Timbulan, Komposisi dan Karakteristik Sampah Dosen: Ir. Yenni Ruslinda, MT JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
Timbulan, Komposisi dan Karakteristik Sampah
Dosen:
Ir. Yenni Ruslinda, MT
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PENDAHULUAN
Dalam perencanaan sistem pengelolaan persampahan suatu kota perlu diketahui data awal berupa timbulan, komposisi dan karakteristik sampah, sehingga pengelolaan persampahan mulai dari sumber, pewadahan, pengumpulan, transfer dan transpor, pengolahan serta pembuangan akhir akan lebih optimal
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TIMBULAN SAMPAH
Timbulan (kuantitas) sampah merupakan volume sampah atau berat sampah yang dihasilkan dari jenis sumber sampah di wilayah tertentu per satuan waktu (DPU, 2005).
Data ini diperlukan dalam menentukan dan mendesain jenis atau tipe peralatan yang digunakan dalam transportasi sampah, desain sistem pengolahan persampahan, dan desain TPA.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TIMBULAN SAMPAH
Faktor yang mempengaruhi timbulan sampah:
Reduksi di sumber dan recycling
Peran serta masyarakat dan peraturan
Faktor geografi dan faktor fisik lainnya (musim) spt perbedaan iklim, musim buah-buahan?
Biasanya dinyatakan dalam satuan:
volume (liter/unit/hari), harus dikalikan faktor pemadatan sampah
berat (kg/unit/hari), lebih akurat
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TIMBULAN SAMPAH KOTA
Terdiri atas:
Sampah domestik (Qd)
Sampah non domestik (institusi, komersil, pelayanan kota)(Qnd)
QT = Qd +Qnd
Sampah campuran (domestik dan non domestik) (kasus tertentu)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
FORMULA
Qd = qd x Pd
Qnd = qnd x A
QT = Qd + Qnd
qT = qd + qeknd
K = (QTPA/Qsumber)x 100%
qeknd = (A/P)x qnd
QT = debit timbulan total (l/h) Qd = debit timbulan sampah domestik (l/h) Qnd = debit timb. sampah non domestik (l/h) qd = satuan timb. sampah domestik (l/o/h) qnd = sat timb. sampah non domestik (l/ha/h) Pd = jumlah populasi domestik (org) And = luas daerah non domestik (ha) K = Kapabilitas
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
Analisis Perhitungan
Analisis kuantitas sampah dengan cara menghitung volume sampah yang diangkut oleh kendaraan pengangkut sampah setiap hari ke TPA. Perhitungan:
Volume sampah/truk x jumlah truk/hari x frekuensi
Analisis Berat
Analisis ini dilakukan dengan menimbang truk yang berisi sampah kemudian dikurangi dengan berat truk. Selisih berat tersebut merupakan berat sampah yang dihasilkan
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Analisis Kesetimbangan Material
Analisis ini dilakukan dengan cara menentukan kesetimbangan material di tiap sumber dan data ini diperlukan untuk mendesain program recycle
Outflow
(gas dari pembakaran dan abu)
Outflow
(sampah dan lumpur dari air buangan)
Batasan Sistem
Outflow
(produk)
Outflow
(material)
Material yang disimpan (bahan baku, produk,
sampah)
Inflow
(material)
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
SNI 19-3964-1994 (Metode Pengambilan dan Pengukuran Sampel Timbulan dan Komposisi Sampah Perkotaan)
