Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur

Reka Lingkungan
Jurnal Institut Teknologi Nasional
©Teknik Lingkungan Itenas | No.1 | Vol.1
[Februari 2013]
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara
Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
LETISA INDAH LESTARI1, JULI SOEMIRAT2, MILA DIRGAWATI3
Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Itenas
Email : [email protected]
ABSTRAK
TPA secara open dumping di Indonesia berpotensi mengemisikan gas metan
sebagai gas rumah kaca hasil dekomposisi sampah langsung ke atmosfer.
Penelitian ini dilakukan untuk menentukan konsentrasi gas metan di udara
ambien zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi yang dibagi kedalam 7 grid.
Penelitian ini dilakukan dengan cara mengukur gas metan dengan menggunakan
gas detector. Hasil pengukuran menunjukan konsentrasi gas metan rata-rata dari
zona 4 sebesar 433.434,572 g/m3. Pengukuran ini dipengaruhi oleh kondisi
meteorologi dan penggunaan sampling sesaat. Hasil pengukuran ini lebih besar
jika dibandingkan baku mutu dari Amerika yaitu sebesar 160 g/m3. Besarnya
konsentrasi gas metan yang dihasilkan zona 4 dapat meningkatkan efek rumah
kaca, maka perlu dilakukan pengelolaan dan pemanfaatan gas metan hasil
produksi zona 4.
Kata kunci: konsentrasi gas metan, gas detector
ABSTRACT
Open dumping sites in Indonesia emit methane as greenhouse gas from waste
decomposition directly to the atmosphere. This study intents to determine
methane gas concentration in ambient air at zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
which was divided into 7 grids. Concentrations were determined using gas
detector. Measurement results showed that average methane gas concentration
from zone 4 was 433.434,572 g/m3. Measurement results was influenced by
meteorological conditions and the use of grab sample. The concentration was
greater than the USA standard. Hence it will enhance greenhouse effect. So it is
necessary to manage and utilize methane gas produced by zone 4.
Keywords: methane gas concentration, gas detector
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 1
Letisa Indah Lestari
1. PENDAHULUAN
Sampah merupakan isu penting di lingkungan perkotaan yang akan terus dihadapi oleh
pemerintah dan masyarakat Indonesia. Petumbuhan penduduk yang semakin meningkat
akan berpengaruh terhadap jumlah timbulan sampah. Salah satu teknologi pengolahan
sampah yang banyak digunakan di Indonesia adalah lahan urug terbuka atau landfill open
dumping. Open dumping merupakan sistem pengolahan sampah dengan hanya
membuang/menimbun sampah disuatu tempat tanpa ada perlakuan khusus atau sistem
pengolahan yang benar, sehingga sistem open dumping menimbulkan gangguan
pencemaran lingkungan (KPU, 2009).
Degradasi sampah organik secara alamiah terjadi dalam kondisi aerobik dan anaerobik.
Kondisi anaerobik akan menghasilkan gas-bio, salah satunya adalah gas metan sebesar 5060% volume dari total produksi gas-bio (Wang-Yao et al., 2006). Berdasarkan hal ini gas
metan yang dihasilkan dari sanitary landfill akan lebih banyak daripada dari lahan urug
terbuka karena timbunan sampah ditutup oleh tanah sehingga menghasilkan kondisi
anaerobik. Namun, pada lahan urug tertutup dilengkapi oleh sistem pengelolaan gas-bio
dimana gas-bio yang diproduksi akan dikumpulkan dan dibakar (Tchobanoglous, 2002).
Sedangkan pada open dumping gas metan yang dihasilkan akan langsung teremisikan ke
atmosfer. Maka dalam penelitian ini dilakukan pengukuran konsentrasi gas metan yang
teremisikan ke atmosfer dari TPA open dumping.
Gas metan (CH4) adalah gas yang tidak berbau, tidak berwarna, dan mudah terbakar
sehingga dapat menimbulkan ledakan dan kebakaran pada landfill jika berada di udara
dengan konsentrasi 5-15% (NIST, 2010). Selain itu gas metan termasuk gas rumah kaca
atau Green House Gases (GHG) yang 21 lebih kuat dari karbondioksida yang menyebabkan
terjadinya pemanasan global karena mampu menyerap dan meneruskan radiasi sinar
matahari (gelombang pendek) namun memantulkan kembali radiasi gelombang panjang
yang dipancarkan dari permukaan bumi sehingga mengakibatkan kenaikan suhu bumi
(PUSARPEDAL, 2011). Peningkatan konsentrasi gas metan di atmosfer sebanyak 70%
berasal dari kegiatan manusia, salah satunya dalam penanganan sampah dengan
menggunakan landfill (USEPA, 2010). Emisi gas metan dari landfill ke atmosfer berkisar 1940 Tg per tahun (Dorn, 1995) atau berkontribusi meningkatkan konsentrasi gas metan di
atmosfer sebesar 10-20% (IPCC, 2001). Indonesia sebagai negara berkembang telah
menetapkan perencanaan untuk menurunkan emisi GRK sebesar 26% dari kegiatan
penghasil GRK di Indonesia terutama di bidang limbah pada periode tahun 2010-2020 (RAN,
2010).
