REDUKSI AKUMULASI SAMPAH DI KOTA DENGAN PIROLISIS

Penulis : Ir. Rudy Setyo utomo, M.Si (Peneliti pada Balitbang Provinsi Kalbar)

I. SAMPAH

1.1. Bencana Akibat Sampah Kota

 

Sampah merupakan satu diantara penyebab banjir. Disamping intensitas tinggi dan lama hujan, penumpukan sampah dalam parit-parit menjadi penyebab utama banjir. Jika sampah tidak dikelola dan direduksi maka akan menjadi bencana khususnya di kota-kota besar. Di Kota Pontianak, ketinggian permukaan tanah Kota Pontianak antara 0,1-1,5 meter di atas permukaan laut berpotensi tergenang air dan banjir. Banjir di kota Pontianak diperparah dengan perilaku sebagian masyarakat membuang sampah anorganik plastik. Sampah plastik banyak yang masuk ke saluran primer, sekunder dan tersier. Bahkan naik dan turunnya permukaan air laut serta turunnya permukaan tanah dan pembangunan pemukiman dan fasilitas perdagangan mengakibatkan turunnya serapan air menambah tinggi genangan air di Kota Pontianak.

 

 

Akibat penumpukan sampah di saluran-saluran air semakin mengecil dan bahkan hilang yang menyumbang peningkatan banjir di Kota Pontianak. Intensitas hujan tinggi dalam waktu 3-4 jam menimbulkan permukaan daratan di kota Pontianak tergenang air. Khususnya di daerah sepanjang Sungai Kapuas, Ketinggian rata-rata di pemukiman ada yang mencapai 1 meter dan di jalan-jalan umumnya 40-45 cm (Hermanta, 2021).

 

 

1.2. Volume Sampah

Pada tahun 2018, volume sampah di Kota Pontianak mencapai 350-400 ton/hari (Dinas Lingkungan Hidup Kota Pontianak, 2018 dalam https://www.antaranews.com/; 16/11/2021). Setiap tahun volume sampah di Kota Pontianak meningkat karena pertumbuhan penduduk dan musim buah. Produksi sampah ini meningkat selama musim buah (https://rri.co.id/; 16/11/2021) sebesar 10% atau akumulasi sampah menjadi sekitar 385 – 440 ton/hari. 

 

 

1.3. Komposisi Sampah Kota

Dari jumlah total sampah yang terakumulasi di Kota Pontianak, diperkirakan jumlah sampah organic 66% atau sekitar 265 ton/hari dan sampah anorganik sebanyak 34% atau 135 ton/hari. Sampah organik terdiri dari sisa makanan, kayu, ranting dan daun, kertas dan karton. Sedang sampah anorganik terdiri dari plastik, karet/kulit, kain, kaca, logam dan lainnya seperti terlihat di Gambar 1. Peningkatan sampah pada waktu musim buah diperkirakan sebesar 10% yang berupa kulit durian dan kulit buah lainnya (Hermanta, 2021). Penanganan sampah plastik menjadi masalah lingkungan serius. 

1.4. Pengelolaan Sampah Kota

Telah diupayakan oleh Dinas Lingkungan Hidup Kota Pontianak untuk mengelola sampah sebelum dibuang ke TPS dan meningkatkan pengangkutan sampah ke TPA. (https://rri.co.id/; 16/11/2021). Dari sampah organik, kulit durian sulit diolah menjadi kompos atau sebagai pakan maggot karena kulit tergolong agak keras. Walaupun saat ini, Pemkot Pontianak, telah mengolah sampah organik untuk kompos dan memelihara maggot di TPS (https://kalbar.antaranews.com/; 16/11/2021).

 

 

Pengolahan sampah yang dilakukan Pemkot Pontianak tahun 2020 masih belum mampu mereduksi sampah Kota Pontianak, yaitu biodigister kapasitas 3 ton sampah/hari, di Tempat Pengelolaan Sampah Terpadu (TPST) Edelweis Jalan Purnama II, Kecamatan Pontianak Selatan (https://kalbar.antaranews.com/; 16/11/2021) yang mengolah sampah organic menjadi pupuk kompos, biogas dan listrik (https://kalbar.antaranews.com/; 16/11/2021). Tetapi biodigester ini belum mampu mengurangi timbunan sampah di TPA (Tempat Pembuangan Akhir) (https://kalbar.antaranews.com/; 16/11/2021) sehingga biodigister ini masih belum mampu menyelesaikan masalah (https://kalbar.antaranews.com/; 16/11/2021). 

