STUDI POLA PENGGUNAAN TANGKI SEPTIK DAN EMISI KARBON DIOKSIDA (CO2) DAN METANA (CH4) DARI TANGKI SEPTIK DI SURABAYA BAGIAN
SELATAN
Dian Ayu Eka Wati Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Abstrak
Setiap orang berpontensi menghasilkan air limbah, tangki septik merupakan salah satu penghasil gas rumah kaca. Hasil buangan dari manusia yang ada dalam tangki septik memiliki potensi dalam menghasilkan gas efek rumah kaca karena akan menghasilkan gas berupa gas karbondioksida (CO
2) dan metana (CH4).
Penelitian dimaksudkan agar dapat mengetahui pola penggunaan tangki septik dan perhitungan perhitungan emisi gas karbondioksida (CO
2) dan metana (CH4) yang ada dalam tangki septik. Dengan cara melakukan survey kuesioner dengan menggunakan sistem random dan perhitungan emisi gas karbondioksida (CO
2) dan metana (CH4) yang ada dalam tangki septik.
Berdasarkan hasil survey, didaptkan responden yang memiliki tangki septik sebanyak 92% responden, 8% responden tidak mempunyai tangki septik dan didapatkan dari hasil perhitungan Emisi gas karbondioksida (CO
2) pada berat minimal 33,82 Gg, berat rata-rata 44,95 Gg dan berat maksimal 54,06 Gg jauh lebih besar dibandingkan dengan emisi gas metana (CH
4) berat minimal 7,36 Gg, berat rata-rata 10,42 Gg dan berat maksimal 14,05 Gg. Kata kunci: Gas efek rumah kaca, Karbondioksida (CO
2), Metana (CH4), Tangki Septik, dan Surabaya bagian Selatan
Abstract
Everyone has the potential produce waste water, septic tank is one producer of greenhouse gas formation. The results of existing human waste in septic tanks has the potential to
produce greenhouse gas, because gas is produced in the form of gaseous carbon dioxide (CO
2) and methane (CH4).
The study aimed to determine the pattern of using septic tanks and the calculation of gas emission calculations of carbon dioxide (CO
2) and methane (CH4) that exist in the septic
tank. By the way did a survey questionnaire using a random system.and calculating emissions of carbon dioxide (CO
2) and methane (CH4) that exist in the septic tank.
Based on survey results, respondents be obtained which has a septic tank as much as 93% of respondents, 7% of respondents do not have a septic tank and obtained from the calculation of carbon dioxide (CO
2) on minimum weight 33,82 Gg, average weight 44,95 Gg,
and maximum weight 54,06 Gg emissions greater comparison with methane (CH
4) on
minimum weight 7,36 Gg ,average weight 10,45 Gg and maximum weight 14,05 Gg.
Kata kunci: greenhouse gas , Carbon Dioxide (CO
2), Methane (CH4), Septic tank, dan South
part Surabaya.
1. PENDAHULUAN
Pemanasan Global telah menjadi isu internasional sejak beberapa dekade terkhir. Pemanasan global ini memberikan dampak yang sangat besar terhadap iklim dunia dan kenaikan permukaan air laut.
Pada umumnya, pemanasan global dikarenakan intensitas dari Efek Rumah Kaca (ERK) yang meningkat. Menurut Waryono (2008), meningkatnya intensitas dari ERK ini disebabkan oleh meningkatnya gas-gas yang menyebabkan ERK. Gas-gas tersebut seperti uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4), NO2, Ozon dan CFC (gas buatan manusia).
Menurut Waryono (2008) jika kecenderungan seperti ini tetap berlangsung maka pada abad yang akan datang suhu udara permukaan bumi akan naik antara 2,3°C sampai 7,0°C. Meningkatnya gas-gas rumah kaca tidak lepas dari kontribusi aktivitas manusia, seperti penggunaan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar untuk transportasi. Semakin berkembangnya teknologi, maka semakin banyak pula manusia yang menggunakan transportasi dengan berbahan bakar fosil. Hal ini menyebabkan semakin meningkatnya gas rumah kaca yang akan timbul.