Sejak tahun 2003 Kota Bekasi menggunakan teknologi controlled landfill dalam pengolahan
sampahnya, yaitu di TPA Sumur Batu Kecamatan Bantargebang. TPA Sumur Batu memiliki
luas 10 Ha yang dibagi kedalam 2 zona, yaitu zona tidak aktif (6 Ha) dan aktif (1,46 Ha).
Dalam controlled landfill penutupan sampah dengan tanah dilakukan setelah zona aktif
penuh. Akan tetapi, zona 4 di TPA Sumur Batu termasuk ke dalam zona aktif di mana
pengoperasiannya masih secara open dumping. (Bappeda, 2011)
TPA Sumur Batu memiliki kapasitas 1.250 ton/hari dengan volume sampah yang masuk
adalah 500 ton/hari. Komposisi sampahnya adalah organik (75%), kertas (8%), kain/tekstil
(1%), karet/kulit tiruan (1%), plastik (9%), logam (2%), kaca (2%), dan lain-lain (5%)
(DPU, 2003). Berdasarkan IPCC (2006) komponen sampah organik terutama sisa makanan
akan terdekomposisi dan menghasilkan gas metan sebanyak 17-70 %. Dengan perlakuan
open dumping di zona 4 maka gas metan yang dihasilkan dapat teremisikan langsung ke
atmosfer. Maka dari itu dilakukan pengukuran secara langsung konsentrasi gas metan dari
Reka Lingkungan– 2
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
zona 4 TPA Sumur Batu menggunakan gas detector dengan mengasumsikan umur sampah
7-10 bulan.
Maksud penelitian ini adalah mengetahui konsentrasi gas metan yang teremisikan dari TPA
open dumping ke atmosfer secara langsung. Tujuan dari penelitian ini adalah mengukur
konsentrasi gas metan dengan alat portable combination gas detector model RX-515
sehingga diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi gas metan yang
teremisikan ke atmosfer.
Manfaat penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi produksi gas metan dari landfill
dan potensi lolosnya gas metan dari landfill ke atmosfer sehingga dapat diketahui jenis
pengelolaan gas yang tepat di TPA Sumur Batu.
2. METODE
2.1 Sistematika Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan beberapa tahapan yang digunakan untuk mencapai tujuan
penelitian. Gambar 1. menyajikan sistematika metode penelitian yang digunakan.
Gambar 1. Diagram Alir Metode Penelitian
2.2 Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan teori-teori yang mendukung penelitian ini, yang
diperoleh dari jurnal, tugas akhir, buku, dan media elektronik. Dalam penelitian ini penting
untuk mengetahui teori proses pembentukan gas metan di landfill, hal-hal yang
mempengaruhi produksi gas metan di landfill dan pengaruh meteorologi terhadap dispersi
polutan.
2.3 Survey Lapangan
Survey lapangan yang dilakukan adalah untuk menentukan lokasi penelitian, pembagian
grid, serta lokasi sampling. Lokasi penelitian yang di gunakan adalah zona 4 TPA Sumur
Batu, hal ini dikarenakan zona 4 TPA Sumur Batu masih beroperasi secara open dumping.
Berdasarkan lokasi penelitian diketahui titik sampling konsentrasi gas metan berada pada
zona 4 yang dibagi menjadi 7 grid, hal ini dikarenakan luas zona 4 sebesar 1,46 Ha
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 3
Letisa Indah Lestari
sehingga penambilan sampel yang dapat mewakili zona tersebut dilakukan di 7 grid dengan
luas masing-masing grid ± 2.085
085 m2.
