Analisis Pemanfaatan Energi Dari Pengolahan Metode Landfiil Di TPA Muara Fajar Pekanbaru
Monice 1 , Perinov 2
1, 2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Lancang Kuning Jl. Yos Sudarso km. 8 Rumbai, Pekanbaru, Telp. (0761) 52324 Email : monice@unilak.ac.id , perinov@unilak.ac.id
Abstrak: Energi  terbarukan  dan  ramah  lingkungan  sangat  banyak  ditemui  dan  berasal  dari  proses alam yang berkelanjutan, seperti sinar matahari, angin, air, biofuel, dan geothermal . Tetapi hal tersebut  belum  dimanfaatkan  maksimal.  Salah  satu  energi  tersebut  berasal  dari  sampah, pemanfaatan  sampah  kota  menjadi  sumber  energi  dapat  dilakukan  dengan  memanfaatkan beberapa  teknologi  diantaranya  adalah  dengan  metode Landfill. Pada  Metode landfill ini sampah ditumpuk dan ditutupi sehingga menghasilkan gas metan. Gas inilah yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Dari hasil Analisis penelitian ini Kota Pekanbaru sangat berpotensi  dalam  memanfaatkan  sampah  kota  menjadi  energi  listrik.  Dengan  potensi  sampah setiap  harinya  yang  masuk  ke  Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA)  Sampah,  akan  mengalami proses anaerob dalam beberapa lama. Analisis penelitian ini dibantu dengan safware  Landfill Gas Emissions Model (LandGem) yang dapat memperkirakan gas metan yang dihasilkan dari total  sampah  yang  masuk  k  TPA.  Dari  hasil  perhitungan  dengan  metode  metode landfill pada tahun  2017adalah  6.806  kWh,  gas  metan  yang  dihasilkan  diperoleh  dengan Landfill  Gas Emissions Model (LandGEM ).
Keywords: Municipal Waste, Waste Power Plant,landfiil

## PENDAHULUAN
Energi  terbarukan lagi gencar- gencarnya  di  semarakan  oleh  pemerintah karena  semakin  menipisnya  energi  fosil dimukan  bumi  ini.  Indonesia  salah  satu negara  dengan  potensi  energi  terbarukan ( renewable  energy )  yang  sangat  melimpah. Sumber  energi  baru  terbarukan  adalah sumber  energi  ramah  lingkungan  yang  tidak mencemari lingkungan dan tidak memberikan  kontribusi  terhadap  perubahan iklim  dan  pemanasan  global,  karena  energi yang  didapatkan  berasal  dari  proses  alam yang  berkelanjutan,  seperti  sinar  matahari, angin,  air,  biofuel,  dan geothermal .  Tetapi hal  tersebut  belum  dimanfaatkan.  Salah  satu energi tersebut bersal dari sampah. Pemanfaatan  sampah  kota  menjadi  sumber energi dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa teknologi diantaranya, pembakaran ( Combustion ), Pirolisis  dan  gasifikasi  ( Pyrolysis  and gasification), proses Anaerob ( Anaerobic digestion). Dengan cara Pembakaran
( Combustion ), dimana limbah residu dibakar pada  suhu  850 0 C  dan  energi  dimanfaatkan sebagai  listrik  atau  panas[8].  Pirolisis  dan
gasifikasi,  dimana  bahan  bakar  dipanaskan dengan  sedikit  atau  tanpa  oksigen  untuk diproduksi  " Syngas "  yang  bisa  digunakan untuk  menghasilkan  energi  atau  sebagai bahan  baku  untuk  memproduksi  metana, bahan  kimia,  biofuel,  atau hydrogen . Anaerobik, yang menggunakan mikroorganisme  untuk  mengubah  sampah organik  menjadi  biogas  kaya  metana  yang bisa  dibakar  untuk  menghasilkan  listrik  dan panas atau kembali ke biometana. Teknologi ini  cocok  untuk  limbah  organik  basah  atau limbah  makanan.  Dan  teknologi  ini  sangat cocok dalam pemanfaatan sampah perkotaan. Tumpukan  sampah  kota  yang  tidak diolah menyebabkan sampah akan
menumpuk  tinggi  di  Tempat  Pembuangan Akhir  (TPA)  sampah.  Setiap  harinya  akan bertambah  sesuai  dengan  pertumbuhan jumlah  penduduk.  Lama-kelamaan  akhirnya tumpukan  sampah  yang  ada  di  TPA  akan menyebabkan  permasyalahan  dilingkungan sekitar TPA sampah.
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut maka dilakungan penelitian dengan permasalahan  menganalisisi  pemanfaatan
sampah  kota  dengan  metode landfill dengan proses anairob untuk  menghasilkan  gas metan  nantinya.  Gas  metan  inilah  yang nantinya  dimanfaatkan  dalam  menghasilkan energi pengganti energi fosil.
Tujuan  dari  penelitia  ini  adalah mendapatkan  hasil  analisa  yang  dilakukan dari  potensi  sampah  sampai  menjadi  gas metan  dalam  metode landfiil dan  pada akhirnya  gas  metan  tersebut  dikonversikan kepada energi listrik yang dihasilkan.

