1 | Halaman PENGELOLAAN GAS DAN POTENSI CDM 1 PENGELOLAAN GAS DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR Tujuan: • Sampah sebagai sumber emisi gas rumah kaca • Proses terbentuknya gas rumah kaca di TPA • Metoda pengelolaan gas di TPA 1.1 SAMPAH DAN PRODUKSI GAS RUMAH KACA Timbulan sampah diperkotaan di Indonesia hampir mencapai 10 juta ton sampah pertahun; dengan kandungan organik sampah yang tinggi (70%), proses penguraian sampah tersebut akan berpotensi melepaskan gas rumah kaca (GRK) dan berkontribusi terhadap permanasan global. Menurut protokol Kyoto terdapat berbagai jenis gas yang dikelompokkan menjadi gas rumah kaca diantaranya adalah methan (CH 4 ), Karbondioksida (CO 2 ), NO 2 , N 2 O dan gas-gas lain seperti HFCs, PFCs dan SF6. Methan (CH4) dan karbon dioksida merupakan jenis gas yang menjadi pemicu utama terjadinya gas rumah kaca dan perubahan iklim. Proses terbentuknya efek rumah kaca dapat digambarkan sebagai berikut:
37
Embed
Clean development mechanism in solid waste management
Clean development mechanism dalam rangka pengelolaan persampahan
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1 | H a l a m a n
PENGELOLAAN GAS DAN POTENSI CDM
1 PENGELOLAAN GAS DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR
Tujuan:
• Sampah sebagai sumber emisi gas rumah kaca
• Proses terbentuknya gas rumah kaca di TPA
• Metoda pengelolaan gas di TPA
1.1 SAMPAH DAN PRODUKSI GAS RUMAH KACA
Timbulan sampah diperkotaan di Indonesia hampir mencapai 10 juta ton sampah
pertahun; dengan kandungan organik sampah yang tinggi (70%), proses penguraian
sampah tersebut akan berpotensi melepaskan gas rumah kaca (GRK) dan berkontribusi
terhadap permanasan global. Menurut protokol Kyoto terdapat berbagai jenis gas yang
dikelompokkan menjadi gas rumah kaca diantaranya adalah methan (CH4),
Karbondioksida (CO2), NO2, N2O dan gas-gas lain seperti HFCs, PFCs dan SF6. Methan
(CH4) dan karbon dioksida merupakan jenis gas yang menjadi pemicu utama
terjadinya gas rumah kaca dan perubahan iklim. Proses terbentuknya efek rumah kaca
dapat digambarkan sebagai berikut:
2 | H a l a m a n
Gambar 1. Proses terbentuknya efek rumah kaca
Secara khusus methan merupakan gas rumah kaca dengan potensi pemanasan
global (global warming potential/GWP) 25 kali lebih besar dibandingkan dengan CO2
dengan skala rentang waktu 100 tahun. Potensi pemanasan global methan akan
semakin meningkat apabila rentang waktu tersebut diperkecil (misalnya GWP metan
adalah sebesar 72 apabila rentang waktu yang digunakan adalah 20 tahun). Pada
tabel berikut dicantumkan contoh GWP dalam rentang waktu tertentu:
Tabel 1. GWP (Global warming potential) untuk beberapa gas rumah kaca dalam rentang waktu tertentu
3 | H a l a m a n
1.2 KEUNTUNGAN PENGELOLAAN GAS DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR
Pengelolaan gas methan di TPA memberikan banyak keuntungan terhadap lingkungan
dan ekonomi yang dapat dimanfaatkan bagi pemilik/pengelola TPA, maupun
masyarakat disekitarnya. Keuntungan tersebut adalah:
1. Perlindungan lingkungan terhadap emisi gas rumah kaca
Secara umum proses penguraian sampah organik yang ada di TPA akan
mengemisikan berbagai macam gas, termasuk methan dan karbon dioksida.
Jika gas-gas tersebut tidak dikelola, maka mereka akan dilepaskan ke atmosfer
dan dapat menyebabkan kerusakan ozon, perubahan iklim, dan efek gas
rumah kaca lainnya. Pemanfaatan gas methan sebagai sumber energi akan
menjadi alternatif energi lain yang dapat dipilih pada saat energi dari bahan
bakar fosil seperti minyak bumi dan batu bara semakin terbatas jumlahnya.
