Dasar-Dasar Perencanaan Landfill

Sampah didefinisikan sebagai limbah yang bersifat padat terdiri atas zat organik yang dianggap tidak berguna lagi dan harus dikelola agar tidak membahayakan lingkungan dan melindungi investasi pembangunan. Besarnya penduduk dan keragaman aktivitas di kota-kota metropolitan di Indonesia seperti Jakarta mengakibatkan munculnya persoalan umum dalam pelayanan prasarana perkotaan, seperti masalah persampahan saat ini. Diperkirakan hanya sekitar 60 % sampah kota-kota besar di Indonesia yang dapat terangkut ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA), yang operasi utamanya sebesar 80.235,87 ton setiap hari, penanganan sampah yang diangkut dan dibuang ke TPA adalah sebesar 4,2 % yang dibakar sebesar 37,6 % ,yang dibuang ke sungai 4,9 % dan tidak tertangani sebesar 53,3 % (PU, 2006).

Selama ini sebagian besar masyarakat masih memandang sampah sebagai barang sisa yang tidak berguna, bukan sebagai sumber daya yang perlu dimanfaatkan. Masyarakat dalam mengelola sampah masih bertumpu pada pendekatan akhir (end-of-pipe), yaitu sampah dikumpulkan, diangkut, dan dibuang ke tempat pemrosesan akhir sampah. Padahal, timbunan sampah dengan volume yang besar di lokasi tempat pemrosesan akhir sampah berpotensi melepas gas metan (CH4) yang dapat meningkatkan emisi gas rumah kaca dan memberikan kontribusi terhadap pemanasan global. Agar timbunan sampah dapat terurai melalui proses alam diperlukan jangka waktu yang lama dan diperlukan penanganan dengan biaya yang besar (UU No 18, 2008)

Persetujuan Rancangan Undang-Undang (RUU) tentang Pengelolaan Sampah untuk ditetapkan menjadi Undang-Undang oleh DPR-RI diharapkan membawa perubahan yang mendasar dalam tata-kelola sampah di Tanah Air, salah satunya adalah penutupan semua TPA (Tempat Pembuangan Akhir) yang menggunakan sistem penimbunan terbuka dalam waktu lima tahun ke depan.

Beberapa langkah dalam mendesign sebuah sanitary landfill adalah excavate land, menambahkan compacted clay layer ataupun geomembran untuk mencegah kontaminan mencemari tanah, dan menginstal leachate collection pipe. Untuk fase berikutnya adalah menimbun sampah seiring dengan pemasangan gas collector pipe. Setelah landfill telah terisi penuh maka landfill dapat ditutup dengan final cover untuk menghindari air masuk ke dalam landfill (UMUC, 2009).

Landfilling

Penyingkiran limbah ke dalam tanah (land disposal) merupakan cara yang paling sering dijumpai dalam pengelolaan limbah. Cara penyingkiran limbah ke dalam tanah dengan pengurugan atau penimbunan dikenal sebagai landfilling, yang diterapkan mula-mula pada sampah  kota. Cara ini dikenal sejak awal tahun 1900-an, dengan nama sanitary landfill, karena aplikasinya memperhatikan aspek sanitasi lingkungan.

Definisi yang sederhana tentang sanitary landfill adalah metode pengurugan sampah ke dalam tanah, dengan menyebarkan sampah secara lapis per-lapis pada sebuah site (lahan) yang telah disiapkan, kemudian dilakukan pemadatan dengan alat berat, dan pada akhir hari operasi, urugan sampah tersebut kemudian ditutup dengan tanah penutup (Damanhuri, 2008).

Jenis Landfill

Berdasarkan kondisi site

Design landfill mempunyai beberapa design dasar. Diantara design tersebut adalah area method, trench method, dan ramp method (Government Engineering, 2006).

Area method sangat cocok untuk site dimana tidak ada natural slopes. Method ini bisa diaplikasikan pada canyon, lembah, ataupun bekas penambangan. Membuang sampah pada canyon site membutuhkan konstruksi sistem drainase runoff water sebelum sampah ditempatkan. Pada area method sampah ditempatkan per layer, dikompaksi, dan kemudian diberi cover.alat berat seperti track ataupun landfill compactor menyebarkan dan mengkompaksi material. Soil untuk daily cover harus diambil dari lokasi lain menggunakan articulated truck (Government Engineering, 2006).