 

 

1.5. Sampah Plastik

Peningkatan kuantitas sampah kota merupakan konsekuensi logis dari perkembangan kota. Peningkatan penggunaan plastik untuk keperluan rumah tangga berdampak pada peningkatan timbunan sampah plastik. Indonesia menjadi nomor dua penyumbang sampah plastik dunia yang mengotori samudra. Setiap tahunya indonesia menyumbang sekitar 1,29 juta metric ton (Wicaksono dan Arijanto, 2017). Sampah plastik termasuk jenis sampah yang sulit terdegradasi (Islami et al., 2019). Sampah botol plastik PET (polyethylene tereftalat) akan terurai sekitar 450 tahun (Wicaksono dan Arijanto, 2017). Beberapa jenis plastic lain yang banyak menjadi sampah adalah plastik PP (polypropylene, contoh kantong plastik) dan LDPE (Low desity polyethylene).

 

 

Dengan demikian, sampah plastik akan selalu bertambah setiap tahun jika tidak dilakukan reduksi. Sampah plastik yang tidak terpungut oleh pemulung, penanganannya tidak dapat dilakukan dengan metode landfill atau open dump. Pemusnahan sampah plastik dengan cara pembakaran (incineration), kurang efektif dan beresiko munculnya polutan dari emisi gas buang (CO2, CO, NOx, dan SOx) dan beberapa partikulat pencemar lain (Wicaksono dan Arijanto, 2017). 

 

 

1.6. Sampah Organic

Selain jenis sampah plastik, sampah organik merupakan jenis sampah dominan di kota. Sampah organic yang umumnya berupa barang-barang yang berasal dari maklhuk hidup terdiri dari senyawa karbon, hydrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, dll yang jumlahnya kecil. Sampah organic banyak terdiri dari sisa sayur, buah, kayu, dan kertas. Senyawa ini merupakan senyawa hidrokarbon, yaitu senyawa yang banyak didominasi oleh hydrogen (H) dan karbon (C). Kayu, biasa tersusun dominan oleh lignin, selulosa dan hemiselulosa, dan yang komposisinya kecil adalah mineral, yang umumnya didominasi oleh hydrogen dan karbon. Demikian juga termasuk sampah yang banyak berada di desa-desa berupak kayu, ranting, daun dan sejenisnya umumnya tersusun oleh senyawa hidrokarbon. Rasio komposisi antar jenis biomassa bervariasi antara satu jenis biomassa  dengan lainnya. Tandan kosong kelapa sawit juga merupakan bahan organik yang dapat diproses pirolisis (Ginting et al., 2015).

 

 

II. PIROLISIS

IRENA (International Renewable Energy Agency), organisasi antar pemerintah yang diberi mandat untuk memfasilitasi kerja sama, memajukan pengetahuan, dan mempromosikan adopsi dan penggunaan energi terbarukan secara berkelanjutan. Organisasi Ini adalah organisasi internasional pertama yang berfokus secara eksklusif pada energi terbarukan, menangani kebutuhan negara-negara industri dan berkembang. Didirikan pada tahun 2009. Badan ini berkantor pusat di Kota Masdar, Abu Dhabi. IRENA adalah pengamat resmi PBB. Hingga Mei 2012, keanggotaan IRENA terdiri dari 158 Negara dan Uni Eropa (UE). IRENA terus melakukan penelitian dan pengembangan yang hingga saat ini teknologi pyrolysis masih baru pada tahap penyebaran.awal technology (IRENA, 2012).