Selain itu emisi gas dan pencemar lain yang pada umumnya dihasilkan oleh
penggunaan bahan bakar fosil menjadi berkurang jumlahnya di udara.
2. Keuntungan ekonomi
Berdasarkan UU Persampahan no 18/2008, seluruh open dumping yang ada
direncanakan sudah akan diubah menjadi controlled landfill dan kemudian
menjadi sanitary landfill. Perkembangan ini mensyaratkan bahwa harus
dilakukan pengelolaan gas di TPA untuk mengurangi emisi gas methan ke
atmospher. Pemanfaatan gas methan sebagai salah satu sumber energi
terbarukan dapat menguntungkan bagi pengelola karena energi yang dihasilkan
dapat dijual kepada masyarakat di sekeliling area TPA. Selain itu penciptaan
lapangan kerja dari mulai tahap perencanaan, pengoperasian, dan
pemanfaatan gas tersebut.
1.3 PROSES TERBENTUKNYA GAS DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR
Secara umum sampah yang dibuang ke tempat pemrosesan akhir akan mengalami
tiga fase, yaitu fase aerobik, fase acetogenik, dan fase methanogenik.
Keberlangsungan ketiga fase tersebut sangat tergantung pada aktivitas berbagai jenis
mikroorganisma. Fase tersebut adalah:
• Fase I/Aerobic phase
o Terjadi pada periode awal pembuangan, proses penguraian berlangsung
dengan memanfaatkan oksigen
4 | H a l a m a n
o Aktivitas mikroba memungkinkan panas dihasilkan hingga suhu
tumpukan sampah dapat mencapai 70-80oC
o Secara umum fase aerobik hanya berlangsung dalam waktu yang cukup
singkat (dari beberapa hari sampai beberapa minggu)
o Gas yang dihasilkan terutama adalah CO2 dan uap air. CO2 yang
dihasilkan menyebabkan pH menjadi asam
• Fase II/Acetogenic Phase
o Pada tahapan berikutnya, terjadi proses pemadatan dan pelapisan tanah
pada lapisan atas sampah. Mikroorganisma aerob digantikan oleh
mikroorganisma fakultatif yang dapat hidup dalam lingkungan rendah
oksigen lingkungan (anaerobik)
o Hasil dekomposi utama adalah asam organik dan CO2.
o Pada fase ini dihasilkan leachate dalam jumlah besar
• Fase III/Methanogenic Phase
o Pada fase III mikroorganisme fakultatif digantikan oleh mikroorganisma
obligate anaerob
o Mikroorganisma ini akan mendekomposisi sampah organik yang belum
diuraikan pada fase acetogenik
o Hasil dekomposisi utama adalah methan, CO2, air, dan panas
o Fase ini akan berlangsung selama 6 bulan
o Pada fase ini produksi gas methan menjadi konstan dan gas-gas lain
juga dihasilkan dengan komposisi sebagai berikut:40 methan
� 40-50% karbon dioksida
� 3-20% Nitrogen
� 1% Oksigen
Secara ringkas reaksi pembentukan gas metan secara anaerobik ini terjadi sebagai
berikut:
Bahan organik + H2O humus + CH4 + CO2
5 | H a l a m a n
Gambar 2. Tiga proses pembentukan gas di TPA
1.4 TEKNOLOGI PENGELOLAAN GAS DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR
Tujuan dasar dalam pengelolaan gas di TPA pada prinsipnya adalah dengan
mengoksidasi methan menjadi karbondioksida sehingga methan tersebut tidak dibuang
bebas kedalam atmosfir dan menyebabkan efek rumah kaca.
