Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122

## PENGARUH RESIRKULASI LEACHATE PADA PROSES DEKOMPOSISI SAMPAH ORGANIK SECARA ANAEROB

## Dwi Indrawati, Bambang Iswanto, Aji Khairul Umam
Jurusan Teknik Lingkungan, FALTL, Universitas Trisakti, Jl Kyai Tapa No.1, Jakarta 11440, Indonesia
dindrawati@trisakti.ac.id

## Abstrak
Sampah  merupakan  salah  satu  permasalahan  kompleks  yang  dihadapi  baik  oleh  negara-negara berkembang maupun negara-negara maju di dunia. Masalah sampah merupakan masalah yang umum dan telah menjadi fenomena universal di berbagai negara, dengan titik perbedaannya terletak pada jumlah dan jenis  sampah  yang  dihasilkan.  Jumlah  penduduk  yang  semakin  meningkat  berbanding  lurus  dengan sampah yang dihasilkan, sedangkan lahan untuk pembuangan sampah semakin sulit. Sehingga diperlukan sebuah teknologi yang dapat mempersingkat waktu dekomposisi sampah agar lahan yang tersedia cukup untuk  menampung  sampah  yang  dihasilkan.  Perkembangan  teknologi  dan  ilmu  pengetahuan  membantu manusia untuk mencari energi alternatif. Energi alternatif dijadikan energi terbarukan yang bersifat ramah lingkungan.  Permasalahan  di  atas  dapat  dikombinasikan  menjadi  sebuah  solusi  untuk  mengurangi kecenderungan dampak pencemaran lingkungan dan potensi sumber energi terbarukan. Dalam penelitian ini dilakukan resirkulasi leachate untuk mempercepat proses dekomposisi sampah secara anaerob dengan tiga varisasi perlakuan. Variasi perlakuan berupa volume awal resirkulasi leachate 4,5 liter (RL1), 9 liter (RL2),  dan  13  lliter  (RL3).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  karakteristik  sampah  organik pasar,  menganalisis  pengaruh  resirkulasi leachate terhadap  parameter  dekomposisi,  mengetahui  dosis leachate yang  diresirkulasi  terhadap  terbentuknya  gas  metan  (CH 4 ),  dan  menganalisis  karakteristik kompos hasil proses dekomposisi sampah organik. Penentuan kadar air menggunakan metode gravimetri, penentuan kadar volatie solid (VS) dengan pembakaran pada suhu 550°C, untuk analisis C/N rasio dan densitas  sampah  menggunakan  perhitungan  secara  matematis.  Parameter  berupa  pH  ,  suhu,  dan kelembaban dilihat dari indikator parameter yang terdapat dalam rangakaian reaktor, dan untuk analisis biogas menggunakan metode Gas Chromatography . Hasil penelitian memperlihatkan bahwa karakteristik sampah organik pasar untuk nilai kadar air sebesar 78,2%, kadar VS sebesar 33%, nilai C/N rasio sebesar 24, dan densitas sampah 230 kg/m 3 . Reaktor RL2 dengan volume awal resirkulasi 9 liter (50% volume awal)  adalah  reaktor  paling  optimum  dengan  kecepatan  peningkatan  gas  metan  setelah  resirkulasi leachate terbesar yaitu 0,87% per hari, dan penurunan gas karbon dioksida terbesar yaitu 0,86% per hari. Reduksi  sampah  pada  reaktor  RL2  juga  yang  terbesar  yaitu  77,5%.  Karakteristik  kompos  berupa  nilai kadar air pada variasi perlakuan dengan resirkulasi leachate dan perlakuan kontrol sebesar 19% – 33,6%, kadar VS sebesar 19,7% – 28,4%, dan pH dalam kisaran 7,0 – 7,25.
Kata kunci: Dekomposisi anaerob, sampah pasar, resirkulasi leachate, biogas.

## Abstract
Leachate Recirculating Effect on Organic Waste Decomposition Process Anaerobically . Solid waste is a complex problem faced by both of developing countries and developed countries   around the world. The solid waste problem is a common issue and was being global phenomenon in various country within the differences in amount and type. The growth of population has a direct proportion to the production of solid waste while the availability of  landfill is decreasing. Therefore, the technology that can minimizing decomposition  time  of  solid  waste  is  needed  so  that  the  landfill  that  available  is  enough  to  process  the solid waste disposal. The development of technology and science help people to research new alternative energies and converted into Renewable Energies that friendly for the environment. This can be combined into a solution for reducing the impact from environmental pollution and also being a potential renewable energy. In this research, leachate recirculation was done to accelerate anaerobic decomposotion time of solid waste within three treatment variations. The treatment variations is 4,5 litre (RL1), 9 litre (RL2), and 13  litre  (RL3)  for  the  beginning  volume  of  recirculation.  This  research  was  purposed  for  analyzing  the
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
characteristic of organic solid waste that produced by traditional market, analyzing the effect of leachate recirculation  to  decomposition  parameter,  discovering  the  leachate  dose  that  recirculated  to  producing methane  gas  (CH4),  and  analyzing  the  characteristic  of  the  compost  produced  by  organic  solid  waste decomposition.  The  measurement  of  water  content  is  using  gravimetric  method,  the  measurement  of volatile solid (VS) content is using combustion method in 550 C, and the analysis of C/N ratio and solid waste  density  is  using  mathematical  calculation.  The  pH  parameter,  thermal  parameter  and  humidity parameter  measured  from  parameter  indicator  in  the  reactor  series  and  biogas  analysis  is  using  Gas Chromatography method. The Result of this research shows that the characteristic of organic solid waste taken from traditional market has water content value 78,2%, VS content value 33%, C/N ratio 24 and solid waste density 230 kg/m3.The RL2 reactor with 9 litre beginning volume of recirculation (50% from the  beginning  volume)  is  the  most  optimum  reactor  within  the  methane  gas  increasing  velocity  0,87% /day  after the leachate recirculation and the biggest decreasing of the carbon dioxide 0,86% / day. The solid  waste  reduction  in  RL2  reactor  is  the  biggest  reduction  of  solid  waste    with  77,5%  .  The characteristic of compost for all treatment variations with leachate recirculation and control treatment is 19%-33,6% for water content, 19,7-28,4%  for VS content, and 7,0-7,25 for pH range.
Keywords: Anaerobic Decomposition, traditional market’s solid waste, leachate recirculation, biogas