•Penentuan jumlah sampel sumber domestik: • Jumlah sampling jiwa: S = Cd √Ps S = jumlah contoh (jiwa), Ps = Populasi (jiwa)
Cd = Koefisien perumahan kota Kota besar/metropolitan, Cd =1 dan Kota sedang, kecil, Cd = 0,5
• Jumlah sampling keluarga: K= S/N K = jumlah contoh keluarga
S = Jumlah contoh jiwa N = jumlah jiwa perkeluarga
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
•Penentuan lokasi sampling dan kategori perumahan berdasarkan:
• keadaan fisik perumahan • pendapatan rata-rata kepala keluarga • fasilitas rumah tangga yang ada
• Penentuan jumlah sampling masing-masing pendapatan HI = %HI x K, MI = %MI x K, LI = %LI x K K= jumlah keluarga Tabel Jumlah Sampel Domestik (SNI 19-3962-1994)
Klasifikasi Kota Jumlah Jumlah Jumlah
Penduduk Sampling Sampling
Pengambilan Jiwa (S) Keluarga (K)
Metropolitan 1.000.000-2.500.000 1000 -1500 200 – 300
Besar 500.000 – 1.000.000 700 – 1000 140 – 200
Sedang/kecil 3.000 – 500.000 150 – 350 30 -70
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Penentuan jumlah sampel sumber non domestik:
S = jumlah sampel masing-masing jenis bangunan non domestik Cnd = koefisien bangunan non domestik (=1) Ts = jumlah bangunan non domestik atau 10% dari jumlah bangunan, minimal 1 unit
S = Cnd √Ts
Tabel Jumlah Sampel Non Domestik (SNI 19-3962-1994)
Klasifikasi Kota Kota Kota Kota Sedang
Metropolitan Besar dan Kecil 1KK
Pengambilan (sampel) (sampel) (sampel)
Toko 13 – 30 10 - 13 5 – 10 3 – 5
Sekolah 13 – 30 10 - 13 5 – 10 3 – 5
Kantor 13 – 30 10 - 13 5 – 10 3 – 5
Pasar 6 – 15 3 - 6 1 – 3 1
Jalan 6 – 15 3 - 6 1 – 3 1
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
Frekuensi pengambilan sampel sesuai SNI, yaitu 8 hari berturut-turut pada lokasi yang sama dan dilaksanakan dalam 2 pertengahan musim tahun pengambilan sampel
Dilakukan paling lama 5 tahun sekali
Jumlah unit masing-masing lokasi pengambilan sampel:
Perumahan : jumlah jiwa dalam keluarga
Toko : jumlah petugas atau luas area
Sekolah : jumlah murid dan guru
Pasar : jumlah pedagang atau luas pasar
Kantor : jumlah pegawai
Jalan : panjang jalan dalam meter
Hotel : jumlah tempat tidur
Restoran : jumlah kursi atau luas area
Fasilitas umum lainnya : luas area
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH (SNI)
Penentukan kuantitas/timbulan sampah per harinya:
Volume timbulan sampah/hari = VS/U
Berat timbulan sampah/hari = Bs/U
dimana: Vs = volume sampah yang diukur (liter)
Bs = berat sampah yang diukur (kg)
U = jumlah unit penghasil sampah (unit)
Persamaan perhitungan timbulan sampah perkotaan
qk = (100% / % sampah domestik) x qd
dimana:
qk= satuan timbulan sampah kota (l/o/h) atau (kg/o/h)
qd= satuan timb. sampah domestik (l/o/h) atau (kg/o/h)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
Perhitungan faktor koreksi:
Karena sampling dilakukan 8 hari berturut-turut, maka didapatkan data timbulan dua hari yang sama yaitu sampling hari pertama dan sampling hari terakhir. Faktor koreksi didapatkan dari perbandingan rata-rata dari sampling hari yang sama ini dengan data sampling hari pertama, selanjutnya faktor koreksi ini dikalikan dengan data timbulan sampling hari lainnya, untuk koreksi timbulan per hari, sehingga didapatkan data yang lebih representatif.