Teknologi pengolahan gas methan tersebut meliputi:
1. Pemanfaatan gas methan menjadi sumber energi
Persyaratan:
o Konsentrasi gas methan yang dihasilkan lebih besar dari 45% v/v
o Target emisi lebih ketat, terutama untuk emisi NOx
2. Flaring/Pembakaran
o Proses yang terjadi adalah pembakaran gas metan dan bau menjadi CO2
6 | H a l a m a n
o Standard suhu yang ditetapkan oleh US EPA adalah 1.000oC dengan
waktu retensi 0,3 detik
o Dilakukan dengan menggunakan cerobong
o Konsentrasi CH4 adalah lebih besar dari 25% v/v
3. Dioksidasi secara biologis dengan proses penutupan harian (daily cover), soil
cap, dan filter biologis
o Dilakukan pada TPA yang memiliki material penutup yang tidak terlalu
baik,sehingga dapat terjadi kebocoran CH4 yang mengakibatkan oksidasi
CH4 oleh bakteri methanothropic. Proses ini dimungkinkan apabila tidak
terdapat penutup sintetis di landfill dan lapisan penutunya bersifat
porous seperti kompos, woodchips.
Gambar 3. Flaring/pembakaran gas methan
7 | H a l a m a n
Gambar 4. Pemanfaatan menjadi sumber energi
Banyaknya produksi metan yang dihasilkan dalam sebuah landfill bergantung pada
beberapa faktor seperti:
• Kelembaban sampah
• pH
Meskipun demikian tingkat pemadatan dan berat jenis sampah tidak terlalu
berpengaruh. Salah satu contoh metoda perhitungan volume gas metan yang
dihasilkan dalam sebuah TPA adalah sbb:
Q = M*10*T/8760 (*)
Dimana:
Q = besarnya aliran gas metan (m3/jam)
M = banyaknya sampah yang dapat terurai (ton)
T = waktu (tahun)
(*) Persamaan diatas merupakan persamaan sederhana untuk menghitung
potensi timbulan gas, sedangkan untuk perhitungan yang lebih detail bisa
mengikuti metode yang dikeluarkan oleh IPCC
8 | H a l a m a n
Tidak semua bahan organik yang terdapat dalam sampah dapat terurai secara
menyeluruh. Pada tabel berikut dicantumkan beberapa derajat penguraian berbagai
bahan organik yang dapat terurai (%):
Tabel 2. Derajat penguraian berbagai bahan organik
1.5 PENGUMPULAN GAS DAN PEMANFAATANNYA
Seperti sudah disebutkan sebelumnya, methan meupakan gas utama yang dihasilkan
dari TPA yang bersifat eksplosif apabila terakumulasi. Fasilitas pengumpulan gas perlu
disiapkan untuk membakar atau memanfaatkan gas methan tersebut pada proses
selanjutnya. Proses pengumpulan tersebut dapat dilakukan melalui sistem pasif
ataupun sistem aktif.
9 | H a l a m a n
• Sistem pasif
Sistem pasif digunakan dengan menggunakan pipa perforated yang dipasang
secara vertikal dan menggunakan tekanan gas yang ada untuk dikeluarkan dan
kemudian dibakar. Sistem ini biasanya digunakan apabila volume gas yang
dihasilkan kecil dan tidak dimungkinkan pengolahan lanjutan pada lokasi lain.
Gambar 5. Pemipaan Vertikal
• Sistem aktif
Sistem aktif terdiri atas serangkaian sistem perpipaan, sumur, dan pompa
untuk mengambil gas serta kemudian memanfaatkannya menjadi energi listrik.
