Abstrak—Upaya minimisasi perlu dilakukan dalam pengelolaan sampah Kota Madiun, mengingat semakin meningkatnya timbulan sampah. Upaya minimisasi jumlah sampah dapat  berupa kegiatan komposting dan pemanfaatan sampah kembali. Minimisasi jumlah sampah yang harus ditimbun di landfill  berarti meminimisasi timbulan gas rumah kaca yang terbentuk. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis besar penurunan timbulan sampah dan gas rumah kaca dengan upaya reduksi bertahap. Sampling timbulan dan komposisi sampah dilakukan di 6 TPS. Upaya reduksi bertahap dihitung bila terjadi peningkatan upaya reduksi sebesar 2% secara bertahap pada tiap tahunnya. Timbulan gas rumah kaca yang dihasilkan pada tiap tahunnya dihitung dengan menggunakan metode triangular. Timbulan sampah total pada tahun 2023 pada kondisi  pengelolaan sampah  dengan upaya reduksi bertahap, timbulan sampah yang direduksi tahun 2023 sebesar 3.875,75 ton atau 20%. Penurunan timbulan gas rumah kaca yang terbentuk dari sampah tahun 2023 dengan upaya reduksi optimal sebesar 6,637x10 6 m 3 atau 67,32% dan dengan upaya reduksi bertahap sebesar 1,343x10 6 m 3 atau 13,63%.
Kata Kunci—Potensi reduksi, upaya reduksi bertahap, timbulan gas rumah kaca, metode triangular.

## I. PENDAHULUAN
ENINGKATAN  timbulan sampah merupakan salah satu permasalahan dalam pengelolaan sampah Kota Madiun. TPA Winongo yang melayani penduduk Kota Madiun telah terisi 75% [1]. Oleh karena itu perlu adanya usaha minimisasi timbulan sampah.  Kegiatan minimisasi sampah dapat dilakukan dengan melakukan kegiatan pengomposan dan pemanfaatan sampah kembali.
Kegiatan komposting dapat menyusutkan sebanyak 100 kg sampah basah dari berat awal 184 kg menjadi 84 kg [2]. Persentase sampah basah Kota Madiun sebesar 81% [3], sehingga kegiatan komposting tepat bila digunakan untuk menangani sampah basah Kota Madiun.  Potensi reduksi sampah tidak hanya pada sampah basah, namun juga pada jenis sampah lain seperti kertas, plastik dan logam. Upaya reduksi bertahap dapat diimplementasikan di Kota Madiun untuk menekan jumlah timbulan sampah, dimana persentase reduksi meningkat 2% secara bertahap pada tiap tahun [3].
Penimbunan sampah di landfill menghasilkan gas CH 4 dan gas  CO 2 , dimana gas  CH 4 memiliki efek 21 kali lebih besar
dibanding gas CO 2 terhadap potensi terjadinya pemanasan global [4]. Reduksi timbulan sampah dapat menurunkan timbulan gas rumah kaca yang terbentuk di TPA  karena jumlah sampah yang timbun mengalami reduksi. Timbulan gas metan dan gas karbondioksida yang dihasilkan dari proses dekomposisi sampah dapat dihitung menggunakan metode segitiga atau metode triangular. Perhitungan dengan metode triangular didasarkan pada reaksi kimia yang terjadi sehingga rumus kimia sampah perlu diketahui [5].  Tujuan penelitian ini adalah menganalisis besar reduksi sampah terhadap penurunan timbulan gas rumah kaca dengan upaya reduksi bertahap.

## II. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian yang digunakan untuk menganalisis potensi reduksi sampah terhadap penurunan timbulan gas rumah kaca ini terdiri dari 3 tahapan, antara lain sebagai berikut:
A. Tahap Persiapan
Pada tahap ini dilakukan penentuan mengenai ide penelitian, perumusan masalah, tujuan yang ingin dicapai, dan literatur yang mendukung tercapainya tujuan penelitian.
B. Tahap Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang sesuai untuk menunjang tercapainya penelitian. Menurut cara mendapatkannya, jenis data dibedakan menjadi data sekunder dan data primer. Data sekunder yang dibutuhkan antara lain sebagai berikut:
• Kondisi eksisting pengelolaan sampah Kota Madiun
• Daerah administratif dan jumlah penduduk Kota Madiun
• Profil bangunan komposter angin di TPS Kota Madiun
Data primer didapatkan dengan analisis laboratorium dan pengamatan langsung di lapangan. Sampling dilakukan di 6 TPS Kota Madiun.  Kota Madiun terdiri dari tiga kecamatan yakni Kecamatan Taman, Mangunharjo dan Kartoharjo. Penentuan lokasi sampling dilakukan berdasarkan tingkat kepadatan penduduk.