## METODE PENELITIAN
Rancangan  penelitian  ini  adalah metode  kualitatif  yang  digunakan  sebagai metode  untuk  menentukan  potensi  dari sampah.  Menggunakan  metode  kualitatif adalah  agar  mampu  menghasilkan  potensi sampah  yang  ada  dan  menggali  persoalan dan  keefisienan  yang  mampu  dilakukan selama  ini.  Penelitian  kualitatif  adalah pengumpulan  data  pada  suatu  latar  alamiah, dengan  menggunakan  metode  alamiah,  dan dilakukan  oleh  orang  atau  peneliti  yang tertarik secara alamiah.
Berikut  ini  adalah  bagan  alur  dalam penelitian ini :

## Gambar1. Langkah dalam menentukan potensi
Berdasarkan  bagan  dapat dijelaskan, bahwa  untuk  mendapatkan  potensi  yang valid, reliabel dan objektif dalam suatu objek dilakukan  dengan  penelitian,  maka  potensi dalam suatu objek akan digali dan selanjutnya  diidentifikasi  dan  dinilai  dan baru menentukan prioritas produk.
Pada  penelitian  ini  desain  produk nantinya  setelah  didapatkan  potensi  yaitu dengan menggunakan metode l andfiil .
Dimana  pada  metode  ini  sampah  yang  ada ditimbun  dalam  beberapa  waktu  sehingga menghasilkan  gas  metan.  Gasmetan  inilah nantinya yang dikonversi ke energi listriknya.  Konversi  banyaknya  sampah menjadi gas metan akan digunakan software Landfill  Gas  Emissions  Model  (LandGEM) Version 3.02.

## Land fill
Landfill ialah  pengelolaan  sampah dengan  cara  menimbunnya  di  dalam  tanah. Di dalamlahan landfill , limbah organik akan didekomposisi  oleh  mikroba  dalam  tanah menjadi  senyawa-senyawa  gas  dan  cair. Senyawa-senyawa ini berinteraksi dengan air yang  dikandung  olehlimbah  dan  air  hujan yang masuk ke dalam tanah dan membentuk bahan cair yang disebut lindi ( leachate ). Jika landfill tidak didesain dengan baik, leachate akan  mencemari  tanah  dan  masuk  ke  dalam badan-badan  air  di  dalam  tanah.  Karena  itu, tanah di landfill harus mempunya permeabilitas yang rendah. Aktifias mikroba dalam landfill menghasilkan  gas  CH 4 dan CO 2 (pada  tahap  awal–proses  aerobik)  dan menghasilkan  gas methane (pada  proses anaerobiknya). Gas landfill tersebut mempunyai  nilai  kalor.  Sistem  pengambilan gas  hasil  biasanya  terdiri  dari  sejumlah sumur-sumur dalam pipa-pipa yang dipasang lateral  dan  dihubungkan  dengan  pompa vakum  sentral.  Selain  itu  terdapat  juga sistem  pengambilan  gas  dengan  pompa desentralisasi.Gas methane inilah  yang dimanfaatkan oleh Pembangkit Listrik sebagai  bahan  bakar  Pembangkit.  Oleh karena  itu  pembangkit  tersebut  dinamakan
PLTSa,  karena  bahan  bakarnya  berasal  dari sampah.

