PENGOLAHAN SAMPAH MINGGU 2 Disiapkan oleh: Bimastyaji Surya PENGANTAR PENGOLAHAN Ramadan - Institut Teknologi KIMIA DAN BIOLOGI Yogyakarta - PENGOLAHAN KIMIA (TERMAL)
1. Chemical oxidation and reduction 2. Ozonolysis 3. Acid-base neutralization 4. Chemical precipitation 5. Hydrolisis 6. Ion exchange Banyak di bahas di smt 5 (PLB3) Masalah lingkungan terbesar yang belum terseleseikan!
Ada Ide? GARBAGE: THE FOUR BROAD CATEGORIES
Organic waste: kitchen waste, vegetables, flowers, leaves, fruits. Toxic waste: old medicines, paints, chemicals, bulbs, spray cans, fertilizer and pesticide containers, batteries, shoe polish. Recyclable: paper, glass, metals, plastics. Soiled: hospital waste such as cloth soiled with blood and other body fluids.
http://edugreen.teri.res.in/explore/solwaste/types.htm WAKTU DEGRADASI
http://edugreen.teri.res.in/explore/solwaste/types.h tm SAMPAH ALAM
http://prayoga.site88.net/sampah_alam.html SAMPAH KONSUMSI
http://74.200.91.195/workjournal/?cat=7 SAMPAH ORGANIK
http://anekamesin.com/pemanfaatan-sampah- organik-yang-ada-di-lingkungan.html
http://prayoga.site88.net/sampah_organik.html COMPOSTING Grub Composting Bokashi Composting Compost Tea Hugelkultur “Humanure” Vermicompost LANDFILL
http://www.ecopro.co.uk/01/01 WINDROW COMPOSTING
http://www.santabarbaraca.gov/recyclin http://www.fao.org/docrep/007/y5104e/y5 g-trash/businesses_food.htm 104e07.htm RECYCLING ANAEROBIC DIGESTION BIODRYING
http://www.wrighttech.ca/Biodryer.htm
http://www.johnwadewasterecycling.co.uk/was te-management-services/mechanical- biological-waste-treatment/ IN-VESSEL COMPOSTING MECHANICAL BIOLOGICAL TREATMENT (MBT) MECHANICAL HEAT TREATMENT SEWAGE TREATMENT TUNNEL COMPOSTING UASB FOR SOLID WASTE WASTE AUTOCLAVE CONTOH DESAIN PENGOLAHAN SAMPAH (KOMPOSTING) TERMINOLOGI KOMPOS DAN KOMPOSTING
“Kompos adalah hasil dekomposisi parsial/tidak lengkap, dipercepat secara artifisial dari campuran bahan-bahan organik oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik.” (Modifikasi dari J.H. Crawford, 2003 dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos) “Pengomposan adalah proses dimana bahan organik mengalami penguraian secara biologis, khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai sumber energi. (http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos)
BAHAN KOMPOS KARAKTERISTIK SAMPAH UNTUK KOMPOS
• Semua jenis sampah yang termasuk ke dalam sampah organik mudah lapuk. Bahan organik untuk pengomposan sendiri dibedakan menjadi bahan organik yang dapat dikomposkan dan bahan organik yang tidak dapat dikomposkan. Bahan organik yang dapat dikomposkan adalah bahan yang mudah dan cepat membusuk. Contohnya adalah rumput, dedaunan, sisa makanan, serbuk gergaji, kotoran manusia/binatang, dsb. Sedangkan bahan organik yang tidak dapat dikomposkan adalah bahan organik yang sebenarnya dapat dikomposkan tetapi memerlukan waktu yang relatif lama. Contohnya antara lain : kulit kelapa muda, kulit durian, pelepah pisang, sekam, dsb. (Setyorini dkk., 2008) • Tidak termasuk atau tidak mengandung bahan yang beracun (B3), seperti logam berat. (Setyorini dkk., 2008) Mempunyai nilai rasio karbon per nitrogen (C/N) yang mendekati C/N tanah. Bahan yang mempunyai nilai C/N yang mendekati C/N tanah (10 – 12) dapat langsung dipakai. Kondisi C/N yang dapat diterima dalam proses pengomposan untuk mempercepat proses pengomposan, yaitu 20 – 40 (Alex, 2012). KARAKTERISTIK BAHAN KOMPOS
