V-1

BAB VDESAIN TEMPAT PEMROSESAN AKHIRKOTA PADANG5.1 Layout TPA Kota PadangLayout TPA Kota Padang meliputi fasilitas-fasilitas yang akan bangun sesuai dengan kebutuhan pengoperasian dan pengontrolan selama masa operasi maupun pasca operasi. Adapun fasilitas-fasilitas yang akan dibangun pada TPA Kota Padang adalah:Lahan urug TPA Kota Padang;Fasilitas perlindungan lingkungan;

Fasilitas yang ada dsini yaitu:Sistem liner Pengelola leachate;Pengelolaan gas landfill;Lapisan penutup harian dan penutup antara;Lapisan penutup akhir;Sumur monitoring;

Buffer zone.Fasilitas penunjang;

Fasilitas yang ada dsini yaitu:Jembatan timbang;Bengkel dan garasi;Alat berat;Rumah kompos;Tempat cuci kendaraan

Faslitas umum.

Fasilitas yang ada dsini yaitu:Sarana jalan;Drainase;Kantor administrasiPos jaga;Pagar dan papan nama.

5.2 Luas TPA Kota PadangBerdasarkan perencanaan dan perhitungan yang dilakukan, maka luas yang diperlukan pada TPA Kota Padang berdasarkan peruntukannya, sebagai berikut:Luas lahan urug (lahan efektif);

Luas lahan urug urug TPA yang didapatkan dalam perhitungan BAB IV adalah 2,4 Ha. Kondisi topografi Kota Padang relatif datar.Luas bangunan pengolahan leachate yang direncanakan untuk masing-masing unit pengolahan, yaitu:

Anaerobic baffled reactor= 6 m x 3 m= 18 m2

Aerated lagoon= 7 m x 7 m= 49 m2

Thickener= 45 m= 1590 m2

Luas total= 1657 m2= 0,166 HaSetiap bangunan memiliki jarak 1,5 meter serta diperlukan lahan untuk jalur pipa pengurus lumpur, inlet maupun outlet bangunan. Luas yang dialokasi untuk jalan

Jalan masuk dan jalan penghubung= 1022,50 m2 = 0,102HaJalan menuju kolam pengolahan leachate= 325 m2= 0,033 Ha

Jadi luas total sarana jalan= (0,102 + 0,033) Ha= 0,135 HaLuas perkantoran dan fasilitas penunjang

Luas sarana penunjang yang direncanakan di TPA Kota Padang yaitu :Pos jaga= 3 m x 2 m= 6 m2Perkantoran= 20 m x 20 m = 400 m2Rumah kompos= 30 m x 20 m= 600 m2Bengkel dan garasi= 20 m x 8 m= 160 m2Tempat cuci mobil= 14 m x 16 m = 224 m2Tempat parkir= 15 m x 10 m =150 m2Deposit tanah penutup = 3225 m2

Jadi luas total= (6 + 400 + 600 + 160 + 224 + 150 + 3225) m2 = 4765 m2 = 0,477 Ha

