STUDI EMISI KARBON DIOKSIDA (CO 2 ) DAN METANA (CH 4 ) DARI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK DI SURABAYA BAGIAN UATARA

(1)

STUDI EMISI KARBON DIOKSIDA (CO

₂

)

DAN METANA (CH

₄

) DARI PENGOLAHAN

AIR LIMBAH DOMESTIK DI

SURABAYA

BAGIAN UATARA

Oleh:

I Gede Made Juriko Finarta 330700031

Dosen Pembimbing:

Susi Agustina Wilujeng ST., MT JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

(2)

LATAR BELAKANG

Pemanasan global telah menjadi isu internasional dalam beberapa dekade terakhir ini.

Pemanasan global dikarenakan intensitas dari Efek Rumah Kaca (ERK) yang meningkat

Karbon dioksida (CO₂), metan (CH₄) merupakan gas-gas yang menyebabkan ERK

Tangki septik merupakan salah satu penghasil gas metan (CH₄) dan Karbon dioksida (CO₂)

Menurut data BPS tahun 2009 jumlah penduduk kota Surabaya sebanyak 2.902.507 jiwa. Dengan persentase penggunaan tangki septik di Kota Surabaya sebanyak 87,5%

(3)

RUMUSAN MASALAH

• Bagaimana pola penggunaan tangki septik di

Surabaya Bagian Utara

• Berapa emisi karbon dioksida (CO

₂

) dan

metana (CH

₄

) yang dihasilkan dari

penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian

Utara

(4)

TUJUAN

• Mengetahui pola penggunaan tangki septik di

Surabaya Bagian Utara.

• Menghitung besarnya emisi karbondioksida

(CO

₂

) dan metana (CH

₄

) yang dihasilkan dari

penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian

Utara.

(5)

RUANG LINGKUP

CO

₂

dan CH

₄

Tangki Septik

Surabaya Pusat,

Barat, dan Utara

(6)

(7)

TINJAUAN PUSTAKA

• Meningkatnya temperatur global pada permukaan bumi, yang

dikarenakan oleh gas rumah kaca seperti CO2, CH4, CFC, N2O, dll

Pemanasan

Global

• Jenis senyawa kimia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar.

• Salah satu gas rumah kaca yang mampu menyerap

gelombang inframerah dengan kuat

(8)

TINJAUAN PUSTAKA

• Senyawa gas yang mudah

terbakar, tidak berbau dan tidak berwarna.

• Salah satu gas rumah kaca yang mampu menyerap gelombang inframerah dengan kuat

CH

4

• Ruangan atau beberapa ruangan kedap air yang berfungsi

menampung/ mengolah kotoran dan air pengelontor (black water) dari WC

(9)

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrolisis

Senyawa organik komplek Senyawa monomer

n(C₆H₁₀O₅) + nH₂O n(C₆H₁₂O₆)

Acidogenesis

Senyawa Monomer Asam Organik

C₆H₁₂O₆ + 2H₂O CH₃CH₂COOH (propionic acid) + 2CO₂ + 2H₂

Acetogenesis

Asam organik Asetat

CH₃CH₂COOH + 2H₂O CH₃COOH + CO₂ + 3H₂

Methanogenesis

Asetat, hidrogen, dan karbon dioksida gas metan CH₃COOH CH₄ + CO₂ CO₂ + 4H₂ CH₄ + 2H₂O

(10)

METODOLOGI PENELITIAN

Akan diperoleh pola penggunaan tangki septik,dan besar emisi CO2 dan CH4 yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di

Surabaya Bagian Utara.