## 1. Pendahuluan
Sampah
merupakan salah satu permasalahan kompleks yang dihadapi baik oleh negara-negara  berkembang  maupun  negara- negara  maju  di  dunia.  Masalah  sampah merupakan  masalah  yang  umum  dan  telah menjadi  fenomena  universal  di  berbagai  negara belahan dunia manapun, dengan titik perbedaannya  terletak  pada  jumlah  dan  jenis sampah  yang  dihasilkan.  Permasalahan  yang sering  terjadi  di  sekitar  masyarakat  adalah pengolahan  sampah  yang  tidak  baik  sehingga dapat  menimbulkan  gangguan  bagi  kesehatan manusia maupun bagi lingkungan sekitar. Jumlah penduduk yang semakin meningkat  berbanding  lurus  dengan  sampah yang  dihasilkan,  sedangkan  lahan  untuk pembuangan  sampah  semakin  sulit.  Sehingga diperlukan  sebuah  teknologi  yang  dapat mempersingkat waktu dekomposisi sampah agar lahan  yang  tersedia  cukup  untuk  menampung sampah  yang  dihasilkan.    Perkembangan teknologi  dan  ilmu  pengetahuan  membantu manusia  untuk  mencari  energi  alternatif.  Energi alternatif  dijadikan  energi  terbarukan  yang bersifat  ramah  lingkungan  dengan  proses produksi yang dasar dan alami. Permasalahan di atas dapat dikombinasikan menjadi sebuah solusi untuk  mengurangi  kecenderungan  dampak pencemaran  lingkungan  dan  potensi  sumber energi  terbarukan.  Sampah  organik  umumnya mengalami  proses  dekomposisi  secara  alami, tetapi dapat dipercepat dengan cara meresirkulasi cairan leachate .  Resirkulasi leachate merupakan salah  satu  upaya  untuk  mempercepat  proses degradasi  sampah  yaitu  30-50  hari  lebih  cepat daripada  tanpa  resirkulasi leachate .  Semakin
cepat  proses  degradasi  akan  mengakibatkan penurunan  volume  timbunan  sampah  di  TPA sehingga  dapat  meningkatkan  kapasitas  lahan dan  pengelolaan  TPA  serta  dapat  meningkatkan produksi gas. Selain itu, resirkulasi leachate juga dapat  mempercepat  kondisi  stabilisasi  proses pada  timbunan  sampah  di  TPA.  Penurunan  nilai BOD  dan  COD  pada leachate dapat  dijadikan indikator bahwa sampah telah stabil yaitu dengan nilai  BOD  <100  mg/L  dan  nilai  COD  <1000 mg/L (Syafrudin et al ., 2011).
Sampah  organik  memiliki  kemampuan untuk mendekomposisi sehingga menjadi senyawa  yang  lebih  sederhana  karena  adanya faktor  lingkungan  seperti  kelembaban,  iklim, suhu, tekanan, keseimbangan nutrien (rasio C/N), derajat  keasaman,  dan  homogenitas  campuran. Jumlah  presentase  sampah  organik  lebih  besar dibandingkan  sampah  anorganik,  65%  -  95% biasanya  terdiri  dari  sampah  organik  tergantung jenis kota. Resirkulasi atau penggunaan kembali leachate ke  sampah  khususnya  sampah  organik mampu  mempercepat  proses  degradasi  sampah lebih  cepat  daripada  tanpa  resirkulasi leachate sehingga  dapat  menurunkan  volume  timbunan sampah di TPA (Vaidya, 2002). Oleh karena itu, diperlukan penelitian untuk mengetahui seberapa besar pengaruh resirkulasi leachate terhadap laju degradasi sampah.
Maksud  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  pengaruh  resirkulasi leachate pada proses  dekomposisi  sampah  organik  dengan menggunakan  reaktor  sampah  anaerob  skala laboratorium.  Tujuan  dari  penelitian  ini,  antara lain:
1. Menganalisis  karakteristik  sampah  organik yang  berasal  dari  pasar  Jembatan  Lima, Jakarta Barat.
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
2. Mengetahui  dan  menganalisis  pengaruh resirkulasi leachate terhadap pH, suhu, dan kelembaban  pada  proses  dekomposisi sampah organik.
3. Mengetahui volume leachate optimum yang diresirkulasi  terhadap  terbentuknya  gas metana (CH 4 ) dari hasil proses dekomposisi sampah organik.
4. Mengetahui  karakteristik  kompos  hasil proses dekomposisi sampah organik.
Umumnya  sampah  organik  dapat  terurai secara  alami  oleh  mikroorganisme,  seperti  sisa makanan,  sisa  sayuran,  sisa  buah-buahan, kotoran,  kain,  karet,  kulit  dan  sampah  halaman (Tchobanoglous  et.al,  1993).  Pada  sampah organik  terdapat  suatu  proses  alamiah  dimana terjadi  proses  biokimia  yang  menggunakan mikroorganisme  untuk  mendekomposisi  sampah secara  cepat  (Zupancic,  2012).  Sampah  organik dibedakan menjadi sampah organik yang mudah membusuk  (misal:  sisa  makanan,  sampah sayuran  dan  kulit  buah)  dan  sampah  organik yang tidak mudah membusuk (misal: plastik dan kertas).Sampah  organik  bisa  dijadikan  bahan baku yang dapat menghasilkan energi terbarukan ( renewable ) dalam bentuk biogas. Sampah  organik  yang  berasaldari  pasar adalah  sisa-sisa  tanaman  (seperti  daun,  batang, buah,  umbi),  hewan,  atau  kotoranya.  Sampah pasar  berupa  daun  dan  batang  misalnya kangkung,  bayam,  kol,  batang  singkong,  dan sawi,  dan  sampah  berupa  buah  dan  umbi misalnya  wortel,  ubi,  terung,  dan  lain sebagainya.  Sampah  organik  dari  hasil  kegiatan pasar merupakan salah satu dari alternatif bahan baku untuk pembuatan biogas (Anggraini, 2012).