Tabel 5.1 Rekapitulasi luas TPA Kota Padang Berdasarkan PeruntukannyaNoFasilitasLuas Lahan (Ha)1.Lahan urug2,400 2.Bangunan pengolahan leachate0,1663.Sarana jalan TPA0,135 4.Fasilitas umum dan penunjang0,477 Total3,178 5.3 Volume Galian LahanLahan urug digali untuk pembentukan liner dengan kedalaman penggalian rata-rata 2 meter. Tanah galian dari lahan urug digunakan untuk timbunan, tanah penutup harian dan antara. Berdasarkan uji hasil pemeriksaan tanah di sekitar TPA, tanah yang bisa dimanfaatkan untuk tanah penutup harian dan antara hanya sampai kedalaman 0,2 meter.Kedalaman galian= 2 meterLuas Efektif TPA= 2,4 Ha = 24000 mVolume Tanah Galian= Kedalaman galian x Luas= 2 m x 2,4 x 104= 4,8 x 104 m3Tanah galian akan digunakan sebagai tanah penutup harian dan antara., lapisan pelindung, dan lapisan dasar pada sistem liner. Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah di TPA Kota Padang, tanah yang dapat digunakan hanya sampai kedalaman 0,2 m dari permukaan tanah dengan volume tanah sebesar 48000 m3.5.4 Operasi Pengurugan SampahPengurugan samapah di TPA Kota Padang direncanakan menggunakan sistem sanitary landfill. Di lahan urug, sampah diratakan dan dipadatkan sehingga membentuk lapisan sel dengan ketinggian sesuai dengan perencanaan. Pemadatan dilakukan dengan bulldozer dengan menggilas sampah yang telah rata sebanyak 5-6 kali penggilasan sehingga didapatkan faktor pemadatan di TPA adalah 2. Penutupan sel dengan tanah penutup harian dilakukan 3 hari sekali dengan ketebalan 15-20 cm, sedangkan dengan lapisan antara setebal 30-40 cm dilakukan sesuai dengan tahap pengisian sel masing-masing zona. Tanah penutup harian dan antara diambil dari tanah hasil galian dan tanah setempat dengan volume 10800 m3.Dimensi selSel merupakan bagian dari TPA yang berfungsiuntuk menampung sampah pada periode operasi terpendek sebelum ditutup dengan tanah harian. Untuk mendapatkan dimensi sel 3 hari, perlu diketahui timbulan rata-rata yang masuk ke TPA tiap hari. Jumlah timbulan sampah rata-rata dapat dilihat pada Tabel 5.4.

Tabel 5.4 Timbulan Sampah Rata-RataTahunVolume Sampah Diurug(m3/hari)Faktor Kompaksi (kg/m3)Jumlah Sampah Setelah Dikompaksi(m3/hari)Jumlah Sampah Rata-rata(m3/hari)2015210.92275.33119,592019271.01296.79

2024380.792136.00

2029393.662140.59

2034417.882149.24

Perhitungan dimensi sel:qr= 119,59 m3/hariTinggi sel= 2,5 (kriteria perencanaan berdasarkan DPU = 2-3 m)Lebar sel= 3 m (lebar blade alat berat agar alat berat lebih efisien)Volumei= p x l x t119,59 m3= p x (3 x 2,5) m119,59 m3= p x (3 x 2,5) mP= 15,94 mCek volume timbulan sampah:Volume= p x l x t= (15,94 x 3 x 2,5) m= 119,55 m3Jadi dimensi sel 15,94 x 3 x 2,5 m dapat menampung timbulan sampah sebesar 119,59 m3.5.5Fasilitas Perlindungan Lingkungan TPA Kota Padang5.5.1Sistem linerSistem liner melapisi semua lahan yang akan digunakan sebagai lahan urug, baik itu sisi miring maupun bagian bawah lahan tersebut.Sistem liner yang digunakan terdiri dari:Lapisan pelindung;

Lapisan pelindung merupakan tanah setempat dengan ketebalan 20 cm yang berfungsi untuk melindungi air tanah dari infiltrasi leachate yang dihasilkan oleh timbulan sampah. Tanah setempat digunakan adalah tanah hasil galian. Volume tanah untuk lapisan pelindung, sebagai berikut:Luas lahan= 24000 m2Tebal lapisan setelah dipadatkan= 0,2 mFaktor pemadatan tanah (Fcs)= 1,2 (Tchobanoglous berkisar 1,1 -1,3)Volume tanah yang dibutuhkan= 24000 m2 x (0,2 x 1,2)= 5760 m3Lapisan pengumpul dan penyalur leachate;