1
7
6
2
3
4
5
Gambar 1. Lokasi Sampling dan Pembagian Grid
2.4
Pengumpulan Data
Pada pengukuran gas metan ini dilakukan dengan teknik pengukuran tidak langsung, yang
melibatkan pengukuran konsentrasi gas metan pada udara ambien di sekitar sumber, yang
dalam hal ini dilakukan 1 meter diatas timbunan sampah. Teknik ini sangat dipengaruhi oleh
keakuratan dari pengukuran arah dan kecepatan angin saat dilakukan sampling (Tregoures
et al., 1999).
Pengukuran gas metan: Dalam pengukuran konsentrasi gas metan di TPA digunakan
di
alat
portable combination gas detector
tector model RX-515 RIKEN KEIKI. Metode yang digunakan
pada alat tersebut adalah NDIR (Non Dispersive Infrared), yaitu sinar inframerah yang
dipancarkan dari sumber cahaya melewati sel pengukuran, dan melewati pita filter optik
yang bisa melewati gelombang mengukur penyerapan gas lalu mencapai ke sensor
inframerah. Sejumlah inframerah akan mencapai ksensor inframerah melalui sel pengukuran
dan akan berkurang sesuai dengan densitas gas. Jumlah variable inframerah yang diukur
oleh sensor inframerah akan ditampilkan sebagai konsentrasi gas. CH4 yang terukur dalam
satuan %LEL (Lower Explosive Limit).. %LEL adalah batas bawah dimana saat CH4 sebanyak
5% terdapat di udara dapat menyebabkan ledakan dan kebakaran pada landfill. %LEL dapat
dikonversi menjadi %volume di mana %volume
%
dapat dikonversi menjadi ppm,, dengan cara:
(RKI, 2011)
100% LEL= 5% volume
1%volume =10.000ppm
Setelah itu, konsentrasi gas metan di setiap grid dikoreksi pada suhu dan tekanan dalam
kondisi standar (25o C dan 1 atm) dengan rumus matematis sebagai berikut:
µg/m3 =
Di mana:
ppm : konsentrasi gas metan terukur (ppm)
BM : berat molekul gas metan (16,04)
P : tekanan standar (1 atm)
R : konstanta gas universal (0,08205 atm.l/mol.K)
T : suhu standar (25°C)
Pengukuran gas metan pada lokasi berdasarkan SNI 19-7119.6-2005 mengenai penentuan
lokasi pengambilan contoh uji pemantauan kualitas udara ambient,, yaitu p
pengukuran
konsentrasi gas metan dilakukan di tengah grid menghadap ke arah angin dominan.
Sampling dilakukan
lakukan dua kali di setiap grid yaitu pada pagi hari (06.00-09.00) dan sore hari
(16.00-18.00) untuk mengetahui fluktuasi konsentrasi gas metan selama 1 hari
hari..
Reka Lingkungan– 4
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
Pengukuran data meteorologi:
Pengukuran data meteorologi ini dilakukan sebelum pengukuran konsentrasi gas metan,
dimana pengukuran data meteorologi pada lokasi penelitian ini berdasarkan SNI 19-7119.62005 mengenai penentuan lokasi pengambilan contoh uji pemantauan kualitas udara
ambient, yaitu pengukuran konsentrasi gas metan dilakukan di tengah grid menghadap ke
arah angin dominan.
a. Pengukuran arah angin
Pengukuran arah angin kota Bekasi sebelumnya berasal dari data BMKG dan
didapatkan bahwa arah angin dominan berhembus dari utara menuju selatan.
Namun, dilakukan juga pengukuran arah angin dominan saat di lokasi penelitian
dengan menggunakan alat GPS map 76 CSx merek Lutron sehingga diketahui dengan
pasti arah angin arah dispersi polutan di lokasi sampling.
b. Pengukuran kecepatan angin
Kecepatan angin diukur untuk mengetahui terjadinya dispersi polutan. Kecepatan
angin diukur dengan menggunakan anemometer tipe YK-2000 PAL merek Lutron.
c. Pengukuran Suhu
Laju emisi gas metan di permukaan berhubungan erat dengan temperatur
permukaan landfill, dimana puncak laju emisi gas metan adalah saat temperatur
puncak dalam satu hari di permukaan landfill (Park and Shin, 2001). Pengukuran
suhu udara ambien menggunakan alat termometer udara ambien dengan tipe YK2001TM merek Lutron.