## Pengolahan Sampah Organik Anaerob
Pengolahan  sampah  organik  secara  anaerob merupakan  proses  penguraian  senyawa  organik oleh  mikroorganisme  tanpa  kehadiran  oksigen. Senyawa organik menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme,  yang  kemudian  dikonversi menjadi  materi  teroksidasi,  sel  baru,  energi  dan gas-gas  sebagai  produk  akhir  seperti  metan  dan karbondioksida  (Lastella  et  al.,  2002  dalam Khalid 2011). Menurut  Metcalf  and  Eddy,  2003,  secara umum  alur  proses  pengolahan/digestisampah organik  sampai  menjadi  biogas  dimulai  dengan proses fermentasi. Pencernaan tergantung kepada kondisi  reaksi  dan  interaksi  antara  bakteri methanogens , non-methanogens dan  limbah organik  yang  dimasukkan  sebagai  bahan input/feedstock kedalam digester. Proses dekomposisi  materi  organik  disimpulkan  secara sederhana  melalui  tiga  tahap  yaitu  hidrolisis,
asidifikasi  ( acydproduction ),  dan  metanogenesis ( biogas production ).

## Bioaktivator
Salah satu upaya untuk mempercepat proses dekomposisi,  menurut  Indriani  (2000),    adalah dengan  menambahkan  bahan  pengaktif  pada proses  dekomposisi  tersebut,  atau  yang  biasa disebut  bioaktivator.  Bioaktivator  adalah  bahan yang  mengandung  mikroorganisme  efektif  yang secara  aktif  dapat  membantu  mendekomposisi dan  memfermentasi  sampah  organik.  Selain  itu bioaktivator  juga  dapat  menghasilkan  energi, misalnya pada proses pembuatan biogas. Bioaktivator  merupakan  mikroorganisme pengurai  sampah  materi  organik  yang  telah dioptimasi  dan  dikemas  dalam  berbagai  bentuk. Secara garis besar pada setiap jenis bioaktovator mengandung  berbagai  jenis  mikroorganisme bermanfaat,  seperti  bakteri,  jamur,  fungi,  ragi, dan  mikroorganisme  lain  yang  tidak  bersifat antagonis dan kompetitif.

## Biogas
Biogas  adalah  gas  mudah  terbakar ( flammable )  yang  dihasilkan  dari  proses fermentasi  bahan-bahan  organik  oleh  bakteri- bakteri  anaerob  (bakteri  yang  hidup  dalam kondisi kedap udara).Gas ini sering dimanfaatkan untuk pemanas, memasak, pembangkit  listrik  dan  transportasi.  Proses pembuatan  biogas  dilakukan  secara  fermentasi yaitu  proses  terbentuknya  gas  metana  dalam kondisi anaerob dengan bantuan bakteri anaerob di dalam suatu digester sehingga akan dihasilkan gas metana (CH 4 ) dan gas karbon dioksida (CO 2 ) yang  volumenya  lebih  besar  dari  gas  hidrogen (H 2 ), gas nitrogen (N 2 ) dan asam sulfida (H 2 S).

## 2. Metodologi Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Juni 2014 sampai  dengan  bulan  Januari  tahun  2015  di Workshop dan  Laboratorium  Lingkungan,
Jurusan  Teknik  Lingkungan,  FALTL,  Kampus A,  Universitas  Trisakti,  Jakarta.Skema  reaktor dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini:
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al.,
JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122

## Gambar 1 Skema Reaktor Sampah
Gambar 2 Diagram Tahapan Alir Penelitian Pada penelitian ini variasi volume leachate yang di resirkulasi terdiri dari :
RL 0 =   50  kg  sampah  organik  sebagai kontrol (tanpa resirkulasi)
RL 1 =  50  kg  sampah  organik  +  4,5    liter leachate (25% volume awal) RL 2 =   50  kg  sampah  organik  +  9  liter leachate (50% volume awal)
RL 3 =   50  kg  sampah  organik  +  13,5  liter leachate (75% volume awal) Parameter penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Parameter Penelitian
No. Parameter Satuan Metode 1. Suhu ˚C Pengukuran dengan Termometer 2. pH - Pengukuran dengan pH meter 3. Kelembaba n - Pengukuran dengan Humiditymeter 4. Kadar Air % Gravimetri 5. Biogas % volume Metode Gas Chromatography