Tangki septik adalah tempat penampungan yang kedap air yang berfungsi sebagai tempat pengolahan air limbah domestik dengan proses pengendapan dan secara anaerobik.
Limbah cair domestik yang dioalah pada tangki septik ini berupa limbah organik yang berasal dari tinja dan air kencing manusia (Black Water). Karena proses pengolahannya menggunakan proses anaerobik, sehingga akan menghasilkan gas yang berupa gas karbon dioksida (CO2) dan gas metana (CH4) . Gas karbon dioksida dan metana ini merupakan gas-gas yang bisa menyebabkan efek rumah kaca. Sehingga dengan penggunaan tangki septik ini , dapat menyebabkan meningkatnya emisi gas rumah kaca.
Kota Surabaya merupakan salah satu kota terbesar di Indonesia, dimana jumlah penduduknya cukup padat. Menurut data BPS tahun 2009 jumlah penduduk kota Surabaya sebanyak 2.829.486 jiwa. Dengan presentase penggunaan tangki septik di Kota Surabaya sebanyak 87,5%, menggunakan cubluk (lubang tanah) 9,02%, langsung ke sungai/danau/laut 3,13%. Dari data tersebut bisa diketahui penduduk di Kota Surabaya sudah banyak yang menggunakan tangki septik sebagai tempat pengolahan air limbah domestiknya.
Oleh karena itu, penelitian ini dianggap perlu dilakukan untuk mengetahui emisi karbondioksida (CO2) dan metana (CH4) yang dihasilkan dari penggunakan tangki septik di Surabaya Pusat, Utara, dan Barat.
2. TINJAUAN PUSTAKA Pemanasan Global
Bumi mempunyai suhu yang sesuai bagi kehidupan baik manusia maupun mahluk lainnya, akibat dari efek rumah kaca (ERK). Jika tidak ada ERK di dunia ini, maka bumi akan mempunyai suhu dibawah titik beku, yang akan berpengaruh terhadap kehidupan dimuka bumi ini. Di dalam atmosfer bumi, terdapat berbagai jenis gas, dimana gas-gas tersebut dapat meneruskan sinar matahari yang bergelombang pendek, sehingga permukaan bumi menjadi panas, dan permukaan bumi memancarkan kembali sinar yang diterimanya.
Peter Whetton (1993) dalam Trismidianto, Eddy, Toni, dkk, (2008) dengan menggunakan model GCM untuk wilayah Indonesia dihasilkan adanya peningkatan suhu sekitar 0.1oC – 0.5oC pada tahun 2010 dan tahun 2070 sekitar 0.4oC – 3.0oC.
Gas Rumah Kaca
Gas yang menyebabkan terjadinya Efek Rumah Kaca (ERK) disebut Gas Rumah
Kaca (GRK) yang antara lain meliputi uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4), NO2, Ozon dan CFC (gas buatan manusia). (Waryono, 2008)
Efek rumah kaca disebabkan oleh gas-gas rumah kaca, seperti: karbon dioksida (CO2), metana (CH4), oksida nitrogen (NOx), dana lain sebagainya. Dimana, konsentrasi
terbesar gas rumah kaca adalah CO2 yaitu sebesar 72%, sedangkan komposisi metana dan oksida nitrogen masing-masing sebesar 18% dan 9%. Hal tersebut wajar bila melihat peningkatan kosentrasi CO2 di udara yang terus mengalami rata-rata peningkatan yang signifikan selama 10 tahun terakhir yaitu sebesar 1,9 ppm per tahun atau peningkatan sekitar 3% per tahun (IPCC, 2007)
Karbon dioksida (CO2)
Manusia telah meningkatkan jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer ketika mereka membakar bahan bakar fosil, limbah padat, dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah pepohonan yang mampu menyerap karbondioksida semakin berkurang akibat perambahan hutan untuk diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian. Walaupun lautan dan proses alam lainnya mampu mengurangi karbondioksida di atmosfer, aktifitas manusia yang melepaskan karbon dioksida ke udara jauh lebih cepat dari kemampuan alam untuk menguranginya. Pada tahun 1750, terdapat 281 molekul karbon dioksida pada satu juta molekul udara (281 ppm). Pada Januari 2007, konsentrasi karbon dioksida telah mencapai 383 ppm (peningkatan 36 persen). Jika prediksi saat ini benar, pada tahun 2100, karbon dioksida akan mencapai konsentrasi 540 hingga 970 ppm. Estimasi yang lebih tinggi malah memperkirakan bahwa konsentrasinya akan meningkat tiga kali lipat bila dibandingkan masa sebelum revolusi industri (Razak, 2007).