d. Pengukuran tekanan
Pengukuran tekanan dilakukan dengan mempertimbangkan bahwa tekanan
merupakan faktor pengendali luar dalam mengontrol emisi gas metan dari landfill
(Einola et al., 2007). Dalam beberapa kasus, seiring dengan kenaikan tekanan maka
emisi gas-bio akan berkurang dan bahkan menjadi negatif, hal ini disebabkan oleh
intrusi udara di atmosfer permukaan landfill (Nastev et al., 2001). Pengukuran
tekanan menggunakan alat barometer merek SILVA
3. HASIL
Zona 4 TPA Sumur batu yang telah dibagi menjadi 7 grid, kemudian dilakukan pengukuran
meteorologi dan pengukuran konsentrasi gas metan di atas permukaan timbunan sampah di
setiap grid pada pagi dan sore hari. Berdasarkan hasil pengukuran konsentrasi gas metan di
zona 4 diketahui bahwa konsentrasi gas metan terukur di setiap grid dan waktu pengukuran
berbeda-beda. Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil perhitungan konsentrasi
gas metan dalam keadaan temperatur dan tekanan standar dapat dilihat pada Tabel 2, hal
ini dilakukan agar konsentrasi gas metan dalam 1 hari di tiap grid dapat dibuat dalam
konsentrasi rata-rata.
Tabel 1. Konsentrasi Gas Metan
Grid
C pagi
(% LEL)
1
2
3
4
5
6
7
Sumber:
0,5
0,5
0,5
0,5
1,5
1,5
2
C pagi
(% Volume)
0,025
0,025
0,025
0,025
0,075
0,075
0,1
C pagi
(ppm)
250
250
250
250
750
750
1.000
C sore
(%LEL)
C sore
(% Volume)
1
1
1
2,5
1
2,5
2,5
0,05
0,05
0,05
0,125
0,05
0,125
0,125
C sore
(ppm)
500
500
500
1.250
500
1.250
1.250
Hasil Pengukuran,2011
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 5
Letisa Indah Lestari
Tabel 2. Konsentrasi Gas Metan Dalam STP (T:25OC dan P:1 atm)
Grid
C pagi
C pagi dalam STP
(ppm)
(µg/m3)
1
250
164.002,1
2
250
164.002,1
3
250
164.002,1
4
250
164.002,1
5
750
492.006,4
6
750
492.006,4
7
1.000
656.008,6
Sumber: Hasil Perhitungan, 2012
C sore
(ppm)
500
500
500
1.250
500
1.250
1.250
C sore dalam
STP (µg/m3)
328.004,3
328.004,3
328.004,3
820.010,7
328.004,3
820.010,7
820.010,7
C rata-rata 1
hari (µg/m3)
246.003,2
246.003,2
246.003,2
492.006,4
410.005,4
656.008,6
738.009,6
Tabel 3. Hasil Pengukuran Meteorologi
Grid
Kecepatan
Suhu pagi
Angin pagi
(oKelvin)
(m/s)
0,3
301,4
1,5
305,3
0,4
307,2
1,6
307,4
1
308,1
1,3
306,5
1,4
309,1
Sumber:Hasil Pengukuran, 2011
Tekanan
Pagi (Pa)
1
2
3
4
5
6
7
100.390
100.290
100.220
100.290
100.330
100.350
100.290
Kecepatan
Angin sore
(m/s)
0,6
0,4
0,4
0,9
0,4
0,4
0,4
Suhu sore
(oKelvin)
Tekanan
(Pa)
303
304
304,7
304
304,3
306,5
304
99.960
99.990
99.890
99.960
100.020
100.000
99.600
Penentuan arah angin dominan di lokasi penelitian memerlukan data arah angin dominan
dari BMKG selama 1 tahun terakhir, yaitu bulan November 2010 sampai bulan November
2011 sehingga diketahui arah angin dominan adalah dari arah utara menuju ke selatan
dengan kecepatan angin rata-rata 1-2 m/dt yang termasuk kedalam kategori angin ringan
(light air dan light breez) dalam tabel skala Beaufort (Wibisono, 2005). Untuk memperkuat
data hasil pengukuran konsentrasi gas metan, parameter seperti suhu, tekanan, arah dan
kecepatan angin secara langsung. Tabel 3. menyajikan data hasil pengukuran meteorologi
sehingga diketahui kemungkinan terjadinya pengenceran polutan di udara dan
memperkirakan potensi penyebaran gas metan yang terbawa oleh angin. Pengukuran kondisi
meteorologi dilakukan sebelum pengukuran konsentrasi gas metan, yaitu 2 kali dalam 1 hari.
4. PEMBAHASAN
Penelitian ini dilakukan di zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi yang telah dibagi menjadi 7
grid. Pengukuran kondisi meteorologi dan konsentrasi gas metan di udara dilakukan secara
berurutan sesuai dengan nomor grid. Hal ini menyebabkan pengukuran pada pagi hari
dengan nomor grid yang lebih besar akan mendekati siang hari dan pada pengukuran pada
sore hari dengan nomor grid yang lebih besar akan mendekati malam hari.
