EVALUASI SISTEM ANAEROBIC DIGESTION PADA PENGOLAHAN
SAMPAH RUMAH TANGGA SKALA LABORATORIUM
(STUDI KASUS: SIKIPAS CIJANTUNG)
Francine A. Krisita1, Nyoman Suwartha2
1. Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 2. Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok
Email: fkrisita@gmail.com
ABSTRAK
SIKIPAS dibangun untuk memenuhi kebutuhan energi dan mengelola sampah, tetapi gas metan yang dihasilkan belum sesuai perencanaan awal. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi penyebab belum terpenuhinya jumlah metan yang direncanakan dan menganalisis pengaruh waktu tinggal lindi dan kualitas feedstock terhadap produksi metan. Metode evaluasi menggunakan Kajian Kelayakan 6 Komponen Teknis dan Non Teknis terkait AD. Lebih jauh, simulasi skala lab dengan 3 variabel reaktor masing-masing menggunakan 5 hidrolisis dan 1 digester berkapasitas 2L dilakukan untuk mengevaluasi komponen teknis berdasarkan cara kerja dan proses pada AD. Dari 6 komponen evaluasi terdapat 3 komponen yang bernilai negatif, yaitu ekonomi, institusional dan hukum. Hasil simulasi menunjukkan kualitas feedstock berupa pH lindi >8, rasio C/N =7:1, perbedaan suhu harian >10ºC dan COD 2.448 mg/L yang semuanya tidak memenuhi syarat pembentukan metan. SIKIPAS belum menghasilkan gas metan disebabkan tidak dijalankannya faktor teknis sesuai SOP dan belum optimalnya pengelolaan komponen ekonomi, institusional dan hukum.
Kata kunci: Anaerobic digestion; Komponen evaluasi; Metan; Sampah rumah tangga; SIKIPAS
EVALUATION ON ANAEROBIC DIGESTION SYSTEM OF HOUSEHOLD WASTE TREATMENT IN LABORATORY SCALE
(CASE STUDY: SIKIPAS CIJANTUNG)
ABSTRACT
SIKIPAS is built to meet energy needs and waste managing, but the methane generation not yet appropriate the initial plans. The aim of this research are to evaluate the cause of methane unfulfilled and to analyze the effect of leachate retention time and feedstock quality to methane production. The evaluation using Feasibility Study of 6 Components Technical and Non-Technical Related to AD. Further, the laboratory scale simulation using 3 variable each in 5 hydrolysis and 1 digester tank (2L/tank) to evaluate technical component based on AD working procedure and process. The findings is there is 3 evaluation components are negative, ie economic, institutional and legal. The simulation result show the feedstock quality form leachate pH>8, C/N ratio=7:1, daily temperature differences >10 ºC and COD = 2.448 mg/L which were not eligible to methane formation. SIKIPAS not yet produce methane due to unexecuted technical factors according to SOP and yet optimal management of the economic, istitutional and law components.
PENDAHULUAN
Kebutuhan energi dunia hingga tahun 2015 mencapai 93,4 juta barel per hari yang sebagian besar dipenuhi dari energi fosil (Itar & Noy, 2015). Untuk dapat memenuhi kebutuhan energi dilakukan pengembangan energi baru dan terbarukan. Salah satunya dihasilkan dari gas metan yang berasal dari sampah organik rumah tangga. Jumlah timbulan sampah di Indonesia mencapai 38,5 juta ton sampah/tahun dan 58% diantaranya merupakan sampah organik rumah tangga (KNLH, 2008).
Pengelolaan sampah terpadu yang terus ditingkatkan sejalan dengan pengembangan teknologi baru dan terbarukan. Untuk menanggulangi masalah persampahan dan energi, dibangunlah Sistem Komunal Instalasi Anaerobik Sampah (SIKIPAS) dengan kapasitas pengolahan sampah organik 1 m3/hari atau sekitar 500-600 kg/hari (DirJen Cipta Karya, 2012). SIKIPAS merupakan programpilot projectKementrian Pekerjaan Umum yang hingga saat ini terdapat di 3 lokasi; yaitu Kompleks PLN Duren Tiga, Kompleks KOPASSUS Cijantung dan Lapas Kelas 1 Cipinang.