## Potensi Reduksi Sampah terhadap Penurunan Timbulan Gas Rumah Kaca di Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) Kota Madiun
Talent Nia Pramestyawati dan I. D. A. A. Warmadewanthi Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : warma@.its.ac.id
P
0 1 2 3 4 5 h 4/5h Timbulan Gas Rumah Kaca (m 3 /tahun ) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3/5h 2/5h 9/10h 1/10h 2/10h 3/10h 4/10h 5/10h 6/10h 7/10h 8/10h 1/5h

## Waktu (tahun)
Gambar 1. Grafik gas rumah kaca.
Kecamatan Taman memiliki tingkat kepadatan paling tinggi sehingga dipilih 3 TPS, Kecamatan Mangunharjo memiliki tingkat kepadatan sedang maka dipilih 2 TPS dan Kecamatan Kartoharjo memiliki kepadatan paling rendah sehingga dipilih 1 TPS. Data primer yang dibutuhkan antara lain sebagai berikut:
• Densitas dan komposisi sampah Kota Madiun
• Kondisi eksisting komposter angin
• Data pemanfaatan sampah
• Karakteristik sampah
C. Tahap Analisis Data
Pada tahap ini data primer dan skunder diolah berdasarkan aspek teknis dan aspek lingkungan. Pada tahap ini data diolah untuk menjawab rumusan masalah yang telah ditetapkan. Uraian mengenai aspek teknis dan lingkungan yang dianalisis pada penelitian, antara lain sebagai berikut: • Aspek teknis Aspek teknis yang dianalisis yakni mengenai perhitungan densitas, persentase komposisi sampah dan potensi reduksi timbulan sampah.
• Aspek lingkungan
Aspek lingkungan yang dianalisis adalah tentang besar timbulan  gas rumah kaca  yang dihasilkan pada pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi dan dengan upaya reduksi bertahap. Timbulan gas rumah kaca yang dihasilkan dihitung dari sampah yang dihasilkan dalam kurun waktu 10 tahun yakni pada tahun 2012 hingga 2023. Perhitungan timbulan gas rumah kaca dilakukan dengan metode triangular.
Data yang dibutuhkan  dalam perhitungan dengan metode triangular adalah jumlah karakteristik sampah, komposisi sampah dan timbulan sampah  [6].  Laju timbulan gas rumah kaca yang dihasilkan berdasarkan berat kering sampah dihitung dengan persamaan (1) dan perhitungan timbulan gas rumah kaca di landfill pada tiap tahun dapat dihitung dengan grafik timbulan gas rumah kaca yang ditunjukkan pada Gambar 1.
VCH 4 /CO 2 = 2 4 2 4 / . / CO SWCH BM CO BMCH sampah (1)
Keterangan:
VCH 4 /CO 2 = Volume gas metan/karbondioksida (L) BM CH 4 /CO 2 = berat molekul CH 4 /CO 2 (g/mol)
BM Sampah  = berat molekul sampah (g/mol) SW CH 4 /CO 2 = specific weights gas CH 4 (0,7167 g/L)  atau CO 2 (1,9768 g/L)
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Sampling densitas dan komposisi sampah selama 8 hari [7]. Densitas sampah ditunjukkan pada Tabel 1 dan Komposisi rata-rata sampah Kota Madiun ditunjukkan Gambar 2.
Data pemanfaatan sampah bisa dinyatakan dengan persentase recovery  material. Nilai persentase recovery material didapatkan dengan membandingkan jumlah sampah yang dapat dijual dengan jumlah total sampah [5]. Tabel 2 menunjukkan persentase recovery  material sampah Kota Madiun.
Persentase reduksi sampah pada kondisi pengelolaan sampah dengan upaya reduksi bertahap diasumsikan sebesar 2% pada tahun 2014, kemudian meningkat 2% secara bertahap  pada tahun 2015 hingga tahun 2023 [3].  Tabel 3 menunjukkan berat sampah yang masuk ke dalam landfill pada pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi dan dengan upaya reduksi bertahap.
