skripsi studi pengolahan sampah untuk bahan bakar

69
SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SAMPAH MINI DI KAWASAN MEDAN SUNGGAL Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik Oleh Andri S. Firdaus Sihite NIM : 110402079 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018 Universitas Sumatera Utara

Upload: others

Post on 02-Oct-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

1

SKRIPSI

STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SAMPAH MINI DI KAWASAN

MEDAN SUNGGAL

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada

Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik

Oleh

Andri S. Firdaus Sihite

NIM : 110402079

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

Universitas Sumatera Utara

Page 2: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

i

Universitas Sumatera Utara

Page 3: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

ii

Universitas Sumatera Utara

Page 4: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

i

ABSTRAK

Sampah merupakan sisa dari aktvitas manusia dalam kehidupannya setiap

hari, sehingga volume sampah akan bergantung pada jumlah penduduk suatu

daerah. Kota Medan adalah ibu Kota Provinsi memiliki kepadatan penduduk yang

cukup besar sehingga produksi sampahnya tergolong besar juga, oleh karena itu

pengolahan sampah yang tidak efisien akan menjadi masalah baru di kawasan

perkotaan. Pengolahan sampah yang diterapkan di Kota Medan masih menganut

paradigma (angkut- buang) dari sumber sampah ke TPA tanpa perlakuan khusus

terhadap sampah, meskipun dalam UU No.18 tahun 2008 pengolahan sampah

telah diatur sebagaimana mestinya demi terwujudnya peningkatan kesehatan

masyarakat dan kebersihan lingkungan serta menjadikan sampah sebagai sumber

daya. Sampah merupakan salah satu sumber energy bio massa dapat diperbaharui

karena sampah memiliki nilai kalori tertentu. Salah satu cara pengolahan sampah

yang baik adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan bakar pembangkit

listrik bertenaga sampa (PLTSa). Adapun cara pengolahan sampah yang

dimaksudkan dapat diterapkan di kawasan kecamatan Medan Sunggal. Selain

mengurangi volume sampah dan kita akan memperoleh hasil berupa energy listrik

yang bernilai ekonomis. Dengan volume harian sampah > 132 m3yang terdiridari:

plastic, dedaunan, kayu, kertas,plastic dan karetdi kawasan tersebutberpotensi

menghasilkan daya output listrik sebesar 451,46 kw. Berdasarkan analisa ekonomi

dan SWOT kelayakan penerapan PLTSa sebagai solusi maslah sampah layak

dijadikan alternative dengan nilai NPV sebesar Rp.17,917,061,218.75 dan nilai

PBP 6,5 tahun, serta nilai BCR 3,0. Nilai tersebut lebih besar dari 0 (nol) sehingga

layak dijadikan solusi.

Universitas Sumatera Utara

Page 5: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

ii

KATA PENGANTAR

Di dalam Nama Allah Tritunggal Yang Maha Kuasa. Segala pujian dan

rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas berkat dan penyertaanNya yang

dicurahkan kepada kita semua. Khususnya kepada penulis, atas kasih dan

penyertaan Tuhan yang memberikan pertolonganNya sehingga Skripsi ini dapat

dikerjakan oleh penulis. Skripsi ini di laksanakan dalam rangka memenuhi

persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik jurusan Teknik Elektro di

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Dalam menyusun Skripsi ini saya

menyadari bahwa proses penulisan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Oleh

karena itu saya ingin mengucapkan Terima kasih kepada:

1. Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah

menyediakan waktu dan tenaga untuk menyumbangkan ide-ide dan

pemikiran serta mengarahkan saya dalam penyusunan Skripsi saya ini.

2. Ir. Eddy Warman, M.T dan Muhammad Safril S.T, M.T selaku dosen

penguji saya yang memberikan kritik dan saran yang membangun demi

kelengkapan Skripsi ini.

3. Kedua Orang Tua saya, Ayahanda S. Sihite dan ibunda H.R. Manalu, Atas

dukungan moral dan finansial kepada saya dalam menjalani masa

perkuliahan hingga dalam menyelesaikan Skripsi ini. Abang Saya Rizal

Sihte ST, Adik-adik saya Destrina Sihite, SKG, Novita Sihite & Adelia

Sihite atas dukungan nya dalam keseharian saya dalam mengerjakan Skripsi

ini.

4. Bang Syamsyarief Baqaruzi, S.T, M.T, yang banyak memberikan arahan

dan masukan kepada penulis.

5. Rekan-rekan angkatan 2011 yang selalu memberi semangat dan saran dalam

pengerjaan Tugas akhir ini.

6. Dinas kebersihan dan pertamanan kota medan.

7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

Page 6: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

iii

8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini

kepada penulis.

9. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam

mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir

ini dapat diselesaikan dengan baik.

Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan penulis, maka penulis

menyadari bahwa laporan Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk

penyempurnaan laporan Skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Skripsi

ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, 2 Juli 2018

Penulis,

ANDRI S. F. SIHITE

110402079

Universitas Sumatera Utara

Page 7: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

iv

DAFTAR ISI

Abstrak ..................................................................................................................... i

Kata Pengantar .................................................................................................... ....ii

Daftar Isi................................................................................................................. iv

Daftar Tabel .......................................................................................................... vii

Daftar Gambar .............................................................................................. ........viii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

1.5 Pembatasan Masalah ................................................................................ 3

1.6 Metode Penelitian ..................................................................................... 4

1.7 Sistematika Penulisan ............................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 6

2.1 Sampah ..................................................................................................... 6

2.1.1 Sumber dan Komposisi Sampah ....................................................... 6

2.1.2 Faktor Yang Mempengaruhi Sampah ............................................... 8

2.1.3 Karakteristik Sampah ........................................................................ 9

2.2 Sistem Pengolahan Sampah .................................................................... 11

2.2.1 Penyediaan Tempat Sampah................................................................... 11

2.2.2 Pengumpulan Sampah ..................................................................... 12

2.3 Jenis-Jenis TPA di Indonesia.................................................................. 14

2.3.1 TPA Tradisional/ Non-saniter/ Pembuangan Terbuka .................... 14

2.3.2 TPA Terkendali (Controlled Landfill) ............................................ 15

2.3.3 TPA Sanitasi (Sanitary Landfill) ..................................................... 15

Universitas Sumatera Utara

Page 8: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

v

2.4 Nilai Kalori Sampah ............................................................................... 17

2.5 Metoda Konversi Termokimia ............................................................... 18

2.6 Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) ........................................ 22

2.6.1 Insenerasi......................................................................................... 22

2.6.2 Gasifikasi......................................................................................... 24

2.6.3 Pirolisis ............................................................................................ 25

2.6 Teknologi PLTSa dengan Steam Turbin ................................................ 25

2.7 Harga Penjialan Listrik ke PLN ............................................................. 29

2.8 Analisa Ekonomi Teknik ........................................................................ 30

2.9 Analisis SWOT ....................................................................................... 32

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 36

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 36

3.2 Pelaksanaan Penelitian ........................................................................... 36

3.3 Variabel yang Diamati ............................................................................ 36

3.4 Diagram Alur Penelitian ......................................................................... 37

3.5 Jadwal Penelitian .................................................................................... 38

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 39

4.1 Komposisi Sampah ................................................................................ 39

4.2 Volume Sampah ..................................................................................... 39

4.3 Perhitungan Berat Sampah Dan Produksi Daya Listrik ........................ 41

4.4 Analisa Ekonomi .................................................................................... 44

4.5 ANALISA S-W-O-T .............................................................................. 49

4.5.1 Faktor Internal ................................................................................ 49

4.5.2 Faktor Eksternal ............................................................................. 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 51

5.1 KESIMPULAN ...................................................................................... 51

Universitas Sumatera Utara

Page 9: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

vi

5.2 Saran ....................................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 52

Lampiran ............................................................................................................... 53

Universitas Sumatera Utara

Page 10: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengelompokan Sampah Berdasarkan Sumbernya .................................. 7

Tabel 2.2 Karakteristik Sampah Kota di Indonesia ............................................... 10

Tabel 2.3 Nilai Kalor Sampah Menurut Tchobanagolus 1993 .............................. 18

Tabel 2.4 Hasil Pengujian Rata- rata Kondisi Sampah .......................................... 19

Tabel 2.5 Harga Jual Listrik ke PLN (Type Gasifikasi) ....................................... 30

Tabel 2.6 Harga Jual Listrik ke PLN ( Type Incinerator) ...................................... 30

Tabel 2.7 Matriks S-W-O-T .................................................................................. 33

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian.................................................................................... 38

Tabel 4.1.a Kapasitas Pengangkutan dan Wilayah Kerja ..................................... 40