Persamaan untuk mendapatkan faktor koreksi, adalah:
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
ix
x
kf
2
x x x 21
dimana: x1 = data sampling hari pertama x2 = data sampling hari terakhir x = rata-rata sampling hari pertama dan terakhir fk = faktor koreksi
PENGUKURAN TIMBULAN SAMPAH
Dalam perencanaan jika data timbulan sampah belum tersedia, maka dapat ditentukan dengan standar SNI 19-3964-1994 yaitu:
- Kota besar : 2 – 2,5 L/o/h atau 0,4 – 0,5 kg/o/h
- Kota sedang/kecil : 1,5 – 2 L/o/h atau 0,3 – 0,4 kg/o/h
Contoh : Jumlah penduduk tahun 2007 = 750.000 jiwa (kota besar)
satuan timbulan sampah = 2,5 L/o/hari atau 0,5 kg/o/hari
maka total timbulan sampah :
750.000 x 2,5 L/o/hari = 1.250 m3/hari
750.000 x 0,5 kg/o/hari = 250 ton/hari
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PROYEKSI TIMBULAN SAMPAH KOTA
Proyeksi timbulan sampah kota dapat , sbb:
dimana: qn = proyeksi timbulan sampah pada tahun ke-n
qo = proyeksi timbulan awal tahun perencanaan
n = waktu proyeksi
q = pertambahan timbulan sampah Pertambahan timbulan sampah dipengaruhi oleh
pertumbuhan pertanian, industri, income dan pertambahan penduduk, sbb:
dimana: m = pertambahan produksi makanan/pertanian, %
i = pertambahan industri, %
q = pertambahan gross national income, %
p = pertambahan penduduk
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
n
on
qqq
1001
p
qimq
13
11
Timbulan Sampah di Beberapa Kota di Dunia
No. Kota Timbulan (kg/o/hr)
1 Paris 1,000
2 Damaskus 0,635
3 Fes 0,625
4 Rabat 0,550
5 Konakry 0,440
6 Singapura 0,550
7 Manila 0,550
8 Jakarta 0,650
Sumber: Damanhuri, 2004
TIMBULAN SAMPAH BERDASARKAN SUMBERNYA DI INDONESIA
No Komponen Sumber
Sampah Satuan
Volume
(liter)
Berat
(kg)
1 Rumah Permanen /org/hr 2,25 - 2,50 0,350- 0,400
2 Rumah Semi Permanen /org/hr 2,00 - 2,25 0,300- 0,350
3 Rumah Non Permanen /org/hr 1,75 - 2,00 0,250- 0,300
4 Kantor /pegawai/hr 0,50 - 0,75 0,025- 0,100
5 Toko/ruko /petugas/hr 2,50 -3,00 0,150- 0,350
6 Sekolah /murid/hr 0,10 - 0,15 0,010- 0,020
7 Jalan Arteri Sekunder /m/hr 0,10 - 0,15 0,020-0,100
8 Jalan Kolektor Sekunder /m/hr 0,10– 0,15 0,010-0,050
9 Jalan Lokal /m/hr 0,05 –0,10 0,005- 0,025
10 Pasar /m2/hr 0,20 –0,60 0,100- 0,300
Sumber: Damanhuri, 2004
KOMPOSISI SAMPAH
Merupakan penggambaran dari masing-masing komponen yang terdapat pada buangan padat dan distribusinya.