Trench method sangat cocok digunakan untuk flat ataupun tanah dengan sedikit slope dimana groundwater jauh dibawah permukaan tanah. Soil mudah untuk excavate dan cocok untuk cover soil harus dipunyai site terpilih. Ketersediaan cover soil tanpa biaya besar untuk dan peralatan serta usaha mendapatkannya adalah kelebihan terbesar metode ini. Tetapi metode ini juga mempunyai kekurangan jika cover soil lebih banyak diexcavated dan tidak bisa langsung digunakan maka cover soil harus ditampung terlebih dahulu dan dipindahkan dengan biaya lebih (Government Engineering, 2006).

Ramp method adalah variasi dari area dan trench teknik. Sampah disebar dan dikompaksi pada slope eksisting. Cover material diexcavated langsung didepan sampah kemudian disebar diatasnya dan dikompaksi. Excavated area menjadi bagian dari cell hari berikutnya. Sama dengan kemajuan trench method, ramp method dipertimbangkan ideal begi beberapa operator karena mereka tidak perlu menyediakan biaya untuk cover soil dan mereka hanya perlu menangani cover soil sekali saja serta tidak perlu menyediakan tempat bagi penampungan sementara cover soil. Kedalaman dari muka air tanah tidak sepenting trench method (Government Engineering, 2006).

 

Gambar Landfilling dengan menimbun ke atas (Damanhuri, 2008)

 

 

Gambar Landfilling dengan mengupas site (Damanhuri, 2008)

 

 

Gambar Pengupasan bertahap (Damanhuri, 2008)

 

 

Gambar Landfilling mengisi lembah/cekungan (Damanhuri, 2008)

Berdasarkan karakter site (Damanhuri, 2008)

Di Perancis misalnya, hubungan karakter permeabilitas site dengan  limbah dijadikan dasar pembagian landfill.

  • Site landfill kelas 1
    • site kedap dengan nilai permeabilitas (k) < 10–7 cm/detik
    • migrasi leachate dapat diabaikan
    • untuk limbah industri, termasuk limbah B3
  • Site landfill kelas 2
    • site semi-kedap dengan nilai permeabilitas (k) antara 10 –4 sampai 10 –7 cm/detik
    • migrasi leachate lambat
    • untuk limbah sejenis sampah kota
  • Site landfill kelas 3
    • site tidak kedap dengan nilai permeabilitas (k) > 10 –4 cm/detik
    • migrasi leachate cepat
    • untuk limbah inert dengan pencemaran diabaikan

Landfill Limbah B3 di Indonesia (Damanhuri, 2008)

Peraturan Bapedal – Indonesia tentang landfill (untuk limbah B3) membagi katagori landfill limbah B3 menjadi 3 jenis, yaitu:

  • Landfill katagori I : Landfill dengan liner ganda dari geomembran HDPE, digunakan untuk limbah yang dinilai sangat berbahaya
  • Landfill katagori II : seperti katagori I, namun dengan liner geomembran tunggal.
  • Landfill katagori III : untuk limbah B3 yang dianggap tidak begitu berbahaya. Liner yang digunakan adalah clay dengan nilai permeabilitas lebih kecil dari 10–7 cm/detik. Landfill jenis ini identik dengan landfill sampah kota (sanitary landfill) yang baik.

Pengembangan Landfill (Damanhuri, 2008)

Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam mendesign sebuah landfill adalah:

  • Fase 1: penilaian site
    • Langkah 1: estimasi volume landfill yang dibutuhkan
    • Langkah 2: investigasi site
    • Langkah 3: penentuan regulasi yang terkait
    • Langkah 4: penilaian opsi landfill sebagai sumber energy
    • Langkah 5: pertimbangan penggunaan site pasca operasi
  • Fase 2: design rencana pengembangan landfill
    • Langkah 6: design area pengurugan
    • Langkah 7: pengembangan rencana pengelolaan lindi
    • Langkah 8: pengembangan rencana monitoring lingkungan
    • Langkah 9: pengembangan rencana pengelolaan gas
    • Langkah 10: penyiapan spesifikasi tanah penutup
  • Fase 3: design rencana pengoperasian
    • Langkah 11: penyiapan panduan pengoperasian
    • Langkah 12: kajian finansial untuk rencana pengoperasian
    • Langkah 13: rencana monitoring lingkungan
  • Fase 4: design tahapan pasca operasi
    • Langkah 14: Penutupan landfill
    • Langkah 15: Pemantauan pasca operasi
    • Langkah 16: Inspeksi fasilitas dan peralatan

