - a Pilot Scale Study
0,2 L/menit-kg sampah
2 Bernreuter, et.al. (1999)
A Review of Aerobic Biocell
Research and Technology 0,5 L/menit-kg sampah
3 Smith et.al.
(2000)
Enchancing Aerobic Bioreduction Under Controlled Conditions in a Municipal Solid Waste Landfill Thorugh The Use of Injection and Water Recirculation
0,0002 L/menit-kg Sampah
4 Kim dan Yang (2002)
A Novel Design For Anaerobic COD and Nitrogen Removal From Leachate in a Semiaerobic Landfill
0,003 L/menit-kg Sampah
5 Ishigaki et.al.
(2003)
Application of Bioventing to Waste Landfill for Improving Waste Settlement and Leachate Quality - a Lab Scale Model Study
0,8 L/menit-kg Sampah
6 Cossu et.al.
(2003)
The PAF Model : an Integrated Approach for Landfill
Sustainability
0,17 L/menit-kg Sampah
7 Borglin et.al.
(2004)
Comparison of Aerobic and Anaerobic Biotreatment of Municipal Solid Waste
0,04 L/menit-kg Sampah
8 Giannis et.al.
(2008)
Monitoring Operational and Leachate Characteristics of an Aerobic Simulated Landfill Bioreactor
0,03 L/menit-kg Sampah
9 Sang et.al.
(2008)
Effect of Aeration on Stabilization of Organic Solid Waste and Microbial Population Dynamics in Lab-Scale Lysimeters - Effect of Aeration Rate
1,33 L/menit-kg Sampah
10 Bilgili et.al.
(2007)
Influence of Leachate Recirculation On Aerobic and Anaerobic
Decomposition Of Solid Wastes
0,084 - 0,086 L/menit-kg Sampah
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Berikut ini merupakan ringkasan dari penelitian terdahulu terkait dengan penerapan dan pengoperasian dari bioreaktor landfill aerob dan anaerob.
No. Judul Penelitian Penulis Lokasi
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
1 Influence of LOI : standard method China EPA kurang dari 13%, dan terkadang bahkan lebih dari 65%. Dengan dilakukannya sistem aerasi in situ, rata-rata kadar air sampah
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
membatasi
Pengukuran komponen VFA dilakukan dengan terinjeksi : flow meter
Komposisi gas (O2, CO2, dan CH4) :
Dari penelitian diperoleh bahwa laju udara yang ada dalam reaktor adalah 0,016 m3/jam. Pengukuran laju aerasi dilakukan
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
komposisi
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Biroeactor adalah 1:3 dan reaktor 3 merupakan reaktor yang selama waktu penelitian tetap diberlakukan sistem aerasi. Untuk nilai pH, diperoleh bahwa pada reaktor 2 dan 3, nilai pH awalnya mendekati 8 bahkan hingga 8,5.
Untuk penurunan COD paling maksimum terjadi pada reaktor 2, demikian pula dengan
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
8 Pilot-Scale yang relevan dan sesuai denganmetode standar sampah dan laju aerasi paling rendah dinilai mikroba pada sistem ini lebih tinggi
Menginvestigasi performa jangka
Perlakuan aerasi,
Temperatur, kadar air, pH,
Pengukuran temperatur dan kadar air
Landfill yang dioperasikan secara
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Stabilization and
Pengukuran kualitas air lindi dilakukan lindi menjadi lebih baik dan mengurangi emisi air lindi turun sekitar 90% padahari ke-60 sampah selama 24 jam dengan suhu 105oC.
Pengukuran volatile solid dilakukan dengan memanaskan sampel sampah selama 24 jam dengan suhu 550oC.
Pengukuran pH dilakukan dengan mencampur air lindi dengan air selama 30 menit. Perbandingan air lindi dengan air adalah 10 : 1.
Pengukuran pH dan ORP dilakukan dengan Delta Ohm HD2305.0
Perlakuan resirkulasi air lindi mampu selain itu juga dapat dilihat dari tingginya
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Pengukuran total nitrogen dilakukan sesuai dengan UNI EN 13656 dan US EPA
Persentase kandungan besi untuk bioreaktor TOC, ion sulfat dan ion sulfida.