 

 

Pada dasarnya, pirolisis menggunakan proses yang sama seperti gasifikasi, tetapi prosesnya terbatas antara suhu 300oC hingga 600oC. Pirolisis konvensional melibatkan pemanasan bahan asli dalam bejana reaktor tanpa adanya udara, biasanya antara 300oC hingga 500oC, sampai bahan yang mudah menguap telah terlepas dari biomassa. Pada titik ini, bio-oil cair dihasilkan, serta menghasilkan gas dan residu padat. Residunya adalah arang yang dikenal sebagai arang. Arang yang dihasilkan memiliki kepadatan energi sekitar dua kali lipat dari bahan baku biomassa asli dan terbakar pada suhu lebih tinggi. Dengan teknik pirolisis yang lebih canggih, volatil dapat dikumpulkan, dan pemilihan suhu yang cermat pada saat proses berlangsung memungkinkan kontrol komposisinya. Bio-oil cair yang dihasilkan memiliki sifat mirip dengan minyak mentah tetapi terkontaminasi asam. Oleh karena itu, harus diolah terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan bakar. Baik arang maupun minyak yang dihasilkan oleh teknologi ini dapat digunakan untuk menghasilkan listrik (walaupun ini belum layak secara komersial) dan/atau panas (IRENA, 2012).

 

 

Selama proses pirolisis, produk awal yang dihasilkan berupa gas yang dapat dan tidak dapat dikondensasi serta char padat. Dalam proses pirolisis, molekul hidrokarbon yang besar akan dipecah menjadi molekul berukuran lebih kecil pada suhu 300oC - 650oC dengan tekanan sebesar 0,1 – 0,5 MPa.  Jumlah produk gas, cair dan char tergantung pada jenis prosesnya (suhu dan waktu pirolisis) (Danarto et al., 2010).

 

 

Sampah Plastik

Konversi sampah plastik menjadi bahan bakar menjadi salah satu solusi menentukan. Pemanfaatan sampah plastik sebagai sumber bahan bakar cair, merupakan salah satu metode untuk mengurangi timbunan sampah plastik (Islami et al., 2019). Metode pengolahan sampah plastik dapat dilakukan dengan mengonversi plastik menjadi bahan bakar hidrokarbon. Konversi sampah plastik dapat dilakukan dengan proses perengkahan (cracking), yaitu reaksi pemutusan ikatan C – C rantai karbon panjang dan berat molekul besar menjadi rantai karbon pendek dengan berat molekul kecil (Islami et al., 2019).

 

 

Proses pirolisis berlangsung tanpa udara dalam sebuah sistem tertutup sehingga tidak ada polutan keluar. Pada awal pirolisis, komponen yang tidak stabil dan senyawa volatile dari sampah akan pecah dan menguap (Islami et al., 2019). Pirolisis plastic PP dapat memperoleh minyak sebanyak 50,08% pada suhu 400oC, dan pirolisis plastic LDPE menghasilkan minyak 46,02% pada suhu 300oC (Islami et al., 2019). Sementara Danarto dkk (2010) pirolisis plastic polietilen dalam reaktor bersuhu 450oC menghasilkan 61% bahan bakar cair, 27% bahan bakar gas, dan 12% bahan bakar padat (arang). Minyak yang dihasilkan dari pirolisis memiliki karakteristik spesific gavity pada 40oF sebesar 0,8052, viscosity kinematic at 40oC sebesar 2,438 mm2/s, flash point pada suhu 10oC sudah menyala, pour point sebesar 33oC, water content 0,9% volume, dan ash content 0,004 wt% (Danarto et al., 2010). Plastik PET (Polyethilene Terepthalate) biasa digunakan sebagai botol plastik air mineral kemasan dapat efektif dipirolisis pada suhu >250oC (Wicaksono dan Arijanto, 2017). 

 

 

Tandan Kosong Sawit

Pirolisis tandan kosong kelapa sawit menghasilkan bahan bakar gas H2, CO dan CH4. Jumlah gas CO menurun seiring dengan peningkatan suhu pirolisis. TKKS  (tandan kosong kelapa sawit) yang dipirolisis pada suhu 450oC menghasilkan gas 36,12%. Nilai kalor tertinggi diperoleh pada suhu 450oC sebesar 6,7682 kJ/g. Disarankan, pirolisis tandan kosong kelapa sawit hendaknya dilakukan pada suhu  minimal 250oC akan menghasilkan gas mampu bakar (Ginting et al., 2015).