Methana (CH4)
Jumlah emisi gas metana ke atmosfer yang berasal dari sumber-sumber alamiah pada saat ini diperkirakan mencapai 208 juta ton pertahunnya. Dari keseluruhan sumber-sumber alamiah yang ada, sumber dari lahan basah (wetland) merupakan sumber yang terbesar yang jumlahnya diperkirakan sebanyak 170 Tg atau 170 juta ton pertahunnya. Sumber-sumber lainnya adalah emisi geologis (geological emissions) yang diperkirakan sebanyak 42- 64 juta ton/tahun, emisi dari danau-danau sekitar 30 juta ton per tahun dan emisi dari tumbuh-tumbuhan sebanyak 20-60 juta ton pertahunnya (US-EPA, 2010).
Tangki Septik
Definisi tangki septik Tangki Septik adalah :
o suatu ruangan atau beberapa ruangan kedap air yang berfungsi menampung/mengolah air limbah rumah tangga dengan proses pengendapan dan penguraian tinja oleh bakteri. o Bak kedap air yang terbuat dari beton, fibreglass, PVC atau plastik, untuk penampungan
dan pengolahan black water.
o Tangki pengendapan dan proses anaerobik untuk mengurangi padatan dan material organik
Proses pada tangki septik
Proses pengolahan limbah domestik yang terjadi pada tangki septik adalah proses pengendapan dan stabilisasi secara anaerobik. Tangki septik bisa dianggap sebagai proses pengolahan awal (primer). Tangki septik tidak efektif untuk mengurangi jumlah bakteri dan virus yang ada pada limbah domestik.
Proses Anaerobik
Proses anaerobik sangat penting dalam proses pengolahan air limbah di suatu daerah yang memiliki iklim sedang. Proses anaerobik dibentuk oleh bakteri anaerobik khusus yang merupakan konversi dasar, dalam kondisi anaerobik , padatan limbah dibentuk menjadi biogas yang merupakan metana dan karbon dioksida.
Proses anaerobik terdiri dari 4 tahapan proses yaitu : 1. Hidrolisis
Tahap hidrolisis meliputi proses organik limbah seperti protein, polisakarida, lemak, dll.