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
konsentrasi besi (II) dan Zn terjadi pada bioreaktor landfill
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Mikroorganisme juga karbon dan nitrogen di landfill. air lindi pada waktu tertentu hanya efektif apabila volume air lindi yang diinjeksi cukup
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
proses degradasi metode IS Kode 3025.
Ditemukan bahwa perlakuan resirkulasi air lindi mengakibatkan penyisihan kandungan organik pada landfill yang cukup tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan
Aziz, et.al. Malaysia (2010)
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Sanitary Landfills
kualitas air bersih dan air limbak (APHA 2005).
BOD, COD, dan warna air lindi pada landfill yang dioperasikan secara aerobik memiliki nilai yang lebih rendah bila dibandingkan COD turun sekitar 78%
dan nilai BOD turun sekitar 97%. Dan pada akhir penelitian, diperoleh nilai COD turun sebesar 90%, dan BOD turun sebesar yang tinggi pada akhir
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Pengecekan logam logam berat pada air lindi akan semakin TOC pada landfill yang dioperasikan dengan
Konsentrasi CH4 pada landfill semiaerobik juga bernilai rendah dibandingkan dengan landfill anaerobik.
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
BOD ditentukan air lindi pada landfill semiaerobik dinilai
23 Enchanced Solid Waste parameter air bersih dan air limbah (APHA yang terjadi hingga fase akhir penelitian organik karbon pada air lindi dapat dikurangi ketika rasio oksigen pada sampah cukup tinggi. Rasio oksigen yang tinggi juga
No. Judul Penelitian Penulis
(Tahun) Tujuan Variabel Indikator Metode Hasil dan Uraian
Mainlu
25 Degradation of Phenolic Compounds in Aerobic and Anaerobic Landfills : a Pilot Scale Study
Kualitas air lindi diukur sesuai dengan metode
Sumber : Hasil Olahan Penulis (2014)
Penelitian ini merupakan hasil pengembangan ide dari penelitian sebelumnya. Konsep utama dari penelitian ini adalah untuk mempercepat proses stabilisasi sampah di landfill. Selain itu, yang menjadi fokus utama dalam penelitian ini adalah perubahan konsentrasi pencemar organik dan konsentrasi logam berat pada air lindi. Pencemar organik merupakan material organik terlarut yang terbentuk pada air lindi akibat proses dekomposisi yang terjadi di dalam landfill.
Banyak penelitian mengenai bioreaktor landfill yang telah dilakukan dengan mengoperasikannya secara anaerobik. Pengoperasian bioreaktor dalam kondisi anaerobik diharapkan dapat mempercepat proses pembentukan gas metana yang kemudian dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Namun berdasarkan keadaan nyata, permasalahan operasional di landfill tidak hanya terkait dengan emisi gas, melainkan terdapat masalah kapasitas tampung yang akhir-akhir banyak dihadapi oleh berbagai TPA di Indonesia.
Pengoperasian bioreaktor landfill secara aerobik dinilai mampu untuk mempercepat proses penguraian material organik, sehingga stabilisasi sampah menjadi lebih cepat. Penelitian yang dilakukan oleh Erses et.al. (2008) dan Sang et.al. (2008) menyatakan bahwa proses aerasi yang diberlakukan pada sistem dapat mempercepat proses stabilisasi sampah. Erses et.al. (2008) membuktikan bahwa perlakuan aerasi mengakibatkan proses oksidasi material organik dan nitrogen menjadi lebih cepat. Terbukti dengan penurunan muka sampah yang terjadi dihitung dari ketinggian awal mencapai 37%. Nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan bioreaktor yang dioperasikan dalam kondisi anaerob, yaitu hanya 5%.
Pembuktian yang sama juga dikemukakan oleh Sang et.al. (2008) yang menyatakan bahwa perlakuan aerasi in situ mampu mengurangi volume sampah hingga 40%.
Berdasarkan meta analisis, peneliti terdahulu menitik beratkan pada hasil yang diperoleh dari perlakuan aerasi in situ, namun tidak secara spesifik menjelaskan frekuensi dan posisi dari aerasi yang ternyata juga memiliki pengaruh dalam mempercepat proses dekomposisi material organik (Zhongning et.al., 2010).