Tabel 4.1.b Volume Sampah yang Diangkut Setiap Hari ...................................... 40

Tabel 4.2 Perhitungan Berat Sampah ..................................................................... 42

Tabel 4.3 Komposisi Sampah Yang Digunakan .................................................... 42

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan ERP........................................................................... 44

Tabel 4.5 Energi yang Dihasilkan PLTSa Sesuai Perhitungan .............................. 44

Tabel 4.6 Biaya Investasi PLTSa ........................................................................... 45

Tabel 4.7 Biaya Operasional & Maintenance ........................................................ 46

Tabel 4.8 Penyusunan Cash Flow .......................................................................... 49

Universitas Sumatera Utara

Page 11: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penyediaan Tempat Sampah .............................................................. 12

Gambar 2.2 Titik Pengumpulan Sampah per Kelurahan ....................................... 13

Gambar 2.3 Jenis TPA Terbuka ............................................................................. 14

Gambar 2.4 Jenis TPA Terkendali ......................................................................... 15

Gambar 2.5 Jenis TPA Sanitasi .............................................................................. 16

Gambar 2.6 PLTSa Type Insinerasi dan Pengolahan Gas Buang .......................... 23

Gambar 2.7 PLTSa Type Gasifikasi ...................................................................... 24

Gambar 2.8 Proses Pirolisis ................................................................................... 25

Gambar 2.9 Perbandingan Efisiensi Turbin Konvensional & CHP ...................... 28

Gambar 2.10 Sistem Co-Generation ...................................................................... 29

Gambar 2.11 Grafik Kuadran S-W-O-T ................................................................ 34

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian..................................................................... 37

Gambar 4.1 Komposisi Sampah Kecamatan Medan Sunggal ............................... 39

Universitas Sumatera Utara

Page 12: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan penduduk (growth) memiliki pengaruh langsung terhadap

volume sampah yang dihasilkan masyarakat, karena sampah berasal dari sisa

aktivitas masyarakat dalam kehidupannya sehari-hari. Semakin tinggi

pertumbuhan jumlah penduduk tentunya semakin tinggi laju pertumbuhan yang

terjadi. Hal ini berbanding lurus dengan bertambahnya volume sampah.

Kepadatan penduduk (urban) menyebabkan berkurangnya lahan di daerah

perkotaan dan sebaliknya volume sampah yang dihasilkan masyarakat meningkat

dari waktu ke waktu. Sehingga sampah menjadi masalah besar di daerah

perkotaan yang mengganggu kenyamanan kota dan membutuhkan pengolahan

yang tepat untuk mengatasi permasalahan lingkungan tersebut. Disamping itu

keberadaan sampah juga merupakan potensi sumber energi terbarukan (renewable

energi) yang tersedia sangat melimpah namun hingga kini belum dimanfaatkan

secara optimal. Pengolahan sampah di Kota Medan saat ini masih

menganut paradigma lama dan bersifat terpusat dalam pengolahan sampah

perkotaan. Pengolahan sampah yang ditangani pemerintah melalui Dinas

Kebersihan dan Pertamanan Kota Medan adalah dengan metode penimbunan

(open dumping). Sekilas, pengolahan sampah dengan cara penimbunan (open

dumping) ini telihat mudah dan ekonomis karena hanya dengan mengumpulkan

sampah ke suatu tempat pembuangan akhir (TPA) dan tidak memerlukan

perlakuan lain. Namun, jumlah penduduk semakin bertambah seiring berjalannya

waktu sampah akan semakin banyak, sehingga TPA yang disediakan diperkirakan

tidak akan mampu menampung sampah yang dihasilkan masyarakat. Hal ini akan

memicu munculnya masalah yang baru seperti: (a) Kebutuhan lahan TPA yang

cepat meningkat akibat tidak dilakukannya proses reduksi volume sampah secara

efektif, (b) Berbagai permasalahan lingkungan dan kesehatan, mulai dari bau yang

menyengat hingga potensi penyebaran penyakit di kawasan kota maupun di

daerah sekitar TPA, (c) Teknik reduksi konvensional dengan cara dibakar

Universitas Sumatera Utara

Page 13: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

2

langsung memberikan dampak buruk ke atmosfer berupa polusi gas-gas

rumah kaca dan gas beracun lainnya.

Dalam UU No.18 tahun 2008 pengolahan sampah telah diatur

sebagaimana mestinya demi terwujudnya peningkatan kesehatan masyarakat dan

kebersihan lingkungan serta menjadikan sampah sebagai sumber daya. Dalam

undang-undang tersebut disebutkan juga bahwa, pengolahan sampah yang

dimaksud adalah sebagai suatu kegiatan yang sistematis, menyeluruh, dan

berkesinambungan yang meliputi pengurangan dan penanganan sampah. Namun

demikian cara sederhana kumpul-angkut-buang masih banyak diterapkan di

Indonesia. Banyak Tempat Pembuangan Akhir (TPA) di Indonesia yang

seharusnya dikelola dengan sistem sanitary landfill atau controlled landfill,

seringkali dioperasikan secara open dumping. Meskipun Pasal 44 UU No. 18/2008

tentang Pengelolaan Sampah mewajibkan seluruh tempat pembuangan terbuka

memiliki rencana penutupan/perbaikan dalam waktu satu tahun dan penutupan

atau perbaikan dari seluruh pembuangan terbuka diselesaikan dalam waktu lima

tahun, namun target ini masih sangat jauh dari harapan terutama di Kota Medan.

Pengolahan sampah yang dinilai efisien saat ini adalah dengan memanfaatkannya

menjadi bahan bakar PLTSa dimana cara ini dapat mengubah pola pikir

masyarakat. Dahulunya sampah adalah barang sisa yang tidak mempunyai manfaat

lagi, sehingga pengelolaan sampah selalu dianggap cost centre, sehingga ada

anggapan bahwa semakin banyak sampah yang dikelola, maka akan semakin

banyak biaya yang harus dikeluarkan untuk mengelolanya, pola pikir tersebut

akan berubah setelah diterapkannay PLTSa di kawasan pembuangan sampah dan

akan meningkatkan kepedulian masyarakat terhadap lingkungannya.

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, penelitian ini dimaksudkan

untuk mengolah sampah perkotaan dengan memanfaatkan sampah sebagai sumber

energi pembangkit listrik dalam skala kecil di kawasan Medan Sunggal.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana komposisi dan volume sampah yang dihasilkan masyarakat di

Kawasan Medan Sungal?

Universitas Sumatera Utara

Page 14: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

3

2.

3. Bagaimana potensi sampah untuk menjadi sumber energi/bahan bakar

PLTSa di Kawasan Medan Sunggal?

4. Bagaimana kelayakan pembangunan PLTSa di Medan Sunggal ditinjau

dari analisa ekonomis dan analisa SWOT.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Menganalisa komposisi dan volume sampah yang dihasilkan

masyarakat berdasarkan sifat dan jenis sampah untuk memudahkan

pengelolaannya.

2. Menganalisa potensi sampah menjadi sumber energi listrik untuk

dijadikan bahan bakar PLTSa di Kawasan Medan Sunggal.

3. Mengetahui kemungkinan pembangunan PLTSa ditinjaudari analisa

ekonomi dan analaisa SWOT.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun yang menjadi manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Secara akademis, Penelitian ini diharapkan sebagai literature dalam

Ilmu energi terbarukan (waste to energi)kepada mahasiswa di

Departemen Teknik Elektro yang menyusun tugas akhir di bidang

ini.

2. Secara praktis diharapkan bermanfaat bagi pemerintah kota Medan

(Dinas Kebersihan dan Pertamanan)untuk pengolahan sampah di

kota Medan.

1.5 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini, setiap masalah dibatasi atau di fokuskan agar

mempermudah pemecahan masalahnya. Penelitian ini dilakukan di Lapangan

dengan batasan-batasan masalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini dilaksanakan di Kecamatan Medan Sunggal.

2. Penelitian ini membahas tentang pengolahan sampah untuk dijadikan

bahan bakar PLTSa.

Universitas Sumatera Utara

Page 15: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

4

3. Pada penelitian ini hanya membahas produksi listrik berdasarkan nilai

kalor sampah.

4. Penelitian ini hanya membahas analisa ekonomi dan analisa SWOT

5. Biaya bahan bakar PLTSa dianggap Rp.1,-

6. Biaya pengangkutan disubsidi PEMKO Medan

7. Tidak membahas pengolahan gas buang PLTSa

8. Penelitian ini tidak membahas zat organik yang dihasilkan PLTSa secara

spesifik.

9. Tidak membahas AMDAL secara spesifik

10. Metode konversi sampah adalah metode Thermokimia

1.6 Metode Penelitian

1. Studi literatur, baik mempelajari penelitian-penelitian sebelumnya dan

penelaahan referensi dan teori yang digunakan mendukung dalam

penulisan penelitian ini.