2. Acidogenesis
Tahap acidogenesis merupakan proses oksidasi anaerobik dari asam lemak dan alkohol dan proses fermentasi dari asam amino dan karbohidrat menjadi asam lemak (volatile fatty acids) seperti butirat dan propionate dan gas hydrogen
C6H12O6 + 2H2O CH3CH2COOH (propionic acid) + 2CO2 + 2H2 C6H12O6 CH3(CH2)2COOH (butyric acid) + 2CO2 + 4H2 3. Acetogenesis
Proses konversi butirat dan propionate menjadi asetat CH3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2 CH3(CH2)2COOH + 2H2O 2CH3COOH + 2H2
4. Methanogenesis
Proses konversi dari asetat, hidrogen dan karbon dioksida menjadi gas metan CH3COOH CH4 + CO2
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
(Mara, 2003) 3. METODE PENELITIAN
Pengumpulan data
Pengumpulan data akan dilakukan dengan cara survey menggunakan kuesioner. Adapun tahap pengambilan data ini yaitu:
1. Penentuan area lokasi survey 2 Penentuan Jumlah Sampel
Penentuan jumlah sampel diperoleh berdasarkan perhitungan statistika yaitu
− − + − = 1 ) 1 ( 1 1 / ) 1 ( 2 2 2 2 d p p Z N d p p Z n dimana: n = jumlah sampel
N = jumlah anggota populasi (KK)
Z = nilai tabel normal standar
koefisien reliabilitas (1,65 untuk 90%, 1,96 untuk 95%, dan 2,58 untuk 99%)
d = sampling error (tingkat kesalahan yang diperbolehkan)
p = proporsi yang disetujui, (0,5 – 0,99) (1-p) = proporsi yang tidak disetujui
(Snedecor & Cochran, 1967) 3. Pembuatan Kuesioner
4. Penyebaran Kuesioner
4. HASIL PENELITIAN Karakteristik Responden
Pada Surabaya bagian selatan tingkat pendidikan yang paling rendah ada pada daerah tambaksari. mengenai presentase tingkat pendidikan dari 48% orang responden untuk daerah surabaya bagian selatan didapatkan 47% responden berpendidikan SMA di Kecamatan Tambaksari dan 53% responden berpendidikan SMA di Kecamatan Sawahan. Tingkat
pendidikan SMP mayoritas banyak terdapat di daerah Tambaksari dapat dilihat pada hasil presentase dari 12% orang responden pada daerah surabaya bagian Selatan 77% responden yang berpendidikan SMP terdapat pada Kecamatan Tambaksari dan sisanya sebesar 23% ada pada Kecamatan Sawahan.
Sebagian besar lokasi dari survey ini adalah daerah perkampungan dengan penduduk yang cukup padat sehingga tingkat pendidikan yang terbanyak adalah SMA dengan jumlah 48%. Hal ini dapat dilihat ketika waktu survey banyak sekali terdapat ibu-ibu muda ataupun keluarga muda. Rata-rata penduduk disana setelah lulus sekolah menengah atas mereka memutuskan untuk menikah, sehingga pendidikan terakhir mereka hanya SMA. Sehingga didapatkan presentasi total untuk tingkat pendidikan sarjana, SMA, SMP dan SD untuk Surabaya bagian Selatan akan dipresentasikan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Persentase Total Tingkat Pendidikan Terakhir Responden
Dengan tingkat pendidikan tertinggi hanya SMA hampir semua responden wanita berprofesi sebagai ibu rumah tangga, terutama pada Kecamatan Gading dari presentase total 33% sebesar 76% terdapat pada Kecamatan Tambaksari. Dari total hasil kuisioner didapatkan untuk Surabaya bagian Selatan yang berprofesi sebagai PNS/AKABRI/POLRI sebanyak 3%, wirausaha 27%, pegawai swasta/BUMN 23% serta pelajar/mahasiswa 1% akan dipresentasikan pada Gambar 4.12.
Pada tingkat penghasilan didapatkan penghasilan per Kecamatan pada Tabel 4.4 tertinggi terdapat pada Kecamatan Sawahan dan yang terkecil terdapat pada Kecamatan Tambaksari. Mayoritas responden mempunyai penghasilan dengan jumlah Rp 500.000,00-Rp 1.115.000,00 didapatkan pada Kecamatan Tambaksari sebesar 59% dari responden. Kota Surabaya dengan nominal tersebut dapat dikategorikan memiliki tingkat ekonomi yang kurang, karena untuk UMR kota surabaya adalah Rp 1.115.000,00 sehingga dapat disimpulkan mayoritas responden berpenghasilan kurang karena dari hasil survey didapatkan dari 100 orang responden sebanyak 40% berpenghasilan Rp 500.000,00-Rp 1.115.000,00.
Pada Gambar 4.3 menunjukan tentang presentase total dari penghasilan Kota Surabaya bagian Selatan.