Berdasarkan  Tabel  2 dapat disimpulkan bahwa timbulan sampah total  pada Tahun 2023 tanpa upaya reduksi sebesar 28.645,33 ton sedangkan dengan upaya reduksi bertahap timbulan sampah yang ditimbun di landfill pada tahun 2023 sebesar 24. 769,59 ton.
Berdasarkan hasil analisis laboratorium maka dapat diketahui bahwa rumus kimia sampah terdegradasi cepat adalah C 8 H 11 O 5 N dan sampah terdegradasi lambat adalah C 12 H 18 O 9 N. Rumus kimia sampah digunakan untuk mengetahui persamaan stokiometri yang terjadi. Persamaan reaksi stokiometri sampah terdegradasi cepat dan lambat adalah sebagai berikut:
Sampah terdegradasi cepat C 8 H 11 O 5 N + 3,5 H 2 O → 3,75 CH 4 + 4,25 CO 2 + NH 3 Sampah terdegradasi lambat C 12 H 18 O 9 N  + 3,75 H 2 O → 5,63 CH 4 + 6,38 CO 2 +  NH 3 Berdasarkan koefisien mol yang didapatkan dari persamaan stokiometri , maka laju timbulan gas CH 4 dan gas CO 2 dapat dihitung dengan persamaan (1). Tabel 4 menunjukkan hasil perhitungan laju timbulan gas rumah kaca yang terbentuk dari sampah terdegradasi cepat dan lambat.
Setelah mengetahui laju timbulan gas rumah kaca, maka untuk menentukan timbulan gas rumah kaca di TPA dapat dihitung dengan mengalikan timbulan sampah terdegradasi cepat dan lambat yang ditimbun dalam landfill . Gambar 3 menunjukkan timbulan grafik gas rumah kaca yang dihasilkan pada pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi dan dengan upaya reduksi bertahap. Uraian mengenai produksi gas rumah kaca disajikan melalui tabel 5 pada lampiran.
Tabel 1.
Hasil pengukuran densitas sampah rata-rata Kota Madiun Nama TPS Densitas rata-rata (kg/m 3 ) Densitas per kecamatan (kg/m 3 ) TPS Jalan Pucang Sari 164,48 TPS Jalan Kapten Saputro 157,85 TPS Jalan margo bawero 180,23 TPS Jalan Padjajaran 181,75 TPS Jalan Borobudur 179,94 TPS Jalan Slamet Riadi 177,96 177,96 175,44 167,52
180,84 Rata-rata Tabel 2.
Persentase recovery material sampah Kota Madiun Komposisi Recovery material (%) Sampah basah 80,29 Plastik 78,24 Kertas 82,27 Kaca 64,61 Logam 90,00 Lain-lain 30,09 Tabel 3. Berat sampah yang ditimbun di landfill 2012 19.833,46 19.833,46 2013 20.607,91 20.607,91 2014 21.387,69 21.098,31 2015 22.172,80 21.572,80 2016 22.963,23 22.031,14 2017 23.758,98 22.473,13 2018 24.560,06 22.898,56 2019 25.366,46 23.307,20 2020 26.178,19 23.698,84 2021 26.995,25 24.073,26 2022 27.817,63 24.430,25 2023 28.645,33 24.769,59 Total 290.286,99 270.794,44
Dengan reduksi bertahap
Sampah pada landfill  (ton/tahun) Tahun Tanpa upaya reduksi
Tabel 4.
Laju timbulan gas rumah kaca berdasarkan berat kering sampah
CH 4 CO 2 Sampah terdegradasi cepat 0,4162 0,4692 Sampah terdegradasi lambat 0,3922 0,4421 Laju timbulan GRK (m 3 /thn.kg sampah)
Jenis sampah
Gambar. 2. Komposisi sampah rata-rata Kota Madiun.
Gambar 3. Perbandingan timbulan gas rumah kaca dengan pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi dan dengan upaya reduksi bertahap
Total timbulan gas rumah kaca yang dihasilkan dari berat total sampah tahun 2023 tanpa  upaya reduksi bertahap sebesar 9,859 x 10 6 m 3 , sedangkan pada pengelolaan sampah dengan upaya reduksi bertahap sebesar 8,516 x 10 6 m 3 .