2. Studi bimbingan, penulis melakukan diskusi tentang topik penelitian

dengan dosen pembimbing maupun penguji.

3. Pengumpulan data dan analisis dari penelitian ini adalah dengan cara

pengolahan data secara kuantitatif, yaitu dengan menggunakan data

sekunder, membaca referensi dari jurnal penelitian dan buku.

4. Menyatakan kesimpulan dan saran yang berpeluang menjadi

pengembangan penelitian di masa mendatang.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam penelitian ini adalah:

BAB 1: PENDAHULUAN

Pada bab ini dituliskan mengenai latar belakang, rumusan masalah,

batasan masalah, tujun penelitian, manfaat penelitian dan sistematika

penulisan.

BAB 2:TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisikan tentang kerangka teori dan kerangka berpikir yang

akan mendukung analisis dan pembahasan tentang pengertian sampah, sumber

Universitas Sumatera Utara

Page 16: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

5

dan komposisi sampah, volume sampah, karakteristik dari sampah,

manajemen pengolahan sampah, potensi sampah, prinsip kerja PLTSa.

BAB 3:METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini berisi tentang metode yang digunakan dalam penelitian

ini,penelitian ini dilakukan dengan studi literatur,pengambilan dan cara

pengolahan data, analisis datadan pemecahan masalah.

BAB 4: HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini, disajikan berupa data hasil penelitian, dan analisis dari data

diolah serta membandingkan dengan literature yang didapat.

BAB 5: PENUTUP

Pada bab ini kesimpulan dapat diambil berdasarkan tujuan penelitian, studi

literature dan analisi data yang dilakukan. Pada bab ini juga terdapat saran terkait

dengan penelitian yang dilakukan.

Universitas Sumatera Utara

Page 17: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sampah

Sampah merupakan limbah atau material sisa berbentuk padat dari suatu

proses alamiah maupun dari aktivitas manusia (UU No.18 Tahun 2008). Menurut

SNI 15-2454-2002 sampah adalah sampah adalah limbah padat yang terdiri dari

zat organik dan anorganik yang dianggap tidak berguna dan harus dikelolah

kembali supaya tidak membahayakan lingkungan untuk melindungi investasi

pembangunan.

Sampah pada umumnya dikategorikan menjadi tiga bagian besar yaitu

sampah organik, sampah anorganik dan sampah bahan beracun dan berbahaya

(B3). Sampah organik adalah sampah yang dapat terdegradasi atau membusuk

dengan proses alamiah oleh bakteri pengurai (bio degradable) seperti: sisa

makanan, kotoran hewan, kertas, daun, kayu dan lain-lain. Sampah anorganik

adalah sampah yang sulit terdegradasi (unbio degradable) yang membutuhkan

waktu yang lama untuk terurai sendiri sehingga, membutuhkan tindakan lanjutan

untuk mengolahnya hingga terurai kembali dengan cepat supaya tidak mencemari

lingkungan. Adapun contoh sampah anorganik adalah plastik, logam, kaca, karet,

dll. Komposisi sampah diperlukan dalam memetakan sampah untuk diteliti dan

memudahkan kita dalam pengolahan sampah tersebut. Pengelompokan sampah

yang paling sering dilakukan adalah berdasarkan komposisinya, misalnya

dinyatakan sebagai % berat atau % volume dari kertas, kayu, kulit, karet, plastik,

logam, kaca, kain, makanan, dan sampah lain-lain.

2.1.1 Sumber dan Komposisi Sampah

Sampah dapat dikategorikan berdasarkan sumbernya dalam suatu

komunitas menjadi pemukiman, perkantoran, kawasan industry, konstruksi

bangunan dan fasilitas umum. Pengelompokan sampah bertujuan untuk

menetukan tempat pengumpulan nya di tempat sampah demi kemudahan

pengolahan yang akan dilakukan nantinya. Adapun pengkategorian sampah

berdasarkan sumbernya dapat dilihat pada tabel 2.1

Universitas Sumatera Utara

Page 18: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

7

Tabel 2.1 Pengelompokan sampah berdasarkan Asal (Sumbernya).

Sumber: Juwita Sari, Anugrah. 2012. Potensi Sampah TPA Cipayung Sebagai Bahan BakuRefused

Derified Fuel (RDF).

Sumber Penghasil sampah Jenis-jenis sampah yang dihasilkan

PEMUKIMAN

Perumahan

Apartemen

Sampah sisa makanan

Kertas, karton

Plastik

Tekstil

Sampah Pekarangan

Gelas, kaca

Kaleng

Aluminium

Besi

KOMERSIL &

PERKANTORAN

Toko

Rumah Makan

Pasar

Hotel

Kantor

Bengkel

Kertas, Karton

Plastik

Gelas, Kaca

Minyak

Bahan berbahaya lainnya

INSTITUSI

Sekolah

Universitas

Rumah Sakit

Penjara

Kertas, Karton

Plastik

Gelas, Kaca

Bio Medis

Bahan berbahaya lainnya

INDUSTRI

Pabrik

Scrap

Limbah Industri

Bahan berbahaya lainnya

PERTANIAN

Perkebunan

Ladang

Sawah

Peternakan

Plastik

Kaleng

Hama

Pestisida

Sampah Kebun

Kotoran ternak

FASILITAS UMUM

Taman

Pantai

Tempat rekreasi

Sisa makanan

Plastik

Kertas, karton

Sampah Taman,dll

Universitas Sumatera Utara

Page 19: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

8

Pengelompokan sampah bertujuan untuk mengetahui komponen–komponen

sampah dan untuk mengetahui cara pengelolaan yakni, sampah yang dapat

menbusuk, seperti (sisa makan, daun, sampah kebun, pertanian, dan lainnya), sampah

yang berupa debu, sampah yang berbahaya terhadap kesehatan, seperti sampa-sampah

yang berasal dari industri yang mengandung zat-zat kimia maupun zat fisik

berbahaya. Sampah dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Sampah Organik

Sampah Organik merupakan barang yang dianggap sudah tidak terpakai

dan dibuang oleh pemilik / pemakai sebelumnya, tetapi masih bisa

dipakai, dikelola dan dimanfaatkan dengan prosedur yang benar. Sampah

ini dengan mudah dapat diuraikan melalui proses alami. Sampah organik

merupakan sampah yang mudah membusuk seperti, sisa daging, sisa

sayuran, daun-daun, sampah kebun dan lainnya.

2. Sampah Anorganik

Sampah nonorganik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan

nonhayati, baik berupa produk sintetik maupun hasil proses teknologi

pengolahan bahan tambang. Sampah ini merupakan sampah yang tidak

mudah menbusuk seperti, kertas, plastik, logam, karet, abu gelas, bahan

bangunan bekas dan lainnya.

3. Sampah B3 (Bahan berbahaya beracun)

Pada sampah berbahaya atau bahan beracun (B3), sampah ini terjadi dari

zat kimia organik dan nonorganik serta logam-logam berat, yang

umunnya berasal dari buangan industri. Pengelolaan sampah B3 tidak

dapat dicampurkan dengan sampah organik dan nonorganik. Biasanya ada

badan khusus yang dibentuk untuk mengelola sampah B3 sesuai peraturan

berlaku.

2.1.2 Faktor Yang Mempengaruhi Sampah

Sampah, sangat dipengaruhi oleh berbagai kegiatan dan taraf hidup

masyarakat. Beberapa penting yang mempengaruhi sampah antara lain:

1. Jumlah penduduk. Sampah berasal dari sisa aktivitas manusia, sehingga

dapat disimpulkan, semakin banyak penduduk, semakin banyak jumlah

sampah yang dihasilkan.

Universitas Sumatera Utara

Page 20: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

9

2. Keadaan sosial ekonomi. Semakin tinggi keadaan sosial ekonomi

masyarakat, semakin banyak pula jumlah per kapita sampah yang dibuang

tiap harinya.

3. Kemajuan teknologi. Kemajuan teknologi akan menambah jumlah

maupun kualitas sampah, karena pemakaian bahan baku yang semakin

beragam, cara pengemasan dan produk manufaktur yang semakin

beragam dapat mempengaruhi jumlah dan jenis sampahnya.

4. Frekuensi pengumpulan. Jika periode pengumpulan dilakukan semakin

sering maka sampah yang terkumpul akan semakin banyak juga.

5. Musim, Jenis sampah akan ditentukan oleh musim buah-buahan yang

sedang berlangsung.

