Evaluasi Potensi Emisi Gas Rumah Kaca Dari Sistem Pengelolaan Sampah Kota Surabaya

Liem, Yunus Fransiscus (2025) Evaluasi Potensi Emisi Gas Rumah Kaca Dari Sistem Pengelolaan Sampah Kota Surabaya. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 7014211005-Dissertation.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2030. Download (17MB) | Request a copy

Abstract

Gas Rumah Kaca (GRK) adalah penyebab permasalahan lingkungan global yaitu perubahan iklim (climate change). Salah satu sumber emisi GRK adalah dari sektor pengelolaan persampahan. Upaya mitigasi di sektor ini menjadi salah satu prioritas Pemerintah Indonesia dalam memenuhi target pengurangan emisi GRK sesuai Persetujuan Paris (Paris Agreement). Pemerintah Indonesia telah mengeluarkan Kebijakan dan Strategi Nasional (JAKSTRANAS) untuk Pengelolaan Sampah pada tahun 2017. Arahan tersebut dapat berdampak positif pada upaya pengurangan emisi GRK. Studi ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi dampak penerapan kebijakan tersebut terhadap upaya penurunan emisi GRK dari sektor pengelolaan sampah khususnya di Kota Surabaya.
Studi ini dilakukan dengan menggunakan pendekatan life cycle assessment (LCA), dengan menggunakan persamaan sesuai panduan IPCC untuk menghitung emisi GRK. Inventori data dilakukan dengan pengukuran langsung di lapangan maupun data sekunder yang didapatkan dari instansi terkait dan referensi yang relevan. Interpretasi hasil dilakukan dengan melihat emisi GRK yang dihasilkan dari setiap skenario yang dikembangkan. Total terdapat 4 (empat) skenario yang dikembangkan dengan panduan JAKSTRANAS. Skenario 1 ditujukan untuk mengevaluasi dampak daur ulang terhadap upaya mitigasi sementara skenario 2 untuk membandingkan efisiensi pengolahan biologi (dekomposisi anaerobik dan pengomposan) untuk sampah organik biowaste. Skenario 3 dan 4 fokus pada dampak penerapan proses termal dalam menurunkan emisi GRK dari sistem pengelolaan sampah yang ada dan mengidentikasi potensi penurunan emisi lebih lanjut dengan rencana produksi RDF. Semua skenario tersebut akan dibandingkan dengan skenario 0 (baseline) yang merepresentasikan kondisi pada tahun 2020. Rekomendasi terhadap peningkatan kinerja pengelolaan persampahan Kota Surabaya diberikan berdasarkan gap yang teridentifikasi dan potensi emisi GRK yg paling rendah. Kesetimbangan massa sampah yang disusun berdasarkan SIPSN (2020) menunjukkan bahwa Kota Surabaya masih mengandalkan pemrosesan akhir. 74,64% dari total timbulan sampah sebanyak 811.255,10 ton pada tahun 2020 secara langsung dikirimkan ke TPA. Hanya 5,88% dari total timbulan sampah yang mengalami pengolahan di fasilitas antara seperti TPS3R, Super Depo, Pusat Daur Ulang (PDU) dan Rumah Kompos. Pengolahan yang dimaksud adalah pengomposan untuk sampah organik biowaste dan pemilahan serta pengemasan untuk sampah non-biowaste yang kemudian dikirimkan ke industri daur ulang. Dari proses pengolahan yang dilakukan, didapatkan 3591,83 ton atau sekitar 0,44% dari total timbulan sampah kota yang berhasil di daur ulang dan 31.194,03 ton atau 3,85% dari total timbulan sampah yang menjadi kompos. Proses yang dilakukan di seluruh fasilitas antara menghasilkan residu sebanyak 15.160,92 ton yang juga ditimbun di TPA. Penambahan dari residu ini menaikkan prosentase total sampah Kota Surabaya yang ditimbun di TPA menjadi sebesar 76,51%. Berdasarkan kondisi ini, emisi GRK pengelolaan sampah Kota Surabaya pada tahun 2020 adalah sebesar 975.245,7 ton CO2-ek. (Skenario 0/baseline). Tingkatan daur ulang berpengaruh langsung terhadap besarnya pengurangan emisi GRK. Pada kondisi dimana target pengurangan sebesar 30% tercapai, dalam bentuk daur ulang untuk sampah anorganik dan organik non biowaste, total emisi GRK dari sistem pengelolaan sampah Kota Surabaya akan mengalami pengurangan sebesar 8,2%. Pada kondisi optimistis dimana mampu mendaur ulang sebanyak 50%, pengurangan emisi bertambah menjadi 14,0%. Plastik dan tekstil/kain menjadi material yang memberikan keuntungan