Gambar 4.3 Presentase Total Jenis Penghasilan Keluarga Tiap Bulan Responden
Analisis Hubungan Antar Faktor
Tingkat pendidikan dan tingkat pendapatan memiliki hubungan (korelasi) positif dengan kepemilikan tangki septik, tingkat pendidikan dan tingkat pendapatan juga memiliki hubungan (korelasi) positif dengan pengetahuan tentang pengelolaan limbah tinja, dan tingkat pendidikan memiliki hubungan (korelasi) positif dengan intensitas pengurasan.
Perhitungan Emisi Karbon Dioksida (CO2) dan Metana (CH4)
Untuk dapat menghitung emisi karbondioksida (CO2) dan metana (CH4) menggunakan data berat kering tinja yang dapat dilihat pada bab 2 Tabel 2.6 berikut (Soeparman, 2002), sedangkan untuk mengetahui karateristik sampel awal lumpur tinja ada pada bab 2 Tabel 2.7. Menurut Liu et al, 2008 didapatkan rumus empiris yang ada dalam feces adalah C100H170O61N5S0,1dan sedangkan urine adalah C100H331O86N151S0,2. Dari rumus empiris yang didapatkan digunakan untuk menghitung emisi yang dihasilkan
Rumus Empiris Tinja (Feces) S H NH CO CH O H S N O H C1000 1700 610 50 1+308 2 →541 4+459 2+50 3+ 2 Rumus Empiris Air Seni (Urine)
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
Perhitungan untuk limbah black water dari feces
S H NH CO CH O H S N O H C1000 1700 610 50 1+308 2 →541 4+459 2+50 3+ 2 MrC1000H1700O610N50S=(12x1000)+(1x1700)+(16x610)+(14x50)+ =12000+1700+9760+70 = 24192 Mol = Mr g Massa( )
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering tinja yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat 3 kondisi , kondisi pertama dihitung dengan asumsi berat minimal feces kering per orang 35 gr/org sehingga,
Mol =
24192 / 35gr org
= 0,00145 mol/org.hari
Mol CH4 = 0,00145 mol/org.hari x koefisien CH4 = 0,00145 x 541
= 0,784 mol/org.hari
Massa CH4 = 0,784 Mol CH4 x Mr CH4 = 0,784 mol/org.hari x 16 = 12,55g/org.hari
Mol CO2 = 0,00145 mol/org.hari x koefisien CO2 = 0,00145 mol/org.hari x 459
= 0,665mol/org.hari
Massa CO2 = 0,665 Mol CO2 x Mr CO2 = 0,665 mol/org.hari x 44 = 29,28 g/org.hari
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering tinja yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat tiga kondisi , kondisi kedua dihitung dengan asumsi berat rata-rata feces kering per orang 52,5 gr/org sehingga,
Mol = 24192 / 5 , 52 gr org = 0,00217 mol/org.hari
Mol CH4 = 0,00217 mol/org.hari x koefisien CH4 = 0,00217 x 541
= 1,173 mol/org.hari
Massa CH4 = Mol CH4 x Mr CH4 = 1,173 mol/org.hari x 16 = 18,17 g/org.hari
Mol CO2 = 0,00217 mol/org.hari x koefisien CO2 = 0,00217 mol/org.hari x 459
=0,996 mol/org.hari
MassaCO2 = Mol CO2 x Mr CO2 = 0,996 mol/org.hari x 44 = 43,82 g/org.hari
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering tinja yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat tiga kondisi , kondisi ketiga dihitung dengan asumsi berat maksimal feces kering per orang 70 gr/org sehingga,
Mol =
24192 / 70gr org
= 0,00289 mol/org.hari
Mol CH4 = 0,00289 mol/org.hari x koefisien CH4 = 0,00289 x 541
= 1,563 mol/org.hari
Massa CH4 = Mol CH4 x Mr CH4 = 1,563 mol/org.hari x 16 = 25,01 g/org.hari
Mol CO2 = 0,00289 mol/org x koefisien CO2 = 0,00289 mol/org x 459
= 1,326 mol/org.hari
Massa CO2 = 1,326 Mol CO2 x Mr CO2 = 1,326 mol/org x 44 = 58,36 g/org.hari
Perhitungan untuk limbah black water dari urine
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 MrC1000H3310O860N1510S2=(12x1000)+(1x3310)+(16x860)+ (14x1510)+(32x2) =12000+3310+21140+13760+64 = 50274 Mol = Mr g Massa( )
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering urine yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat tiga kondisi , kondisi pertama dihitung dengan asumsi berat minimal urine kering per orang 50 gr/org sehingga,