Biasanya dinyatakan dalam persen berat (% berat), berat basah atau berat kering
Data ini penting untuk mengevaluasi peralatan yang diperlukan, sistem, program dan rencana manajemen persampahan suatu kota.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KOMPOSISI SAMPAH
Komposisi sampah dipengaruhi oleh :
- cuaca
- frekuensi pengumpulan sampah
- musim: buah-buahan
- tingkat sosial ekonomi
- pendapatan perkapita
- pengemasan produk
Dikelompokkan atas sampah organik (sisa makanan, kertas, plastik, tekstil, karet, sampah halaman, kayu, dll dan sampah anorganik (kaca, kaleng, logam,dll)
Dapat juga dikelompokkan atas sampah basah dan sampah kering
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PENGUKURAN KOMPOSISI SAMPAH
Penentuan komposisi sampah berdasarkan
SNI 19-3964-1994 :
% komposisi sampah = B /BBS x 100%
dimana: B = berat komponen sampah (kg)
BBS = berat total sampah yang diukur (kg)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komposisi Sampah Beberapa Kota di Dunia
Komponen
Persentase Berat Basah (%)
London Singapura Hongkong Jakarta Bandung
Organik 28 4,6 9,4 74 73,4
Kertas 37 43,1 32,5 8 9,7
Logam 9 3 2,2 2 0,5
Kaca 9 1,3 9,7 2 0,4
Tekstil 3 9,3 9,6 - 1,3
Plastik/karet 3 6,1 6,2 6 8,6
Lain-lain 11 32,6 29,4 8 6,1
Sumber: Damanhuri, 2004
Komposisi Sampah Berdasarkan Kondisi Ekonomi
Komponen Negara
Berkembang/ LI (%)
Negara
Maju/ MI (%)
Negara
Industri/HI (%)
Organik
Sampah
makanan 40 - 85 20 - 65 6 - 30
Sampah
halaman 1 - 5 1 - 10 10 - 20
Karton 1 - 10 8 - 30 5 - 15
Plastik 1 - 5 2 - 6 2 - 8
Kain 1 - 5 2 - 10 2 - 6
Karet 1 - 5 1 - 4 0 - 2
Kulit 1 - 5 1 - 4 0 - 2
Kertas 1 - 10 8 - 30 20 - 45
Kayu 1 - 5 1 - 10 1 - 4
Anorganik
Kaca 1 - 10 1 - 10 4 - 12
Kaleng 1 - 10 1 - 10 2 - 8
Aluminium 1 - 5 1 - 5 0 - 1
Logam 1 - 5 1 - 5 1 - 4
Abu 1 - 40 1 - 30 0 - 10
Komposisi Sampah Berdasarkan Musim
Sumber: Tchnobanoglous, 1993
Komponen
% Berat % Variasi
Berdasarkan Musim
Musim
Dingin
Musim
Panas Penurunan Kenaikan
Sampah Makanan 11,1 13,5 - 21,6
Kertas 45,2 40 11,5 -
Plastik 9,1 8,2 9,9 -
Organik Lainnya 4 4,6 - 15
Sampah Halaman 18,7 24 - 28,3
Kaca 3,5 2,5 28,6 -
Logam 4,1 3,1 24,4 -
Sampah Lainnya 4,3 4,1 4,7 -
KARAKTERISTIK SAMPAH
Data ini diperlukan dalam desain dan pengembangan manajemen persampahan.
Karakteristik sampah dipengaruhi oleh:
Pendapatan masyarakat
Pertumbuhan penduduk
Produksi pertanian
Pertumbuhan industri dan konsumsi
Perubahan musim
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KARAKTERISTIK SAMPAH
Karakteristik fisik: berat jenis, kelembapan, ukuran dan distribusi partikel, field capacity, permeabilitas sampah yang dipadatkan
Karakteristik kimia: proximate analysis (kelembapan, kadar volatil, kadar fixed carbon, kadar abu), titik lebur abu, ultimate analysis (C, H, O, N, S,), C/N, kandungan energi.
Karakteristik biologi: biodegrabilitas komponen organik, bau, lalat
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
BERAT JENIS SAMPAH
Berat jenis merupakan berat material per unit volume
Satuan lb/ft3, lb/yd3 atau kg/m3
Data ini diperlukan untuk menghitung beban massa dan volume total sampah yang harus dikelola.