6. Kondisi Ekonomi, Kondisi ekonomi yang berbeda menghasilkan sampah

dengan komponen yang berbeda pula. Semakin tinggi tingkat ekonomi

suatu masyarakat, produksi sampah kering seperti kertas, plastik, dan

kaleng cenderung tinggi, sedangkan sampah makanannya lebih rendah.

Hal ini disebabkan oleh pola hidup masyarakat ekonomi tinggi yang lebih

praktis dan bersih.

7. Cuaca, daerah yang memiliki kelembaban yang cukup tinggi, akan

memberi pengaruh terhadap kadar air dari sampah di daerah tersebut.

8. Kemasan produk. Kemasan produk bahan kebutuhan sehari-hari juga akan

mempengaruhi komposisi sampah. Negara maju seperti Amerika banyak

menggunakan kertas sebagai pengemas, sedangkan negara berkembang

seperti Indonesia banyak menggunakan plastik sebagai pengemas

2.1.3 Karakteristik Sampah

Selain komposisi sampah, karakteristik sampah juga dibutuhkan untuk

pengolahan sampah. Karakteristik sampah adalah sifat-sifat sampah yang meliputi

sifat fisika dan kimia sebagai berikut:

1) Karakteristik fisika: densitas sampah,kadar air, kadar volatile, kadar abu,

nilai kalor dan ukuran sampah.

2) Karakteristik kimia: unsur penyusun sampah yang terdiri dari: C,N,O,P,H,S

dan sebagainya.

Universitas Sumatera Utara

Page 21: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

10

Adapun gambaran umum karakteristik sampah perkotaan di Indonesia dapat

diperlihatkan pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Karakteristik Sampah Kota Di Indonesia

No Karakteristik Indonesia

1 Kadar air 60 %

2 Nilai Kalor 1272,22 Kcal/Kg

3 Kadar Abu 10,59 %

4 Berat Jenis 150 - 250 Kg/m3

Sumber: ade, siti fatimah 2009, Analisis kelayakan usaha pengolahan sampah

menjadi PLTSa.

2.2 Sistem Pengolahan Sampah

Secara garis besar, strategi sistem manajemen sampah terpadu berdasarkan

pada empat hierarki sistem manajemen sampah. Empat komponen tersebut adalah

pengurangan pemakaian bahan / barang (reduce) dan pemakaian kembali sampah

(re-use), daur ulang sampah (recycle), pembakaran sampah dengan recovery

energidan pembuangan ke TPA (EPA, 2006).Pada umumnya pengolahan sampah

di kota-kota besar di Indonesia masih dengan cara konvensional, yaitu

mengumpulkannya di TPS dan mengangkutnya ke TPA. Kondisi sampah yang

telah bercampur akan mempersulit pengelompokan sampah serta kadar air sampah

yang mengakibatkan sampah akan sulit dibakar. Pengolahan Sampah di Indonesia

dikategorikan buruk meskipun pemerintah telah mengaturnya dalam perundang-

undangan akan tetapi masih perlu dilakukan pemantauan dan pengawasan

terhadap efektifitas penerapannya di kalangan masyarakat.

Undang-Undang No. 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah

Membangun prinsip-prinsip layanan pengelolaan sampah padat bagi

masyarakat, menyediakan mekanisme insentif dan disinsentif,

mendefinisikan pembagian tanggung jawab pengelolaan sampah pada

berbagai tingkat pemerintahan, memfasilitasi sistem pengelolaan sampah

berbasis masyarakat dan partisipasi sektor swasta dalam SWM dan

menerapkan mekanisme sanksi bagi pihak yang tidak patuh.

Universitas Sumatera Utara

Page 22: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

11

Peraturan Pemerintah (PP) No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan

Sistem Penyediaan Air Minum Mendefinisikan perencanaan TPA dan hal-

hal yang diperlukan untuk setiap lokasi yang berbeda. Pasal 19 sampai 22

dari PP ini mengharuskan setiap TPA memiliki zona penyangga dan

menerapkan metode pembuangan terkendali. Kota-kota besar/metropolitan

diwajibkan menyediakan fasilitas sanitary landfill, sedangkan kota-kota

sedang/keci perlu menyediakan fasilitas controlled landfill.

Peraturan Pemerintah No. 81 Tahun 2012 tentang Pengelolaan Sampah

Rumah Tangga Upaya pelestarian lingkungan melalui pengelolaan sampah

sebagai sumber daya. Peraturan tersebut memungkinkan penetapan target

pengurangan sampah, dengan menekankan pentingnya pemilahan sampah

di sumber asal, serta mengimbau agar dilakukan daur ulang dan

pemanfaatan kembali dalam desain produk dan kemasan.

Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No. 03/PRT /M/2013 tentang

Penyelenggaraan Prasarana dan Sarana Persampahan dalam Penanganan

Sampah Rumah Tangga dan Sampah Sejenis Sampah Rumah Tangga

Perencanaan dan pelaksanaan solusi rencana induk bagi sampah padat

perkotaan (municipal solid waste/MSW) secara menyeluruh di tingkat

regional atau lokal dan mencakup perencanaan umum pengelolaan

sampah, standar desain infrastruktur TPA, penyediaan fasilitas

pengolahan/pemrosesan sampah dan penutupan/rehabilitasi TPA

Pengolahan sampah yang telah diaturkan tersebut tidak terlaksana

dengan baik dan sistematis sehingga menimbulkan dampak buruk terhadap

berbagai aspek kehidupan seperti kesehatan, kenyamanan, kebersihan

lingkungan, pariwisata dan sosial ekonomi.

2.2.1 Penyediaan Tempat Sampah

Penanggulangan sampah dapat dilakukan dengan sedini mungkin di

sumber sampah dan menghimbau masyarakat untuk membuang sampah

sesuaidengan tempat yang disediakan. Hal ini tentu saja membutuhkan kesadaran

masyarakat dalam membuang sampah sehingga dibutuhkan ketegasan dalam

memberikan sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Sampah yang terkumpul

tidak lagi bercampur, sehingga sampah akan lebih cepat dikelola. Pengolahan

Universitas Sumatera Utara

Page 23: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

12

sampah berbasis PLTSa mini dikawasan kota dianggap lebih efisien karena

berkurangnya biaya pengangkutan sampah (TPS-TPA) oleh truk, hasil sampingan

berupa listrik dapat dijual, tidak adanya lagi bau busuk saat truk – truk

mengangkut sampah dari kawasan pemukiman. Adapun pada Gambar 2.1

merupakan tempat pemisahan sampah dari tingkat produsen sampah.

Gambar 2.1 Penyediaan tempat sampah untuk pemisahan sampah sejak awal.

2.2.2 Pengumpulan Sampah

Pengumpulan sampah dilakukan untuk memudahkan pengangkutan

sampah ke tempat pengolahan sampah untuk memperoleh sampah secara kontiniu.

Dengan disediakannya tempat sampah yang memadai di kawasan pemukiman dan

TPS yang memadai sesuai aturan perundang-undangan dapat mengurangi

pembuangan sampah yang sembarangan dan proses pengolahan sampah akan

semakin mudah. Lamanya waktu pengumpulan akan mempengaruhi sifat fisik

dari sampah dan volume sampah tersebut, misalnya pada musim hujan tingkat

kadar air yang terkandung di dalam sampah akan meningkat, yang mengakibatkan

pembusukan akan semakin cepat dan menimbulkan bau busuk yang mengganggu

bagi masyarakat. Hal ini juga dapat mengganggu kenyamanan lingkungan dan

Universitas Sumatera Utara

Page 24: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

13

menambah tingkat kesulitan pengolahan sampah yang berdampak langsung

terhadap keberlangsungan operasional PLTSa karena sampah akan sulit dibakar.

Maka demi menjaga ketersediaan sampah untuk operasional PLTSa maka kita

perlu tampil trengginas memburu sampah. Periode pengumpulan sampah harus

ditetapkan supaya pemulung tidak akan mengacak-acak sampah di TPS, dan

diperlukan upaya persuasif kepada masyarakat untuk berperan serta dalam

mengolah sampah. Masyarakat diwajibkan membuang sampah dengan terlebih

dahulu memisahkannya sesuai sifat dan jenisnya ke tempat yang disediakandan

tindakan tegas terhadap masyarakat yang tidak taat terhadap peraturan tersebut.

