“Keterlanjuran” limbah pangan (pertanian) terbawa ke kota, telah dirasakan dan menjadi fakta menurunkan kualitas sanitasi dan buruknya pengelolaan sampah kota-kota di Indonesia dan negara sedang berkembang lainnya. Karakter biomassa organik yang cepat membusuk (perishable) dan menimbulkan bau (uncontrolled fermentation) tercampur dengan jenis sampah an-organik, menghalangi kesediaan banyak orang guna memilahnya. Karenanya konfigurasi teknologi dalam metoda BiophoskkoGas, dengan tujuan konversi musnah atas sampah skala perkotaan Indonesia, “terpaksa” dilakukan pemilahan dengan conveyor (kombinasi manual dilengkapi magnetic separator). Dengan berbagai jenis terpilah berdasar karakter dan teknologi prosesnya (anorganik kering dengan gasifikasi, plastik PET bagi daur ulang industri dan plastik Non PET menghasilkan minyak bakar, serta organik dengan biodigester), metoda BiophoskkoGas mengubah sampah di perkotaan menjadi energi (biogas, Syn Gas, BBM Sintetis) dengan sisa proses pupuk organik.
Konversi material sampah, limbah dan biomassa menjadi produk baru yang memberi manfaat secara ekonomi, sosial dan lingkungan ditawarkan pada ragam teknologi (multi teknologi) dan multi skala. Pengalaman panjang PT Cipta Visi Sinar Kencana dalam penyediaan teknologi olah sampah sejak 2004, telah membawa kepada kesimpulan bahwa Biodigester, Piroliser, Komposter, Gasifier [Biophos_kkoGas], dalam berbagai konfigurasinya memberikan bukti bagi efektifitas dan efisiensi serta tercapainya mekanisme pembangunan bersih CDM (Clean Development Mechanism) pengelolaan limbah, sampah dan biomassa.
Limbah pertanian dengan karakter cepat membusuk, mengeluarkan lindi dan media tumbuh bakteri patogenik terlanjur terbawa ke kperkotaan, kemudian berakhir di TPA |
Demikian juga ketika pertanian di negara maju menyelenggarakkan handling pangan (sortasi, gradding dan packing) di sumber produksi, limbah pertanian skala besar akan berada di pusat produksi (sentra pertanian) dan itu akan sangat relevan serta efisien memanfatkan teknologi komposter serta biodigester . Karenanya dapat kita lihat pemandangan di berbagai negara maju terdapatnya reaktor biodigester skala besar ( ribuan m3) sebagai penyedia biogas dalam pembangkit listrik tenaga biomassa dan pupuk organik, berada di perdesaan dan sentra pertanian.
Komposisi Jenis Sampah di Berbagai Negara Memperlihatkan adanya Hubungan antara Tingkat Kemajuan Peradaban dengan Prosentasi Jenis Sampah |
METODA BIODIGESTER- PIROLISER- KOMPOSTER- GASIFIER [ BIOPHOS_KKOGAS]
Mengadopsi mutlak teknologi luar tanpa penyesuaian dengan kondisi lokal (reserve) tentu akan sangat beresiko. Karakter dan komposisi sampah Indonesia memerlukan konfigurasi teknologi berbeda dibanding di negara maju. Penyusunan konfigurasi aneka teknik teknologi konversi berdasar jenis dan volume sampah masing2 menjadi sangat penting. Setiap skala dan karakteristik sampah memiliki kebutuhan teknologi dan penanganan (handling) berbeda antara satu dan lainnya. Guna memperkaya khazanah berbagai pihak terkait kewenangan pengolahan sampah di Indonesia dan negara sedang berkembang pada umumnya, berikut dikenalkan metoda Biophos_kkoGas.
Tahapan Pemilahan dengan Conveyor dan Mesin Magnetic Separator dikombinasi Tenaga Manusia (Manual) |
Tahap Menyiapkan Aneka Jenis Sampah AnOrganik dan Biomassa Kering dengan Mesin Penggiling dan Penghancur Schredder Machine Guna Menghasilkan Densitas dan Kepadatan Massa Bagi Pembangkitan Energi Panas Gasifikasi |
Konfigurasi Biophos_kkogas sangat ditentukan oleh skala dan karakter sampah target. Secara umum, bagi kondisi sampah (domestik) Indonesia dan negara sedang berkembang pada umumnya akan diperlukan :
Conveyor pemilah dan pemisah logam (magnetic separator) memegang peranan penting bagi perolehan sampah per jenisnya sehingga menentukan pilihan teknologi konversi berikutnya
Mesin Penggiling dan Penghancur (Schedder Machine), Pencacah Organik dan Pencacah Plastik (Chruser) menyiapkan aneka jenis sampah anorganik dan biomassa kering menghasilkan densitas dan kepadatan massa bagi pembangkitan energi panas melalui proses gasifikasi, pirolisis dan biodigester.