Sumber: Tchobanoglous, 1993 KARAKTERISTIK BAHAN KOMPOS PERBEDAAN KOMPOS DAN PUPUK
Kompos = soil conditioner Pupuk = fertilizer
http://t2.gstatic.com/images? q=tbn:ANd9GcRgICF1kq0Dn OuZ2tLEna_OT0PtwQpR6cZ xGI2QJ8ju1uTr6reT_w
http://2.bp.blogspot.com/_2SiqCjExKLQ/TUji45k cIGI/AAAAAAAAAJs/K98eKuNm_x0/s1600/pup uk1.jpg KELEBIHAN KOMPOS
Aspek Ekonomi : Aspek bagi tanah/tanaman: 1. Menghemat biaya untuk transportasi 1. Meningkatkan kesuburan tanah dan penimbunan limbah 2. Memperbaiki struktur dan karakteristik 2. Mengurangi volume/ukuran limbah tanah 3. Memiliki nilai jual yang lebih tinggi 3. Meningkatkan kapasitas penyerapan dari pada bahan asalnya air oleh tanah 4. Meningkatkan aktivitas mikroba tanah Aspek Lingkungan : 5. Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi, dan jumlah panen) 1. Mengurangi polusi udara karena pembakaran limbah dan pelepasan 6. Menyediakan hormon dan vitamin gas metana dari sampah organik bagi tanaman yang membusuk akibat bakteri metanogen di tempat pembuangan 7. Menekan pertumbuhan/serangan sampah penyakit tanaman 2. Mengurangi kebutuhan lahan untuk 8. Meningkatkan retensi/ketersediaan penimbunan hara di dalam tanah
http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos
STANDAR KOMPOS SUMBER: SNI 19-7030-2004 STANDAR KOMPOS SUMBER: ARDHI, 2012 APLIKASI KOMPOS
Kompos Cacing Kompos Bagase Kompos Bokashi Kompos Jerami Kompos Tandan Sawit Kompos Dedaunan Kompos Sampah Pasar dan lain-lain JENIS PENGOMPOSAN METODE PENGOMPOSAN
1. Pengomposan dengan teknologi rendah (Low – Technology) 2. Pengomposan dengan teknologi sedang (Mid – Technology) 3. Pengomposan dengan teknologi tinggi (High – Technology)
Aerated Static Pile
Aerated Compost Bins
Windrow Composting HIGH TECHNOLOGY COMPOSTING
Rotary Drum Composters Box/Tunnel Composting System
Isro’i, 2009 HIGH TECHNOLOGY COMPOSTING
Mechanical Compost Bins
Isro’i, 2009 HIGH TECHNOLOGY COMPOSTING
Isro’i, 2009 PROSES PENGOMPOSAN
http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos HUBUNGAN WAKTU VS TEMPERATUR
Sumber : Wahyono dkk, 2003
Sumber : Tchobanoglous, 1993 PROSES PENGOMPOSAN
Proses pengomposan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap aktif dan tahap pematangan. Selama tahap-tahap awal proses, oksigen dan senyawa-senyawa yang mudah terdegradasi akan segera dimanfaatkan oleh mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akan meningkat dengan cepat. Demikian pula akan diikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akan meningkat hingga di atas 50o - 70o C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu. Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba Termofilik, yaitu mikroba yang aktif pada suhu tinggi. Pada saat ini terjadi dekmposisi/penguraian bahan organik yang sangat aktif. Mikroba-mikroba di dalam kompos dengan menggunakan oksigen akan menguraikan bahan organik menjadi CO2, uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai, maka suhu akan berangsur-angsur mengalami penurunan. Pada saat ini terjadi pematangan kompos tingkat lanjut, yaitu pembentukan komplek liat humus. Selama proses pengomposan akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30 – 40% dari volume/bobot awal bahan.