emisi paling besar dibandingkan jenis sampah lain yang dapat di daur ulang (Skenario 1). Dua jenis pengolahan biologi untuk sampah organik biowaste, yaitu pengomposan dan dekomposisi anaerobik memberikan keuntungan emisi GRK yang berbeda. Dekomposisi anaerobik memiliki keuntungan emisi yang lebih besar dibandingkan pengomposan. Pada kondisi dimana 30% sampah organic biowaste dapat dikelola dan diolah dengan komposisi 75% secara anaerobic dan 25% aerobic, didapatkan keuntungan emisi terbesar (-11.172,2 ton CO2-ek per tahun) (skenario 2). Penerapan proses termal untuk menghasilkan listrik dan perubahan dari landfill konvensional menjadi landfill yang dilengkapi dengan fasilitas pengumpul dan pengolah gas menjadi listrik memberikan dampak signifikan terhadap penurunan total emisi GRK. Transformasi ini menyebabkan pengurangan dari 975.245,7 ton CO2-ek per tahun menjadi 231.780,4 ton CO2-ek per tahun (skenario 3). Mengacu pada JAKSTRANAS, tantangan utama pengelolaan sampah di Kota Surabaya adalah mencapai target pengurangan 30%. Pada kondisi dimana target ini tercapai baik untuk sampah organik non-biowaste (recyclable) dan organik biowaste potensi penurunan dari 231.780,4 ton CO2-ek per tahun menjadi 138.814,9 ton CO2-ek per tahun akan didapatkan (skenario 3.2). Total emisi GRK ini masih dapat diturunkan apabila proses pembuatan RDF dimasukkan ke dalam sistem pengelolaan. Pada skenario 4.2 dimana produksi RDF dimasukkan dengan kapasitas mengolah sampah sebanyak 200 ton per hari (setara dengan fasilitas di TPA Jeruklegi, Cilacap), maka total emisi dari pengelolaan sampah Kota Surabaya menjadi lebih rendah yaitu 67.409,4 ton CO2-ek per tahun. Sesuai dengan hierarki pengelolaan sampah, upaya untuk mengurangi sampah melalui aktivitas daur ulang perlu mendapatkan prioritas. Optimalisasi fungsi pengolahan antara, (TPS3R) perlu dilakukan mengingat pada unit ini proses pemilahan yang efektif dan efisien dapat dilakukan. Untuk mencapai target pengurangan sebesar 30%, dibutuhkan sebanyak 37 unit TPS3R dengan kapasitas 20 ton/hari.
================================================================================================================================
Climate change is a global environmental problem triggered by the greenhouse gas (GHG). Municipal solid waste (MSW) is one of the crucial sources of greenhouse gas (GHG) emissions. More waste generation will potentially emit more emissions, especially when the management system is still lacking. Therefore, to increase the MSW performance, the Government of Indonesia introduced the National Policy and Strategy for MSW Management in 2017. This initiative focuses
on increasing MSW's handling and reduction rates to as high as 70% and 30% by 2025, which is believed to affect the reduction of GHG emissions. This study is intended to evaluate the potential GHG emissions reduction from implementing the policy for Surabaya City. The study used a life cycle assessment (LCA) approach with IPCC-based equations to calculate the GHG emissions. Respective data were collected from field/laboratory measurements and secondary data from relevant institutions and references. Data interpretation was conducted by observing the emission's results from all scenarios. Four scenarios have been developed to assess the impact of national policy on GHG emissions from MSW management in Surabaya. Scenario 1 focuses on evaluating recycling's role in minimizing GHG emissions. Scenario 2 is designed to compare the performance of composting and anaerobic digestion in treating the organic biowaste. Meanwhile, scenarios 3 and 4 are developed to evaluate the impact of thermal technology installation in reducing GHG and to assess the potential reduction whenever an RDF production plant is introduced. All scenarios will be compared to scenario 0 (baseline), which represents the waste management system in the year 2020. Based on the identified gap and the lowest GHG emissions potential from all evaluated scenarios, recommendations