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Hasil Analisis Karakteristik Sampah Organik
Analisis  karakteristik  sampah  organik meliputi  karakteristik  fisik  dan  karakteristik kimia.  Karakteristik  fisik  meliputi  komposisi sampah  dan  densitas  sampah,  sedangkan karakteristik  kimia  sampah  meliputi  parameter kadar  air,  C/N  rasio,  dan Volatile  Solid (VS).
Hasil  analisis  karakteristik  sampah  organik dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil Analisis Karakteristik Sampah Organik No. Komponen Satuan Jumlah 1. Sayuran: % 92,20 Sawi Putih % 35,45 Daun Kembang Kol % 34,25 Caisim % 14,10 Kulit Jagung % 8,40 2. Buah-buahan % 4,18 Tomat % 2,20 Wortel % 1,98 3. Daun-daunan/rumput- rumputan % 3,62 Total % 100 4. Kadar Air % 78,2 5. C/N Rasio 24 6. Densitas kg/m ³ 230 7. Volatile Solid (VS) % 33
Sampah  organik  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  merupakan  sampah  baru  yang berasal dari Pasar Jembatan Lima, Jakarta Barat. Persentase  komposisi  sampah  terbesar  dalam penelitian  ini  yaitu  sampah  sayuran  sebesar 92,2%, hal ini dikarenakan sampah organik yang berasal  dari  Pasar  Jembatan  Lima,  Jakarta  Barat menghasilkan  sampah  organik  sayuran  lebih banyak  dibandingkan  dengan  sampah  organik lainnya.
Densitas  sampah  dalam  penelitian  sebesar 230 kg/m 3 . Beberapa studi memberikan densitas sampah  di  sebesar  50  –  250  kg/m 3
(Tchobanoglous et.al 1993). Hal ini menyatakan bahwa  nilai  densitas  sampah  dalam  penelitian sesuai  dengan  densitas  berdasarkan  literatur. Semakin  besar  densitas  sampah  akan  lebih mempercepat produksi metan karena mengurangi masuknya oksigen ke dalam sistem.
Berdasarkan  hasil  analisis  laboratorium, kadar  air  sampah  organik  pada  penelitian  ini sebesar  78,2  %.  Kadar  air  yang  terkandung dalam  reaktor  harus  tepat  yaitu  dalam  kisaran 40%  –  50  %  karena  air  berperan  penting  dalam pembentukan  biogas.  Jika  kadar  air  didalam reaktor  ini  tidak  tepat  dapat  menyebabkan produksi  biogas  menurun,  karena  bakteri  metan tidak  mendapatkan  suplai  nutrisi  yang  cukup,
dapat juga disebabkan karena adanya bakteri lain yang berkembang dalam digester.
Nilai C/N rasio dalam penelitian ini sebesar 24,  nilai  C/N  rasio  termasuk  dalam  kisaran kondisi  optimum    dalam  produksi  biogas.  Nilai C/N  rasio  penelitian  sesuai  dengan  penelitian Guermoud  et  al.  (2009)  dalam  Khalid  (2011) yang  mengatakan  bahwa  C/N  rasio  yang optimum  dalam  pengolahan  anaerob  sampah sayuran  dan  sampah  buah-buahan  sebesar  22  – 25 dan C/N rasio optimum sebesar 20 – 35. Volatile  Solid untuk  bahan  organik.  Kadar VS sampah organik dalam penelitian ini sebesar 33%.Menurut  Tchobanoglous  (1993),  kadar volatil  sampah  dalam  rentang  40%  –  60%, berdasarkan  teori  Tchobanoglous  (1993)  kadar VS  penelitian  belum  memenuhi  kadar  optimum dalam proses dekomposisi sampah organik.

## a. Hasil  Pengukuran  Parameter  Selama Proses Dekomposisi Sampah Organik
Dalam  proses  dekomposisi  sampah  secara anaerob,  mikroorganisme  berperan  penting dalam  mendegradasi  senyawa-senyawa  organik. Mikroorganisme dapat hidup pada pH, suhu, dan kelembaban yang optimum agar dapat mendekomposisi  sampah  secara  optimal.  Dalam penelitian  ini  penambahan  bioaktivator  berupa EM4  bertujuan  agar  proses  dekomposisi  dapat berlangsung  secara  optimum  karena  dalam larutan  EM4  terdapat  mikroorganisme  yang dapat  mendekomposisi  sampah  organik  secara anaerobik.

## Hasil Pengukuran pH
Perubahan pH bahan selama berlangsungnya proses  dekomposisi  sampah  dapat  dilihat  pada Gambar 3.

## Gambar 3 Perubahan pH Bahan Selama Proses Dekomposisi
Dari  gambar  di  atas  dapat  diketahui  bahwanilai pH  selama  proses  dekomposisi  sampah    pada reaktor RL1 berkisar antara 5,5-7,5, reaktor RL2 berkisar  antara  6-7,  reaktor  RL3  berkisar  antara 6-7,5  dan  reaktor  RK    berkisar  antara  6-7,5.
Keadaan  ini  masih  berada  dalam  kisaran  pH optimum  dalam  pengolahan  sampah  organik secara anaerob. Menurut Yuwono (2006) kisaran pH yang memungkinkan aktivitas mikroorganisme  berjalan  optimal  berada  pada kisaran 6-7,5.

