Bagaimana Instalasi Pengolahan Limbah Bisa Menangani Sampah Makanan, Menghemat Tempat Pembuangan Sampah dan Iklim

(MENAFN- The Conversation) Setiap hari, sisa makanan menghilang ke dalam kantong sampah, diangkut dan terlupakan. Tetapi limbah itu bisa diubah menjadi sesuatu yang produktif.

Di seluruh Amerika Serikat, sekitar 97 juta metrik ton limbah makanan dibuang setiap tahun, dari mana sekitar 37 juta metrik ton berakhir terkubur di tempat pembuangan akhir.

Begitu berada di bawah tanah, bahan organik tersebut terurai tanpa oksigen dan melepaskan metana, gas rumah kaca yang bersifat sementara namun kuat.

Pada saat yang sama, nutrisi dan energi yang tersimpan dalam makanan itu hilang secara permanen. Tetapi ada cara yang lebih baik. Penelitian yang dilakukan oleh rekan-rekan saya dan saya menemukan bahwa komunitas di seluruh negeri sudah mengoperasikan fasilitas yang dirancang untuk menangani bahan organik: instalasi pengolahan air limbah. Banyak instalasi yang lebih besar dan didanai dengan baik sudah memiliki infrastruktur untuk memproses limbah makanan, meskipun tidak semua instalasi siap melakukannya hari ini.

Tempat pembuangan sampah tidak dirancang untuk limbah makanan

Limbah makanan secara fundamental berbeda dari plastik, logam, atau kaca. Ini bersifat organik dan dapat terurai secara alami. Tetapi ketika ditempatkan di tempat pembuangan sampah, proses penguraiannya menghasilkan emisi gas rumah kaca yang signifikan.

Tempat pembuangan modern dirancang untuk menangkap metana yang dihasilkan, tetapi bahkan sistem paling efisien pun masih membiarkan hampir 58% gas tersebut lolos ke atmosfer. Limbah makanan itu bisa diubah menjadi energi atau pupuk, tetapi sebaliknya justru berkontribusi pada pemanasan global.

Sebaliknya, instalasi pengolahan air limbah memproses limbah cair menggunakan komunitas mikroba yang secara alami memecah bahan organik. Banyak dari mereka juga menangkap metana yang dihasilkan selama proses dan mengubahnya menjadi energi yang dapat digunakan. Yang lain memulihkan nutrisi seperti fosfor yang dapat diubah menjadi pupuk pertanian. Seiring waktu, banyak instalasi berkembang dari sistem sanitasi sederhana menjadi fasilitas pemulihan sumber daya yang menghasilkan listrik, mereklamasi bahan, dan mengurangi polusi lingkungan.

Sistem yang ada ini sudah memproses bahan organik dan juga bisa menangani limbah makanan.

Apa yang terjadi jika limbah makanan dikirim ke instalasi pengolahan air limbah

Penelitian kami memeriksa apa yang akan terjadi jika limbah makanan dikirim ke instalasi pengolahan air limbah daripada tempat pembuangan akhir. Kami menggunakan data nyata dari sebuah instalasi skala penuh yang menangani limbah makanan bersama limbah cair.

Ketika kami membandingkan emisi gas rumah kaca untuk komposisi limbah makanan yang sama, kami menemukan bahwa mengirim limbah makanan ke tempat pembuangan akan menghasilkan 58,2 kilogram (129 pon) karbon dioksida ekuivalen per ton limbah makanan.

Sebagai perbandingan, kami melihat instalasi pengolahan air limbah konvensional, jenis instalasi yang paling umum di AS. Instalasi ini mencapai emisi bersih-negatif sebesar –0,03 kilogram (sekitar 1 ons) karbon dioksida ekuivalen per ton limbah makanan yang diolah. Instalasi ini menangkap lebih dari 95% metana, dibandingkan sekitar 50% di tempat pembuangan, sehingga menyelamatkan atmosfer dari tambahan gas rumah kaca.

Namun, kami menemukan bahwa instalasi pengolahan tingkat lanjut yang kami teliti mengurangi emisi lebih jauh. Dalam analisis kami, fasilitas tingkat lanjut ini mencapai emisi bersih-negatif sebesar –0,19 kilogram (sekitar 7 ons) karbon dioksida ekuivalen per ton limbah makanan yang diolah.