Data yang dibutuhkan untuk perancangan landfill (Damanhuri, 2008)

Data Sekunder

  • Aspek administratif kota.
  • Aspek tata guna tanah dan tata ruang.
  • Aspek kependudukan: jumlah penduduk, laju pertumbuhan dan penyebaran.
  • Aspek prasarana dan sarana yang ada dalam daerah studi.

Data Penanganan Akhir Sampah Kota Yang Ada (Eksisting)

  • Teknik pengolahan sampah selama ini dan saat ini.
  • Data landfill:
  • sejarah, situasi lokasi lengkap dengan petanya
  • history and location data along with map location
  • karakteristik dan komposisi sampah di landfill
  • characteristic and waste structure
  • data petugas, kualifikasi dan pembagian tugasnya
  • aktivitas pemulungan sampah di landfill

Data Site

  • Pengukuran topografi:
    • Peta situasi/kontur dengan level 0,5 m (minimum), disertai profil memanjang dan melintang khususnya jalan akses
    • Situasi bangunan-bangunan yang ada
    • Situasi jalan eksisting
    • Situasi mata air/badan air lain
    • Situasi tanaman/pohon
  • Data hidrogeologi:
    • Data dari hasil bor tangan atau bor mesin tentang jenis tanah/batuan, sifat-sifat fisik, kedalaman, posisi muka air tanah.
    • Data hidrologi dan kualitas air:
      • lokasi badan air dan sumber air
      • arah aliran: dapat diperoleh dengan melakukan observasi sumur-sumur penduduk
      • melakukan sampling air di hulu dan hilir rencana, dan analisa kualitas airnya di lab
  • Data klimat dari stasiun meteorologi terdekat: data curah hujan lengkap selama paling tidak 10 tahun terakhir, arah angin, dan evaporasi.

Timbulan Lindi

Lindi adalah limbah cair yang timbul akibat masuknya air eksternal ke dalam timbunan sampah melarutkan dan membilas materi-materi terlarut, termasuk juga materi organik hasil proses dekomposisi biologis. Dari sana dapat diramalkan bahwa kuantitas dan kualitas lindi akan sangat bervariasi dan berfluktuasi. Dapat dikatakan bahwa kuantitas lindi yang dihasilkan akan banyak tergantung pada masuknya air dari luar, sebagian besar dari air hujan, disamping dipengaruhi oleh aspek operasional yang diterapkan seperti aplikasi tanah penutup, kemiringan permukaan, kondisi iklim, dan sebagainya. Kemampuan tanah dan sampah untuk menahan uap air dan kemudian menguapkannya bila memungkinkan, menyebabkan perhitungan timbulan lindi agak rumit untuk diperkirakan (Damanhuri, 2008).

 

Gambar Skema terjadinya lindi (McBean et al, 1995)

Produksi lindi bervariasi tergantung pada kondisi tahapan pengoperasian landfill, yaitu:

  1. Dalam tahap pengoperasian (terbuka sebagian): dalam tahapan ini, bagian-bagian yang belum ditutup tanah penutup akhir, baik lahan yang sudah dipersiapkan maupun sampah yang hanya ditutup tanah penutup harian, akan meresapkan sejumlah air hujan yang lebih besar.
  2. Setelah pengoperasian selesai (tertutup seluruhnya): dalam kondisi ini sampah telah dilapisi tanah penutup akhir. Tanah penutup akhir berfungsi untuk mengurangi infiltrasi air hujan, sehingga produksi juga akan berkurang.

Pendekatan yang biasa digunakan dalam memprediksi banyaknyanya lindi dari sebuah landfill adalah metode Thorntwaite dan metode HELP (dikembangkan oleh USEPA).