SIKIPAS dirancang dapat menghasilkan 150 m3 biogas, 1 m3 kompos dan 200 liter pupuk cair dari setiap 2 m3 sampah yang diolah (Bramono, 2013) hingga saat ini hasilnya belum sesuai. Pemangku jabatan di Negara berkembang memiliki masalah dengan peningkatan jumlah penduduk dan tidak berfungsinya fasilitas pengelolaan sampah (Zubrugg, Gfrer, Ashadi, Brenner, & Kuper, 2012). Pada awalnya SIKIPAS dibangun dan diawasi penuh oleh Kementrian PU, namun saat ini telah diserahterimakan kepada pengelola Unit Pengelolaan Sampah (UPS) KOPASSUS Cijantung. Dari 70 m3sampah yang masuk ke UPS, 1 m3diantaranya akan diolah di SIKIPAS. Selebihnya akan dikelola dengan 3R, dibakar atau langsung diangkut ke TPA Bantar Gebang.(Effendi, 2015).
SIKIPAS Cijantung telah memperoleh juara 2 Kategori Teknologi Tepat Guna pada Malam Penghargaan Konstruksi Indonesia 2014 dengan judul karya “Modul SIKIPAS (Sistem Komunal Instalasi Pengolahan Anaerobik Sampah): Inovasi Teknologi Pengolahan Sampah Karya Generasi Muda Indonesia di Kementrian Pekerjaan Umum”.
rusak sehingga proses anaerob sampah yang direncanakan 20 hari dipotong oleh pengelola menjadi 10 hari.
Tujuan dari penelitian ini untuk mengevaluasi faktor teknis dan non-teknis yang menyebabkan SIKIPAS belum berproduksi sesuai disain awal serta mengetahui pengaruh waktu tinggal lindi dan kualitas feedstock terhadap produksi biogas. Faktor non teknis yang diteliti meliputi bidang lingkungan, ekonomi, social-budaya, institusional dan hukum perundang-undanga. Penelitian ini penting dilakukan karena hasil dari penelitian dapat digunakan sebagai pegangan/pedoman pembangunan fasilitas serupa, faktor-faktor apa saja yang perlu dipertimbangkan dan seperti apa batasannya.
Penelitian ini berbeda dengan penelitian sebelumnya karena pada penelitian ini dititik beratkan pada kemungkinan keberlanjutannya pekerjaan yang saat ini telah beroperasi berdasarkan kondisi-kondisi yang diteliti, yaitu dari segi teknis-operasional, lingkungan, finansial, sosial-budaya, institusional dan hukum perundang-undangan. Evaluasi keseluruhan dilakukan dengan kunjungan lapangan, wawancara dan studi literatur. Evaluasi teknis dilakukan dengan simulasi skala laboratorium. Kelebihan simulasi adalah adanya pengawasan untuk proses fisika, kimia, biologis yang terjadi dalam reaktor. Hubungan antara waktu tinggal lindi danfeedstockditentukan berdasarkan kondisi eksisting namun dalam pengamatan yang lebih detail. Perlakuan sampel disamakan dengan yang terjadi di lokasi eksisting (tidak melakukan pengkondisian laboratorium) agar tidak terjadi perbedaan hasil.
Anaerobic Digester (AD)
AD sudah mulai dibuat tahun 1859 di India dari kotoran ternak, kemudian berkembang di Afrika abad ke-20. Dalam waktu singkat teknologi AD telah berkembang di seluruh dunia baik untuk kotoran hewan, limbah pertanian maupun limbah rumah tangga (Aragundy & Kottner, 2008) (Curry & Pillay , 2012).
Gambar 1. Reaktor Ganda Hybrid Batch–UASB Sumber: Vandevivere, De Baere, & Vertraete, 2011
Bakteri pembentuk metan memiliki syarat-syarat tertentu untuk hidup dan menghasilkan metan. Kondisi yang perlu dipenuhi diantaranya komposisi dan kualitas feedstock, suhu, nilai pH, COD, waktu tinggal, proses pengadukan/mixing, keberadaan inhibitor dan kondisi perpipaan pada AD (Lopez, Passeggi, & Borzacconi, 2015), (Fulford, 2015), (Vandevivere, De Baere, & Vertraete).