Lapisan ini berfungsi untuk mengumpulkan dan menyalurkan leachate menuju pipa pengumpul leachate dengan ketebalan 30 cm. Selain itu, lapisan ini dapat berfungsi sebagai lapisan pelindung bagi lapisan dasar landfill. Pada lapisan ini dipasang pipa-pipa penyalur leachate dengan menggunakan pola tulang ikan sehingga mempengaruhi volume kerikil yang dibutuhkan.kemiringan pipa mengikuti kemiringan lapisan dasar landfill yang berada dibawahnya. Kebutuhan kerikil sebagai lapisan pengumpul dan penyalur leachate adalah:Volume perletakan pipa leachate= 159,936 m3/hariLuas lahan= 24000 m2Tebal lapisan setelah dipadatkan= 0,3 mAsumsi: faktor pemadatan kerikil = 1,2Volume kerikil yang dibutuhkan= Volume lahan Volume pipa leachate= (24000 m2 x 0,3 m x 1,2) - 159,936 m3= 8640 m3 - 159,936 m3= 8480 m3Lapisan dasar.

Lapisan dasr landfill merupakan lapisan yang dibentuk dari material tanah setempat hasil galian yang dipadatkan dengan ketebalan 50 cm dengan kemiringan 2 % ke arah unit pengumpulan dan pengolahan leachate. Adapun kebutuhan lapisan dasr untuk tiap operasi landfill, sebagai berikut:Luas lahan= 24000 m2Tebal lapisan setelah dipadatkan= 0,5 mAsumsi: Fcs= 1,2Jadi kebutuhan tanah= 24000 m2 x 0,5 m x 1,2 = 14400 m35.5.2Pengelolaan Leachate5.5.2.1 Sistem Penangkapan Dan Pengumpulan LeachateMaterial pipa yang dipakai untuk pipa pengumpul dan penyalur Leachate menggunakan pipa PVC dengan perforasi (lubang) dengan diameternya 10 mm dan jarak antar perforasi adalah 10 cm. Debit Leachate ditentukan dengan menggunakan metoda water balance dengan persamaan:V= 0,3 P E

Dimana,P= volume dari faktor presipitasiE= volume dari faktor evaporasiData perhitungan:Presipitasi 2,92 x 10-2 m3/hari/m2Kelembaban udara berkisar antara 78%-84%;Tekanan uap air jenuh pada suhu rata-rata harian (Ca), t26 C = 25,42 mmHgTekanan uap air sebenarnya (Cd) pada kelembaban relatif 81 % = 20,53 mmHgKecepatan angin rata-rata (v) adalah 1,5 km/jam (22,5 mil/hari)

Perhitungan:Presipitasi (P)

P= 2,92 x 10-2 m3/hari/m2b.Evaporasi (E)E= 0,35 (Ca-Cd) (1 + v/100)= 0,35 (25,42 20,53) (1 + 22,5/100)= 2,096 x 10-3 m3/hari/m2Water Balance (V)V= 0,3 P E

= (0,3 2,92 x 10-2 m3/hari/m2) - 2,096 x 10-3 m3/hari/m2= 6,664 x 10-3 m3/hari/m2Volume leachateLuas TPA= 24000 m2

Volume leachate=(6,664 x 10-3 m3/hari/m2) x (24000 m2)= 159,936 m3/hari= 1,85 x 10-3 m3/detPerencanaan pipa lindi sekunder

Q= V x AV= 1/n x R2/3 x S1/2Dimana,Koefisien kekasaran (n)= 0,002Jari-jari hidrolis (R)= D/4Kemiringan hidrolis (S)= 1V= (1/0,002) x (D/4)2/3 x (1)1/2= 198,43D2/3Q= V x A1,85 x 10-3 m3/det = 198,43D2/3 x D27,904 x 10-3 m3/det = 155,77 D8/3D8/3 = 5,07 x 10-5D = 0,024 m = 24 mmJadi diameter pipa sekunder= (3/2) x 24 mm= 36 mm (digunakan Dpas = 40 mm)Perencanaan pipa lindi primer

Kecepatan minimal 0,6 m/dtQ= V x A1,85 x 10-3 m3/det = 0,6 m/dt x D21,85 x 10-3 m3/det = 0,471 D2D2 = 3,93 X 10-3D = 0,06 m = 60 mmJadi diameter pipa primer= (3/2) x 60 mm= 90 mm (digunakan Dpas = 100 mm)

5.5.2.2 Sistem Pengolahan LeachateSistem pengolahan leachate terdiri dari: Anaerobic baffled reactor;

Aerated lagoon;

Thickener.