Latar Belakang Analisis Data • perhitungan hasil kusioner (tabulasi data) • Perhitungan besar emisi CO2 dan CH4

Kajian Pustaka:

• Pemanasan global dan efek rumah kaca

• Gas rumah kaca

(karbondioksida dan (CO2)

dan methana (CH4))

• Gambaran umum Kota Surabaya

• Tangki septik

Realitas:

• Pemanasan Global telah menjadi isu internasional sejak beberapa dekade terkhir

• Berdasarkan data BPS,

penduduk kota Surabaya tahun 2007 sebanyak 2.829.486 jiwa

• Berdasarkan data BPS

presentase penggunaan tangki septic di Kota Surabaya

sebanyak 87,5%, menggunakan

cubluk (lubang tanah) 9,02%,

langsung ke sungai/danau/laut 3,13%. Gap Data primer: § Kusioner Data Sekunder: • Data dari BPS • BLH • Textbook • Jurnal Ilmiah Tujuan: • Menentukan pola

penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian Utara

• Menentukan besarnya emisi karbondioksida (CO2) dan methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian Utara

Rumusan masalah:

• Bagaimana pola penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian Utara.

• Berapa emisi karbondioksida (CO2) dan

methana (CH4) yang dihasilkan dari penggunaan tangki septik di Surabaya Bagian Utara

(11)

ANALISIS HASIL SURVEY

Lokasi Survey

• Kecamatan Bubutan

Surabaya Pusat

• Kecamatan Asemrowo

Surabaya Barat

• Kecamatan Kenjeran

Surabaya Utara

(12)

GAMBARAN UMUM LOKASI SURVEY

WC/Jamban semi permanen di Kecamatan Kenjeran WC/Jamban Umum Permanen di Kecamatan Asemrowo

APAL (alat pengolahan air limbah) di

Kecamatan Bubutan

Tangki Septik Bundar dalam keadaan terbuka

(13)

KARAKTERISTIK RESPONDEN

10% 23% 49% 17% 2%

Tingkat Pendidikan Terakhir

SD SMP / MTs SMA / SMK / MA Sarjana / Diploma Pascasarjana 8% 9% 53% 24% 6% Tingkat Pendapatan < Rp 500.000,00 Rp 500.000,00 – Rp 1.115.000,00 Rp 1.115.000,00 – Rp 3.000.000,00 Rp 3.000.000,00– Rp 5.000.000,00 > Rp 5.000.000,00

(14)

KEPEMILIKAN

85% 15%

Kepemilikan Tangki Septik

Memiliki Tangki Septik

Tidak Memiliki Tangki Septik

94%

6% Kepemilikan WC/Jamban Pribadi

Memiliki WC/Jamban Tidak memiliki WC/Jamban

94%

6% Kepemilikan Sumur Resapan

Memiliki Sumur Resapan

Tidak memiliki Sumur Resapan

(15)

PENGGUNAAN TANGKI SEPTIK

69% 30% 1% Intensitas BAB 1 kali sehari 2 kali sehari 3 kali sehari 2% 31% 15% 4% 48% Intensitas Pengurasan < 1 tahun 1 - 3 tahun 4 - 6 tahun > 6 tahun Tidak pernah

(16)

ANALISIS HUBUNGAN ANTAR FAKTOR

Tingkat Pendidikan

• _{Kepemilikan Tangki Septik} • _{Pengetahuan tentang}

Pengelolaan limbah Tinja Manusia

• _{Intensitas Pengurasan}

Tingkat Pendapatan

• Kepemilikan Tangki Septik • _{Pengetahuan tentang}

(17)

PERHITUNGAN EMISI CH

₄

DAN CO

₂

Menurut Liu et all, 2008 Senyawa kimia yang

ada dalam

feces

dan

urine

adalah

• Feces

C

₁₀₀

H

₁₇₀

O

₆₁

N

₅

S

_0,1

C

₁₀₀₀

H

₁₇₀₀

O

₆₁₀

N

₅₀

S

• urine

(18)

PERHITUNGAN EMISI CH

₄

DAN CO

₂

Keterangan

Berat Basah Berat Kering

Gram/orang/hari

Tinja 135-270 35-70

Air seni 1.000-1.300 50-70 Jumlah 1.135-1.570 85-140

(19)

PERHITUNGAN EMISI CH

₄

dan CO

₂

• FECES

Massa Relatif (MR) C₁₀₀₀H₁₇₀₀O₆₁₀N₅₀S = 24.191

• Asumsi massa kering tinja minimum 35 g/org.hari,

maka = 0,00145 mol/org.hari S H NH CO CH O H S N O H C₁₀₀₀ ₁₇₀₀ ₆₁₀ ₅₀ + 308 ₂ → 541 ₄ + 459 ₂ + 50 ₃ + ₂ 24.192 . / 35

min g org hari

(20)

LANJUTAN…….