Evaluasi FasilitasAnaerobic Digester
ISWM telah dikenalkan di awal 1980 mengingat rumitnya seluruh proses pengelolaan persampahan terutama di daerah urban (Anschutz, Ijgosse, & Scheinberg , 2004). Untuk melakukan evaluasi digunakan 4 pertanyaan panduan sebagai alat bantu yaitu Why (berisi pendorong pembangunan), Who (siapa pemangku kepentingan yang berperan), What (komponen dalam system operasi dari sumber, pengangkutan, proses dan pembuangan) dan
How (komponen teknis, lingkungan, social, ekonomi, institusional dan hukum
perundang-undangan) (Lohri, 2012).
Evaluasi yang telah dilakukan untuk berbagai fasilitas AD memiliki tujuan yang sama, yaitu untuk mengetahui keefektifan kerja fasilitas tersebut. Dari berbagai evaluasi yang telah dilakukan ada beberapa cara evaluasi yang dapat digunakan untuk mempertimbangkan keefektifan operasional AD, yaitu:
1. Komposisi feedstock adalah faktor kunci dari jumlah biogas yang terbentuk (Nordlander, Holgersson, Thorin, Thomasen, & Yan, 2011). Dengan membandingkan komposisi feedstock dan biogas yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan perhitungan efisiensi.
2. Kebutuhan listrik untuk mengoperasikan fasilitas AD dipengaruhi oleh loading rate, jumlah digester, kapasitas digester, waktu tinggal, suhu operasi, laju aliran biogas dan ukuran generator (Edwards & Villa, 2012).
pada fasilitas AD yang sudah terbangun dan beroperasi. Alat studi kelayakan dapat diadopsi untuk masing-masing lokasi.
METODE PENELITIAN
Persiapan Penelitian
Persiapan penelitian adalah dasar dari berhasil atau tidaknya suatu penelitian. Agar data penelitian yang diperoleh cukup memiliki kualitas, maka dilakukan persiapan penelitian yang disusun dengan sistematis berdasarkan teori-teori yang telah diperoleh sebelumnya. Dalam melakukan persiapan evaluasi, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
Evaluasi Umum:
• Penyususnan kuesioner untukstakeholderyang berisi pendapat dari mereka mengenai tingkat kepentingan masing-masing komponen evaluasi. Responden diminta memasukkan nilai antara 1-10 pada setiap komponen evaluasi.
• Penyusunan tabel penilaian untuk setiap komponen evaluasi berdasarkan kondisi eksisting. Kriteria disusun berdasarkan kemungkinan terlaksana/tidaknya pekerjaan dan bagaimana cara penyelesaiannya. Tabel penilaian ini diajukan dengan cara wawancara, sehingga pengisian didasarkan pada jawaban dari pertanyaan terbuka yang diajukan.
• Penyusunan responden dan kontak jaringan dan memetakan peranannya. Evaluasi Teknis:
• Reaktor hidrolisis dan digester: tabung hidrolisis dan digester menggunakan galon air berkapasitas kerja 2 liter. 1 set reaktor terdiri dari 5 tabung hidrolisis dan 1 digester. Dengan kapasitas tersebut sampah yang tertampung antara 240-500 gram/hari.
• Sistem perpipaan menggunakan selang plastik fleksibel yang transparan agar dapat dilakukan pengamatan kondisi dalam saluran.
Gambar 2. Diagram Reaktor Simulasi Laboratorium Sumber: Pengolahan data, 2015
• Dilakukan variasi simulasi, yaitu dengan membedakan waktu tinggal lindi dan feedstock.
Tabel 1. Variasi Simulasi Skala Lab
Variabel Resirkulasi Komposisi
Kontrol (A) 2 x sehari Sama dengan SIKIPAS
B 2 x sehari 50% SIKIPAS + 50% sampah makanan C 24 jam, 200 ml/jam Sama dengan SIKIPAS
Sumber: Pengolahan data, 2015
• Bahan baku untuk simulasi berupa sampah rumah tangga dan sampah yang dimasukkan ke SIKIPAS. Air lindi yang digunakan untuk simulasi juga berasal dari SIKIPAS. Resirkulasi reaktor A dan B dilakukan manual dengan mengangkat digester hingga air mengalir secara gravitasi, sedangkan reaktor C menggunakan pompa peristaltik dengan kecepatan aliran 1 l/jam (200 ml/jam untuk setiap hidrolisis).