Beberapa hal yang harus dipertimbangkan adalah:
o Kuantitas dan kualitas gas yang dihasilkan
o Ketersediaan konsumen untuk gas atau listrik yang dihasilkan
o Secara ekonomis jarak antara sumber listrik dan konsumen
menguntungkan
o Unit price dari listrik yang dihasilkan
10 | H a l a m a n
Gambar 6. Pemipaan horisontal
Adapun rangkaian pemipaan secara menyeluruh dalam sebuah TPA dapat
digambarkan sebagai berikut:
11 | H a l a m a n
Gambar 7. Metoda pengumpulan gas dari sumur gas di Tempat Pemrosesan Akhir
Gambar 8. Skema diagram sumur gas
12 | H a l a m a n
Selain pengelolaan gas rumah kaca, permasalahan gas yang menimbulkan bau juga
merupakan permasalahanyang harus ditangani dengan baik di TPA sebab memiliki
konsekuensi kesehatan terhadap kesehatan pekerja dan juga perkembangan sosial
ekonomi daerah sekitar tempat pemrosesan akhir. Beberapa metoda yang dapat
digunakan untuk mengurangi bau diantaranya adalah:
Gambar 9. Metoda pengontrolan bau di landfill
13 | H a l a m a n
2 PENYELENGGARAAN PROYEK CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM
(CDM) DI TEMPAT PEMROSESAN AKHIR (TPA) SAMPAH
Tujuan:
• Latar beakang penyelenggaraan CDM
• Prosedur pelaksanaan CDM
• Aspek Pembiayaan, Pemilihan Teknologi, dan Mekanisme CDM
2.1 LATAR BELAKANG
Mekanisme Pembangunan Bersih atau Clean Development Mechanism (CDM)
merupakan salah satu mekanisme penurunan Gas Rumah Kaca (GRK) dan dilakukan
melalui tiga mekanisme yaitu :
• Emissions Trading (ET) : perdagangan emisi antar negara maju
• Joint Implementation (JI) : pelaksanaan penurunan emisi secara bersama
antar negara maju
• Clean Development Mechanism (CDM) : kerjasama antara negara maju dan
negara berkembang dengan tujuan membantu negara maju memenuhi
target pengurangan jumlah emisi negaranya dan mendukung pembangunan
berkelanjutan di negara berkembang.
Sampah dan limbah yang memiliki kandungan organik tinggi berpotensi melepaskan
Gas Rumah Kaca (GRK) dan berkontribusi terhadap pernanasan global. GRK di
sektor limbah/ sampah berhubungan dengan fraksi sampah organik. Pengurangan
Gas Rumah Kaca (GRK) dalam bentuk CO2 ekivalen dapat dicapai dengan
menghancurkan gas metana dengan merubahnya menjadi CO2 melalui berbagai
proses dan teknologi pembusukan secara biologis-aerobik. Jumlah pengurangan
emisi inilah yang diperhitungkan dalam proyek CDM
14 | H a l a m a n
Timbulan sampah diperkotaan di Indonesia hampir mencapai 10 juta ton sampah
pertahun, dan menurut John Morton, 2005 (World Bank Experience in Landfill Gas
and Prospects for Indonesia) potensi emisi gas metana dari timbulan sampah
mencapai 404 juta m3 per-tahun dan energi ini dapat diubah menjadi setara dengan
79 MW listrik, serta revenue dari carbon finance dapat mencapai Rp 118 milyar
pertahun. Namun demikian, partisipasi Indonesia dalam CDM di sektor sampah saat
ini belum terlalu signifikan dan perlu partisipasi dari banyak pihak baik pemerintah
pusat, daerah dan swasta dalam memanfaatkan peluang ini.
Pelaksanaan Proyek CDM di TPA terkait dengan beberapa peraturan dan perundang-
undangan adalah sebagai berikut:
• Undang- Undang No. 32/2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan
Lingkungan Hidup
• Undang-Undang No. 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air
• Undang-Undang No. 32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah
• Undang-Undang No. 18/2008 tentang Pengelolaan Sampah
• Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 mengenai Pengeloaan Kualitas
Air dan
• Pengendalian Limbah Cair
• Peraturan Pemerintah RI No. 16 Tahun 2005 mengenai Pengembangan
Sistem Penyediaan Air Minum
• Peraturan Presiden No. 67 Tahun 2005 tentang Kerjasama Pemerintah dan
Swasta
• dalam Pengembangan Infrastruktur Peraturan Pemerintah Daerah
• Peraturan Pemerintah RI No. 23 Tahun 2005 mengenai Pengelolaan Dana
dalam Dinas
• Pelayanan Publik
• Peraturan Pemerintah RI No. 6 Tahun 2006 Tentang Pengelolaan Barang
Milik Negara/Daerah
• Peraturan Pemerintah RI No. 38 Tahun 2008 Tentang Perubahan Atas
Peraturan
• Pemerintah Nomor 6 Tahun 2006 Tentang Pengelolaan Barang Milik
Negara/Daerah
• Keputusan Presiden No. 7 Tahun 1998 mengenai Kerjasama Publik dan
Swasta (Public and Private Partnership)
• Keputusan No. 68/BAPEDAL/05/1994 mengenai Prosedur Perizinan untuk