Teknik Rotary Kiln Composter dalam Konversi Cepat dan Murah Jenis Organik. |
Proses Gasifikasi atas Sampah dan Biomassa Kering sangat mendukung bagi efisiennya penyediaan energi kalor dalam Menghasilkan Panas Bagi Proses Pirolisis |
Proses Granulasi Kompos Padat menjadi POG |
Berbagai alat teknologi dalam membentuk konfigurasi BiophoskkoGas tersebut dapat dipilih didasarkan pada tujuan konversi serta target volume yang direncanakan. Salah satu konfigurasi dengan ini dikenalkan pilihan teknologi dan estimasi biaya Sarana Pengolahan Sampah Biophos_kkogas WTE 350 T
Conveyor Semi Manual menggabungkan Mesin ( Magnetic Separator ) dan Tenaga Manusia |
Merujuk data komposisi sampah di berbagai daerah Indonesia, perolehan dari hasil pemilahan pada conveyor dengan tenaga manusia dan pemilah logam (magnetic separator) dari 350 ton sampah akan diperoleh 227 ton organik, 70 ton biomassa kering (kayu, kertas, kain), 25,5 ton jenis plastik lain (PS, PP,PE) dan 15 ton jenis ban, karet serta sisanya jenis plastik PET, logam dan kaca. Perolehan hasil pemilahan, setelah dilakukan mesin pencacah organik dan mesin pencacah penggiling dan penghancur karet dan plastik (schredder machine) adalah bahan baku bagi biodigester (wet process), pirolisis, komposter dan gasifier.
Estimasi bagian terbesar hasil pemilahan conveyor dan pemisah logam (magnetic separator) dari 350 ton/ hari sampah kota (municipal waste) 227.5 ton jenis organik (biowaste) diinput langsung tanpa dilakukan pencacahan kedalam Biodigester Proses Kering (Dry Fermentation). Keberadaan biodigester fermentasi kering dalam konfigurasi teknologi pengolahan sampah kota berperan besar dalam menghemat alur tahapan kerja. Tanpa pencacahan menjadi subtrat cair, materi organik (biowaste) diinput langsung biodigester menghasilkan biogas bagi pembangkit listrik tenaga biomassa (PLTBM) dan pupuk kompos organik
Output harian dari proses teknologi tersebut diantaranya energi panas keluaran gasifier yang dihabiskan bagi proses pirolisis penghasil minyak bakar ( BBM Sintetik) serta, supplai panas proses calorie fire (heat transfer) kepada fermentasi organik dalam biodigester (anaerobic digestion). Perolehan biogas adalah bahan bakar generator pembangkitan energi listrik penyedia daya bagi bekerjanya mesin (stasioner) seperti conveyor, mesin pencacah aneka material (crusher and schredder) maupun listrik bagi sarana perkotaan (monorel). Demikian pula perolehan dari reaktor pirolisis kapasitas besar per batch berupa minyak bakar (heavy oil) di aplikasi langsung bagi bekerjanya engine dan generator (stasioner). Sementara BBM Sintetik setara kerosine, solar dan bensin hasil destilasi lanjutan (refinary) dengan mesin destilator dapat digunakan bahan bakar pada mesin bergerak (mobile engine) seperti truk angkutan sampah.
Dari pengalaman panjang PT Cipta Visi Sinar Kencana di banyak pelanggan skala TPS dan TPST sejak tahun 2004 berikut hasil study literatur menunjukkan, konfigurasi Biophos_kkogas memberi jaminan pada neraca kecukupan energi (energy balance) bagi berjalannya proses pengolahan sampah kota dengan output (netto) perolehan bahan bakar (BBM Sintetik, Syn Gas, Biogas) dan listrik dari konversi bahan anorganik serta, kompos (granul, serbuk, cair) hasil konversi dari jenis sampah organik. Mekanisme bersih (zero waste) pengolahan sampah kota dengan output netto kompos akan sejalan dengan prinsip nir sampah (zero waste) bagi berlangsungnya siklus nutrisi organik.
Pembangkitan energi listrik dari keresediaan bahan bakar (biogas, Syn Gas) dapat dipilih disesuaikan dengan Neraca Energi dan perhitungan atas kebutuhan (KWH) dan keperluan beban terpasang. Ketika terdapat kesesuaian dengan mekanisme Feed in Tariff dengan PLN, terdapat pilihan generator biogas mulai 5 KW hingga 1.200 KW/ 1.2 MW. Pilihan lain dari penggunaan tenaga listrik sampah tanpa kerumitan prosedur dengan PLN bisa digunakan guna daya kereta listrik.
SKEMA PROSES PENGOLAHAN
Konfigurasi besaran skala berbagai teknologi didasarkan pada jumlah per jenis sampah akan memberikan peran pada besaran tingkat pengembalian investasi, berlangsungnya mekanisme bersih (CDM) maupun luasan lahan diperlukan. Sebagai misal, pada tabel 3, diperlihatkan besaran 350 ton sampah kota dengan komposisi diatas, perolehan (output) materi akan memberi efektifitas dan efisiensi pada sistem keseluruhan.