Tabel 3. yang merupakan hasil pengukuran meteorologi menjelaskan bahwa suhu, tekanan
dan kecepatan angin di setiap grid dan waktu pengukurannya bervariasi, hal ini disebabkan
pengukuran meteorologi di setiap grid tidak dilakukan dalam waktu yang sama. Hal ini akan
mempengaruhi konsentrasi gas metan yang teremisikan dari permukaan landfill ke atmosfer.
Suhu udara sangat dipengaruhi oleh radiasi sinar matahari, lama penyinaran matahari,
ketinggian dan sudut datang matahari (Lakitan, 2002). Sedangkan suhu udara akan
berpengaruh terhadap tekanan yang akan mengakibatkan terjadinya angin skala sedang
Reka Lingkungan– 6
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
(Lowry, 1972). Selain itu, suhu udara juga akan mempengaruhi kelembaban dari landfill
yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap produksi gas metan dari zona 4. Pergerakan
angin akan dipengaruhi oleh tekanan, dimana semakin tinggi gradient tekanan maka
kecepatan angin akan semakin besar (Tjasyono, 2005). Arah dan kecepatan angin akan
menentukan terjadinya distribusi polutan (gas metan) serta arah penyebarannya (Wibisono,
2005). Pengaruh suhu udara terhadap konsentrasi gas metan di udara adalah semakin tinggi
suhu maka konsentrasi gas metan di udara akan semakin menurun, hal ini dikarenakan saat
suhu meningkat terjadi pemuaian udara dan mengakibatkan pengenceran konsentrasi gas
pencemar sehingga konsentrasi gas metan yang terukur lebih kecil (Lakitan, 2002).
Kecepatan udara mempengaruhi konsentrasi gas metan yang terukur, semakin tinggi
kecepatan angin maka konsentrasi gas metan yang terukur semakin rendah, hal ini
diakibatkan angin mampu mendistribusikan polutan dari satu tempat ke tempat lain
tergantung besarnya kecepatan angin.
Berdasarkan Tabel 3. diketahui suhu udara ambien di pagi hari lebih besar daripada di sore
hari, hal ini dikarenakan pagi hari radiasi matahari akan diserap oleh gas dan partikel yang
melayang di atmosfer sehingga akan meningkatkan suhu udara (Lakitan, 2002). Kecepatan
angin rata-rata di pagi hari dua kali lebih kencang (0,3-1,6 m/dt) daripada sore hari (0,4-0,9
m/dt) yang menurut skala Beaufort dengan kecepatan angin sebesar 0,3-1,5 m/dt
dikategorikan sebagai angin ringan yang berarti kecepatan angin dengan kategori tersebut
tidak dapat mendispersikan polutan (gas metan) dari grid yang satu ke grid yang lain
(Wibisono, 2005) yang berarti gas metan yang terukur cukup akurat, yaitu berasal dari
timbunan sampah setempat.
Hasil pengukuran (Tabel 2.) menunjukan bahwa konsentrasi gas metan terukur bervariasi di
setiap grid di tiap waktu pengukurannya dengan konsentrasi terendah di pagi hari sebesar
164.002,1 µg/m3 dan konsentrasi tertinggi sebesar 656.008,6 µg/m3. Konsentrasi terendah
yang terjadi di sore hari sebesar 328.004,3 µg/m3 dan konsentrasi tertinggi sebesar
820.010,7 µg/m3.
Konsentrasi gas metan yang terukur tidak dapat dibandingkan dengan baku mutu
konsentrasi gas metan di udara ambien di Indonesia, hal ini disebabkan di Indonesia belum
ada baku mutu yang mengatur konsentrasi gas metan di udara ambien. Namun, jika
dibandingkan dengan baku mutu konsentrasi gas metan di udara ambien Negara Bagian
Delaware (USA) konsentrasi gas metan yang terukur lebih besar dari baku mutu (160 g/m³)
(Legislative Council, 1999).
Hasil pengukuran ini menunjukkan bahwa potensi gas metan yang teremisikan dari zona 4
ke atmosfer dapat berkontribusi dalam meningkatkan efek rumah kaca di bumi sehingga
dapat meningkatkan suhu di bumi. Maka dari itu, di zona 4 harus dilakukan pengelolaan gas
kemudian dilakukan pemanfaatan terhadap gas metan yang diproduksi.