Proses pengomposan dapat terjadi secara aerobik (menggunakan oksigen) atau anaerobik (tidak ada oksigen). Proses yang dijelaskan sebelumnya adalah proses aerobik, dimana mikroba menggunakan oksigen dalam proses dekomposisi bahan organik. Proses dekomposisi dapat juga terjadi tanpa menggunakan oksigen yang disebut proses anaerobik. Namun, proses ini tidak diinginkan selama proses pengomposan karena akan dihasilkan bau yang tidak sedap. Proses an- aerobik akan menghasilkan senyawa-senyawa yang berbau tidak sedap, seperti: asam-asam organik (asam asetat, asam butirat, asam valerat, puttrecine), amonia, dan H2S.
Isro’i, 2009 FAKTOR PENGOMPOSAN
1. Karakteristik bahan yang dikomposkan 2. Aktivator pengomposan yang dipergunakan 3. Metode pengomposan yang dilakukan
Isro’i, 2009 MIKROORGANISME DALAM PENGOMPOSAN FAKTOR-FAKTOR PENGOMPOSAN
1. Rasio C/N (30-40) 2. Ukuran partikel (5-10 cm) 3. Ketinggian Timbunan Sampah (1,25 – 2,00 m) 4. Kelembaban (40 – 60%) (Indriani, 2011) 5. Aerasi (5 – 20%) (Wahyono dkk, 2003) 6. Porositas 7. Kandungan air/Kadar Air 8. Suhu (40 – 50°C) 9. pH (3 – 11) atau (optimal = 5,5 – 8,0) (Setyorini dkk, 2008) 10. Kandungan hara 11. Kandungan bahan-bahan berbahaya KONDISI OPTIMAL PENGOMPOSAN STRATEGI PENGOMPOSAN
Menanipulasi kondisi/faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pengomposan. Menambahkan organisme yang dapat mempercepat proses pengomposan: mikroba pendegradasi bahan organik (misalnya : MARROS Bio-Activa, Green Phoskko (GP-1), Promi, OrgaDec, SuperDec, ActiComp, EM4, Stardec, Starbio, BioPos, dll.) dan vermikompos (cacing). Menggabungkan strategi pertama dan kedua.
http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos TAHAPAN PEMBUATAN KOMPOS
• Pemilahan • Penumpukan • Proses Pengomposan • Pembalikan • Penyiraman • Pematangan • Pemanenan kompos
TAHAPAN PENGOMPOSAN
1 2
5
3 4
Isro’i, 2009 INDIKATOR TINGKAT KEMATANGAN KOMPOS
Dicium/dibaui Warna kompos (coklat kehitam-hitaman) Penyusutan (20-40 %) Tes kantong plastik Tes perkecambahan Suhu Kandungan air kompos (55-65 %)
Isro’i, 2009 LOKASI TPST FULL TPST CONTOH 1
Desain fasilitas komposting di TPS: 1. TPS dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu: Tempat Kontainer Tempat Proses Awal Lahan Pematangan 2. Kontainer hanya digunakan untuk pengumpulan residu yang akan dibuang ke TPA 3. Dilakukan pemilahan awal secara manual untuk bahan yang tidak dapat dikomposkan 4. Dilakukan pencacahan bahan hingga mencapai ukuran 2 cm 5. Sistem komposting terpilih, yaitu: Anaerobic Fakultatif Aerobic (Windrow Composting)
LUAS LAHAN KOMPOSTING
1. Lahan sorting/pemilahan 2. Pencacahan 3. Pematangan LAHAN SORTING
Volume sampah input = 1 m3 Sorting dilakukan dengan garpu penggaruk manual, kedalaman timbulan pada bak sorting = 0,5 m Luas bak sorting = 1 m3 : 0,5 m = 2 m2; sehingga panjang = 2 m, dan lebar 1 m Jadi, luas total = luas bak sorting + luas jarak antara = 2 m2 + 10 m2 = 12 m2 Apabila diperkirakan waktu yang diperlukan untuk memilah sampah dengan volume 1 m3 dengan 2 orang pekerja selama 30 menit, maka untuk 7 jam kerja dapat dipilah sampah sebesar 14 m3 sampah.