• Waktu penelitian adalah antara bulan Januari – Mei 2015, simulasi dilakukan selama 30 hari antara 13 April–12 Mei 2015.
• Lokasi penelitian adalah di Cijantung-Jakarta Timur yang lokasinya berdekatan dengan SIKIPAS. Ketentuan lokasi diantaranya memiliki sisi terbuka sehingga angina tetap mempengaruhi kondisi reaktor, kondisi cuaca SIKIPAS dengan lokasi simulasi sama.
Evaluasi Umum SIKIPAS
Secara keseluruhan evaluasi ini menjawab 4 pertanyaan ISWM yang dilakukan dengan wawancara terbuka dan kuesioner.
WHY? Motivasi / pendorong pembangunan SIKIPAS adalah usaha dari Direktorat
PPLP Kementrian PU untuk membangun proses pengolahan sampah yang lebih berdayaguna dan potensi keberlanjutannya lebih tinggi (Bramono, 2013). Untuk dapat mengelola sampah dibutuhkan kemauan untuk konsisten dan diharapkan satuan seperti KOPASSUS yang sudah terbiasa teratur dapat memberikan contoh yang baik. KOPASSUS juga banyak berkontribusi dalam pengelolaan lingkungan hidup sehingga ajakan kerjasama dari PU disambut baik.
WHO? Pemetaan stakeholder di SIKIPAS dilakukan untuk mengetahui bentuk kerjasama yang dapat dilakukan dalam usaha penanganan sampah. Kontribusi dari stakeholder ditampilakan dalam Tabel 2.
Tabel 2.StakeholderProyek SIKIPAS
Stakeholder Peran Bentuk Intervensi Sifat
Direktorat PPLP Inisiator, disainer Pembangun, dana pembangunan Mendukung Kontraktor Pembangun Skill pembangunan Netral KOPASSUS Pemilik lahan Penyediaan lahan, pembiayaan
operasional
Mendukung
Universitas Al-Azhar
Penelitian untuk mahasiswa Hasil penelitian laboratorium dan pengetahuan untuk mahasiswa
Pada Tabel 2 dilakukan penggolongan peran, bentuk intervensi, dan sifat dari masing-masing stakeholder. Dalam proses penilaian, perlu diketahui apakah bentuk stakeholdermendukung, netral atau justru mengganggu kelangsungan proyek SIKIPAS. Sifat mendukung, netral atau mengganggu ini perlu ditindak lanjuti dengan melakukan pertemuan antar stakeholder untuk membahas tanggung jawab pada masing-masing bidang serta menyelesaikan masalah-masalah yang “mengganggu”.
pemerintah sebagai alat bantu mengetahui alur pikir pemangku kepentingan. Rata-rata hasil kuesioner ditampilkan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Jawaban Kuesioner Tingkat Kepentingan
Kategori
Responden Teknis Lingk
Ekonomi-Finansial
Sosial
-Budaya Institusional
Hukum dan Perundang-Undangan
Akademisi 8,50 9,17 9,50 7,67 7,25 7,50 Konsultan /
Kontraktor 7,47 7,33 8,06 6,67 6,19 5,63 Pemerintahan 9,13 8,50 9,00 8,00 9,00 6,50 Rata-rata 7,92 7,83 8,46 6,97 6,83 6,08 Sumber: Pengolahan Data (2015)
Responeden adalah orang yang memahami proses AD secara keseluruhan dan memiliki pengalaman dalam bidang tersebut. Komponen ekonomi merupakan pengaruh paling besar dari keseluruhan hasil kuesioner. Dengan kata lain, pendanaan merupakan faktor kunci dari seluruh kegiatan operasional kegiatan SIKIPAS. Hal ini terlihat dari beberapa kendala teknis-operasional yang dihadapi di SIKIPAS sebagian besar disebabkan oleh terbatasnya dukungan finansial (Effendi, Pengelolaan SIKIPAS, 2015).