Mol = 50274 / 50gram org = 0,000994mol/org.hari Mol CH4 = 0,000994 x koefisien CH4 = 0,000994 x 132 = 0,131 mol/org.hari Massa CH4 = Mol CH4 x Mr CH4 = 0,131 x 16 = 2,10 g/org.hari Mol CO2 = 0,000994 x koefisien CO2 = 0,000994 x 868 = 0,862 mol/org.hari Massa CO2 = Mol CO2 x Mr CO2 = 0,862 x 44 = 37,96 g/org.hari
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering urine yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat tiga kondisi , kondisi kedua dihitung dengan asumsi berat rata-rata urine kering per orang 50 gr/org sehingga,
Mol = 50274 / 60gram org = 0,001193 mol/org.hari Mol CH4 = 0,001193 x koefisien CH4 = 0,001193 x 132 = 0,159 mol/org.hari Massa CH4 = Mol CH4 x Mr CH4
= 0,159 x 16 = 2,55 g/org.hari Mol CO2 = 0,001193 x koefisien CO2 = 0,001193 x 868 = 1,035 mol/org Massa CO2 = Mol CO2 x Mr CO2 = 1,035 x 44 = 45,56 g/org.hari
Pada perhitungan ini menggunakan nilai dari berat kering urine yang didapatkan pada tabel 2.6 pada bab 2. Pada tabel tersebut terdapat tiga kondisi , kondisi ketiga dihitung dengan asumsi berat maksimal urine kering per orang 70 gr/org sehingga,
Mol = 50274 / 70gram org = 0,001392 mol/org.hari Mol CH4 = 0,01392 x koefisien CH4 = 0,01392 x 132 = 0,184 mol/org.hari Massa CH4 = Mol CH4 x Mr CH4 = 0,184 x 16 = 2,940 g/org.hari Mol CO2 = 0,001392 x koefisien CO2 = 0,001392 x 868 = 1,208 mol/org Massa CO2 = Mol CO2 x Mr CO2 = 1,208 x 44 = 53,16 g/org.hari
Black water yang terdapat dalam tangki septik merupakan komposisi dari dua jenis
kotoran manusia yaitu tinja dan air seni, sehingga dapat dihitung volume total dari karbondioksida (CO2) dan metana (CH4) yang ada didalam tangki septik adalah sebagai berikut :
Perhitungan Massa CH4
Massa CH4 total (min) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 12,55 g/org.hari + 2,1 g/org.hari
= 14,65 g/org.hari
Massa CH4 total (rata”) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 18,17g/org.hari + 2,558g/org.hari
= 20,72 g/org.hari
Massa CH4 total (maks) = massa CH4 feces + massa CH4 urine = 25,01 g/org.hari + 2,94 g/org.hari
= 27,95g/org.hari
Perhitungan Massa CO2
Massa CO2 total (min) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 29,28 g/org.hari + 37,96 g/org.hari
= 67,24 g/org.hari
Massa CO2 total (rata”) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 43,82 g/org.hari + 45,56 g/org.hari
= 89,38g/org.hari
Massa CO2 total (maks) = massa CO2 feces + massa CO2 urine = 58,36 g/org.hari + 53,16 g/org.hari
= 111,52g/org.hari
Perhitungan Massa CH4 per KK (1 KK= 4orang)
Massa CH4 (min) per KK = org dlm KK x massa CH4 total = 4 x 14,65 g/org.hari
= 58,6 g/KK.hari
= 4 x 20,72 g/org.hari = 82,88 g/KK.hari
Massa CH4 (maks) per KK = org dlm KK x massa CH4 total = 4 x27,95 g/org.hari
= 111,8g/KK.hari
Perhitungan Massa CO2 per KK (1 KK= 4orang)
Massa CO2 (min) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 67,24 g/org.hari
= 268,96 g/KK.hari
Massa CO2 (rata”) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 89,38g/org.hari
= 357,52 g/KK.hari
Massa CO2 (maks) per KK = org dlm KK x massa CO2 total = 4 x 111,52g/org.hari
= 446,08 g/KK.hari
Dari hasil perhitungan dapat diketahu massa total emisi yang dihasilkan oleh tangki septik. Hasil survey kuisioner juga menyebutkan hampir sebagian besar masyarakat yang ada di daerah Surabaya bagian Selatan mempunyai tangki septik. Tangki septik umumnya dimilki per keluarga dalam 1 rumah sehingga didapatkan perhitungan total emisi karbondioksida (CO2) dam metana (CH4) yang ada di wilayah Surabaya bagian Selatan menggunakan data KK. Didapatkan dari hasil survey penggunaan tangki septik sebanyak 92% sehingga didapatkan hasil perhitungan tersebut adalah.