PENCACAHAN
Volume bahan yang dicacah diasumsikan 80 % yang akan dimanfaatkan, sehingga 80 % x 14 m3/hari = 11,2 m3/hari Kapasitas alat pencacah mekanis = 2 m3/jam Dimensi alat (p x l x t) = 1 x 2 x 1 m Dengan jam operasional alat selama 7 jam, maka alat dapat mencacah sampah sebanyak 14 m3/hari (Ok!) Kebutuhan luas penampung hasil pencacahan: Tinggi = 1 m Panjang = 1 m Lebar = 1,5 m Luas total = luas penampung + luas alat + luas jarak antara Luas total = 1,5 m2 + 2 m2 + 13 m2 = 16,5 m2 PEMATANGAN AN-AEROBIC
Volume hasil pencacahan = 11,2 m3/hari Desain waktu pengomposan selama 30 hari dengan metode an-aerobic fakultatif composting dengan penambahan inokulum EM4 Luas area komposting: Volume = 11,2 m3/hari x 30 hari = 336 m3 Dimensi bak komposting: Tinggi = 1,2 m; Lebar = 1,5 m; Panjang = 186 m Maka, luas area komposting = Luas bak + Luas jarak antara = 279 m2 + 375 m2 = 654 m2
Sumber: Dirjen Cipta Karya KemPU, 2012 PEMATANGAN AEROBIC
Volume hasil pencacahan = 11,2 m3/hari
Desain waktu pengomposan selama 30 hari dengan metode aerobic composting dengan penambahan inokulum EM4 Luas area komposting:
Volume = 11,2 m3/hari x 30 hari = 336 m3
Luas penampang timbunan (UPDK, 1992): L1 = 0,6 m
L2 = 1,75 m
T1 = 1,5 m T2 = 0,6 m
Panjang = 10 m
Luas penampang cross = [(1,75 + 1)/2)] x 1,5 = 2 m2 Panjang tumpukan = 336 m3 : 2 m2 = 168 m
Luas area timbunan = 168 m x 1,75 m = 294 m2
Sumber: Dirjen Cipta Karya KemPU, 2012 CONTOH GAMBAR TEKNIS CONTOH 2
Landasan Pemilahan 1 Pemilahan 2 Area Pengomposan Gudang Kantor Pos Jaga Saluran Drainase Bak Penampung Lindi
LANDASAN
Timbulan Sampah = 15 m3/hari Waktu kerja = 8 jam/hari Jumlah sampah = 1,875 m3/jam Waktu tinggal sampah maksimum = 2 jam Volume tumpukan sampah = 1,875 m3/jam x 2 jam = 3,75 m3 Tinggi tumpukan sampah maksimum = 1 m Luas tumpukan sampah = 3,75 m2 Spasi kosong untuk operasi penuangan sampah dari gerobak sampah/Fukuda = 3,75 m2 Luas area landasan = 3,75 m2 + 3,75 m2 = 7,5 m2
PEMILAHAN 1
Dimensi bak Frek.Pengambi Material Volume (m³) (m3) lan (kali/hari)
Kertas 1,020 1.5x0.8x0.5 2
Plastik 0,251 1.5x0.8x0.5 1
Logam 0,871 1.5x0.8x0.5 1
Kaca/gelas 0,107 0.3x0.3x0.5 2
Karet 0,051 0.3x0.3x0.5 1
Kain 0,078 0.3x0.3x0.5 1
Kayu dan lain-lain 0,179 1.5x0.8x0.5 1
Residu ke TPA 1,838 1.5x0.8x0.5 3 PEMILAHAN 2 PENGOMPOSAN
Pengomposan primer ini dilakukan dengan cara Windrow. Cara ini termasuk metode yang paling tua dalam proses komposting. Dalam bentuknya yang paling sederhana, windrow bisa disusun dengan menempatkan material yang akan dikomposkan dalam lajur tumpukan dengan ketinggian 8-10 ft dan lebar 20-25 ft. Jika diterapkan system yang sangat minimal, cara ini akan memakan waktu tiga sampai lima tahun untuk mencapai degradasi total, selain juga akan menimbulkan bau karena kondisi anaerobik pada beberapa tempat. Sistem composting windrow yang high rate membutuhkan dimensi windrow yang lebih kecil, yakni panjang 6-7 ft dan lebar 14-16 ft. Ukuran sebenarnya windrow akan sangat bergantung pada jenis peralatan yang akan digunakan dalam melakukan perbaikan tumpukan. Sebelum tumpukan windrow dibentuk, material organik diproses terlebih dahulu dengan pemilahan dan pencacahan sampai ukuran kurang lebih 1-3 in dan kelembaban dikondisikan antara 30- 60%. PENGOMPOSAN PRIMER