Pengumpulan sampah akan berpengaruh pengolahan sampah karena

semakin sering pengumpulan sampah yang dilakukan maka volume sampah akan

semakin banyak diperoleh dan kadar air sampah akan cepat berkurang karena

faktor eksternal seperti hujan dan embun tidak lagi menambah kelembaban

sampah. Penentuan rute pengumpulan sampah perlu diatur untuk memaksimalkan

pengumpulan sampah dengan mendahulukan kawasan yang memiliki volume

sampah yang lebih banyak demi menjaga kenyamanan lingkungan dan keutuhan

sampah diperlihatkan pada Gambar 2.2 merupakan titik pengumpulan sampah di

kecamatan Sunggal

Gambar 2.2 Titik Pengumpulan Sampah per kelurahan di Kecamatan Sunggal

Universitas Sumatera Utara

Page 25: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

14

2.3 Jenis-Jenis TPA di Indonesia

2.3.1 TPA Tradisional/ Non-saniter/ Pembuangan Terbuka

Tempat pembuangan sampah tradisional, atau non-saniter, atau lazim

disebut sebagai pembuangan terbuka, umum ditemukan di seluruh Indonesia,

khususnya di kawasan kabupaten kecil. Pembuangan terbuka umumnya tidak

memiliki rencana desain, peralatan, anggaran atau operasional dan pemeliharaan,

tidak terdapat sel-sel pelapis dan sistem penampungan sampah dan pengolahan

lindi, dan penuangan sampah dilakukan berdasarkan kontur alami lokasi.

Pembuangan sampah tidak terkoordinasi atau direncanakan, yaitu pengemudi truk

sampah biasanya menuangkan sampah yang diangkutnya di lokasi yang paling

mudah mereka capai. Tumpukan sampah tidak diuruk karena peralatan untuk

memadatkan atau menguruk sampah tidak tersedia. TPA tersebut tidak memiliki

pagar atau kontrol akses sehingga pemulung dan hewan ternak bebas berkeliaran,

hingga kebakaran biasa terjadi di TPAjenis ini akibat adanya ulah dari pihak yang

tidak bertanggung jawab untuk mencari keuntungan demi mendapatkan material

logam. Adapun TPA terbuka dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Jenis TPA Terbuka

2.3.2 TPA Terkendali (Controlled Landfill)

TPA Terkendali atau Controlled landfill digunakan untuk kota kecil dan

sedang dan diharapkan tersedia lapisan dasar dengan permeabilitas rendah (tanah

Universitas Sumatera Utara

Page 26: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

15

lempung yang dipadatkan, High-density polyethylene/HDPE, Geosynthetic Clay

Liners/ GCL), sistem penampungan lindi, sistem pengolahan lindi pasif, zona

penyangga, ventilasi/pembakaran gas, penutupan sampah ± 1,5 meter dilaksaakan

setiap tujuh hari dan beberapa peralatan berat berupa buldoser dan/atau eskavator

untuk operasional pembuangan. TPA terkendali dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Gambar TPA terkendali.

2.3.3 TPA Sanitasi (Sanitary Landfill)

TPA Sanitasi atau Sanitary landfill digunakan untuk kota-kota besar/metropolitan

(dengan populasi lebih dari 0,5 juta jiwa) dan harus memiliki lapisan dasar

berpermeabilitas rendah (tanah liat dipadatkan, HDPE, GCL), sistem

penampungan lindi, pelapis kerikil dengan pipa berlubang dengan diameter

minimal 20 cm , sistem pengolahan lindi aktif (resirkulasi, mixer, aerator,

pengolahan secara biologi/kimia, dll), zona penyangga, sistem pemanfaatan gas

dan pembakaran, termasuk melakukan penutupan sampah setiap hari dan

penyediaan peralatan berat. TPA dengan jenis sanitasi (sanitary landfill)dapat

dilihat pada gambar 2.5

Universitas Sumatera Utara

Page 27: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

16

Gambar 2.5 TPA Sanitary Landfil.

Sanitary landfill digunakan untuk kota-kota besar/metropolitan (dengan populasi

lebih dari 0,5 juta jiwa) dan harus memiliki lapisan dasar berpermeabilitas rendah

(tanah liat dipadatkan, HDPE, GCL), sistem penampungan lindi, pelapis kerikil

dengan pipa berlubang dengan diameter minimal 20 cm , sistem pengolahan lindi

aktif (resirkulasi, mixer, aerator, pengolahan secara biologi/kimia, dll).

Suatu sanitary landfill harus dipersiapkan secara teknis dengan hati-hati,

dengan bentuk struktur yang stabil dari lapisan sel sampah yang dipisahkan oleh

bahan penutup tanah, dengan dasar dan sisi lerengnya dirancang untuk

meminimalkan infiltrasi dan memfasilitasi penampungan lindi. TPA ditempatkan

dan dirancang serta dioperasikan untuk mengisolasi sampah dari lingkungan

sekitarnya, khusunya tanah dan air tanah. Bahkan setelah ditutup, TPA

membutuhkan perawatan jangka panjang untuk memastikan bahwa sampah tetap

terisolasi, termasuk pemeliharaan sistem pengurukan, penampungan dan

pengolahan lindi, pengumpulan dan pembakaran, atau pemanfaatan LFG, dan

pemantauan air tanah Menurut Standar Nasional Indonesia/SNI, pemilihan lokasi

TPA harus memenuhi persyaratan utama seperti diuraikan berikut ini untuk

memastikan terpenuhinya standar lingkungan dan teknis yang baik:

Universitas Sumatera Utara

Page 28: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

17

Lokasi tidak berada dalam wilayah seismik aktif yang rawan gempa,

tanah longsor, banjir dan lain-lain;

Lokasi tidak berada di wilayah yang rentan secara hidrogeologi atau

dengan kedalaman air tanah kurang dari tiga meter; dan tidak boleh

dibangun berdekatan dengan sumber air tanah;

Kemiringan lereng TPA tidak boleh melebihi 20%;

Lokasi tidak berada di dekat bandara (jarak minimum 1,5 - 3 km);

Lokasi tidak berada di dekat kawasan perumahan (harus berada

sedikitnya satu kilometer dari perimeter TPA);

Lokasi tidak berada dalam zona yang dilindungi, seperti hutan lindung.

2.4 Nilai Kalori Sampah

Kalori yang dihasilkan sampah berasal pada saat pembakaran sampah di

tungku incinerator. Jumlah panas yang dikeluarkan pada saat pembakaran

sebanding dengan panas yang dibebaskan dari sejumlah pembakaran sampah.

Nilai kalor biasanya dinyatakan dalam satuan energi per bagian dari bahan, seperti

kcal/kg, kJ/kg, Btu/m3.

Nilai kalori atau heating value merupakan jumlah energi kalor yang

dilepaskan bahan bakar pada saat terjadinya oksidasi (pembakaran) unsur–unsur

kimia yang ada pada bahan bakar tersebut. Banyaknya nilai kalor yang dihasilkan

akan mempengaruhi besarnya energi yang dihasilkan nantinyaoleh PLTSa.

Dalam pengukuran nilai kalori yang dihasilkan oleh pembakaran tiap

komposisi sampah, nilai kalori dari sampah perkotaan sangat bervariasi yang

berkisar 5.500 Btu/lbs – 10.000 Btu/lbs. Berikut ini adalah tabel 2.3 nilai kalori

dari beberapa jenis sampah perkotaan menurut Tchobanoglus 1993.

Universitas Sumatera Utara

Page 29: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

18

Tabel 2.3 Nilai kalori sampah menurut Tchobanoglus 1993

KOMPONEN SAMPAH NILAI KALOR (KJ/Kg) NILAI KALOR (KCal/Kg)

Sisa-sisa Makanan 3.489 – 6.978 833 – 1.667

Kertas keras 13.956 – 17.445 3.333 – 4.167

Kertas Putih 11.630 – 18.608 2.778 – 4.444

Plastik 27.912 – 37.216 6.667 – 8.889

Tekstil 15.119 – 18.608 3.611 – 4.444

Daun 15.119 – 18.608 556 – 4.444

Kaca 116 – 233 28 – 56

Kaleng 233 – 1.163 56 – 278

Sumber: Tchobanoglus 1993, integrated Solid Waste management engineering

2.5 Metoda Konversi Termokimia

Komposisi sampah berguna untk menganalisa karakteristik bahan bakar

yang dikonversi menjadi energi listrik, biomassa dari sampah padat organik dapat

dibedakan menjadi dua jenis proses yaitu proses konversi termokimia dan

biokimia. Adapun untuk menghitung potensi energi dilakukan pengujian seperti

yang akan ditampilkan pada persamaan. Pada saat pengamatan komposisi

sampah, juga dilakukan pengamatan terhadap berat jenis sampah. Berdasarkan

beberapa referensi tentang berat jenis sampah , berat jenis sampah yang masuk ke

TPA rata rata adalah sebesar 216 kg/m3 sampah. Dan untuk hasil pengujian dapat

dilihat pada tabel 2.4 hasil pengujian pada penelitian di Bantar gerbang. Nilai

yang tertera dianggap memiliki kesamaan nilai denga sampah dikota Medan

karena sifat-sifat sampah di seluruh Indonesia dapat dikategorikan sama.