 

 

Kayu

Komposisi utama produk pirolisis kayu biasanya gas hydrogen (H2), metana (CH4), karbon monoksida (CO), dan karbon dioksida (CO2) dan produk utamanya adalah gas metana. Konsentrasi gas metana yang dihasilkan mencapai 15,5% wt (Yusrizal dan Idris, 2016). Percobaan pirolisis kayu karet menghasilkan gas metana sebesar 10 sd 20% pada suhu 600oC sd 900oC (Yusrizal dan Idris, 2016). Produksi jenis gas tergantung dari jenis kayu dan sistem pirolisis (Yusrizal dan Idris, 2016). Proses pirolisis kayu karet ini menghasilkan nilai kalor 9,7 MJ/kg. Untuk menghilangkan gas CO2 dapat dilakukan dengan menyaring dalam suatu tabung agar nilai energinya meningkat (Yusrizal dan Idris, 2016).

 

 

Kesimpulan

  1. Hampir semua jenis bahan sampah yang mengandung hidrokarbon dapat diolah menjadi bahan bakar gas, cair (minyak) dan padat (arang) menggunakan proses atau metode pirolisis dengan waktu proses yang realtif singkat sehingga dapat mengimbangi laju akumulasi sampah organik dan anorganik (jenis plastic dan karet);
  2. Semua jenis bahan hidrokarbon tersebut diantaranya adalah plastic, kayu, daun, sisa buah yang semuanya merupakan komponen sampah di kota-kota dan desa. Khususnya plastik yang sulit mengalami degradasi secara alamiah.

 

Saran

  1. Untuk mengatasi akumulasi sampah plastik dan organik yang terus bertambah setiap tahun di Kota Pontianak, sebaiknya Pemerintah dan Pemerintah Daerah menerapkan pengolahan sampah plastik dan organik menjadi bahan bakar cair (minyak),  gas, dan bahan bakar padat (arang) yang selanjutnya bahan energy ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan untuk pembangkit listrik, keperluan rumah tangga, bahan bakar kendaraan bermotor, dan atau diperdagangkan.
  2. Untuk perencanaan instalasi pirolisis dapat dilakukan dengan melakukan studi kelayakan pada beberapa tempat di Kota Pontianak dengan menyesuaikan tingkat akumulasi sampah dan kapasitas setiap unit pengolahan pirolisis dan lokasi.

 

Daftar Pustaka :

Ginting, A.S., Armansyah H. Tambunan dan Radite P. A. Setiawan, 2015, Karakteristik gas-gas hasil pirolisis tandan kosong kelapa sawit, Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 25(2): 158-163. 

https://sipsn.menlhk.go.id/sipsn/; 18/11/2021.

Hermanta, 2021, Buang sampah sembarangan, ancam banjir di Pontianak; https://rri.co.id/pontianak/sosial/1194470/buang-sampah-sembarangan-ancam-banjir-di-pontianak.

Hermanta, 2021, BPBD: Banjir di Kota Pontianak, Kepedulian Bersama; https://rri.co.id/pontianak/sosial/1167275/bpbd-banjir-di-kota-pontianak-kepedulian-bersama; 27/8/2021.

IRENA, 2012, Renewable Energy Technologies: Cost analysis series, International Renewable Energy Agency, Volume 1: Power Sector, Issue 5/5, International Renewable Energy Agency, Biomass for Power Generation, June 2012.

Islami, A.P., Sutrisno dan Heriyanti, 2019, Pirolisis Sampah Plastik Jenis Polipropilena (PP) menjadi Bahan Bakar Cair-Premium-like, Jurnal Kimia dan Terapannya, JC-T (Journal Cis-Trans), 3(2): 1-6.

Wicaksono, M.A. dan Arijanto, 2017, Pengolahan sampah plastic jenis PET (Polyethilene perepthalathe) menggunakan metode pirolisis menjadi bahan bakar alternatif, Jurnal Teknik Mesin, 5(1): 9-15. Online: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jtm

Yusrizal dan Muhammad Idris, 2016, Pengujian pirolisis kayu dengan metode hampa udara untuk memproduksi bahan bakar gas, Jurnal Inotera, 1(1): 57-63.

DIBACA 626