Data : a. Sampah yang dikomposkan = 10,61 m3/hari = 991.29 Kg/hari b. Lama pengomposan 3 hari untuk 1 kotak • Perhitungan : a. Volume satu kotak = 10,61 m3/hari x 3 hari = 31,83 m3 b. Dengan kedalaman (H) = 1,5 m , maka: Luas satu kotak = 31,83 m3/ 1,5 m = 21,22 m2 c. Jika direncanakan L = 4 m, maka P = 21,22/4 = 5,3 m d. Jika direncanakan waktu untuk pengomposan primer adalah 3 minggu = 21 hari maka: Jumlah kotak = 21/3 = 7 kotak Luas total untuk area composting primer = 7 x 21,22 = 148,54 m2 PENGOMPOSAN SEKUNDER
• Data: a. Sampah yang dikomposkan = 10.61 m3/hari = 991.29 Kg/hari b. Lama pengomposan = 1 minggu = 7 hari Perhitungan : a. Volume = 10,61 m3/hari x 7 hari = 74,27 m3 b. Dengan kedalaman (H ) = 1,5 m , maka: Luas = 74,27/1.5 = 49,5 m2
CONTOH GAMBAR TEKNIS CONTOH GAMBAR TEKNIS CONTOH GAMBAR TEKNIS KOMPOS DIPERKAYA (IDE)
Pengaruh pemberian kompos diperkaya mikroba pada tanaman tebu. (ket. : K = kontrol tanpa pemupukan; S = pemupukan standard; P = kompos tanpa mikroba; P, DT 38, MPF = kompos diperkaya dengan mikroba)
Pengaruh pemberian kompos diperkaya mikroba pada tanaman jagung.(ket. : K = kontrol; S = Standar; P = kompos; PM = kompos diperkaya mikroba) PENGOMPOSAN DI INDONESIA
http://1.bp.blogspot.com/- DNcjLUQt6BI/UFdS- N3rwvI/AAAAAAAAAjA/u9TxhrG6Fo0/s16 00/keranjang+takakura.jpg
http://3.bp.blogspot.com/_w7a8kl5Znx8/TP Hp-QCfDMI/AAAAAAAAGsE/WGn1Qsv- pwQ/s1600/Bedeng7.JPG WOODEN BOX BIN SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM WOOD AND WIRE THREE-BIN TURNING UNIT SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM CINDER BLOCK BIN SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM CINDER BLOCK TURNING UNIT SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM SNOW FENCE BIN SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM GARBAGE CAN COMPOSTER SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM WORM COMPOSTING BIN SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM COMPOST MOUND SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM COMPOST POCKETS SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM MULCH SUMBER: HTTP://CWMI.CSS.CORNELL.EDU/COMPOSTING.HTM TUGAS 2 - KOMPOSTING
Cari jenis –jenis kompos lainnya yang dilengkapi dengan data foto, bahan baku, cara pengomposan / metodenya dan aplikasinya. Jangan lupa sertakan referensi di setiap pengambilan data. Format line spacing dan margin bebas (word) Dikumpulkan ke [email protected]; materi kuliah dapat di download di https://tinyurl.com/pps2komposting Format nama file: Nomor Kelompok_Tugas 2 Subjek: Tugas 2_Komposting