Perolehan minyak bakar ( BBM Sintetis) dari proses pirolisis adalah bahan bakar bagi generator penyedia daya listrik peralatan dan penerangan maupun bahan bakar truk pengangkut sampah. Demikian juga output biogas dari biodigester, setelah dimurnikan Methan Purifier dan dikompresi oleh Oilles Compressor dalam tabung bertekanan, adalah bahan bakar bagi kendaraan angkutan (mobile engine). Demikian juga kebutuhan energi panas bagi proses pirolisis akan sepenuhnya dipenuhi oleh proses gasifikasi atas jenis biomassa dan sampah kering ( kayu, kertas, kain perca) dalam reaktor gasifier.
Pengertian mekanisme bersih dalam metoda Biophos_kkogas bukan sama sekali tanpa materi keluaran sistem. Kendati sebagian materi ( plastik, ban, karet, biomassa dan sampah kering) akan terkonversi musnah menjadi energi, dalam metoda Biophos_kkogas ini tetap dipertahankan kelangsungan siklus materi organik sebagai nutrisi bagi perbaikan tanah pertanian. Perolehan kompos adalah keniscayaandari proses fermentasi (an-aerobik) biodigester ( dry and wet) maupun dekomposisi (proses aerobik) sampah organik dalam komposter. Pada kondisi pemanfaatan kompos dilakukan dalam area sama di lokasi pengolahan sampah, misalnya dengan membangun pertanian kota (urban farming), perolehan akhir tempat pengolahan sampah terpadu (TPST, ITF, SPA, TPA) adalah bahan pangan (ikan, sayuran dan tanaman lainnya). Namun jika atas pertimbangan besarnya biaya lahan (mahal), kompos akan menjadi proporsi terbesar yang harus disalurkan ke luar lokasi pengolahan sampah kota, yakni dikembalikan ke sentra penghasil bahan makanan di perdesaan (pertanian) maupun program reklamasi pertambangan dan kehutanan.
PENERIMA MANFAAT DAN KEUNGGULAN
Penemuan metoda Biophos_kkogas bagi terselenggaranya mekanisme bersih (zero waste) pengolahan sampah kota akan memberi kontribusi bagi penyelesaian masalah sampah perkotaan dengan tetap memenuhi kelayakan teknik, ekonomi, sosial dan lingkungan. Besarnya perolehan biogas (CH4), Syn Gas (H2,CO) dan minyak bakar (heavy oil) sebagai subtitusi atas penggunaan energi (BBM) akan sangat berperan dalam mereduksi biaya pengolahan sampah. Demikian pula dengan konfigurasi Biophos_kkogas berorientasi konversi musnah akan mengurangi penggunaan lahan seiring dengan makin sulit dan mahalnya harga, khususnya di lokasi terdekat dengan sumber sampah di perkotaan.
Secara sosial, dengan prinsip konversi berbasis pada karakter material per jenis akan sejalan dengan peraturan perundangan pemilahan sampah. Pada kondisi sukses gerakan pemilahan berdasar jenis, konfigurasi teknologi Biodigester- Pirolisis- Komposter- Gasifier (Biophos_kkogas) tetap relevan. Terlebih dari aspek lingkungan, prinsip “one character, one technology process” akan memberi sumbangan pada penghematan BBM fosil (solar dan listrik PLN) serta pengembalian nutrisi organik kepada alam.
Penerima manfaat dari metoda Biophos_kkogas adalah para sponsor proyek baik pemerintah kota dan kabupaten sebagai pemegang kewenangan sesuai UU No 18/2008 maupun para mitra pemerintah ( investor) khususnya yang terkait dengan pengolahan sampah di tempat pengolahan sampah (TPA), SPA, ITF, penyelenggara tempat pengolahan sampah terpadu (TPST). Penyusunan estimasi investasi dan konfigurasi teknologi mekanisme bersih (zero waste) dalam pengolahan sampah skala kota bagi kondisi sampah ini diharapkan membantu para perencana pembangunan yang berkaitan dengan perencanaan tata ruang kota, perencanaan lingkungan hidup, kebersihan, sanitasi lingkungan dan kesehatan serta persampahan perkotaan (*)
Karena pada dasarnya sampah dengan aneka karakter tidak bisa diselesaikan dengan teknologi tunggal (single technology) dan di satu skala. Pengolahan sampah kota, harus dilakukan dengan multi skala (Rumah, sumber, TPS hingga TPA), dengan multi teknologi (Biodigester- Piroliser- Komposter- Gasifier)
Saya melihat di Bekasi apabila biogas yang berlebih dibuang dan sebagian dimanfaatkan untuk genset. Kenapa tidak dimanfaatkan gas CH4 sebagai produk intermediate untuk membuat gas DME?. Terima kasih, mohon tanggapannya.
Pak Budiady, sebaikanya biogas dimanfaatkan sebagai bahan bakar karena kami sdh melakukan kompresi ke tabung2 bertekanan ( 10 bar dan 200 bar).