## Hasil Pengukuran Suhu
Perubahan suhu
bahan selama berlangsungnya  proses  dekomposisi  sampah dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar  4  Perubahan  Suhu  Bahan  Selama Proses Dekomposisi
Berdasarkan  gambar  di  atas  diketahui bahwa  temperatur  bahan  mengalami  perubahan selama  proses  dekomposisi  berlangsung,  hal  ini terjadi  karena  adanya  proses  yang  berkaitan dengan  aktivitas  mikroorganisme.  Temperatur bahan  pada  penelitian  ini  berkisar  antara  (32- 36)°C. Temperatur ideal untuk proses pembentukan  biogas  adalah  pada  kisaran  (25- 35)°C  (Metcalf  and  Eddy,  2003),  sehingga keadaan  pada  penilitian  ini  masih  berada  dalam kisaran temperatur optimum dalam pembentukan gas metan.
Temperatur  pada  minggu  ke-1  untuk reaktor  RL1  berkisar  antara  (32-33)°C,  reaktor RL2  berkisar  antara  (32-32,5)°C,  reaktor  RL3 tetap  berada  pada  temperatur  33°C,  dan  reaktor RK berkisar antara (32-33)°C. Pada minggu ke-1 semua  reaktor  berada  pada  kisaran  (32-33)°C. Menurut  Dublein  dan  Steinhauser  (2008)  fase hidrolisis  pada  proses  dekomposisi  sampah organik berkisar antara (25-35)°C.
Temperatur  pada  minggu  ke-2,  ke-3,  dan ke-4 cenderung mengalami kenaikan pada setiap reaktor.  Pada  reaktor  RL1  temperatur  berkisar antara  (33-35,5)°C,  reaktor  RL2  berkisar  antara (33-36)°C,  reaktor  RL3  berkisar  antara  (33- 35,5)°C,  dan  reaktor  RK  berkisar  antara  (33- 35,5)°C.  Temperatur  semua  reaktor  berkisar antara  (33-35)°C.  Menurut  Dublein  dan Steinhauser (2008) fase asidogenesis pada proses
5 6 7 8 9 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 pH Hari ke- RK RL1 RL2 RL3
29 31 33 35 37 39 41 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 Te m pe ra tu r ( °C) Hari ke- RL1 RL2 RL3
RK
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
dekomposisi sampah organik berkisar antara (25- 35)°C, sehingga temperatur yang cenderung naik masih berada pada kisaran fase asidogenesis.
Temperatur  pada  minggu  ke-5  berada pada  titik  tertinggi  selama  peniltian  ini berlangsung.  Temperatur  pada  reaktor  RL1 berkisar antara (35-36)°C, reaktor RL2,RL3, dan RK  berkisar  antara  (35,5-36)°C.  Temperatur yang  mengalami  kenaikan  menunjukkan  bahwa proses  dekomposisi  sampah  organik  telah memasuki fase metanogenesis. Menurut Dublein dan Steinhauser (2008) fase metanogenesis pada proses  dekomposisi  sampah  organik  berkisar antara (25-40)°C.
Temperatur  pada  minggu  ke-6,  ke-7,  dan  ke  -8 menunjukkan  penurunan  secara  perlahan. Temperatur  pada  reaktor  RL1,RL3  berkisar antara  (33-36)°C,  reaktor  RL2  berkisar  antara (32-35,5)°C, dan reaktor RK berkisar antara (32- 36)°C. Meskipun temperatur cenderung menurun pada  minggu  ke-6,  ke-7,  dan  ke-8,  temperatur masih  berada  pada  kisaran  fase  metanogenesis menurut Dublein dan Steinhauser (2008).

## Hasil Pengukuran Kelembaban
Perubahan  kelembaban  bahan  selama berlangsungnya  proses  dekomposisi  sampah dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar  5  Perubahan  Kelembaban  Bahan Selama Proses Dekomposisi
Berdasarkan  gambar  di  atas  dapat  diketahui bahwa  kelembaban  bahan  selama  proses dekomposisi sampah organik adalah pada kisaran 50%-80%,  keadaan  ini  masih  berada  dalam kisaran kelembaban
optimumdalam pembentukan  gas  metan.  Menurut  Indriani (2000)  kelembaban  optimum  untuk  proses pembentukan biogas berkisar antara 40%-60%.
b. Pengaruh  Variasi  Perlakuan  Terhadap Terbentuknya Biogas
Dalam  penelitian  ini  analisis  kandungan biogas meliputi gas hidrogen (H 2 ), metana (CH 4 ), dan karbon dioksida (CO 2 ). Pengambilan sampel gas  dilakukan  sebanyak  4  kali,  yaitu  pada  hari ke-13,  hari  ke-26,  hari  ke-39,  dan  hari  ke-52. Hasil analisis biogas dapat dilihat pada Tabel 3.