Perhitungan Massa CH4 Total
Massa CH4 (min)= massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 58,6 g/KK x 344504 KK x 365
= 7368,59ton/tahun =7,36 Gg/tahun
Massa CH4 (rata”)= massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 82,88 g/KK x 344504 KK x 365
Massa CH4 (maks)= massa CH4 per KK x Jml KK total x 365 = 111,8 g/KK x 344504 KK x 365
= 14058,17ton/tahun = 14,05 Gg/tahun
Perhitungan Massa CO2 Total
Massa CO2 (min)= massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 268,96 g/KK x 344504 KK x 365
= 33820,09ton/tahun = 33,82 Gg/tahun Massa CO2 (rata)= massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 357,52 g/KK x 344504 KK x 365
= 44955,98ton /tahun = 44,95 Gg/tahun Massa CO2 (maks)= massa CO2 per KK x Jml KK total x 365 = 446,08 g/KK x 344504 KK x 365
= 56091,86ton /tahun = 56,09Gg/tahun
Gambar 4.27 Perbandingan emisi Gas karbondioksida (CO2) dan metana (CH4)
Pada Gambar 4.27 adalah perbandingan emisi gas karbondioksida (CO2) dan metana (CH4), didapatkan dalam tangki septik. gas karbondioksida (CO2) merupakan gas yang terbesar yang dihasilkan dalam tangki septik.
Kontribusi emisi gas yang terbesar dari perhitungan emisi gas dalam tangki septik adalah Karbondioksida (CO2). Dalam tabel 2.3 pada bab 2 didapatkan kontribusi emisi gas yang
berasal dari dari gas rumah kaca didapatkan 59,1% merupakan Karbondioksida (CO2). Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai peran serta terhadap meningkatnya gas rumah kaca. Terdapat beberapa sektor kegiatan di Indonesia sebagai penyumbang dari gas rumah kaca, salah satu sektor tersebut adalah berasal dari limbah sebesar 0,8 %. Limbah terdiri dari banyak kegiatan salah satunya adalah berasal air limbah domestik dari tangki septik.
Gambar 4.28 Perbandingan emisi Gas karbondioksida (CO2) yang berkontribusi di Indonesia
Hasil dari perhitungan emisi karbondioksida (CO2) dalam tangki septik pada 3 kondisi yaitu pada kondisi berat minimal, rata-rata, dan maksimal. Didapatkan kontribusi gas rumah kaca di Indonesia sebesar 0,8% yang berasal dari sektor limbah. Pada Kota Surabaya bagian Selatan didapatkan kontribusi emisi yang berasal dari tangki septik untuk berat minimal mempunyai kontribusi emisi gas rumah kaca sebesar 0,6% dari presentase total sektor limbah di Indonesia sebesar 0,8%, pada berat rata-rata sebesar 0,7% dari presentase total sektor limbah di Indonesia sebesar 0,8%, dan pada berat maksimal sebesar 0,9% dari presentase total sektor limbah di Indonesia sebesar 0,8%.