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan atas analisis dan pembahasan yang telah dilakukan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut: • Besar timbulan sampah total pada tahun 2023 pada kondisi pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi sebesar 290.286,99  ton,  sedangkan besar timbulan sampah total pada tahun 2023  dengan upaya reduksi bertahap  sebesar 3.875,75 ton atau 20%.
• Total produksi gas rumah kaca di TPA yang dihasilkan dari sampah yang dihasilkan pada tahun 2023  dengan pengelolaan sampah tanpa upaya reduksi sebesar 9,859 x 10 6 m 3 dan pada pengelolaan sampah dengan upaya reduksi bertahap sebesar 8,516 x 10 6 m 3 . Oleh karena itu besar penurunan gas rumah kaca sebesar 1,343 x 10 6 m 3 atau 13,63%.

## LAMPIRAN
Tabel 5
Timbulan gas rumah kaca
Rapid Slow Rapid + slow
Rapid Slow Rapid + slow 2012 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 2013 1,334 0,002 1,336 1,334 0,002 1,336 2014 3,720 0,008 3,729 3,720 0,008 3,729 2015 5,531 0,019 5,551 5,511 0,019 5,531 2016 6,741 0,035 6,776 6,665 0,035 6,699 Akhir tahun Produksi Gas Rumah Kaca (x10 6 m 3 ) Tanpa reduksi Upaya reduksi bertahap Lanjutan Tabel 5 Timbulan gas rumah kaca Rapid Slow Rapid + slow
Rapid Slow Rapid + slow 2017 7,325 0,055 7,380 7,163 0,055 7,217 2018 7,590 0,077 7,667 7,321 0,077 7,397 2019 7,857 0,097 7,954 7,468 0,097 7,566 2020 8,125 0,117 8,242 7,611 0,117 7,727 2021 8,395 0,135 8,530 7,747 0,135 7,881 2022 8,668 0,151 8,818 7,877 0,151 8,028 2023 8,941 0,165 9,107 8,001 0,165 8,167 2024 9,217 0,178 9,395 8,119 0,178 8,298 2025 7,512 0,187 7,698 6,553 0,187 6,740 2026 4,265 0,186 4,452 3,703 0,186 3,889 2027 1,913 0,178 2,091 1,652 0,178 1,830 2028 0,482 0,162 0,644 0,414 0,162 0,576 2029 0,000 0,139 0,139 0,000 0,139 0,139 2030 0,000 0,114 0,114 0,000 0,114 0,114 2031 0,000 0,091 0,091 0,000 0,091 0,091 2032 0,000 0,070 0,070 0,000 0,070 0,070 2033 0,000 0,052 0,052 0,000 0,052 0,052 2034 0,000 0,037 0,037 0,000 0,037 0,037 2035 0,000 0,024 0,024 0,000 0,024 0,024 2036 0,000 0,013 0,013 0,000 0,013 0,013 2037 0,000 0,006 0,006 0,000 0,006 0,006 2038 0,000 0,002 0,002 0,000 0,002 0,002 Total 97,617 2,299 99,916 90,859 2,299 93,158
Akhir tahun Produksi Gas Rumah Kaca (x10 6 m 3 )
Tanpa reduksi Upaya reduksi bertahap

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Pemerintah Kota Madiun. 2010.  “Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Madiun Tahun 2010-2030”. Madiun.
[2] Andersen, J.K., Boldrin, A., Christensen, T.H., dan Scheutz, C. 2011. “Mass Balance and Life Cycle Inventory of Home Composting of Organic Waste”. Waste Management 31, 1934-1942.
[3] Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Madiun. 2012. “Pengukuran Daya Dukung dan Daya Tampung Pengelolaan Sampah di Kota Madiun”. Madiun.
[4] Loureiro, S. M., Rovere, E. L. L., dan Mahler, C. F. 2013. “Analysis of Potential for Reducing Emissions of Greenhouse Gases in Municipal Solid Waste in Brazil, in the State and City of Rio de Jeneiro”. Waste Management xx, xxx-xxx.
[5] Tchobanoglous, G., Theisen, H., dan Vigil, S.A. 1993. “Integrated Solid Waste Management”. New York: Mc Graw- Hill International Editions.
[6] Kumar, S., Gaikwad, S. A., Shekdar, A. V., Kshirsagar, P. S., dan Singh, R. N. 2004. “Estimation Method for National Methane Emission from Solid Waste Landfills”. Atmospheric Environment 38, 3481-3487.
[7] Badan Standarisasi Nasional. 1994. “SNI 19-3964-1994 Tentang Metode Pengambilan dan Pengukuran Contoh Timbulan dan Komposisi Sampah Perkotaan”. Jakarta