## Tabel 3 Persentase Biogas
Biogas Pengambilan Ke- Reaktor (% v/v)
RK RL1 RL2 RL3
CH 4 I 1,95 1,94 1,20 1,47 II 8,79 0 8,52 19,28 III 8,11 5,79 9,96 8,51 IV 8,77 15,2 6 21,3 3 15,27
H 2
I 0,002 0,05 0,00 5 0,008 II 0,01 1,2 0,00 9 0,008 III 0,006 0,00 7 0,00 07 0,007 IV 0,07 0,00 3 0,00 7 0,008
CO 2
I 98 97,9 8 98,7 9 98,52 II 91,17 80 91,5 4 80,71 III 91,89 94,2 0 90,0 1 91,54 IV 91,22 84,7 3 78,7 0 84,72
Berdasarkan  Tabel  3  dapat  diketahui bahwa  volume  biogas  pada  pengukuran  ke-1 (hari ke-13) menunjukkan volume gas CO 2 masih sangat tinggi. Persentase gas CO 2 tertinggi terjadi pada reaktor RL2 yaitu sebesar 98,79% dan yang terendah  terjadi  pada  reaktor  RK  yaitu  sebesar 98%.  Persentase  produksi  gas  H 2 yang  tertinggi terjadi pada reaktor RL2 sebesar 0,06% dan yang terendah  terjadi  pada  reaktor  RK  sebesar 0,002%. Persentase gas CH 4 terbesar terjadi pada reaktor  RK  sebesar  1,95%  dan  yang  terendah terjadi  pada  reaktor  RL2  sebesar  1,21%. Produksi  gas  CH 4 yang  masih  rendah  dan tingginya  persentase  gas  CO 2 pada  pengukuran pertama menunjukkan bahwa proses dekomposisi  sampah  organik  ini  masih  berada pada  fase  hidrolisis,  hal  ini  didukung  juga  oleh data-data parameter yang diukur. pH bahan pada pengambilan  sampel  gas  ke-1  berkisar  antara  6- 6,75  menurut  solera  (2002)  pH  pada  tahap hidrolisis  dan  asidogenesis  berkisar  antara  5,2- 6,5.  Menurut  Deublin  dan  Steinhauser  (2008) temperatur pada tahap hidrolisis dan acidogenesis berkisar antara (25-35) ˚C.
30 50 70 90 110 1 5 9 1317212529333741454953 Ke le m ba ba n Hari Ke- RL1 RL2 RL3
RK
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
Volume  biogas  pada  pengukuran  ke-2 (hari  ke-26)  menunjukkan  persentase  gas  CO2 masih sangat tinggi. Persentase gas CO 2 tertinggi terjadi  pada  reaktor  RL2  sebesar  91,54%  dan yang  terendah  terjadi  pada  reaktor  RL1  sebesar 80%.  Persentase  produksi  gas  H 2 yang  tertinggi terjadi pada reaktor RL1 sebesar 1,2% dan yang terendah  terjadi  reaktor  RL3  sebesar  0,009%. Persentase  gas  CH 4 terbesar  terjadi  pada  reaktor RL3  sebesar  19,28%  dan  yang  terendah  terjadi pada  reaktor  RL1  sebesar  0%.  Pada  pengukuran gas  CH 4 kemungkinan  terjadi  kesalahan  dalam pengukuran  sampel  karena  tinggi  nya  gas  CH 4 pada  reaktor  RL3  jika  dibandingkan  dengan reaktor lainnya dan tidak ditemukannya gas CH 4 pada  reaktor  RL1.  Pada  pengukuran  sampel  gas ke-2  proses  dekomposisi  sampah  organik menunjukkan  bahwa  masih  berada  pada  fase asidogenesis.  Volume  biogas  pada  pengukuran ke-3  (hari  ke-39)  menunjukkan  persentase  gas CO 2 sangat  tinggi.  Persentase  gas  CO 2 tertinggi terjadi  pada  reaktor  RL1  sebesar  94,21%  dan yang  terendah  terjadi  pada  reaktor  RL2  sebesar 90,01%.  Persentase  produksi  gas  H 2 yang tertinggi  terjadi  pada  reaktor  RL1  dan  RL3 sebesar  0,008%  dan  yang  terendah  terjadi  pada reaktor RL2 sebesar 0,001%. Persentase gas CH 4 terbesar  yaitu  pada  reaktor  RL2  sebesar  9,96% dan  yang  terendah  yaitu  pada  reaktor  RL1 sebesar 5,79%.
Produksi biogas
pada pengukuran keempat (hari ke-52) menunjukkan produksi gas CO 2 mengalami  penurunan,  dan  diikuti  dengan produksi  gas  CH 4 yang  mengalami  peningkatan. Persentase gas CO 2 tertinggi terjadi pada reaktor RK  sebesar  91,228%  dan  yang  terendah  terjadi pada  reaktor  RL2  sebesar  78,71%.  Persentase produksi  gas  H 2 yang  tertinggi  terjadi  pada reaktor  RK  sebesar  0,07%  dan  yang  terendah terjadi  pada  reaktor  RL1  dan  RL3  sebesar 0,002%.  Persentase  gas  CH 4 terbesar  yaitu  pada reaktor  RL2  sebesar  21,34%  dan  yang  terendah yaitu  pada  reaktor  RK  sebesar  8,77%.  Pada pengukuran  keempat  menunjukkan  kenaikan produksi  gas  CH 4 dan  penurunan  produksi  gas CO 2 ,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  proses dekomposisi  sampah  organik  pada  penelitian  ini telah  memasuki  fase  metanogenesis , hal  ini didukung juga oleh parameter pH dan temperatur yang  telah  diukur  pada  minggu  ke-6,  ke-7,  dan ke-8  atau  sebelum  pengambilan  sampel  ke-4 menunjukkan  bahwa  pada  hari  ke-52  proses dekomposisi telah berada pada fase metanogenesis .
Pengaruh  Terhadap  Produksi  Gas  Metana (CH 4 )
Berdasarkan  data  persentase  biogas  pada Tabel 3, dapat terlihat perubahan kandungan gas metana dalam biogas yang terjadi selama proses dekomposisi berlangsung pada Gambar 6.

## Gambar 6 Perbandingan Gas Metan Pada Reaktor RK, RL1, RL2, RL3
Berdasarkan  gambar  di  atas  dapat  diketahui bahwa  reaktor  RL2  adalah  reaktor  yang  paling tinggi  kecepatan  kenaikan  produksi  gas  metan setelah  dilakukan  resirkulasi leachate ,  yaitu sebesar 0,87% per hari. Kecepatan kenaikan pada reaktor RL1 adalah 0,72% per hari, reaktor RL3 adalah  0,53%  per  hari,  dan  yang  terkecil  terjadi pada reaktor RK yaitu 0,05% per hari.
c. Hasil Proses Dekomposisi Sampah Organik
Proses dekomposisi sampah organik dengan bantuan  mikroorganisme  akan  mengasilkan produk  dalam  bentuk  padatan,  cairan,  dan  gas. Padatan  yang  dihasilkan  berupa  kompos,  cairan yang dihasilkan berupa leachate , dan  gas berupa H 2, CH 4 ,  dan  CO 2 .  Hasil  proses  dekomposisi sampah  organik  dalam  penelitian  dapat  dilihat pada Gambar 7.