 

Metode neraca air dari Thorntwaite

Metode Thornwaite menggunakan penyimpanan massa dengan terlebih dahulu  menentukan segmen dari presipitasi setelah dikurangi oleh perkolasi. Metode ini menghitung presipitasi setelah jatuh ke tanah. Presipitasi dapat membentuk air permukaan runoff, mengevaporasi air langsung ke atmosphere, transpirasi air langsung ke atmosphere melalui vegetasi permukaan, atau infiltrasi melewati cover soil pada permukaan landfill (Mcbean et al, 1995).

Model Hydrologic Evaluation of Landfill Performance (HELP)

HELP model adalah bentuk quasi dua dimensional, deterministic, water routing model untuk menentukan water balances. Model HELP diadaptasi dari Hydrologic Simulation Model untuk menentukan perkolasi pada sebuah landfill EPA U.S. HELP model membutuhkan beberapa data yaitu data iklim untuk menghitung nilai potential evapotranspiration, data harian iklim, karakteristik tanah, dan spesifikasi design untuk menjalankan simulasi (Schroeder et al, 1994). Data lain dibutuhkan adalah data iklim termasuk growing season, rata – rata kecepatan angin, data kelembaban relative, temperature rata – rata, maximum leaf area index, evaporative zone depth, dan latitude.

Gas landfill

Materi organik pada landfill merupakan sumber makanan bagi bacteria untuk menghasilkan gas methane dan CO2. Landfill juga mengeluarkan sejumlah senyawa volatile berbahaya dan bau. Hal ini berpengaruh terhadap sanitasi kesehatan pada daerah di sekitar landfill. Pengaruh dari landfill ini dapat menjangkau daerah sangat luas tergantung dari kondisi topography dan iklim setempat (Fred Lee et al, 2004).

Gas landfill merupakan produk normal dari dekomposisi anaerob material di landfill. Setiap landfill mengandung materi organik decomposable material akan menimbulkan gas meskipun total volume akan bervariasi terhadap waktu. Kemampuan landfill menimbulkan gas tergantung pada banyak faktor, termasuk komposisi sampah, kelembaban, ukuran sampah, umur sampah, pH, dan temperature. Dekomposisi dan produksi gas secara teori bisa diperkirakan berlansung kontinu 30 sampai 100 tahun, tetapi secara kenyataannya produksi gas bisa terjadi pada level yang tinggi untuk periode pendek.

Komposisi gas landfill pada umumnya terdiri dari methane (CH4) dan cabon dioxide (CO2). Tabel dibawah memberikan gambaran typical komposisi gas landfill.

Tabel Typical komposisi gas (Qian et al, 2002)

References

  • Damanhuri, E. 2008. Diktat Landfilling Limbah. Institut Teknologi Bandung.
  • Departemen pekerjaan umum. 2006. Teknis konstruksi Sistem Pengelolaan Persampahan. Direktorat pengembangan penyehatan lingkungan permukiman
  • Fred Lee, G., Jones-Lee, A. 2004. Overview of Subtitle D Landfill Design, Operation, Closure and Postclosure Care Relative to Providing Public Health and Environmental Protection for as Long as the Wastes in the Landfill will be a Threat. www.gfredlee.com.
  • Government Engineering. 2006. Landfill Design and Operation, Disposal sites, the final links in the waste handling chain, are usually transfer stations and sanitary landfills. www.govengr.com
  • McBean, E., Rovers, F., Farquhar, G. 1995. Solid waste landfill engineering and design. Prentice Hall, Ink.
  • Qian, X., Koerner, R., Gray, D. 2002. Geotechnical aspects of landfill design and construction. Prentice Hall.
  • UMUC. 2009. Landfill construction model. 1996-2005 University of Maryland University College. 3501 University Blvd. East, Adelphi, MD 20783 USA. All Rights Reserved. Produced by the UMUC Center for the Virtual University and Graduate School. http://www.umuc.edu/ade/bp/envm/ 02-constr/html/ envmsim2.html. Accessed at Thursday, March 19, 2009 5:16:20 PM
  • Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18 tahun 2008 Tentang pengelolaan sampah.
About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s