Baik instalasi konvensional maupun tingkat lanjut mencapai manfaat ini dengan cara yang serupa. Mengolah limbah makanan di kedua jenis instalasi ini mencegah 58,2 kilogram karbon dioksida ekuivalen per ton yang akan lolos dari tempat pembuangan. Instalasi ini menangkap biogas untuk menghasilkan listrik terbarukan, mengurangi kebutuhan membeli listrik dari jaringan. Mereka juga memulihkan cukup nutrisi untuk memupuk sekitar 23 hektar lahan pertanian setiap tahun, mengurangi kebutuhan pupuk sintetis yang memerlukan energi tinggi untuk penambangan dan pengolahan.

Bagaimana logistiknya bekerja

Mengirim limbah makanan ke instalasi pengolahan air limbah tidak berarti orang memasukkan sisa makanan ke saluran atau menggilingnya dengan pengolah sampah di wastafel. Di instalasi yang kami teliti, limbah makanan dikumpulkan secara terpisah, seperti halnya daur ulang atau limbah taman, dan diangkut dengan truk ke fasilitas pengolahan. Perhitungan emisi kami tidak memasukkan emisi truk, karena truk juga digunakan dalam metode pembuangan limbah makanan lainnya.

Beberapa kota sudah mengumpulkan limbah makanan dengan truk untuk dikomposkan. San Francisco melakukannya sejak 1996. Dan New York City memiliki pengumpulan organik di tepi jalan terbesar di negara ini, yang mengomposkan limbah makanan dari 3,4 juta rumah tangga.

Di instalasi pengolahan di tenggara AS yang kami teliti, truk mengantarkan limbah makanan ke stasiun penerimaan, di mana limbah tersebut diproses untuk menghilangkan plastik, logam, dan bahan non-organik lainnya sebelum dicampur menjadi slurry dengan padatan limbah cair. Campuran ini kemudian dimasukkan ke dalam digester anaerobik – tangki tertutup di mana mikroorganisme memecah bahan organik.

Metana yang dihasilkan ditangkap untuk menghasilkan listrik dan panas. Sisa bahan padatnya kaya nutrisi dan dapat digunakan untuk memproduksi bahan yang berguna, seperti pupuk.

Kami juga menemukan bahwa penambahan limbah makanan tidak membebani instalasi atau menyebabkan masalah dalam operasinya. Fasilitas ini memproses seluruh limbah makanan yang dibuang ke tempat pembuangan di daerah tersebut – sebanyak 107.320 ton per tahun, mewakili 38% dari total limbah makanan yang dihasilkan daerah tersebut. Karena densitas limbah makanan lebih rendah dibandingkan limbah cair, penambahan ini hanya menambah 0,43% dari kapasitas harian instalasi. Instalasi ini secara konsisten memenuhi standar regulasi air limbah. Dan pada titik tertentu, efisiensi pengolahan meningkat sebagai hasil dari bahan organik tambahan tersebut, yang mendukung proses biologis sistem.

Ekonomi mungkin mengejutkan kota

Pejabat lokal, serta pembayar pajak, sering khawatir tentang potensi biaya dari proyek seperti ini. Pengolahan air limbah sudah mahal, dan fasilitas yang ada mungkin hampir mencapai kapasitasnya.

Namun, hasil ekonomi dari analisis kami menunjukkan bahwa mengelola limbah makanan di instalasi pengolahan air limbah bisa secara finansial layak. Kota sudah membayar biaya pengelolaan limbah ke tempat pembuangan dan insinerator yang disebut “tipping fees,” berdasarkan berat limbah yang dikirim. Instalasi pengolahan air limbah juga dapat mengenakan biaya tersebut.

Mereka juga dapat menjual, atau menggunakannya sendiri, metana yang dihasilkan dan menjual pupuknya. Pendapatan tambahan ini memungkinkan instalasi menghasilkan uang bahkan jika mereka menetapkan biaya tipping yang lebih rendah daripada tempat pembuangan.

Tidak semua instalasi pengolahan air limbah langsung siap menerima limbah makanan. Fasilitas yang kami analisis besar dan dilengkapi dengan baik. Operasi yang lebih kecil kemungkinan memerlukan peralatan baru atau yang ditingkatkan, yang akan melibatkan perencanaan dan investasi lokal.

Kesimpulan utama dari penelitian kami adalah bahwa keterbatasannya bukanlah dari segi teknologi atau keuangan. Sistem inti sudah ada untuk mengubah limbah makanan menjadi sumber daya yang dapat dipulihkan: Kota sudah menangani bahan organik setiap hari. Dan mereka mengoperasikan sistem pengolahan biologis yang kompleks. Bukti kami menunjukkan bahwa fasilitas ini sebenarnya bisa menangani limbah makanan dengan cara yang bermanfaat secara lingkungan dan realistis secara ekonomi.