## Kompos
Hasil akhir dari proses dekomposisi sampah organik pada penelitian ini berupa kompos. Berat akhir  kompos  merupakan  berat  kompos  setelah mengalami  penguraian,  yang  diukur  pada  akhir proses  dekomposisi.  Berat  akhir  kompos  dapat dilihat pada Tabel 4.
0 5 10 15 20 25 0 1 2 3 4 % Pengukuran ke- RK RL1 RL2 RL3
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
Gambar  7  Hasil  Proses  Dekomposisi  Sampah Organik Tabel 4 Berat Akhir Kompos pada Penelitian Variasi Berat Akhir Kompos (kg) % Reduksi Sampah RK 16 68% RL1 14 72% RL2 9 82% RL3 12,5 75%
Berdasarkan  tabel  4  kompos  akhir  yang dihasilkan  pada  setiap  reaktor  memiliki perbedaan  berat.  Pada  reaktor  yang  diresirkulasi leachate (RL1,  RL2,  RL3)  berat  kompos  lebih ringan  jika  dibandingkan  dengan  reaktor  RK. Berat akhir kompos pada reaktor RK sebesar 16 kg  sedangkan  untuk  reaktor  yang  di  resirkulasi leachate berkisar  antara  9  kg-14  kg.    Reduksi sampah  terbesar  terjadi  pada  reaktor  RL2  yaitu sebesar  82%  dan  yang  terendah  reaktor  RK sebesar 68%. Hal ini membuktikan bahwa proses dekomposisi  sampah  organik  dengan  resirkulasi leachate lebih  efektif  dibandingkan  tanpa resirkulasi leachate karena  semakinn  banyak jumlah  bahan  yang  terurau  atau  terdegradasi maka semakin sedikit kompos yang dihasilkan.Karakteristik kompos yang dihasilkan dari  proses  dekomposisi  yakni  berupa  kadar  air dan kadar Volatile Solid (VS) dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil Analisis Karakteristik Kompos
No.  Komponen Variasi Perlakuan RK  RL1  RL2  RL3 1. Kadar Air (%) 19 23,6  20,1 29 2. Volatile Solid (%) 26,4  19,3  27,2  25,2 3. pH 7 7 7,25 7
Pada Tabel 5 terdapat perbedaan kadar air kompos  pada  setiap  reaktor.  Kadar  air  kompos terbesar  berada  pada  reaktor  RL3  sebesar  29% dan  yang  terkecil  berada  pada  reaktor  RK sebesar  19%.  Jika  dibandingkan  dengan  SNI nomor  19-7030-2004  yang  menyatakan  bahwa kadar  air  maksimum  untuk  kompos  adalah  50% maka  kompos  yang  dihasilkan  pada  semua reaktor masih memenuhi standar yang ditetapkan.
Kadar Volatile  Solid (VS)  kompos  untuk semua  reaktor  lebih  rendah  jika  dibandingkan dengan  nilai  VS  awal  yang  sebesar  33%.  Nilai VS  terbesar  berada  pada  reaktor  RL2  sebesar 27,2%  dan  yang  terendah  pada  reaktor  RL1 sebesar  19,3%.  Penurunan  kadar  VS  terjadi akibat  adanya  proses  dekomposisi  sampah organik oleh mikroorganisme.
Nilai  pH  kompos  pada  penelitian  dalam kisaran  7,0  –  7,25.  Berdasarkan  SNI  19-7030- 2004 pH optium untuk kompos minimal sebesar 6,8  dan  maksimal  sebesar  7,49.  Hal  ini  dapat dikatakan pH kompos masih memenuhi standar .

## Leachate
Leachate (air  lindi)  terbentuk  dari  proses dekomposisi  sampah  akibat  aktivitas  mikroba yang mengubahnya menjadi bentuk organik yang lebih sederhana. Selayaknya benda cair, leachate ini  akan  mengalir  ke  tempat  yang  lebih  rendah, pada  penelitian  ini leachate akan  mengalir menuju  ruang  lindi  yang  berada  pada  bagian terbawah reactor.
Pada  penelitian  ini  volume leachate terbesar pada  reaktor  RL3  yaitu  sebesar  34  liter, sedangkan  yang  terkecil  pada  reaktor  RK  yaitu sebesar  13,5  liter.  Banyaknya leachate pada reaktor  RL3  diakibatkan  karena  volume resirkulasi  pada  reaktor  RL3  lebih  besar dibandingkan dengan reaktor lainnya.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan maka dapat disimpulkan:
1. Karakteristik sampah organik yang meliputi kadar  air,  kadar Volatile  Solid (VS),  C/N rasio,  dan  densitas  masih  dalam  kisaran optimum untuk proses dekomposisi sampah secara  anaerob.  Kadar  air  sebesar  78,2%, kadar  VS  sebesar  33%,  nilai  C/N  rasio sebesar 24, dan densitas sampah 230 kg/m 3 .
2. Setelah resirkulasi leachate pH bahan pada reaktor  dengan  variasi  volume  resirkulasi leachate cenderung  lebih  rendah  bila dibandingkan  dengan  reaktor  kontrol, terutama  pada  minggu  ke-5.  Nilai  pH  pada
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
reaktor dengan resirkulasi leachate berkisar antara  5,5-6,5,  sedangkan  reaktor  kontrol berkisar  antara  6,75-7.  Nilai  kelembaban bahan  dengan  variasi  volume  resirkulasi leachate cenderung  lebih  tinggi  bila dibandingkan  dengan  reaktor  kontrol. Kelembaban  bahan  pada  reaktor  dengan resirkulasi leachate berkisar  antara  60%- 80%,  sedangkan  reaktor  kontrol  berkisar antar 40%-60%. Temperatur tidak menunjukan hasil yang berbeda nyata, yaitu berkisar antara 32˚C – 36˚C.
3. Reaktor  RL2  dengan  volume  awal resirkulasi  9  liter  adalah  reaktor  paling optimum  dengan  kecepatan  peningkatan gas  metan  setelah  resirkulasi leachate sebesar 0,87% per hari, dan penurunan gas karbon  dioksida  sebesar  0,86%  per  hari. Reduksi  sampah  pada  reaktor  RL2  juga yang terbesar yaitu 77,5%.
4. Karakteristik kompos hasil proses dekomposisi  sampah  organik  berupa  kadar air, kadar VS, dan pH masih dalam kisaran optimum kualitas kompos berdasarkan SNI 19-7030-2004,  nilai  kadar  air  pada  semua reaktor  sebesar  19%  –  29%,  kadar  VS sebesar  19,3%  –  27,2%,  dan  pH  dalam kisaran 7,0 – 7,25.