Universitas Sumatera Utara

Page 30: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

19

Tabel 2.4 Hasil Pengujian Rata-rata kondisi sampah

Parameter Hasil Pengujian Rata-Rata

Total Moisture 64,73% ar

Proximate Analysis:

Moisture in Analysis 21,47% adb

Voltatile Analysis 54,36% adb

Fixed Carbon 11,02% adb

Gross Calorific Value 5728,63 kcal/kg adb

Gross Calorific Value 2672,48 kcal/kg ar

Ultimate Analysis:

Carbon (C) 32.07% adb

Hydrogen (H) 6,21% adb

Nitrogen (N) 1,75% adb

Oxygen (O) 47,36% adb

Sumber: Thesis Baqaruzi Syamsarief, S.T

Dari tabel 2.4 tersebut dapat disampaikan bahwa ar (as received)

merupakan kondisi keadaan sampah ketika baru diambil (keadaan asal), adb (air

dried merupakan kondisi keadaan sampah kehilangan air bebasnya (secara teknis,

uji analisis dilakukan dengan menggunakan sampel uji yang telah dikeringkan

pada udara terbuka). Gross Calorific Value (adb): untuk kondisi ini nilai

cenderung tidak menunjukkan besaran kalor yang tepat karena free moisture tidak

termasuk di dalamnya. Gross Calorific Value (ar): analisis untuk kalori pada

kondisi ini memasukkan kadar air total. Untuk menghitung potensi listrik dari

sampah kita akan mengunakan nilai kalor NCV (Net Calorific Value) dan GCV

(Gas Calorfic Value) dengan menggunakan data hasil pengujian lab pada tabel

diatas.

Proses konversi termokimia dengan teknologi insinerasi, gasifikasi, dan

pirolisis dimana panas dari proses pembakaran digunakan untuk mengubah air

Universitas Sumatera Utara

Page 31: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

20

menjadi uap panas yang kemudian digunakan untuk menggerakkan steam turbin

generator untuk menghasilkan listrik, sedangkan teknologi gasifikasi diperoleh

melalui pembakaran parsial biomassa dengan lingkungan yang sedikit oksigen dan

menghasilkan syngas berupa CO, CO2, H2O, char, tar, dan hidrogen (H).

Dalam proses konversi Thermokimima ada beberapa variabell yang akan

dihitung berdasarkan persamaan yang telah ditentukan. Adapun persamaan-

persamaan yang digunakan dalam perhitungan adalah:

Mencari nilai H ar dihitung dengan rumus yang dijelaskan berikut ini

H ar= ( ) {( )

( )} …….......(2.1)

Dimana:

H ar =hydrogen as received (%)

M ad = Moisture air dried (%)

M ar = Total Moisture as received (%)

M adb = Moisture in Analysis (%)

Selanjutnya mencari nilai dari NCV Termokimia dengan rumus yang dijelaskan

pada bab dua dengan memasukkan parameter nilai hasil pengujian dan nilai GCV

ada pada tabel 2.4:

NCV Termokimia = GCV – ((5,72 X (9 X H ar)) ……………………………(2.2)

Diamana:

NCV = Net Caloric Value (kcal/kg)

GCV = Gross caloric Value (%)

H ar = hidrogen as received (%)

Proses konversi termokimia menggunakan berat total sampah diperoleh

dapat dihitung dengan rumus perhitungan sebagai berikut:

Wc = W gros x % sampah ......................................................................... (2.3)

Universitas Sumatera Utara

Page 32: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

21

Dimana:

Wgross = berat keseluruhan komponen sampah ( Ton/ hari)

Wc = berat bersih masing-masing sampah (ton/hari)

Setelah memperoleh berat masing-masing komponen sampah maka

dilakukan perhitungan dengan persamaan berikut:

𝑊 = 𝑊𝐺 𝑊𝐶..........................…….....……….....…..........(2.4)

dimana:

W = Total Waste Quantity (Ton/hari)

WGross = Total Timbulan Sampah (m3/hari);

WC = Komposisi Sampah (%)

NCV Termokimia = GCV gross ar –( (5,72* (9* H ar))............................(2.5)

dimana :

NCV Termokimia = Net Calorific Value as received (Kcal/kg).

GCV ar = Gross Calorific Value as received (Kcal/kg),

H ar = Hydrogen as received (%)

𝐸𝑅𝑃 = 𝑁𝐶𝑉 Gross 𝑊 1000 / 860 ................................ (2.6)

dimana:

ERP = Energi Recovery Potential (kWh)

NCV = Net Calorific Value (kcal/kg)

W = Total Waste Quantity (Ton)

1000 = kg sampah / TON

860 = Konversi Satuan ( 1 kWh = 860 kkal)

Universitas Sumatera Utara

Page 33: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

22

P = ERP/24 ......................................................................................... (2.7)

dimana:

P = Power Generation Potential (kW)

ERP = Energi Recovery Potential (kWh)

24 = Satuan penggunaan 1 hari (24 Jam)

2.6 Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)

Pembangkit listrik tenaga sampah adalah pembangkit listrik dengan

mekanisme pembangkitan yang dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan

proses konversi thermal dan proses konversi biologis. Proses Konversi thermal

pada dasarnya memiliki prinsip kerja yang sama dengan PLTU pada umumnya.

Namun dikarenakan perbedaan bahan bakar, maka pembangkit ini memiliki

komponen tambahan berupa tempat pengolahan bahan bakarnya sendiri sebelum

memanfaatkan teknologi insenerasi, pirolisis, dan gasifikasi. Sedangkan proses

konversi biologis adalah dengan Anaerobik Digestion dan Landfill gasification

Dalam menentukan proses pembangkitan harus memilih teknologi yang paling

tepat untuk dijadikan solusi atas permasalahan sampah bergantung pada kondisi

daerahnya masing-masing.

2.6.1 Insenerasi

Insinerasi adalah istilah umum yang diberikan untuk konversi termal

langsung pada sampah melalui pembakaran dengan kadar oksigen tinggi, pada

suhu di atas 850 °C. sampah diubah menjadi panas, yang digunakan untuk

memanaskan air dalam boiler untuk menghasilkan uap. Uap dapat didistribusikan

untuk dijual (biasanya kepada manufaktur industri/ kimia) atau dapat dikonversi

menjadi listrik melalui turbin uap. efisiensi yang untuk menghasilkan listrik

berada di kisaran 18% - 27%) untuk pembangkit dengan ukuran 25.000 sampai

dengan 600.000 ton per tahun. teknologi tersebut juga memproduksi residu

sampah berupa abu, abu boiler, abu terbang, dan residu scrubber dari operasi

pembersihan cerobong gas. Insinerasi dengan alas bergerak/conveyer belt adalah

teknologi yang sudah terbukti keandalannya untuk pembakaran sampah sehingga

teknologi ini lebih tepat untuk diterapkan. Di Indonesia, teknologi ini sendiri

Universitas Sumatera Utara

Page 34: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

23

cukup sederhana, dengan permasalahan utama terletak pada pengoptimalan panas

dan pemulihan energi serta minimalisasi emisi hasil insinerasi. Sampah yang

belum dipilah dapat langsung dimasukkan ke pembakaran sampah tanpa perlu

dipilah terlebih dahulu. Meskipun kadar air yang tinggi dalam sampah Indonesia

akan mengurangi efisiensi termal jika dibandingkan dengan apa yang dicapai di

Eropa, pengoperasian insinerator harus dijaga dalam suhu operasi kritis. Apabila

suhu lebih rendah, senyawa beracun organik volatil (VOC) yang berbahaya bagi

kesehatan manusia dan lingkungan tidak terurai sempurna, serta emisi gas

pembangkit akan melanggar aturan standar keamanan nasional. Untuk mencapai

dan mempertahankan suhu operasi minimum yang aman, di saat volume aliran

sampah mungkin rendah dan/atau memiliki kadar air yang tinggi, diperlukan

bahan bakar tambahan. Hal ini dapat menyebabkan metode pengolahan sampah

yang seharusnya murah menjadi sangat mahal, dan untuk gasbuang insinerator

masih membutuhkan perawatan dengan sistem pendinginan gas dan scrubber

untuk menghilangkan dioksin karsinogenik berbahaya. Sistem pengolahan gas

buang ini memakan biaya yang cukup mahal dan membutuhkan pengoperasian

dan pemeliharaan yang hati-hati. Adapun PLTSa Thermal dan sitem pengolahan

gas buangnya dapat dilihat seperti pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) tipe Insinerasi dan