• Asumsi massa kering tinja rata-rata 52,5 g/org.hari,

maka

= 0,00217 mol/org.hari

• Asumsi massa kering tinja maksimum 70 g/org.hari,

maka = 0,00289 mol/org.hari 24.192 . / 5 , 52 g org hari rata Molrata − = 24.192 . / 70g org hari Molmaks =

(21)

LANJUTAN…….

Perhitungan Mol CH₄ dimana koefisien CH₄= 541

• Mol CH_4min = 0,00145 mol/org.hari x 541

• Mol CH_4rata-rata = 0,00217 mol/org.hari x 541

• Mol CH_4maks = 0,00289 mol/org.hari x 541

(22)

Perhitungan Mol CO₂ dimana koefisien CO₂ = 459

• Mol CO_2min = 0,00145 mol/org.hari x 459

• Mol CO_2rata-rata = 0,00217 mol/org.hari x 459

• Mol CO_2maks = 0,00289 mol/org.hari x 459

(23)

Perhitungan massa CH₄ dimana MR CH₄ = 16

• Massa CH_4min = 0,784 mol/org.hari x 16

= 12,544 g/org.hari

• Massa CH_4rata-rata= 1,174 mol/org.hari x 16

= 18,784 g/org.hari

• Massa CH_4maks = 1,563 mol/org.hari x 16

= 25,008 g/org.hari

(24)

Perhitungan massa CO₂, dimana MR CO₂ = 44

• Massa CO_2min = 0,665 mol/org.hari x 44

= 29,260 g/org.hari

• Massa CO_2rata-rata= 0,996 mol/org.hari x 44

= 43,824 g/org.hari

• Massa CO_2maks = 1,326 mol/org.hari x 44

= 58,344 g/org.hari

(25)

LANJUTAN…….

• URINE

Perhitungan massa CH₄ dimana MR CH₄ = 16

• Massa CH_4min = 0,131 mol/org.hari x 16

= 2,098 g/org.hari

• Massa CH_4rata-rata= 0,157 mol/org.hari x 16

= 2,512 g/org.hari

• Massa CH_4maks = 0,183 mol/org.hari x 16

= 2,928 g/org.hari S H NH CO CH O H S N O H C₁₀₀₀ ₃₃₁₀ ₈₆₀ ₁₅₁₀ ₂ + 876 ₂ →132 ₄ + 868 ₂ +1510 ₃ + 2 ₂

(26)

Perhitungan massa CO₂, dimana MR CO₂ = 44

• Massa CO_2min = 0,859 mol/org.hari x 44

= 37,796 g/org.hari

• Massa CO_2rata-rata= 1,033 mol/org.hari x 44

= 45,452 g/org.hari

• Massa CO_2maks = 1,206 mol/org.hari x 44

= 53,024 g/org.hari

(27)

Total Emisi CH₄ dan CO₂ yang dihasilkan dari feces dan

urine per orang/hari:

• Total Emisi CH_{4 min}=12,544 g/org.hari + 2,128 g/org.har

=14,672 g/org.hari

• Total Emisi CH_{4 ave} =18,784 g/org.hari + 2,512 g/org.ha

=21,296 g/org.hari

• Total Emisi CH_{4 maks}=25,008 g/org.hari + 2,928 g/org.hari

=27,936 g/org.hari

(28)

• Total Emisi CO_{2 min} =29,260 g/org.hari + 37,796 g/org.hari

=67,056 g/org.hari

• Total Emisi CO_{2 ave} =43,824 g/org.hari + 45,452 g/org.hari

=89,276 g/org.hari

• Total Emisi CO_{2 maks}=58,344 g/org.hari + 53,024 g/org.hari

=111,368 g/org.hari

(29)

Total Emisi CH₄dan CO₂yang dihasilkan per KK/hari, dengan estimasi satu KK terdiri dari empat orang.