Hal inilah yang menjadi pembaharuan dalam penelitian ini, dimana frekuensi aerasi dan posisi aerasi juga menjadi pertimbangan dalam perancangan dan pengoperasian bioreaktor landfill. Selain itu juga akan dilihat bagaimana pengaruh proses aerasi
akan digunakan sebagai sampel dalam penelitian ini sepenuhnya adalah sampah rumah tangga. Pemilihan sumber sampel juga menjadi perhatian khusus karena pada dasarnya sampah yang masuk ke landfill merupakan sampah yang berasal dari kawasan rumah tangga, baik itu sampah organik maupun sampah anorganik.
2.3 Dasar Teori 2.3.1 Landfill
Menurut Tchobanoglous (1993), landfill merupakan suatu fasilitas fisik yang digunakan sebagai tempat pemrosesan akhir sampah. Pembuangan sampah kedalam tanah merupakan cara yang paling sering dijumpai dalam pengelolaan limbah padat. Ada beberapa metode yang dikembangkan untuk pengoperasian landfill. Landfilling diperlukan karena pada dasarnya pengurangan limbah di sumber, daur ulang, atau minimalisasi limbag padat tidak dapat dilakukan secara keseluruhan, sehingga pasti ada sisa sampah yang juga seharusnyanya diolah.
Menurut Tchobanoglous (1977), metode utama yang digunakan untuk proses landfilling dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu metode area, trench method, dan depression method.
a. Metode Area
Metode area digunakan ketika tanah tidak dapat digali untuk menampung sampah. Pengoperasian landfill dengan metode ini adalah dengan membuang sampah secara merata diatas lahan yang telah disediakan.
Umumnya, kedalaman tiap lapisan sampah untuk landfill dengan menggunakan metode ini berkisar antara 6 -10 ft. Setelah dipadatkan, maka lapisan sampah akan dilapisi dengan tanah penutup dengan ketebalan berkisar antara 6 – 12 in.
b. Trench Method
Trench method merupakan metode landfilling yang ideal untuk dilakukan di area yang memiliki ketinggian yang memadai, dimana tanah yang merupakan hasil galian dapat digunakan sebagai tanah penutup. Sampah akan diproses masuk kedalam lahan galian, dengan panjang satu sel lapisan
berkisar antara 15 – 25 ft. Sedangkan ketinggian dari satu sel lapisan sampah berkisar antara 15 – 25 ft. Sampah yang masuk ke dalam lahan galian kemudian akan dipadatkan.
c. Depression Method
Depression method merupakan metode landfilling yang dilakukan di area dengan kondisi geografis tertentu. Jenis area yang menerapkan metode ini untuk proses landfilling adalah daerah lembah. Cara menempatkan sampah dan melakukan pemadatan sangat bergantung terhadap kondisi geometri, karakteristik lapisan penutup, kondisi hidrologi dan geologi lokasi landfilling, dan akses yang dapat digunakan menuju ke lokasi landfilling.
Proses stabilisasi sampah di landfill dipengaruhi oleh banyak hal. Menurut Sethi et.al. (2013), setidaknya ada 9 hal yang mempengaruhi stabilisasi sampah di landfill, diantaranya adalah sebagai berikut :
a. Kelembaban sampah
Nilai kelembaban sampah yang berada diatas nilai field capacity dapat meningkatkan aktivitas mikroorganisme, melarutkan toksin, mendistribusikan nutrien, enzim, dan alkalinitas, serta tentu saja memberikan kondisi ideal untuk dekomposisi sampah. Nilai kelembaban sampah di landfill dianggap sebagai reaktan untuk reaksi hidrolisis, melepaskan unsur metabolit, menyangga nilai pH, dan juga mengontrol populasi mikroorganisme yang terdapat dalam landfill. Penambahan air ke dalam landfill harus disesuaikan dengan kondisi sampah yang terdapat dalam landfill, apakah sampah bersifat kering atau sebaliknya.
b. Ukuran partikel sampah
Ukuran partikel sampah akan berpengaruh terhadap proses stabilisasi sampah di landfill. Proses pencacahan sampah merupakan cara yang dapat dilakukan untuk memperkecil ukuran partikel sampah. Semakin kecil ukuran partikel sampah, maka luas permukaan yang tersedia menjadi semakin besar. Dengan meningkatnya luas permukaan sampah, maka proses
berlangsung lebih cepat.
c. Kandungan nutrient
Nutrien yang diperlukan untuk pertumbuhan mikro organisme adlaah karbon, hidrogen, nitrogen, fosfor, oksigen, sodium, kalium, kalsium, magnesium, dan berbagai jenis unsur lainnya. Keseimbangan antara pembentukan asam dan produksi metana akan sangat dipengaruhi oleh rasio C/N sampah.
d. Resirkulasi air lindi
Resirkulasi air lindi dapat menyediakan tambahan karbon ke dalam landfill.