## Proses Dasar Landfill [3],[7]
a. Proses  penimbunan  limbah  dalam hal  ini  sampah  yang  ditimbunkan pada suatu area.
b. Penumpukan sampah, dan di ratakan atau  menyebarkannya  merata  dan memadatkan lapisan tipis.
c. Penutupan  pada  sampah  yang  sudah diratakan  agar  menghasilkan  gas metan.
Karakteristik gas yang dihasilkan tergantung kepada volume sampah, kepadatan,
kedalaman,  dan  luas.  Gas  metan  yang dihasilkan  dari  proses landfill ini  akan dikonversikan  ke  proses  untuk  menjadikan energi  listrik.  Ada  beberapa  proses  untuk menjadikan  gas  metan  dari  proses landfill yaitu :
a. Combustion (Pembakaran)
Pembakaran  adalah  teknik  yang paling umum untuk menkonversikan gas  landfill. Teknologi  pembakaran menggunakan flare , insinerator, boiler,  turbin  gas,  dan  mesin pembakaran  dalam,  secara  termal menghancurkan  senyawa  dalam gas landfill ,  lebih  98%  penghancuran senyawa  organik  biasanya  dicapai. Metana  dikonversi  menjadi  karbon dioksida, menghasilkan pengurangan dampak gas rumah kaca yang besar.
b. Teknologi noncombustion
Dikembangkan  pada  tahun  1990an sebagai alternatif untuk pembakaran, yang  menghasilkan  senyawa  yang berkontribusi terhadap asap, termasuk  nitrogen  oksida,  sulfur oksida,  karbon  monoksida,  dan partikel. Noncombustion  teknologi
terbagi dalam dua kelompok: teknologi  pemulihan  energi  dan konversi gas-ke-produk teknologi.. Landfill Gas Emissions Model (LandGEM) [1] Merupakan  alat  estimasi  otomatis dengan  antarmuka  Microsoft  Excel  yang dapat  digunakan  untuk  memperkirakan tingkat  emisi  untuk  total gas  landfill, metana,  karbon  dioksida,  senyawa  organik nonmethane, dan polutan udara individu dari tempat pembuanganlimbah padat kota (sampah). LandGEM dapat  menggunakan data  spesifik  lokasi  untuk  memperkirakan emisi  atau  parameter  default  jika  tidak  ada data  spesifik  lokasi  yang  tersedia.  Model berisi  dua  set  parameter  default,  default CAA  dan  default  inventaris.  Default  CAA adalah  berdasarkan  peraturan  federal  untuk tempat  pembuangan  akhir MSW  yang  ditata oleh  Clean  Air  Act  (CAA)  dan  bisa digunakan  untuk  menentukan  apakah  TPA tunduk  pada  persyaratan  pengendalian  ini peraturan.  Default  persediaan  didasarkan pada  faktor  emisi  dalam  Kompilasi  EPA Faktor  Emisi  Polutan  Udara  (AP-42)  dan dapat digunakan untuk menghasilkan perkiraan  emisi  gunakan  dalam  persediaan emisi  dan  izin  udara  dengan  tidak  adanya data uji spesifik lokasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Potensi berdasarkan data dilapangan
Pada  bab  ini  akan  diuraikan  hasil dari  penelitian  yang  dilakukan  mulai  dari pengambilan  data  dilapangan  dengan  tiga daerah  sampel.  Pengambilan  data  dilakukan di  kota  Pekanbaru,  dengan  tiga  sampel kecamatan, yaitu kecamatan Tampan, kecamatan Senapelan dan kecamatan Sukajadi. Dengan melakukan metode wawancara (in-deph  interview) terhadap petugas  kebersihan  (pemungut  sampah), observasi  ( participant  observer )  dan  studi dokumentasi. Analisis data dilakukan dengan terlebih  dahulu  mendapatkan  hasil  dari potensi  setelah  itu  baru  kita  lakukan perhitungan  dengan  memanfaatkan  sampah potensi  yang  ada  baik  dengan  metode thermal ataupun dengan metode landfill.
Pada  kecamatan  Tampan,  sampah  pada perumahan-perumahan diangkut setiap harinya  oleh  mobil  dinas  kebersihan  kota
Pekanbaru  ke  Tempat  Pembuangan  Akhir (TPA)  sampah  yang  berada  di  Muara  Fajar, Pekanbaru.  Selain  itu  ada  beberapa  yang dibawa  ke  tempat  pemungutan  sampah sementara (TPS). Di Kecamatan Tampan ada beberapa  TPS  yaitu  di  Jalan  HR  Soebrantas Panam.  Setiap  pagi  petugas  kebersihan mengambil sampah dari TPS tersebut karena dekat  dengan  jalan  raya  dan  menguragi keindahan  jalan.  Serta  TPS  ini  adalah  TPS tidak  resmi,  maksudnya  TPS  ini  tidak mempunyai  lahan  khusus  seperti  yang terlihat pada gambar 2 Jadi karena kebiasaan masyarakat  yang  sudah  biasa  mengangkut sampah dan menumpuknya di TPS ini.
Gambar2. Tempat Pembuangan Sementara(TPS) HR Soebrantas
Untuk  kecamatan  Tampan  dengan daerah  yang  luas  banyak  TPS-TPS  yang tidak resmi, dengan kata lain banyak sampah ditumpuk pada tempat-tempat tertentu sehingga  petugas  kebersihan  harus  bekerja keras  setiap  pagi  untuk  mengangkut  ke Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA)  sampah, kalau  tidak  akan  mengurangi  kenyamanan apabila  melewati  TPS  tersebut  dan  merusak keindahan kota.
Di  kecamatan  Sukajadi,  sampah pada perumahan dan pertokoan juga diambil setiap  harinya  oleh  petugas  kebersihan.  Ada sebagian  yang  dibawa  langsung  ke  TPA Muara  Fajar  dengan  menggunakan  mobil pengankut  sampah  milik  dinas  kebersihan dan  ada  sebagiannya  lagi  diangkut  ke  TPS yang  berada  di  jalan  Rajawali  seperti  yang terlihat pada gambar 3. Sama halnya dengan kecamatan Tampan di TPS ini sampah setiap harinya  diambil  oleh  petugas  kebersihan untuk  dibawa  ke  TPA  sampah  Muara  Fajar, karena  kalau  tidak  diangkut  setiap  harinya maka  akan  terjadi  tumpukan  semakin  tinggi dan dikhawatirkan akan merusak lingkungan sekitar dengan bau yang ditimbulkan.