Berat jenis ini dapat dipengaruhi oleh komposisi, geografi, musim dan lamanya penyimpanan
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah
Berat Jenis
lb/yd Kg/L
Rentang Tipikal Rentang Tipikal
Org
an
ik
Sisa makanan 220-810 490 0,13-0,48 0,29
Sampah halaman 100-380 170 0,06-0,23 0,10
Tekstil 70-170 110 0,04-0,10 0,07
Plastik 70-220 110 0,04-0,13 0,07
Karet 170-440 270 0,10-0,26 0.16
Kertas 70-220 150 0,04-0,13 0,09
Kayu 220-540 400 0,13-0,32 0,24
An
org
an
ik
Kaca 270-810 330 0,16-0,48 0,20
Logam 220-1940 540 0,13-1,15 0,32
Abu 540-1685 810 0,32-1,00 0,48
Berat Jenis Sampah Untuk Masing-Masing Komponennya
UKURAN DAN DISTRIBUSI UKURAN
Ukuran dan distribusi ukuran komponen sampah sangat penting dalam recovery material.
Ukuran komponen sampah dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
dimana: Sc = Distibusi ukuran komponen sampah, inchi
l = panjang per komponen sampah, inchi
w = lebar per komponen sampah, inchi
h = tinggi per komponen sampah, inchi
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
lSc
2/1lxwSc
UKURAN DAN DISTRIBUSI UKURAN
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Grafik Distribusi Ukuran Masing-Masing Komponen Sampah Domestik
UKURAN DAN DISTRIBUSI UKURAN
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Grafik Distribusi Ukuran Sampah Anorganik
FIELD CAPACITY DAN PERMEABILITAS SAMPAH
Field capacity
Field capacity adalah jumlah kelembapan yang dapat ditahan dalam sampah akibat gaya gravitasi.
Field capacity sangat penting dalam menentukan aliran leachate dalam landfill.
Biasanya field capacity sebesar 30% dari volume sampah total.
Permeabilitas sampah yang dipadatkan
Permeabilitas sampah yang dipadatkan diperlukan untuk mengetahui gerakan cairan dan gas dalam landfill.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
PROXYMATE ANALYSIS
Proximate analysis sampah meliputi:
Kadar Air Sampah (KA) /Kelembapan
Kadar Volatil Sampah (KV)
Kadar Fixed Carbon Sampah (KF)
Kadar abu sampah
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Menentukan kadar air dalam sampah dapat menggunakan dua cara yaitu berdasarkan berat basah dan berat kering.
Kelembapan yang umumnya digunakan dalam manajemen persampahan adalah berdasarkan % berat basah (wet weight).
Kelembapan dipengaruhi oleh komposisi sampah, musim, dan kondisi cuaca.
Untuk negara maju seperti Amerika Serikat, kelembapan sampahnya bervariasi antara 10–30% (Tchobanoglous, 1993).
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Kadar Air Sampah (KA) /Kelembapan
Kadar air ditentukan dengan cara menghitung kehilangan berat sampel sampah apabila dipanaskan pada suhu dan waktu standar. (suhu 105 C selama 2 jam)
Persamaan yang digunakan:
% kadar air (KA) = x 100%
% kadar kering = 100% - % kadar air
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Kadar Air Sampah (KA) /Kelembapan
kosongcawan berat isicawan berat
C105 isicawan berat isicawan berat o
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah Kadar Air (%)
Nilai Rentang Nilai Tipikal
Org
an
ik
Sisa makanan 50-80 70
Sampah halaman 30-80 60
Tekstil 6-15 10
Plastik 1-4 2
Karet 1-4 2
Kulit 8-12 10
Kertas 4-10 6
Karton 4-8 5
Kayu 15-40 20
An
Org
an
ik
Kaca 1-4 2
Kaleng 2-4 3
Metal non besi 2-4 2
Metal besi 2-6 3
Abu, bongkahan bangunan, dsb 6-12 8
Sampah kota keseluruhan 10-30 20
Kadar Air Sampah Kota
Kadar volatil sampah adalah persen kehilangan berat (setelah dikoreksi terhadap kadar air sampah) apabila sampah dipanaskan pada suhu 550 C.
Kadar volatil menunjukkan kandungan organik yang hilang pada saat pemanasan.