WHAT? SIKIPAS berlokasi di Kompleks KOPASSUS Cijantung. Lokasi tersebut sebelumnya adalah tempat pembuangan sampah warga sekitar yang kemudian dimanfaatkan sebagai UPS. Timbulan sampah SIKIPAS adalah 40 m3/hari dengan komposisi sebagai berikut.
Gambar 3. Komposisi Sampah SIKIPAS Sumber: Data primer, 2015
Gambar 4. Denah SIKIPAS Sumber: Pengolahan data, 2015
Diagram alir yang terjadi di SIKIPAS ditampilakn merupakan keseluruhan kegiatan yang terjadi di UPS Cijantung.
Gambar 5. Diagram Alir Sampah SIKIPAS Sumber: Pengolahan Data, 2015
Sampah daun dicacah dua kali dan disaring hingga ukuran <1 cm, berbeda dengan teori dalam Fulford (2015) dimana seharusnya ukuran partikel antara 2,5 - 2,75 cm. Dari 20 tabung hidrolisis, 10 tabung diantaranya tidak dapat digunakan karena sambungan pipa resirkulasi lindi bocor dan lepas.
Perbedaan antara feedstock SIKIPAS dalam SOP dan kondisi eksisting yaitu; dalam SOP sampah yang diolah di SIKIPAS merupakan sampah rumah tangga, namun pada kondisi eksisting sampah yang diolah merupakan sampah dari taman dengan kandungan yang berbeda.
Suhu air lindi dalam digester adalah 27ºC dan pH 10. Sludge blanket / kumpulan bakteri yang merupakan indikator berjalannya sistem tidak terbentuk. Resirkulasi yang seharusnya dilakukan setiap hari selama 5-6 jam tidak dilakukan, sebagai gantinya dilakukan resirkulasi lindi 2 hari sekali menggunakan ember secara manual.
Keseluruhan proses direncanakan dengan waktu tinggal 40 hari, yaitu 20 hari sampah dalam tabung hidrolisis dan 20 hari dalam proses aerobik di luar tabung hidrolisis. Pada praktiknya, karena ada 10 tabung hidrolisis yang tidak berfungsi, maka proses pengolahan sampah dalam hidrolisis dilakukan 10 hari dan 10 hari berikutnya dengan proses aerobik di luar hidrolisis. Kompos dari hasil proses ini digunakan untuk pembibitan namun tidak pernah dilakukan pemeriksaan kandungan fisika, kimianya.
Pembakaran dilakukan untuk mengurangi volume sampah. Yang dibakar adalah ranting dan dahan yang masuk ke UPS, namun tidak didukung dengan bangunan yang sesuai dengan syarat tungku pembakaran. Asap yang dihasilkan mengganggu lokasi tersebut terutama karena banyak juga plastik, kanvas dan bahan lain yang dinilai tidak memiliki nilai jual ikut dibakar.
Pendanaan sepenuhnya berasal dari KOPASSUS untuk gaji pegawai. Dana operasional didapat dari hasil penjualan kompos dan 3R. Pengelolaan UPS di bawah bidang kerumah tanggaan Komandan Detasemen Markas Kopassus. Telah terjadi serah terima antara PU dan KOPASSUS, namun tanggung jawab dan detail pekerjaan harian belum terlalu jelas.
meningkatkan C/N sangat dimungkinkan karena pada akhir pekan selalu ada tambahan sampah makanan yang berasal dari sampah gedung pertemuan.
Suhu lindi pada saat dilakukan pemeriksaan adalah 27ºC. Pemeriksaan dilakukan pada tanggal 13 April 2015 pukul 13.00 saat cuaca cukup panas. Suhu serendah ini menyulitkan terbentuknya biogas, mengingat suhu optimum untuk bakteri mesofilik adalah 35ºC. Posisi digester yang ditanam di lokasi yang sangat dekat dengan Sungai Ciliwung mungkin merupakan penyebab rendahnya suhu tanah. Menanam tabung digester merupakan cara murah dan efektif untuk mempertahankan suhu agar tidak terjadi fluktuasi suhu (Fulford, 2015) sudah dilakukan, namun karena tanah di lokasi bersuhu rendah, maka digester juga ikut bersuhu rendah.