## Gambar 3.  Tempat Pembuangan Sementara (TPS) di Jalan Rajawali
Di kecamatan Senapelan sama halnya  dengan  kecamatan  Tampan  dan Sukajadi  sampah  juga  ada  yang  langsung dibawa  ke  TPA  Muara  Fajar  dan  ada  juga yang  dibawa  ke  TPS-TPS.  Pada  kecamatan ini  TPS  berada  pada  jalan  Wakaf  seperti yang  terlihat  pada  gambar  4.  TPS  ini merupakan  TPS  yang  lahannya  telah disediakan  khusus  sebagai  TPS  sampah. Walaupun  disediakan  lahan  khusus,  sampah yang  berada  di TPS ini juga  diangkut  setiap harinya  ke  TPA  Muara  Fajar,  kalau  tidak
akan terjadi penumpukan yang tinggi karena sampah  akan  bertambah  setiap  harinya. Dikecamatan  ini  terdapat  pasar,  maka sampah  pasar  yang  dihasilkan  juga  setiap harinya  dibawa  dan  diangkut  oleh  petugas kebersihan setiap harinya.

## Gambar 4.Tempat Pembuangan Sementara (TPS) kec. Senapelan
Dari  tiga  daerah  sampel  tersebut didapat potensi sampah terbesar berada pada kecamatan  Tampan,  hal  ini  dipengaruhi kepadatan  penduduk  dan  luas  daerah  yaitu sebesar  100.591  kg  atau  100  ton  per harinya[6].  Sedangkan  kecamatan  sukajadi dan  senapelan  adalah  24.825  kg  atau  24  ton dan 19.170 kg atau 19 ton perharinya.
Pada  data  yang  ada  di  TPA  Muara Fajar  tidakjauhberbeda,  ini  dipengaruhi  oleh pengangkutan  sampah  dari  perumahan- perumahan  yang  langsung  dibawa  oleh petugas ke TPA Muara Fajar. Disinilah data yang  valid  didapatkan,  karena  seluruh sampah  di  kota  Pekanbaru  akan  dibawa  ke Tempat  Pembuangan  Akhir  sampah  di
Muara Fajar ini.
Setelah  melihat  data  yang  ada,  kota Pekanbaru  yang  terdiri  dari  12  kecamatan, sampah  yang  dihasilkan  berpotensi  untuk dijadikan  sebagai  bahan  baku  pembangkit. Pada  penelitian  ini  di  analisis  pemanfaatan potesi  tersebut  yang  dilakukan  baik  dengan metode landfill dengan  bantuan software landgem. Daripotensi sampah setiap tahunnya dengan  bantuan software  landgem dapat perkiraan  gas  landfill  yang  dihasilkan.  Gas inilah  nantinya  yang  dikonversi  ke  energi listriknya.
Pemanfaatan  sampah  di  Tempat Pembuangan  Akhir  (TPA)  Muara  Fajar Pekanbaru,  dengan  luas  9,8  Ha  dapat
dilakukan dengan metode landfill yaitu proses pembuangan  limbah  padat  di  tanah  tanpa menimbulkan  gangguan  bagi  masyarakat dengan  menutupi  permukaan  sampah.  Pada metode  ini  dibantu  dengan  Landfill  Gas Emissions Model (LandGEM) Version 3.02. Hasil yang diperoleh dilapangan berdasarkan timbungan  dan  volume  sampah  yang  masuk ke  TPA  muara  Fajar  lima  tahun  terakhir adalah seperti tabel 4.1 dibawah ini :
Tabel 4.1 Timbunan Sampah di TPA Muara Fa jar
Sumber : Dinas Pertamanan dan Kebersihan