• Total Emisi CH_{4 min}/KK = 4 org/KK x 14,672 g/org.hari

= 58,688 g/KK.hari

• Total Emisi CH_{4 rata-rata}/KK = 85,184 g/KK.hari • Total Emisi CH_{4 maks}/KK = 111,744 g/KK.hari • Total Emisi CO_{2 min}/KK = 268,224 g/KK.hari • Total Emisi CO_{2 rata-rata}/KK = 357,104 g/KK.hari • Total Emisi CO_{2 maks}/KK = 445,472 g/KK.hari

(30)

Total Emisi CH₄ dan CO₂yang dihasilkan di Surabaya

Bagian Utara per tahunnya dengan P = 308.479(Jumlah KK yang memiliki tangki septik) adalah:

• Total Emisi CH_{4 min}=P x Emisi CH₄/KK x 365 hari/thn

= 308.479 KK x 58,688 g/KK.hari x 365 hari/thn = 6.608 ton/thn ≈ 6,6 Gg/thn

• Total Emisi CH_{4 rata-rata}= 9.591,3 ton/thn ≈ 9,6 Gg/thn • Total Emisi CH_{4 maks} = 12.581,8 ton/thn ≈ 12,6 Gg/thn

(31)

• Total Emisi CO_{2 min}=P x Emisi CH₄/KK x 365 hari/thn

= 308.479 KK x 268,224 g/KK.hari x 365 hari/thn = 30.200,6 ton/thn ≈ 30,2 Gg/thn

• Total Emisi CO_{2 ave} = 40.208,1 ton/thn ≈ 40,2 Gg/thn • Total Emisi CO_{2 maks}= 50.157, 8 ton/thn ≈ 50,2 Gg/thn

(32)

KESIMPULAN

1. A. Kepemilikan tangki septik di Surabaya Bagian Utara sebanyak 85%. Dari total yang memiliki tangki septik, yang menghubungkan dengan sumur resapan sebanyak 94%. Sebanyak 31% melakukan pengurasan yang baik yaitu antara 1-3tahun. 46% tidak pernah melakukan pengurasan

B. Tingkat pendidikan memiliki hubungan korelasi dengan kepemilikan tangki septik, pengetahuan tentang pengelolaan limbah tinja manusia dan intensitas pengurasan.

(33)

Tingkat pendapatan memiliki hubungan korelasi dengan kepemilikan tangki septik , dan

pengetahuan tentang pengelolaan limbah tinja manusia.

2. A. Emisi CH₄ yang dihasilkan dari tangki septik di Surabaya Bagian Utara

• Emisi CH_{4 min}= 6.608 ton/thn ≈ 6,6 Gg/thn.

• Emisi CH_{4 rata-rata} = 9.591,3 ton/thn ≈ 9,6 Gg/thn • Emisi CH_{4 maks} = 12.581,8 ton/thn ≈ 12,6 Gg/thn

(34)

2. B. Emisi CO₂ yang dihasilkan dari tangki septik di Surabaya Bagian Utara sebesar:

• Emisi CO_{2 min} =.30.200,6 ton/thn ≈ 30,2 Gg/thn

• Emisi CO_{2 rata-rata} = 40.208,1 ton/thn ≈ 40,2 Gg/thn • Emisi CO_{2 maks} = 50.157, 8 ton/thn ≈ 50,2 Gg/thn

(35)

SARAN

1. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan cakupan wilayah penelitian yang lebih kecil agar lebih spesifik

2. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan cakupan jumlah responden yang lebih banyak

3. Sebaiknya dilakukan penelitian yang sama dengan pengukuran langsung pada tangki septik secara kuantitatif.

(36)