Jika sampah memiliki kandungan organik yang tinggi, air lindi yang diresirkulasi terkadang dapat menyebabkan ketidakseimbangan terhadap laju pertumbuhan untuk beberapa jenis mikroorganisme.
e. Volume dan frekuensi resirkulasi air lindi
Dalam memberikan perlakuan resirkulasi air lindi, perlu ada perhatian khusus terhadap volume dan frekuensinya. Tingginya volume air lindi yang diresirkulasi akan mengurangi kapasitas buffering dan menghambat aktivitas dari bakteri metanogen. Sedangkan perubahan dari frekuensi resirkulasi air lindi akan memberiken efek terhadap proses stabilisasi sampah. Frekuensi perlakuan resirkulasi air lindi dapat dilakukan lebih sering ketika sampah dimasukkan kedalam landfill untuk meningkatkan nilai kelembaban sampah guna mencapai nilai field capacity yang sesuai.
Namun, ketika gas metana mulai terbentuk, frekuensi resirkulasi air lindi dapat dikurangi. Menurut San et.al. (2001), frekuensi resirkulasi air lindi yang tepat adalah dilakukan 4 kali dalam seminggu dan dilakukan pengontrolan terhadap nilai pH air lindi. Dengan frekuensi tersebut, diharapkan dapat meningkatkan derajat stabilisasi sampah.
f. pH dan Alkalinitas
Dalam rentang nilai pH optimum (6,7 – 7,5), proses stabilisasi sampah dapat meningkat seiring dengan meningkatnya laju pertumbuhan bakteri metanogen. Nilai pH menjadi parameter penting untuk diperhatikan. Hal ini bertujuan untuk mencegah terbentuknya inhibitor akibat akumulasi asam
pengoperasian bioreaktor berada pada rentang nilai pH asam, namun nilai pH akan cenderung meningkat ketika fase dekomposisi telah mencapai fase metanogen.
g. Proses Aerasi
Dengan semakin cepatnya proses dekomposisi, pengoperasian landfill dengan sistem aerobik diharapkan mampu mengurangi biaya untuk pemantauan dan pengolahan air lindi. Berbagai penelitian terdahulu menyatakan bahwa dengan menggunakan sistem aerobik, penyisihan kandungan kimia pada air lindi menjadi lebih cepat.
h. Temperatur
Temperatur landfill akan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme dan reaksi kimia yang berlangsung dalam sistem. Nilai temperature optimum yang dibutuhkan untuk menunjang kinerja mikroorganisme berada di antara 34 – 40oC. Sedangkan pertumbuhan dan kinerja mikroorganisme akan terhambat ketika nilai temperatur sampah lebih dari 50oC.
i. Toksin atau inhibitor
Keberadaan kandungan logam berat dapat menjadi racun bagi mikroorganisme dan tentu saja akan menghambat pertumbuhan dari mikroorganisme tersebut.
2.3.2 Bioreaktor Landfill
Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan untuk mengurangi ancaman dari pengoperasian landfill adalah dengan mengoperasikan bioreaktor landfill.
Dengan melakukan pendekatan ini, maka proses penguraian sampah akan berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan proses yang berlangsung pada landfill tradisional.
Menurut USEPA (2013), bioreaktor landfill dioperasikan untuk mempercepat proses degradasi sampah organik. Pada dasarnya, ada tiga jenis tipe konfigurasi dari bioreaktor landfill, yaitu bioreaktor aerobik, bioreaktor anaerobik, dan bioreaktor hybrid. Dalam bioreaktor landfill yang bersifat aerobik, air lindi
pipa menuju ke tangki penyimpanan, dan kemudian akan diresirkulasi kembali menuju landfill dengan jumlah yang dikontrol. Selain itu, udara juga diinjeksi kedalam bioreaktor untuk mendukung aktivitas aerobic dan mempercepat proses stabilisasi sampah.