pengolahan Gas buang

Universitas Sumatera Utara

Page 35: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

24

2.6.2 Gasifikasi

Pengelolaan sampah akan membutuhkan beberapa bentuk perlakuan untuk

menghasilkan bahan baku yang konsisten dalam bentuk dan ukuran, yang

biasanya menggunakan pemisahan bahan kaca, logam dan lain lain. Bahan baku

tersebut kemudian dimanfaatkan proses oksidasi parsial yaitu dengan adanya

keterbatasan oksigen/udara, dengan suhu konversi 900°- 1.100°C dengan kadar

udara dan 1.000°- 1.400°C dengan kadar oksigen. Proses konversi ini relatif

efisien, dengan 80% dari energi kimia dalam sampah yaitu karbon dan hidrogen

diubah menjadi energi kimia dalam bentuk gas. Gas ini disebut sebagai gas

sintesis (syngas) dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti

menyediakan energi untuk boiler uap atau mesin gas dan konversi berikutnya

berupa panas dan/atau energi. Karena udara yang lebih umum digunakan dalam

proses konversi menghasilkan energi gas sintesis yang lebih rendah daripada yang

dihasilkan menggunakan gasifikasi oksigen maka nilai kalor bersih (NCV) dari

syngas menjadi 4-6 MJ/Nm3, untuk gasifikasi udara dan 10-18 MJ/Nm

3 untuk

gasifikasi oksigen sebagai perbandingan, gas alam memiliki nilai NCV 38

MJ/Nm3. Komponen- komponen dan prinsip kerja pembangkit Listrik dengan

prinsip gasifikasi seperti pada gambar 2.7

Gambar 2.7 Pembangkit Listrik tipe Gasifikasi

Universitas Sumatera Utara

Page 36: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

25

2.6.3 Pirolisis

Pirolisis menggunakan degradasi termal sampah dengan kondisi tanpa

oksigen. Seperti gasifikasi, pengolahan sampah berteknologi pirolisis mungkin

membutuhkan beberapa bentuk prapengolahan untuk menghasilkan bahan baku

yang konsisten yaitu pemisahan materi kaca, logam, puing-puing dll, namun

gasifikasi pengolahan sampah komersial berskala global saat ini masih terbatas.

Instalasi pirolisis memerlukan sumber panas eksternal dan suhu pembakaran yang

harus dipertahankan pada 400°-850° Celcius. Teknologi ini menghasilkan syngas,

minyak pirolisis untuk bahan bakar, residu padat atau arang, dan residu

abu/logam. Syngas pirolisis dari sampah diperkirakan memiliki Net Calorific

Value/ NCV sebesar 10-20 MJ/Nm3. Adapun prinsip prilosis dapat dilihat gambar

2.8

Gambar 2.8 Proses Pirolisis

2.6 Teknologi PLTSa dengan Steam Turbin

Pembakaran langsung dari sampah untuk PLTSa telah tersedia secara

komersial yang bisa diaplikasikan pada berbagai skala dari beberapa MW sampai

100 MW atau lebih. Dan merupakan bentuk yang paling umum di setiap PLTSa

Di seluruh dunia, 90% jenis PLTSa yang digunakan berjalan melalui pembakaran.

Ada dua komponen utama dari PLTSa yang berbasis kepada pembakaran.

1. Boiler berbahan bakar sampah untuk menghasilkan uap

2. Steam turbin yang digunakan untuk menghasilkan listrik

Universitas Sumatera Utara

Page 37: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

26

Dua bentuk boiler yang paling umum adalah stoker dan Fluidised bed, uap yang

dihasilkan di dalam boiler di injeksi ke dalam steam turbin untuk mengubah panas

yang terkandung di dalamnya uap menjadi energi mekanik, untuk menggerakkan

generator yang akan menghasilkan listrik. Ada tiga tipe utama steam turbin

dengan masing-masing memiliki spesifikasinya dan karakteristiknya:

1. Steam Turbin Kondensasi Umumnya digunakan dalam pembangkit listrik

konvensional. Uap super panas bertekanan tinggi yang diproduksi dalam

suatu boiler dialirkan masuk ke turbin dimana uap tersebut mengembang

dan mendingin (kondensasi). Energi kinetik yang terlepas akibat

pengembangan uap akan memutar bilah-bilah turbin berikut alternatornya,

sehingga menghasilkan listrik. Jika pembangkit listrik tersebut

dimaksimalkan, maka sangat diharapkan dapat tercapai tekanan dan suhu

pembuangan yang paling rendah. Pembuangan suhu rendah akan

menghasilkan sedikit energi useful dari uap yang keluar dari turbin, dan

sebagian besar dari sisa panasnya biasanya dibuang ke dalam air

pendingin atau ke udara.

2. Steam Turbin Ekstraksi

Efisiensi termal dari suatu sistem turbin ekstraksi dan kondensasi ini tidak

setinggi sistem pembangkit Kombinasi panas dan daya (Combine Heat

and Power/CHP), tekanan balik karena tidak semua energi dalam uap

pembuangan diekstraksi. Sebagian daripadanya (10% sampai 20%) hilang

dalam kondensator. Efisiensi pembangkitan listrik pada sistem pembangkit

uap kondensasi dengan ekstraksi panas tergantung pada jumlah panas yang

diproduksi. Dalam suatu kondisi terkondensasi penuh, ketika tidak ada

panas useful yang diproduksi, maka efisiensinya dapat mencapai 40%.

Dalam aplikasinya di industri, sistem turbin ekstraksi dan kondensasi ini

digunakan jika beban listrik tinggi dikombinasi dengan suatu kebutuhan

panas yang berubah-ubah. Turbin ekstraksi dan kondensasi ini sangat

fleksibel dalam merubah output uap untuk proses industri maupun panas

distrik. Sebaliknya, turbin tekanan balik konvensional digunakan bila

hanyaterdapat sedikit variasi dari beban termal. Sistem turbin ekstraksi dan

kondensasi umumnya dipakai pada pembangkitpembangkit skala besar.

Universitas Sumatera Utara

Page 38: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

27

Hal ini terutama terjadi di Eropa Utara dimana sistem ini dapat

membangkikan listrik dan panas distrik pada musim dingin tetapi pada

musim panas beroperasi dalam kondisi terkondensasi penuh untuk hanya

menghasilkan listrik. Listrik yang demikian ini yang disebut “tenaga

kondensasi “tidak dianggap sebagai pembangkit CHP. Steam Turbin

Tekanan Balik kandungan energi uap buangan terutama tergantung pada

tekanannya, sehingga dengan merubah tekanan buangan dapat

dimungkinkan mengontrol rasio panas terhadap listrik suatu turbin tenaga

balik. Meningkatkan tekanan balik akan menurunkan produksi listrik

tetapi meningkatkan produksi panas. Kadang kala memungkinkan untuk

mengekstraksi (mengeluarkan) uap dari turbin pada suatu tekanan

menengah yang mengakibatkan produksi panas ditingkatkan. Bila air

panas diperlukan, seperti dalam hal pemanasan distrik daerah perkotaan,

uap buangan dari turbin akan terkondensasi dalam suatu “kondensor

panas” dimana panas diekstrasksi oleh air yang akan mengalir ke jaringan

air panas distrik. Listrik yang dibangkitkan dari suatu turbin tekanan balik

dapat dianggap secara menyeluruh sebagai produksi CHP. Turbin tekanan

balik merupakan suatu jenis sistem CHP yang paling umum dipakai di

industri. Sistem tersebut dapat menggunakan bahan bakar apapun, baik

dalam bentuk padat, cair, maupun gas. Berbeda dengan mesin pembakaran

internal dan turbin gas yang pilihan pemakaiannya disesuaikan dengan

ukuran yang tersedia di pasaran, maka dengan turbin

uap,pembangunannya, dalam batasan-batasan tertentu, dapat direncanakan

khusus sesuai dengan kebutuhan listrik pembangkit tersebut. Unit-unit

turbin uap tekanan balik mempunyai karakteristik efisiensi panas yang

tinggi, yang kadang-kadang dapat lebih dari 90%. Efisiensi pembangkitan

listriknya biasanya dalam kisaran 15% sampai 25%. Adapun perbandingan

efisiensi turbin konvensionl dengan CHP seperti pada gambar 2.9

Universitas Sumatera Utara

Page 39: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

28

Gambar 2.9 Perbandingan Efisiensi turbin konvensional dan CHP

CHP juga dikenal sebagai Co-generation, adalah produksi simultan dari

tenaga listrik dan panas dari satu sumber energi. Sistem CHP bisa mencapai

keseluruhan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan proses terpisah listrik dan

panas. Seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.9. Sistem CHP berbahan bakar

sampah dapat menyediakan panas atau uap untuk digunakan dalam industrial

(contohnya pabrik kertas, baja, atau industri pengolahan) atau untuk penggunaan

ruang dan pemanas air pada suatu bangunan yaitu langsung melalui sistem

pemanas. Viabilitas CHP biasanya tergantung oleh harga jual listrik dan

ketersediaan dari biaya bahan baku sampah yang tersedia untuk co-generation.