Gas metana (CH4) merupakan gas yang cukup berbahaya, meskipun mayoritas gas yang terbentuk didalam tangki septik adalah karbondioksida (CO2). Namun karbondioksida mempunyai potensi pemanasan yang paling kecil. Potensi pemanasan gas dapat dilihat dalam tabel 2.5 pada bab 2. Dapat dilihat gas metan cukup berbahaya karena memiliki potensi penyerapan dan memanaskan lingkungan 21 kali dibandingkan dengan karbondioksida (CO2), sehingga dapat dihitung jika pada berat minimal didapatkan jumlah gas metan per tahun yang berasal dari tangki septik 7,36 Gg, pada berat rata-rata 10,42 Gg, dan maksimal
14,05 Gg. Perhitungan potensi pemanasan dan penyerapan panas oleh gas metan adalah sebagai berikut :
Pada berat minimal 7,36 Gg/thn x 21 = 154,56 Gg/thn 154,56 Gg/thn: 33,82 Gg/thn = 4,6
Pada berat minimal didapatkan efek pemanasan yang ditimbulkan oleh gas metan sebesar 4,6 kali lebih panas dari pada karbondioksida (CO2).
Pada berat Rata-rata 10,42 Gg/thn x 21 = 218,82 Gg/thn 218,82 Gg/thn : 44,95 Gg/thn = 4,9
Pada berat rata-rata didapatkan efek pemanasan yang ditimbulkan oleh gas metan sebesar 4,9 kali lebih panas dari pada karbondioksida (CO2).
Pada berat maksimal 14,45 Gg/thn x 21 = 303,45 Gg/thn 303,45 Gg/thn : 56,09 Gg/thn = 5,4
Pada berat maksimal didapatkan efek pemanasan yang ditimbulkan oleh gas metan sebesar 5,4 kali lebih panas dari pada karbondioksida (CO2).
Pada Perhitungan potensi pemanasan dan penyerapan panas oleh gas metan membuktikan bahwa gas metan mempunyai kontribusi yang cukup besar terhadap pemanasan global. Gas metan dapat dimanfaatkan panasnya menjadi biogas atau energi alternatif sebagai pengganti minyak tanah atau LPG untuk memasak dan listrik. Pemanfaatan gas metana sebagai bahan bakar atau energi alternatif berarti melakukan reaksi pembakaran terhadap gas metan, namun permasalahan mengenai gas metan tidak hanya berhenti sampai pada pemanfaatan gas metan dengan cara dibakar karena hasil pembakaran dari gas metana juga menghasilkan emisi yaitu karbondioksida (CO2). Karbondioksida (CO2) memiliki potensial pemanasan paling kecil dibandingkan dengan metana (CH4) sehingga sedikit lebih baik jika melepaskan karbondioksida (CO2) ke atmosfir daripada melepaskan metana (CH4) ke atmosfir.
5. DAFTAR PUSTAKA
El Haq, P S. 2009. Potensi Lumpur Tinja Manusia Sebagai Biogas. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITS. Surabaya
Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC). 2006. Waste- IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (IPCC Guidelines).
Kementrian Negara Lingkungan Hidup. 2009. Emisi Gas Rumah Kaca Dalam Angka. Kementrian Negara Lingkungan Hidup. Jakarta
Liu, H. et al,. 2008. A Conceptual Configuration Of The Lunar Base Bioregeneratif Life Support System Including Soil-Like Substrate For Growing Plants. Advances in spaces research volume 42.
Mara, D. 2003. Domestic Wastewater Treatment In Developing Countries. Earthscan. London Stern. 2006. Review on The Economics of Climate Change
US-EPA. 2010. Methane and Nitrous Oxide Emissions From Natural Sources. United States Environmental Protection Agency. Washington.
Waryono, T. 2008. Upaya Pemberdayaan Masyarakat Dalam Pelestarian Hutan Sebagai Pencegah Pemanasan Global. UI. Jakarta