for improving Surabaya's MSW management system are given. The year of 2020 is used as the baseline. This year, a total waste of 811,255.1 tons has been generated, and 74.64% of it was directly discharged to the final disposal site. The level of recycling is still very low, with only 0.44% of recyclable materials (inorganic and organic non-biowaste) from total waste being recovered. Meanwhile, about 3.85% of the total waste generation (organic biowaste) was converted into compost. All processes in the intermediate facilities produce residues that are sent to the final disposal, making 76.51% of the total waste generation end up on this site. Based on this condition, the GHG emission from the baseline MSW management of Surabaya City is 975,245.7 tons CO2-eq. (Scenario 0). The recycling rate affects the magnitude of GHG emissions from the MSW management system. When the targeted recycling rate of 30% is achieved, the GHG emission from the MSW management system of Surabaya City will decline by as
much as 8.2%. This pattern will continue, and when the optimistic rate of 50% is obtained, a further reduction of 14% will be achieved. Plastic and textiles present the highest GHG emission savings among the recyclable materials, followed by papers (Scenario 1). Composting and anaerobic digestion provide different GHG emission benefits. Anaerobic digestion has higher GHG emission savings compared to composting. Therefore, the highest emission saving will be obtained when the anaerobic process is set to be the primary treatment (75%) for organic biowaste. When 30% of organic biowaste is managed and treatment composition of 75% anaerobic digestion and 25% composting is applied, GHG emission is as much as - 11,172.2 tons CO2-eq.is saved (Scenario 2). The installation of WtE plants (thermal process – gasification and landfill gas treatment) significantly shrines the GHG emissions from 975,245.7 tons CO2- eq per year to 231,780.4 tons CO2-eq per year (scenario 3.0./baseline and 3.1). If this existing condition is accompanied by the fulfillment of the 30% reduction target both for recyclable materials and organic biowaste, further lessening to 138,814.9 tons CO2-eq per year will be achieved (scenario 3.2). Following the national initiative, RDF production is another potential activity that could be included in the MSW management of Surabaya City. Scenario 4.2. simulates the impact of RDF production with a capacity of 200 tons per day on the emission production. It is observed that the RDF plant will give a significant further curtailing and total emissions of 67.409,4 tons CO2-eq per year. Based on the hierarchy of waste management and the results obtained, this study suggests putting recycling as a high-priority activity to increase the performance of the MSW management system in Surabaya City. To support recycling, an effective separation process should be facilitated. Thus, enhancement of the role of intermediate treatment facilities is considered necessary. Thirty-seven units of TPS3R with a capacity of 20 tons per day per unit are needed to support efforts in achieving a 30% recycling rate until 2035.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	emisi gas rumah kaca, life cycle assessment, Surabaya, sampah kota emission, greenhouse gas, life cycle assessment, municipal solid waste, surabaya
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD194.6 Environmental impact analysis T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD794.5 Recycling (Waste, etc.) T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD796 Incineration. Incinerators T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD796.5 Composting T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD898.8.C67 Waste disposal
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Liem Yunus Fransiscus
Date Deposited:	04 Feb 2025 03:37
Last Modified:	04 Feb 2025 03:37
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118076

Actions (login required)

View Item