Besarnya konsentrasi gas metan yang terukur dipengaruhi oleh kondisi meteorologi di lokasi
penelitian dan produksi gas metan yang dihasilkan zona 4. Hal-hal yang mempengaruhi
produksi gas metan di landfill adalah suhu, kelembaban, komposisi sampah yang masuk,
densitas sampah, pH, dan usia sampah. Suhu akan mempengaruhi perkembangbiakan
bakteri pembentuk gas metan (metanogenik). Kelembaban akan berpengaruh terhadap
perkembangbiakan bakteri metanogenik dan transfer nutrien dalam timbunan sampah.
Komposisi sampah akan menentukan berapa banyak sampah yang dapat di degradasi dan
menghasilkan gas metan. Kenaikan densitas sampah akan menurunkan luas permukaan
efektif yang dapat dikontak oleh bakteri, sehingga akan menurunkan produksi gas. Bakteri
metanogenik dapat beraktivitas pada kondisi pH 6-8, kenaikan CH3COOH dan H2 akan
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 7
Letisa Indah Lestari
menghambat pembentukan metan (Christensen, 1996). Biasanya landfill akan memproduksi
gas pada usia 1-3 tahun, dengan produksi gas maksimum saat 5-7 tahun setelah sampah
dibuang kemudian akan menurun secara bertahap (ATSDR, 2001).
Berdasarkan data dari BPLH Kota Bekasi zona 4 mulai beroperasi pada bulan Januari tahun
2011, dengan demikian umur sampah yang tertimbun di zona 4 saat dilakukannya penelitian
adalah 11 bulan. Pada kondisi normal, dekomposisi rata-rata dari sampah organik campuran
berdasarkan pengukuran produksi gas dapat mencapai puncak selama 2 tahun pertama dan
kemudian menurun (Tchobanoglous, 2002). Degradasi unsur organik di dalam sampah
berlangsung secara lambat dalam hitungan tahun dimana selama itu pula gas CH4 dan CO2
terbentuk (Tchobanoglous, 2002). Berdasarkan Merz dan Stone (1970) usia landfill selama 612 bulan dapat menghasilkan gas metan sebanyak 29% dari total gas yang dihasilkan.
Berdasarkan Tabel 4. dari usia sampah yang sama di dapat nilai konsentrasi gas metan
yang terukur berbeda dan konsentrasi gas metan yang terukur dari sampah yang berusia 7
bulan lebih besar dari konsentrasi gas metan dari sampah yang berusia 10 bulan. Hal ini
disebabkan oleh pengukuran konsentrasi gas metan dilakukan sesaat (grab), yang berbeda
dengan pengukuran berkelanjutan (continues) di mana pengukuran ini dilakukan terus
menerus sehingga dapat diketahui fluktuasi konsentrasi gas metan dalam jangka panjang
(24 jam). Sedangkan pengukuran sesaat hanya mampu mencatat fluktuasi konsentrasi
dalam jangka waktu pendek sehingga hasil konsentrasi gas metan rata-rata yang terukur
tidak menggambarkan konsentrasi gas metan yang dihasilkan sampah pada periode waktu
gas metan dihasilkan yang sesungguhnya (ATSDR, 2001).
Tabel 4. Perbandingan Usia Sampah dan Konsnetrasi Gas Metan
Grid
Usia
Sampah
(bulan)
C rata-rata 1
hari (µg/m3)
1
2
3
4
5
6
7
7
10
10
10
10
7
7
246.003,2
246.003,2
246.003,2
492.006,4
410.005,4
656.008,6
738.009,6
433.434,235
C rata-rata zona 4
(µg/m3)
Sumber: Hasil Wawancara dan Perhitungan, 2011
Pengoperasian di zona 4 tidak melakukan pemilahan sampah terlebih dahulu sehingga
sampah yang masuk ke zona ini bervariasi dan memiliki tingkat degradasi yang berbeda.
Maka dari itu ada kemungkinan sampah yang masuk ke grid yang usianya lebih tua (10
bulan) adalah sampah yang sulit untuk terdegradasi sehingga produksi gas metan di grid
tersebut lebih kecil daripada produksi gas dari grid yang usia sampahnya lebih muda (7
bulan).