## Kota
Dari  data  timbunan  sampah  yang diangkut ke TPA Muara Fajar setiap harinya maka  dapat  dihitung gas  landfill yang dihasilkan  dengan  menggunakan Landfill Gas  Emissions  Model  (LandGEM) yaitu seperti tabel 4.2 dibawah ini :
Tabel 4.2Gas Landfill yang dihasilkan
Metana(CH 4 )  dan  Carbondioksida (CO 2 )  merupakan  unsur  utama  dari gas landfill (LFG)  dan  diproduksi  oleh  42 mikroorganisme  di  TPA  secara anaerobic.
Dari tabel 4.2 dapat dilihat gas landfill yang dihasilkan  yang  terdiri  dari  gas  metana  dan karbondioksida. Setiap tahunnnya meningkat karena  sampah  yang  ditumpuk  di  TPA  akan sesalu mengalami proses anaerobic.
Dari  gas  metana  (CH 4 )  yang dihasilkan  dapat  dikonversikan  ke  energi
listriknya yaitu setiap 1 m 3 gas metan (CH 4 ) setara  degan  11,17  kW  [11].  Jadi  Apabila dikonversikan  prediksi  gas  metan  yang dihasil  dari  TPA  Muara  Fajar  Pekanbaru pada  tahun  2017  adalah    6.806  kWh  setiap jamnya.  Jika  dilihat  selama  ini  tumpukan sampah  yang  masuk  ke  TPA  Muara  Fajar sejak  tahun  2010  telah  menghasilkan gas landfill seperti tabel 4.3 yang harusnya sudah dimanfaatkan  dan  terus  meningkat  siring dengan  meningkatnya  jumlah  pendudukdan otomatis  sampah  yang  dihasilkan  akan  terus meningkat.  Dengan  kata  lain,  TPA  Muara Fajar  sampah  nya  berpotensi  menghasilkan gas landfill dan  gas  tersebut  sangat berpotensi juga apabila dimanfaatkan menjadi energi listrik. Tabel 4.3 Konversi Landfill gas ke Energi Listrik SIMPULAN Dari  penelitian  yang  dilakukan dengan melakukan kajian potensi pemanfaatan  sampah  di  TPA  Muara  Fajar Pekanbaru, maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Dari  hasil  perhitungan  dengan metode metode landfill pada tahun  2017adalah  6.806  kWh, gas  metan  yang  dihasilkan diperoleh  dengan Landfill  Gas Emissions Model (LandGEM ) 2. Sampah  di  TPA  muara  Fajar berpotensi  jika  dimanfaatkan sebagai  Pembangkit    Listrik Tenaga  Sampah,  baik  dengan metode Therma l ataupun dengan metode Landfill.

## DAFTAR PUSTAKA
Ilyas, Omar. Sanitary Landfill Energy Harnessing  And  Applications .Journal Of Engineering, Design And
Technology. Volume 3 Number 2 2005
.Peninsula University Of Technology.
Cokorde,  GIP,2010, Penggunaan  Sampah Organik Sebagai Pembangkit Listrik Di TPA Suwung Denpasar, Jurnal Teknologi  Elektro  Universitas  Udayana
Bali, Vulume 9, No 2. 2010 Gary  C,  Young. Municipal  Solid  Waste  To Energy  Conversion  Processes . Wiley 2010 Badan  Pusat  Statistik  Prov  Riau,  2015. Riau dalam angka . Katalok BPS:1102001.14 SNI19-3964-1994tentang Metode Pengambilan  dan  Pengukuran  Contoh Timbulan  dan  Komposisi  Sampah Perkotaan . Badan Standarisasi Nasional.
Dinas kebersihan kota Pekanbaru Gary C Young, 2010, Municipal Solid Waste To Energy Conversion Processes. Monice ,  Analisis  Potensi  Sampah  sebagai bahan  baku  Pembangkit  Listrik  Tenaga Sampah  (PLTSa)  di  Pekanbaru . Jurnal Sainetin  Universitas  lancang  Kuning. Pekanbaru 2016