Kadar volatil dipengaruhi oleh komposisi sampah organik.
Persamaannya:
% KV = x 100%
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Kadar Volatil Sampah (KV)
kosongcawan berat isicawan berat
C550 isicawan berat C105 isicawan berat oo
Kadar fixed carbon sampah adalah jumlah sisa zat organik setelah sampel sampah dibakar secara sempurna pada suhu 9500 C.
Persamaan yang biasa digunakan :
% KF = x 100%
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Kadar Fixed Carbon Sampah (KF)
kosongcawan berat isicawan berat
C950 isicawan berat C550 isicawan berat oo
Kadar abu sampah adalah jumlah total sisa pembakaran
Persamaan yang biasa digunakan :
% kadar abu = 100% - (% KA + % KV + % KF)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Kadar Abu Sampah
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah
Proximate Analysis
(% berat)
K KV KF Abu
Org
an
ik
Sisa makanan 70,00 21,40 3,60 5,00
Sampah halaman 60,00 30,00 9,50 0,50
Tekstil 10,00 66,00 17,50 6,50
Plastik 0,20 95,80 2,00 2,00
Karet 1,20 83,90 4,90 9,90
Kertas 10,20 75,90 8,40 5,40
Kayu 20,00 68,10 11,30 0,60
An
org
an
ik
Kaca 2,00 - - 96-99
Logam besi 2,00 - - 96-99
Logam non besi 2 - - 94-99
Sampah domestik 15-40 40-60 4-15 10-30
Sumber: Tchobanoglous, 1993
Keterangan:
K = kelembapan
KV = Kadar Volatil
KF = Kadar Fixed Karbon
Proximate Analysis Per Komponen Sampah
ULTIMATE ANALYSIS
Karakteristik ini diperlukan untuk menentukan pengolahan yang tepat dalam hal penanganan sampah.
Ultimate Analysis meliputi unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan sulfur (S) sampah
Berdasarkan nilai C dan N ini dapat ditentukan rasio C/N sampah
Rasio C/N menunjukkan kandungan nitrogen pada akhir proses dekomposisi yang terjadi. Rasio C/N juga menunjukkan tingkat kematangan kompos
Kriteria desain rasio C/N bahan baku untuk kompos adalah 25-50 (Tchobanoglous, 1993).
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah
% Berat Kering C N H O S
Org
an
ik
Sampah Makanan
48 64 37,6 2,6 0,4
Sampah Halaman
47,8 6 38 34 0,3
Tekstil 55 6,66 31,2 4,6 0,15
Plastik 60 7,2 22,8 - -
Karet 78 10 - 2 -
Kertas 43,5 6 44 0,3 0,2
Kayu 49,5 6 42,7 0,2 0,1
An
org
an
ik Kaca 0,5 0,1 0,4 <0,1 -
Logam 4,5 0,6 4,3 <0,1 -
Abu 26,3 3 2 0,5 0,2
Ultimate Analysis Masing-masing Komponen Sampah
Kandungan energi yang terdapat di dalam sampah dapat dihitung dengan cara:
Menggunakan kalorimeter;
Menggunakan bomb calorimeter (biasa digunakan)
Menggunakan perhitungan (jika komposisi komponen sampah diketahui)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KANDUNGAN ENERGI
Nilai kalor atau energi dikonversikan atas dasar berat kering material dengan menggunakan persamaan berikut (Tchnobanoglous, 1993) :
BTU/lb (dry basis) =
Persamaan nilai kalor untuk material bebas abu dengan basis berat kering adalah sebagai berikut :
BTU/lb (dry ash free) =
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KANDUNGAN ENERGI
kelembapan % - 100
100 x BTU/lb
abu % - kelembapan % - 100
100 x BTU/lb
Jika nilai BTU tidak diketahui maka perkiraan nilai BTU untuk material sampah dapat ditentukan dengan persamaan The Modified Dulong Formula:
dimana: C = Karbon (% berat)
H2 = Hidrogen (% berat)
O2 = Oksigen (% berat)
S = Sulfur (% berat)
N = Nitrogen (% berat)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KANDUNGAN ENERGI
10N40SO8
1H610145CBtu/lb 22
Defenisi nilai kalor didasarkan atas beberapa dasar, yaitu (Westra, 2001) :
Penentuan nilai kalor yang berdasarkan atas sampel yang kering udara. Dalam hal ini nilai kalor yang didapatkan diberi kode ADB (air dry basis).