Nilai COD sampel air lindi adalah 2.448 mg/L. Rasio COD pada pengolahanlandfill usia sampai dengan 2 tahun adalah 3.000-60.000 (Tchobanoglous, 1993). Produk biogas yang diharapkan belum dapat digunakan sehari-hari dari proses hidrolisis yang dilakukan selama 10 hari (seharusnya 20 hari).
HOW? Komponen evaluasi dilakukan dengan wawancara di lapangan dan pengamatan kondisi lapangan. Jawaban wawancara diterjemahkan dalam skor -10 : tidak fisibel; 0: netral; 10: sangat fisibel. Dari keseluruhan penilaian komponen evaluasi, nilai yang diperoleh adalah seperti yang ditampilkan dalam
Tabel 4. Syarat Pembentukan Kriteria Evaluasi Nilai
Teknis - Operasional 0.20 Lingkungan 4.44 Ekonomi - Finansial -2.50 Sosial - Budaya 1.67 Institusional -5.83
Hukum dan
Perundang-Undangan -6.00
Sumber: Pengolahan Data (2015)
Keterangan:
TO : teknis operasional L : lingkungan FE : finansial–ekonomi SB : sosial–budaya I : institusional H : hukum dan
perundang-undangan Untuk memudahkan pemahaman evaluasi, maka grafik keberlanjutan disusun berdasarkan masing-masing komponen.
Gambar 6. Nilai Komponen Evaluasi Sumber: Pengolahan Data, 2015
Gambar 6 menunjukkan gabungan nilai antara hasil penilaian tingkat kepentingan dari stakeholder, penilaian kondisi lapangan dan kemungkinan keberlanjutan. Nilai minimal dari feasibility dan uncertainty range dan biru adalah 0 (netral). Nilai positif menunjukkan operasional lebih baik dari kondisi minimal dan dapat berlanjut. Komponen teknis, lingkungan dan sosial budaya yang bernilai positif di kedua kategori artinya komponen tersebut telah mendapat perhatian cukup baik dari operator pelaksana maupun dari stakeholder. Untuk keberlanjutan program, 3 komponen tersebut perlu dipertahankan.
Komponen institusional, ekonomi memiliki nilai minus sehingga perlu dilakukan perbaikan pada sektor tersebut. Saat ini belum ada peraturan khusus dalam halanaerobic digestiontetapi bila disusun peraturan yang tepat dan dapat dijalankan dengan bertanggung jawab maka kemungkinan keberlanjutannya justru paling besar.
Evaluasi Teknis Operasional dengan Simulasi Skala Laboratorium
Dari hasil evaluasi umum, komponen evaluasi teknis yang tidak fisibel terdapat pada kategori teknologi AD yang digunakan dan produk yang belum memenuhi harapan. Untuk mendetilkan permasalahan teknis maka dilakukan simulasi skala lab untuk memantau kondisi SIKIPAS. Ini perlu dilakukan karena di lokasi SIKIPAS tidak terdapat alat ukur bantu maupun pencatatan selama operasi.
Dari pengambilan sampel yang dilakukan pada tanggal 13-17 April 2015 didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 5. Pemeriksaan Awal Sampah
Sampel Kadar air Rasio C/N
SIKIPAS 31% 7 :1
50% SIKIPAS 50% makanan 71% 6 :1
Sampah makanan 86% 8 :1
Sumber: Data Primer, 2015
Untuk membentuk metana, diperlukan rasio C:N antara 16-25:1. Nilai C/N yang rendah disebabkan oleh tingginya jumlah nitrogen anorganik pada pemeriksaan laboratorium pada semua sampel yaitu 4,79% ; 7,69% dan 8,43% dimana seharusnya kadar nitrogen total tidak lebih dari 2%. Rendahnya rasio C/N ini membuat proses dekomposisi oleh mikroorganisme tidak berjalan lancar. Karbon sebagai makanan tidak cukup tersedia sedangkan jumlah nitrogen yang tinggi menyebabkan timbulnya amonia yang justru mengganggu aktifitas mikroorganisme (Pfefer, 1980).