Berdasarkan Gambar 3. diketahui konsentrasi gas metan di sore hari lebih besar daripada di
pagi hari karena pada sore hari di kompartemen sampah akan tercipta suhu optimal (3640C) bagi pertumbuhan bakteri metanogenik akibat penyerapan panas dari matahari
sepanjang hari di timbunan sampah sehingga dapat memproduksi gas metan lebih banyak
(Subeki, 2006). Selain itu, gas metan produksi dekomposisi sampah membutuhkan waktu
Reka Lingkungan– 8
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
untuk naik dari timbunan sampah ke atmosfer maka konsentrasi gas metan yang terukur di
sore hari merupakan gas metan hasil dekomposisi pada pagi hari yang baru keluar dari
timbunan sampah. Pembentukan gas di landfill terjadi dalam 5 fase, pembentukan gas
metan terjadi pada fase ke 4 dimana pada fase ini sangat dipengaruhi oleh aktivitas dan
perkembangbiakan bakteri metanogenik dan pada fase ini H2 dan CO2 akan dikonversi
menjadi CH4 dan H2O (Tchobanoglous, 2002).
1000000
g/m³
800000
600000
pagi
400000
sore
200000
rata-rata
0
1
2
3
4
5
6
7
Gambar 3. Konsentrasi Gas Metan di Tiap Grid (sumber: Hasil Perhitungan, 2012)
5. SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan dari hasil pengukuran dan pembahasan diperoleh kesimpulan bahwa
konsentrasi gas metan yang berada di zona 4 pada pagi dan sore hari setiap grid berbedabeda dengan konsentrasi terendah di pagi hari sebesar 164.002,1 µg/m3 dan konsentrasi
tertinggi sebesar 656.008,6 µg/m3. Konsentrasi terendah yang terjadi di sore hari sebesar
328.004,3 µg/m3 dan konsentrasi tertinggi sebesar 820.010,7 µg/m3. Konsentrasi rata-rata
zona 4 adalah sebesar 433.434,235 µg/m3 lebih besar jika dibandingkan dengan baku mutu
dari Negara Bagian Delaware (USA) (160 µg/m3). Konsentrasi gas metan yang terukur
dipengaruhi oleh penggunaan pengukuran sesaat sehingga tidak dapat menggambarkan
konsentrasi gas metan pada periode waktu gas metan dihasilkan yang sesungguhnya.
Berdasarkan konsentrasi gas metan yang terukur dapat disimpulkan bahwa Zona 4 TPA
Sumur Batu Kota Bekasi berpotensi sebagai salah satu sumber penghasil gas rumah kaca
penyebab pemanasan global, maka dari itu sebaiknya Tidak mengelola sampah secara open
dumping dan memanfaatkan gas metan yang dihasilkan sampah sebagai bahan. Selain itu
perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai usia sampah dalam mendekomposisi
sampah dan menghasilkan gas metan di TPA Sumur Batu Kota bekasi.
DAFTAR RUJUKAN
ATSDR. (2001). Landfill Gas Primer-An Overview for Environmental Health Professional.
Department of Health and Human Services Agency for Toxic Substances and Disease
Registry
Division
of
Health
Assessment
and
Consultation
dipetik
dari
www.atsdr.cdc.gov/hac/landfill/html/ch5.htm
Bappeda. (2011). Pengelolaan Persampahan Kota Bekasi. Kota Bekasi
Christensen, T.H., Kjeldsen, P., and Lindhardt, B., (1996). Gas-Generating Processes in
Landfills. in Landfilling of Waste: Biogas (eds Christensen, T.H., Cossu, R., and
Stegmann,R.,) E & FN Spon. London
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 9
Letisa Indah Lestari
Departemen Pekerjaan Umum. (2003). Profil Kota Bekasi. Cipta Karya Kota Bekasi. Dipetik
Oktober 16, 2011 dari http://www.ciptakarya.pu.go.id
Doorn, M., Barlaz, M. (1995). Estimate of Global Methane Emissions From Landfills and Open
Dumps. Report EPA-600/SR-95-019. EPA, US, Washington, DC dalam Mor, S., Visscher,
A.D., Ravindra, K., Dahiya, R.P., Chandra, A., and Cleemput, O.V., (2006) . Induction of
enhanced methane oxidation in compost: Temperature and moisture response", Waste
Management dipetik pada Agustus 15, 2012 dari http://www.elsevier.com
Einola, J. K. , Kettunen, R. H. , and Rintala, J. A. (2007). Responses of methane oxidation to
temperature and water content in cover soil of a boreal landfill. Dalam Abushammala,
M.F.M., Basri, N.E.A., Kadhum, A.A.H., Review on Landfill Gas Emission to the
Atmosphere.
Malaysia.
Dipetik
Oktober
13,
2011
dari
http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
IPCC.
(2001).