Penentuan nilai kalor yang berdasarkan atas pengeringan sampel yang dilakukan dengan oven disebut dry basis dan diberi kode DB.
Nilai kalori yang berdasarkan atas keadaan sampel aslinya (seperti dalam keadaan apa adanya), begitu diambil dari lokasi sampling/kondisi terkumpul, diberi kode AR berarti as received.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
NILAI KALOR
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah
Kandungan Energi (Btu/lb)
ST SK SKBA
Org
an
ik
Sisa makanan 1.797 5.983 7.180
Sampah halaman 2.601 6.503 6.585
Tekstil 7.960 8.844 9.827
Plastik 14.101 14.390 16.024
Karet 10.890 11.022 12.250
Kertas 6.799 7.571 8.056
Kayu 6.640 8.316 8.383
An
org
an
ik
Kaca 84 86 60
Logam besi - - -
Logam non besi - - -
Sampah domestik 5.000 6.250 8.333
Sumber: Tchobanoglous, 1993
Keterangan:
ST = Sampah Terkumpul SK = Sampah Kering
SKBA = Sampah Kering Bebas Abu
Kandungan Energi Per Komponen Sampah
Penentuan karakteristik biologi digunakan untuk menentukan karakteristik sampah organik di luar plastik, karet dan kulit.
Parameter-parameter yang umumnya dianalisis:
Parameter yang larut dalam air terdiri atas gula, zat tepung, asam amino dll;
Hemiselulosa yaitu hasil kondensasi gula dan karbon;
Sellulosa yaitu hasil kondensasi gula dan karbon;
Lignin yaitu senyawa polimer dengan cincin aromatik;
Lignoselulosa merupakan kombinasi lignin dengan selulosa;
Protein, terdiri atas rantai asam amino
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KARAKTERISTIK BIOLOGI
Biodegradabilitas sampah organik
Fraksi biodegradabilitas dapat ditentukan dari kandungan lignin sampah.
Bau
Bau dapat timbul jika sampah disimpan dalam jangka waktu lama di tempat pengumpulan, transfer station, dan di landfill. Bau biasanya dipengaruhi oleh iklim panas serta hasil biodegradasi sampah organik.
Populasi lalat
Pada musim panas, perkembangbiakan lalat perlu mendapat perhatian yang khusus jika pengumpulan sampah dilakukan dengan on-site system.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
KARAKTERISTIK BIOLOGI
Fraksi biodegradabilitas dapat ditentukan dari kandungan lignin dari sampah.
Pengukuran biodegradabilitas dipengaruhi oleh pembakaran volatile solid pada suhu 5500C, jika nilai volatile solid besar maka biodegradabilitas sampah tersebut kecil.