Gambar 7. Hasil Pengukuran pH, CH4dan Suhu pada Reaktor A Sumber: Pengolahan Data, 2015
Gambar 8. Hasil Pengukuran pH, CH4dan Suhu pada Reaktor B Sumber: Pengolahan Data, 2015
Gambar 9. Hasil Pengukuran pH, CH4dan Suhu pada Reaktor C Sumber: Pengolahan Data, 2015
Resirkulasi lindi yang direncanakan 24 jam tidak dapat dilaksanakan karena masalah pada pompa yang saat gas terbentuk terjadi clogging. Karena terjadi masalah pada pompa, maka resirkulasi lindi dilakukan 1 kali sehari sekali setelah pompa dipancing terlebih dahulu tetapi menyebabkan kondisi reaktor tidak sepenuhnya anaerob dan justru menjadi seperti yang terjadi di SIKIPAS saat ini. Ada kemungkinan saat pompa dibongkar, metan yang sudah terbentuk justru lepas ke udara bebas.
Selama proses simulasi, ditemukan beberapa hal penting yang menjadi perhatian. Temuan ini dapat digunakan sebagai acuan perbaikan fasilitas AD atau bahan pertimbangan sebelum melakukan pembangunan.
Tabel 6. Temuan Penting Berkaitan dengan SIKIPAS
Faktor Teori SIKIPAS
Perencanaan teknis
Percobaan laboratorium selalu berhasil dengan berbagai pengkondisian sebagai syarat. Contohnya mempertahankan suhu, feedstock yang cocok, bangunan yang diperlukan
Pembangunan SIKIPAS memodifikasi hasil penelitian laboratorium tanpa
mempertimbangkan hasil yang mungkin terjadi.
Pendanaan Perhitungan untung-rugi dan biaya OM masuk dalam pertimbangan
Faktor Teori SIKIPAS
Hingga saat ini belum ada peraturan yang khusus mengatur AD untukfeedstock
COD Minimal 5.000 mg/l 2.448 mg/L
Sulfat Dilakukan penghilangan sulfat Tidak dilakukan pemeriksaan Nitrogen Dilakukan aklimatisasi Tidak dilakukan pemeriksaan pH Dilakuan penyesuaian pH Tidak dilakukan pemeriksaan Suhu Untuk bakteri mesofilik suhu
efektif adalah 35oC.
Perubahan suhu harian tidak lebih dari 5oC.
Tidak dilakukan pengecekan suhu sehari-hari. Pada simulasi lab suhu 35oC dan perubahan suhu harian yang terjadi di digester adalah 14oC.
Perpipaan Diperhatikan kemiringan, penempatan air valve atau saluran udara menuju gas bag
Tidak ada saluran udara pada perpipaan
Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan dalam penelitian ini, maka dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:
1. 6 komponen evaluasi dan kelayakan, yaitu teknis operasional, lingkungan, ekonomi-finansial, sosial-budaya, institusional serta hukum dan perundang-undangan sama-sama penting karena setiap komponen saling berkaitan dan saling tergantung. 3 Komponen dengan nilai negatif adalah ekonomi-finansial, institusional dan hukum perundang-undangan. Kendala teknis yang dihadapi merupakan dampak dari kekurangan dari komponen lain, yaitu tidak terpenuhinya alat operasi akibat kurang dana, tidak mengertinya SDM akan proses yang diharapkan akibat kurang pelatihan dan tidak ada konsep reward and punishment akibat belum adanya peraturan terkait AD.
2. Parameter yang harus diukur dan diperiksa berkala pada SIKIPAS semuanya tidak memenuhi persyaratan pembentukan metan (Rasio C/N, COD, kadar air, pH, suhu). Ketiga reaktor tidak menghasilkan jumlah metan yang cukup untuk dibakar (maksimal 5% volume).
Saran
1. Sebelum melakukan pembangunan hendaknya melakukan studi kelayakan yang juga dapat menggunakan alat Komponen Evaluasi untuk menghindari kegiatan berhenti di tengah jalan atau beroperasi tidak sesuai dengan rancangan awal. Kesanggupan dari pemangku kepentingan (institusional) terutama dalam hal pembiayaan karena petugas lapangan sangat memerlukan uang kas bila peralatan ada yang rusak sewaktu-waktu.