Climate
Change
2001.
Dipetik
Oktober
16,
2011
dari
http://www.ipcc.ch/pdf/climate-change-2001/synthesis-spm-en.pdf
Kementerian Pekerjaan Umum. (2009). Pedoman Operasi dan Pemeliharaan Prasarana dan
Sarana Persampahan. Direktorat Jendral Cipta Karya.
Lakitan, B. (1994). Dasar-dasar Klimatologi. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada
Lowry, W. P. (1972). Weather and Life. Academic Press, INC. London
Legislative Council. (1999). Natural Resources & Enviromental Control Delaware
Administrative Code : Ambient Air Quality Standards. Air Quality Management Section.
Office of The Register of Regulation. State of Delaware. USA. Dipetik Agustus 26, 2012
dari http://www.regulations.delaware.gov
Nastev, M. , Therrien, R. , Lefebvre, R. , and Gelinas, P. (2001). Gas production and
migration in landfills and geological materials. Dalam Abushammala, M. F. M., Basri, N. E.
A. , Kadhum, A. A. H. , Review on Landfill Gas Emission to the Atmosphere. Malaysia.
Dipetik Oktober 13, 2011 dari http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
NIST. (2011). Methane. Material Measurement Laboratory . U.S. Secretary of Commerce on
behalf of the United States of America dipetik Oktober 3, 2011 dari
http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi
Park, J. W. , and Shin, H. C. (2001). Surface emission of landfill gas from solid waste landfill.
Dalam Abushammala, M. F. M. , Basri, N. E. A. , Kadhum, A. A. H. , Review on Landfill
Gas Emission to the Atmosphere. Malaysia. Dipetik Oktober 13, 2011 dari
http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
Pusat Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan Hidup. (2011). Laporan Studi Inventarisasi
Emisi Gas Rumah Kaca (GRK) dari Sumber Limbah (Domestik). Bidang Pembinaan Sarana
Teknis dan Peningkatan Kapasitas hidup Kementrian Lingkungan Hidup dipetik Agustus 2,
2012 dari http://www.kemenlh.go.id
Rencana Aksi Nasional. (2010). Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca. Rancangan Peraturan
Presiden Republik Indonesia.
SNI 19-7119.6-2005 Tentang Penentuan Lokasi Pengambilan Contoh Uji Pemantauan
Kualitas Udara Ambient
Subeki, N. (2009). Development of Gas Supply in Landfill Supit Urang to Support of Flaring
System Laboratory. Universitas Muhammadiyah Malang. Dipetik Juli, 13, 2011 pada
http://www.umm.ac.id/research-report/article.pdf
Riken Keiki Instrumen. (2011). Portable Combination Gas Detector Model RX-515 Operation
Manual.
Tchobanoglous, G., & Keith, F. (2002). Handbook of Solid Waste Management. McGraw-Hill
(2nd ed.). New York.
Tjasyono, Bayong. (2005). Klimatologi. ITB: Bandung
Tregoures, A. , Beneito, A. , Berne, P. , Gonze, M. A. , Sabroux, J. C. , Savanne, D. ,
Pokryszka, Z. , Tauziede, C. , Cellier, P. , Laville, P. , Milward, R. , Arnaud, A. , Levy, F. ,
Reka Lingkungan– 10
Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi
and Burkhalter, R. (1999). Comparison of seven methods for measuring methane flux at a
municipal solid waste landfill site. Dalam Abushammala, M. F. M. , Basri, N. E. A. ,
Kadhum, A. A. H. , Review on Landfill Gas Emission to the Atmosphere. Malaysia. Dipetik
Oktober 13, 2011 dari http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
U.S. EPA. (2010). Global Methane Initiative. United State of America Dipetik Agustus 20,
2012 dari http://www.epa.gov/globalmethane/faq.htm
Wang-Yao K. , Towprayoon, S. , Chiemchaisri, C. , Gheewala, S. H. , and Nopharatana, A.
(2006). Seasonal Variation of Landfill Methane Emission from Seven Solid Waste Disposal
Sites in Central Thailand. Dalam Abushammala, M.F.M., Basri, N.E.A., Kadhum, A.A.H.,
Review on Landfill Gas Emission to the Atmosphere. Malaysia. Dipetik Oktober 13, 2011
dari http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
Wibisono, M.S. (2005). Pengantar Ilmu Kelautan. PT. Gramedia Widiasarana. Jakarta
[Penentuan Konsentrasi Gas Metan di Udara Zona 4 TPA Sumur Batu Kota Bekasi ] – 11