## Daftar Pustaka
Anggraini,  D.  2012.  “Pengaruh  Jenis  Sampah, Komposisi  Masukan,  dan  Waktu Tinggal  Terhadap  Komposisi  Biogas Dari  Sampah  Organik”.  Universitas Sriwijaya, Palembang. Deublein, D., Steinhauser, A. 2008. Biogas from Waste  and  Renewable  Resource,  An Introduction .  Wiley  –  VCH  Verlag GMBH  &  Co.  KgaA,  Weinheim, Germany.
Hermawan, B., Lailatul Q., Candrarini P., Evan,
P. S., 2007. Sampah Organik Sebagai Bahan Baku Biogas. http: // www.chemistry.org. Akses : 22 maret 2015 . Juli Soemirat Slamet, 1994 , Kesehatan Lingkungan , Percetakan Gadjah Mada Press.
Khalid,  A.  (2011).  “The  Anaerobic  digestion  of Solid Organic Waste” .Journal of Waste Management . Vol. 31, pp. 1737-1744.
Lay, J.J., Y.Y. Li, T. Noike, J. Endo, S. Ishimoto. 1997. Analysis of Environmental
Factors  Affecting  Methane  Production from High-Solids Organic Waste. Water
Science  Technology,  Vol.  36,  No.  6-7, pp:493-500. Elsevier Science Ltd.
Loncnar, M., Zupanc, M. Bukovec,P “Fate of Saline Ions in a Planted Landfill Site with Leachate Recieculation”. Waste Management 30:1110-118. Manik, K.E.S, 2003 Pengelolaan Lingkungan
Hidup. Djambatan. Jakarta Metcalf dan Eddy, 1991. Wastewater Engineering, Treatment, Disposal and Reuse .  3 rd Edition,  McGraw  Hill Inc: New York, USA. Metcalf  and  Eddy  Inc.  2003. Wastewater Engineering, Treatment, Disposal and Reuse .  4 th Edition,  McGraw  Hill Inc: New York, USA.
Priyambada,  I.  B.  2010.  Pengomposan  dengan Menggunakan  Lumpur  dari  Instalasi Penglahan  Air  Limbah  Industri  Kertas dan Sampah Domestik Organik. Teknik –  Vol.  28  No.  2,  158-166.  ISSN  0852- 1697.
Reinhart D.R 1998. “Full-scale Experience with Leachate Recirculating Landfills: case studies”. Waste Management & Research 14:347-365. Sanphoti, N. S., Towprayoona, P. Chaiprasert and Nopharatana, A. 2006. “The Effects of Leachate Recirculation with Supplemental Water Addition on Methane Production  and Waste Decomposition a Simulated Tropical Landfill”. Journal of Environmental Management 81:27-35 Setyorini. D, Saraswati, R. dan Kosman, E.A. 2006. Kompos dalam Pupuk Organik dan Pupuk Hayati. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber daya Lahan Pertanian. Bogor :Jawa Barat.
Solera.  R.  Romero.  L.I.  and  Sales.  D. (2002). “ Evolution  of  Biomass  in  a Two-Phase Anaerobic Treatment
Process  During  Start  –  Up” . Chemical Biochemical Engineering.
Sriharti dan Salim, T.2010. Pemanfaatan Sampah Taman (rumput-rumput) untuk Pembuatan Kompos. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. Yogyakarta, 26 Januari 2010.
Sudradjat,  R.  2006.  “Mengelola  Sampah  Kota”. Bogor.
Syafrudin. (2011).“Studi Pengaruh Aerasi dan Resirkulasi Lindi Terhadap Laju Proses Degradasi Sampah pada Bioreaktor Landfill” vol.32 No.1 Tahun 2011, ISSN 0852-1697.
Pengaruh Resirkulasi Leachate pada Proses Dekomposisi Sampah Organik Secara Anaerob, D. Indrawati et al., JTL Vol. 6 No. 5, 113 - 122
Tchobanoglous,  et.al.  (1993). Intregated  Solid Waste Management: Engineering, Principles  and  Management. McGraw- Hill, Inc. Singapore. Undang-undang Republik Indonesia Nomor 18
Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah. Vaidya, R.D. 2002. Solid Waste Degradation, Compaction and Water Holding Capacity. Thesis-Faculty of the Virginia Polythecnic Institute and StateUniversity. Virginia Wahyu  ,  Purwanta.  (2006)  “Tinjauan  Teknologi
Pengolahan Leachate di tempat Pembuangan  Akhir  (TPA)  Sampah
Perkotaan”. JAI Vol.3 No.1 2007.
Wahyuni,  Sri.  2001.  “Pengolahan  Sampah Organik  Dan  Aspek  Sanitasi“  dalam Jurnal  Teknologi  Lingkungan  BPPT, Vol. 2, No. 2, mei 2001, pp 113-118. Wahyuni Sri Eko. 2011. Studi Pengaruh Aerasi dan Resirkulasi Lindi Terhadap Laju Proses Degradasi Sampah pada Bioreactor Landfill. Jurnal TEKNIK- Vol.32 No.1 Tahun 2011, ISSN 0852- 1697.
Yuwono, Dipo. 2006. Kompos. Jakarta: Penebar Swadaya
Zupancic,  Gregor.  (2012). Management  of Organic Waste . Institute for Environmental  Protection  and  Sensors,
Slovenia.