Daftar Pustaka
Anschutz, J., Ijgosse, J., & Scheinberg , A. (2004). Putting ISWM to Practice. Gouda, The Netherlands: WASTE.
Aragundy , J., & Kottner, M. (2008). IBBK, Fachgruppe biogas Weckelweiler, " Biogas reference manual.Germany: Weckelweird.
Bramono, S. E. (2013, 02). Modul SIKIPAS Inovasi Baru dalam Teknologi Pengolahan Sampah .Buletin Cipta Karya. Jakarta, Indonesia : Kementrian PU.
Browne, J., Allen, E., & Murphy, J. (2013). Improving Hydrolysis of Food Waste in a Leach Bed Reactor.Waste Management, 2470–2477.
Curry, N., & Pillay , P. (2012). Biogas prediction and design of a food waste to energy system for environment.Renewable Energy, 200-209.
DirJen Cipta Karya. (2012). Laporan Akuntabilitas Kinerja Instansi Pemerintah Tahun 2012. Jakarta: Direktorat Jenderal Cipta Karya.
Edwards, H., & Villa, R. (2012). Energy Balance of Anaerobic Digesters in the UK with an Emphasis on the Role of Plant Size.Bedford: Cranfield University.
Effendi, N. (2015, Februari 12). Pengelola Sikipas Cijantung. (F. A. Krisita, Pewawancara) Effendi, N. (2015, Maret 12). Pengelolaan SIKIPAS. (F. Krisita, Pewawancara)
Fulford, D. (2015). Small-Scale Rural Biogas Programmes - A handbook. Warwickshire: Practical Action Publishing\.
IEA. (2014).World Energy Outlook 2014.Paris Cedex: OECD/IEA.
Itar, & Noy. (2015, 2 12).Badan energi internasional prediksi kebutuhan minyak untuk dunia tahun 2015 93,4 juta barel. Dipetik 2 19, 2015, dari Geo Energi:
http://geoenergi.co/read/oil-gas/4717/badan-energi-internasional-prediksi-kebutuhan-minyak-untuk-dunia-tahun-2015-934-juta-barrel/
KNLH. (2008). Statistik Persampahan Domestik Indonesia Tahun 2008.Jakarta: Kementrian Negara Lingkungan Hidup .
Lohri, C. R. (2012). Feasibility Asssessment Tool for Urban Anaerobic Digestion in Developing Countries.Sandec: Thesis.
Lopez, I., Passeggi, M., & Borzacconi, L. (2015). Variable Kinetic Approach to Modelling an Industrial Waste Anaerobic Digester.Biochemical Engineering Journal 96, 7-13. Nordlander, E., Holgersson, J., Thorin, E., Thomasen, M., & Yan, J. (2011). Energy
Pfefer, J. T. (1980). Anaerobic Digestion Process. In D. A. Stafford, B. I. Wheatley, & D. E. Hughes,Anaerobic Digestion(pp. 15-33). London: Applied Science Publishers.
Sidabutar, N. V. (2012). Peningkatan Kualitas Kompos UPS Permata Regency dengan Variasi Penambahan Kotoran Ayam. Depok: Tesis Teknik Lingkungan, Departemen Teknik Sipil, Uniersitas Indonesia.
Sidauruk, I. A., Andari, G. S., & Hartono, D. M. (2014, Juni). Pengaruh Resirkulasi Air Lindi Terhadap Kualitas Air Lindi dan Fisik Sampah pada Bioreaktor Landfill. Depok, Indonesia: Universitas Indonesia.
Tchobanoglous, G. H. (1993). Integrated Solid Waste Management. New York: Mc Graw Hill.
Vandevivere, P., De Baere, L., & Vertraete, W. (n.d.). Types of Anaerobic Digesters for Solid Waste.
Zeshan , O., Karthikeyan, P., & Visvanathan, C. (2012). Effect of C/N ratio and ammonia-N accumulation in a pilot-scale thermophilic dry anaerobic digester. Bioresource Technology 113, 294-302.