Kandungan lignin merupakan estimasi dari biodegradabilitas:
BF = 0,83-0,028 LC Dimana :
BF = Fraksi biodegradabilitas dinyatakan dalam volatile solid basis
LC = kandungan lignin pada volatile solid dinyatakan dalam % berat
0,83 dn 0,028 = konstanta empiris
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Biodegradabilitas sampah organik
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Volatile
Solid (%)
Kandungan
Lignin/LC (%)
Fraksi
Biodegradabilitas (%)
Sampah
makanan
7-15 0,4 82
Koran 94,0 21,9 22
HVS 96,4 0,4 82
Karton 94,0 12,9 47
Sampah
halaman
50-90 4,1 72
Data Fraksi Biodegradabilitas dari Komponen Organik Berdasarkan Kandungan Lignin
Sumber: Tchobanoglous, 1993
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Komponen Sampah Organik
Biodegradable Cepat
Biodegradable Lambat
Sampah Makanan V -
Koran V -
Kertas HVS V -
Karton V -
Plastik(a) - -
Tekstil - V
Karet - V
Kulit -
Sampah Halaman V(b) V(c)
Kayu - V
Komponen Organik Lain - V
Komponen Sampah Organik yang Mengalami Biodegradable Cepat dan Biodegradable Lambat
Sumber: Tchobanoglous, 1993 (a) Plastik umumnya dianggap non biodegrable; (b) Daun dan trimmings rumput, biasanya 60 persen dari sampah halaman dianggap cepat terbiodegradable; (c) Kayu bagian sampah halaman.
Bau dapat timbul jika sampah disimpan dalam jangka waktu lama di tempat pengumpulan, transfer station, dan di landfill.
Bau dipengaruhi oleh iklim panas. Gas metan dan bau busuk merupakan sumber polusi udara dan salah satu unsur penyebab pemanasan global. Gas-gas tersebut dihasilkan dari proses pembusukan sampak organik.
Bau terbentuk sebagai hasil dari proses dekomposisi senyawa organik yang terdapat pada sampah kota secara anaerob. Sebagai contoh, pada kondisi anaerob, sulfat tereduksi menjadi sulfida (S2-) dimana jika zat ini bereaksi dengan hidrogen akan membentuk H2S.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
BAU
Metoda pengukuran bau yang umum dilakukan adalah dengan uji organoleptik yaitu pengukuran bau dengan menggunakan sel olfaktori penciuman yang terdapat pada hidung manusia
Baku tingkat kebauan untuk beberapa parameter gas diatur dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 50 tahun 1996 berupa gas Ammonia, Metil Merkaptan, Hidrogen Sulfida, serta Stirena
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
BAU
Lalat adalah serangga yang termasuk orde Diphtera yang dapat bertindak sebagai vektor mekanis dari suatu penyakit, umumnya penyakit perut atau gastro enteritis.
Pada musim panas, perkembangbiakan lalat perlu mendapat perhatian yang khusus jika pengumpulan sampah dilakukan dengan on-site system.
Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1405/MENKES/SK/XI/2002 tentang persyaratan kesehatan lingkungan kerja perkantoran dan industri indeks lalat maksimal 8 ekor/fly grill (100 x 100 cm) dalam pengukuran 30 detik.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Perkembangan Lalat
Lalat dapat berkembang biak pada tempat pengumpulan sampah dalam waktu kurang dari dua minggu. Jangka waktu perkembangbiakan lalat mulai dari telur sampai tahap pupa dapat dijelaskan sebagai berikut:
Perkembangbiakan telur : 8 – 12 jam
Periode pertama perkembangan larva : 20 jam
Periode kedua perkembangan larva : 24 jam
Periode ketiga perkembangan larva : 3 hari
Periode pupa : 4 – 5 hari
Total : 9 – 11 hari.
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
Perkembangan Lalat
Timbulan sampah kota-kota di Indonesia berkisar 2,5-3,5 liter/orang/hari atau 0,6 -0,8 kg/orang/hari
Laju pertumbuhan sampah perkotaan di Indonesia 3-4 %
Sampah Jakarta = 25.700 m3/hari (6000 ton/hari)
= 9.380.500 m3/tahun
= 170 x Volume Candi Borobudur
Sampah Bandung = 8000 m3/hari (2000 ton/hari)
Sampah Padang = 3000 m3/hari (540 ton/hari)
TEKNIK LINGKUNGAN UNIVERSITAS ANDALAS
TIMBULAN, KOMPOSISI DAN KARAKTERISTIK SAMPAH DI INDONESIA