Berikut diuraikan perhitungan dimensi ketiga jenis unit pengolahan:Anaerobic baffled reactor;Data perhitungan:

Debit leachate= 1,85 x 10-3 m3/det = 159,84 m3/hariKedalaman (h)= 4 mCOD influen= 6200 mg/L = 6,2 kg/ m3Ratio BOD/COD= 0,5Removal BOD (80%)= 80Temperatur optimum= 30C (Metcalf & Eddy, 1991)Kriteria desain terpilih:Tinggi pengumpul gas= 1,2 mKecepatan superficial= 1m/jamPerhitunganMenentukan dimensi reaktor;

A= Q/vA= 159,84 m3/hari/1m/jam : 24 jam/hari= 6,66 m2Jika lebar yang direncanakan 0,3 m, maka:Panjang = 6,66 m2/0,3 m = 22,2 m ~ 23 mSehingga volume reaktor:Panjang= 23mLebar= 0,3 mJarak baffled= 0,60 mTinggi total= tinggi rencana + tinggi pengumpul gas= 4 m + 1,2 m= 5,2 mCek organic loadingBOD loading= = 74,13 kg/m2/hari (tidak memenuhi kriteria desain 4-14 kg/ m2/hari)Dimensi unit diubah menjadi 6 m x 3 m, maka:BOD loading= = 11,12 kg/ m2/hari (memenuhi kriteria desain 4-14 kg/ m2/hari)Jadi, dimensi reaktor adalah:Panjang= 23 mLebar= 2 mJarak baffled= 0,60 mTinggi total= tinggi rencana + tinggi pengumpul gas= 4 m + 1,2 m= 5,2 m

Menentukan COD effluent.

COD effluent= COD influent (80%) COD influent= 6200 mg/L - (80%) 6200 mg/L= 1240 mg/LAerated lagoon;Data perhitungan:

COD effluent= 1240 mg/LRatio BOD/COD= 0,5BOD influen= 620 mg/LBOD removal= 90 %Removal BOD (80%)= 80Temperatur optimum= 30C (Metcalf & Eddy, 1991)Kriteria desain terpilih:Temperatur optimum= 25C Y= 0,65 g/gKs= 100 g/m3Kd= 0,07 g/g/hariKedalaman= 4 mDesain SRT= 1 hariQmax= 159,84 m3/hariEnergi untuk mixing= 8 kW/103/m3Konsentrasi O2 dalam cairan= 1,5 g/m3Kecepatan transfer O2 = 1,8 kg O2 /kWhKonstanta aerasi dimana: = 0,85 dan = 1,0Koefisien temperatur ()= 1,06PerhitunganMenentukan luas permukaan kolam;

V= Q x SRT= 159,84 m3/hari x 1 hari= 159,84 m3Luas permukaan:V/D = 159,84 m3/4m = 39,96 m2Jika bangunan berbentuk persegi, maka panjang sisinya adalah 6,32m~7 mCek organic loading = = 2,02 kg/m2/hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,32-0,64 kg/m2/hari)Dimensi unit diubah menjadi 15 m x 15 m, maka:BOD loading= = 0,44 kg/ m2/hari (memenuhi kriteria desain 0,32-0,64 kg/ m2/hari)Jadi, dimensi reaktor adalah:Panjang= 15 mLebar= 15 mKedalaman= 4 m