Pada bioreaktor landfill yang bersifat anaerobik, air ditambahkan kedalam bioreaktor dalam bentuk resirkulasi air lindi dan juga penambahan air untuk mengoptimalkan proses stabilisasi. Proses biodegradasi akan berlangsung tanpa adanya keberadaan oksigen yang pada akhirnya akan memproduksi gas landfill.
Gas yang diproduksi dari bioreaktor ini, terutama CH4, dapat ditangkap sebagai bentuk pengurangan terhadap emisi gas rumah kaca dan untuk dijadikan sebagai sumber energi alternatif.
Sedangkan, dalam bioreaktor landfill yang bersifat hybrid (anaerobik-aerobik), proses degradasi sampah akan berlangsung lebih cepat karena ada dua kondisi yang dipergunakan, yaitu secara aerobik dan anaerobik. Proses degradasi sampah akan berlangsung pada bagian atas bioreaktor dan pada bagian bawah akan mengumpulkan gas yang diproduksi.
2.3.3 Proses Fisik Kimia Pada Bioreaktor Landfill
Proses dekomposisi sampah di landfill terjadi akibat adanya kombinasi antara proses kimia, fisik dan biologis. Proses dekomposisi menghasilkan produk samping dalam wujud padatan, cairan dan gas. Menurut Mc.Bean, et.al. (1995), proses penguraian sampah terbagi menjadi 3 fase, yaitu : fase dekomposisi secara aerobik, fase dekomposisi secara anaerobik (nonmetanogenik) dan fase dekomposisi secara aerobik (metanogenik).
Menurut Tchobanoglous (1977), kecepatan dekomposisi material organik sangat bergantung terhadap karakteristik dari sampah itu sendiri dan juga kelembaban dari landfill. Secara umum, keberadaan material organik dalam sampah dapat dibagi menjadi 3 bagian besar, yaitu material organik yang mengandung selulosa atau bagian dari selulosa, material organik yang tidak mengandung selulosa ataupun bagian dari selulosa, dan material yang berupa plastic, karet, dan kain.
oksigen. Proses dekomposisi secara aerobik umumnya terjadi pada waktu awal karena pada waktu awal ini oksigen masih tersedia. Namun, karena oksigen yang tersedia didalam landfill digunakan untuk proses dekomposisi dan keterbatasan transport udara yang terjadi didalam landfill menyebabkan fase ini terjadi dalam jangka waktu yang relatif pendek.
Selama fase aerobik terjadi, bakteri aerobik akan menguraikan material organik menjadi karbon dioksida, air dan residual organik yang telah terurai sebagian. Selain itu, produk samping yang dihasilkan selama fase ini berlangsung adalah timbulnya panas, seperti yang tertera pada persamaan berikut ini :
Material Organik + O2 CO2 + H2O + Biomassa + Panas .. (2.1) Selama fase aerobik berlangsung, air lindi tidak selalu terbentuk karena sistem tidak dapat mencapai nilai field capacity pada fase awal tersebut. Air lindi yang terbentuk selama fase ini merupakan hasil dari tingginya tingkat permeabilitas dan juga banyak celah yang terbentuk diantara permukaan sampah. Hal ini memudahkan pergerakan air yang terpresipitasi, sehingga pada akhirnya membentuk air lindi. Biasanya, komposisi air lindi yang terbentuk pada fase ini terdiri atas air yang terperkolasi, garam terlarut yang terkandung dalam sampah dan sedikit material organik terlarut.
Pada fase kedua yaitu fase anaerobik nonmetanogenik, proses dekomposisi sampah melibatkan bakteri fakultatif yang dominan muncul ketika kandungan oksigen dalam sistem mulai menipis. Pada proses ini akan terbentuk asam organik dengan konsentrasi yang cukup tinggi, amonia, hidrogen dan karbon dioksida.
Produksi gas karbon dioksida dan asam organik menyebabkan tingkat keasaman air lindi turun pada rentang 5,5 – 6,5. Fermentasi asam yang terjadi selama proses ini akan memproduksi karbon dioksida, material organik yang terurai sebagian dan panas seperti reaksi dibawah ini :
Produksi gas karbon dioksida dan asam organik menyebabkan tingkat keasaman air lindi turun pada rentang 5,5 – 6,5. Fermentasi asam yang terjadi selama proses ini akan memproduksi karbon dioksida, material organik yang terurai sebagian dan panas seperti reaksi dibawah ini :