Adapun system Co generation dapat dilihat pada gambar 2.10 berikut

Universitas Sumatera Utara

Page 40: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

29

Gambar 2.10 Sistem Co-generation

Jika uapnya adalah jenis kondensasi penuh tanpa adanya ekstraksi panas,

listrik yang dibangkitkan oleh seluruh sistem tidak dianggap sebagai suatu produksi

CHP. Namun, jika sistem uap panas memiliki kemampuan ekstraksi, listrik yang

dihasilkan oleh sistem turbin gas dan sistem uap diperhitungkan sebagai listrik CHP

ketika panasnya di manfaatkan untuk pemanasan proses atau distrik. Jenis

pembangkit seperti ini dapat mencapai efisiensi termal yang tinggi ketika melakukan

konversi energi primer menjadi energi panas dan listrik. Hal ini disebabkan karena

adanya suatu perubahan suhu yang nyata mendekati 1000°C dari keseluruhan sistem

bila dibandingkan dengan perubahan suhu sekitar 550°C sampai 600°C yang dicapai

sistem turbin uap dan turbin gas modern ketika beroperasi hanya sebagai fasilitas

listrik saja. Efisiensi termal dari pendekatan segmen listrik tersebut dan juga dari unit-

unit lebih besar yang paling baru, dapat melebihi 50%. Keunggulan dari sistem ini

adalah pemanfaatan lebih penuh panas buangan yang biasanya akan hilang begitu

saja.

2.7 Harga Pembelian Listrik PLTSa Berdasarkan Jenis Teknologi

Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik

Indonesia No 44 tahun 2015 telah mengatir harga pembelian energy listrik oleh

Perusahaan Listrik Negara (PLN) dari pembangkit lstrik berbasis sampah kota .

Adapun ketentuanh harga yang ditetapkan dapat dilihat pada tabel 2.5

Universitas Sumatera Utara

Page 41: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

30

a) Melalui pengumpulan sampah dan pemanfatan gas metana dengan

teknologi Sanitary Landfill, Anaerob Disgestion atau yang sejenis.

Tabel 2.5 Harga pembelian Listrik Oleh PLN

No Tegangan Jaringan Listrik Harga Pembelian (Rp/kwh)

Sampai dengan 20 MW

1 Tegangan Tinggi 1.655

2 Tegangan Menengah 1.655

3 Tegangan Rendah 2.016

Sumber: PERMEN ESDM No.44 tahun 2015

b) Melalui Pemanfaatan Panas / Thermal menggunakan teknologi

Thermokimia. Adapun harga yang Telah ditetapkan dapat dilihat pada

tabel 2.6

Tabel 2.6 harga beli Energi Listrik oleh PLN terhadap PLTSa thermal

No Tegangan Jaringan Listrik Harga Pembelian ( Rp/kwh)

≤ 20 MW 20 mw < kapasitas ≤50 Mw >50 MW

1 Tegangan Tinggi 1.870 1.595 1.655

2 Tegangan Menengah 1.870 - -

3 Tegangan Rendah 2.243 - -

Sumber: PERMEN ESDM No.44 tahun 2015

2.8 Analisa Ekonomi Teknik

Analisa ini diperlukan untuk meninjau kelayakan pembangunan PLTSa

berdasarkan biaya investasi, umur ekonomis, nilai masa kini dan periode

pengembalian modal guna memberi rekomendasi dalam pembangunan PLTSa.

Sebelum melakukan perhitungan

Pada tahap ini dilakukan identifikasi alternative, masing-masing alternatif memiliki

karakteristik. Selanjutnya dilakukan perbandingan dan pemilihan alternatif dengan

Universitas Sumatera Utara

Page 42: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

31

menggunakan simulasi dan analisis keekonomian yang meliputi analisis NPV (Net

Present Value), PBP (Pay Back Period).

Hal ini perlu dilakukan untuk menentukan batasan kondisi suatu keputusan dapat

ditentukan.

1. Depresiasi

Umur ekonomis pembangkit yang diperkirakan sekitar 20 tahun dan pada

akhir umur pembangkit tersebut masih ada nilai residu yang tersisa sekitar

10% dari masa pemakaiannya.

a) Residu

Nilai residu (10%) = Investasi awal

Depresiasi =

…………………….….(2.8)

Dimana:

Depresiasi = nilai penyusutan (Rp)

Investasi = nilai biaya awal pembangunan (Rp)

Residu = nilai sisa di akhir umur barang (Rp)

T = umur/ periode pemakakaian (tahun)

2. Penyusunan Cashflow

Penyusunan cashflow menggunakan beberapa asumsi diantaranya :

• Discount rate (%)

• Discount Faktor ( %)

• Umur ekonomis pembangkit ( n Tahun)

• Load Faktor= m ( bilangan bulat); berdasarkan asumsi

3. NPV (Net Present Value)

NPV adalah nilai sekarang dari keseluruhan Discounted Cash Flow atau

gambaran ongkos total atau pendapatan total proyek dilihat dengan nilai

sekarang (nilai pada awal proyek). Secara matematik nilai NPV dapat

dinyatakan seperti Persamaan:

NPV= 𝐶

( ) +

( )

( ) ………………..……..(2.9)

Dimana: I = Discount rate yang digunakan

COF = Cash outflow /Investasi

Universitas Sumatera Utara

Page 43: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

32

C = Cash in flow pada periode t

n = Periode terakhir cash flow diharapkan.

NPV = Biaya investasi – Biaya penerimaan

a) Payback Periode (PP)

Dengan menggunakan persamaan

PBP =

……......…………………….......…(2.10)

Dimana :

PBP = Pay back periode /periode pengembalian investasi (tahun)

Investmen cost = Beasr biaya investasi (Rp)

Annual CIF = Biaya pendapatan tahunan (RP)

b) Benefit Cost Ratio (BCR)

Dengan menggunakan persamaan (3) nilai BCR dapat dihitung sebagai

berikut:

BC= ∑

...................................................... (2.11)

BCR = Benefit Cost ratio

Investment Cost = Biaya investasi (Rp)

CIF = Pendapatan Tahunan (Rp)

2.9 Analisis SWOT

Analisis kondisi internal maupun eksternal suatu hasil yang selanjutnya

akan digunakan sebagai dasar untuk merancang strategi dan program kerja.

Analisis internal meliputi penliaian terhadap kekuatan (Strength) dan kelemahan

(Weakness). Sementara, analisis eksternal mencakup peluang (Opportunity) dan

tantangan (Threat). Ada dua macam pendekatan dalam analisis SWOT yaitu:

a) Pendekatan Kualitatif Matriks SWOT

Pendekatan kualitatif matriks SWOT sebagaimana dikembangkan oleh

Kearns menampilkan delapan kotak, yaitu dua paling atas adalah kotak

Universitas Sumatera Utara

Page 44: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

33

eksternal (Peluang dan Tantangan) sedangkan dua kotak sebelah kiri

adalah internal (Kekuatan dan Kelamahan). Empat kotak lainnya

merupakan kotak isu-isu strategis yang timbul sebagai hasil titik

pertemuan antara - internal dan eksternal yang dapat dilihat pada tabel 2.7

Tabel 2.7 Tabel Matriks S-W-O-T

b) Pendekatan Kuantitatif Analisis SWOT

Data SWOT kualitatif di atas dapat dikembangkan secara kuantitaif melalui

perhitungan Analisis SWOT yang dikembangkan oleh Pearce dan Robinson agar

diketahui secara pasti posisi hasil yang sesungguhnya. Perhitungan yang

dilakukan melalui tiga tahap, yaitu:

i. Melakukan perhitungan skor (a) dan bobot (b) point setta

jumlah total perkalian skor dan bobot (c = a x b) pada setiap S-

W-O-T; Menghitung skor (a) masing-masing point dilakukan

secara saling bebas (penilaian terhadap sebuah point tidak

boleh dipengaruhi atau mempengeruhi penilaian terhadap point

lainnya. Pilihan rentang besaran skor sangat menentukan

akurasi penilaian namun yang lazim digunakan adalah dari 1

sampai 10, dengan asumsi nilai 1 berarti skor yang paling

rendah dan 10 berarti skor yang peling tinggi. Perhitungan

bobot (b) masing-masing point dilaksanakan secara saling

ketergantungan. Artinya, penilaian terhadap satu point adalah

dengan membandingkan tingkat kepentingannya dengan point

lainnya. Sehingga formulasi perhitungannya adalah nilai yang

telah didapat (rentang nilainya sama dengan banyaknya point )

dibagi dengan banyaknya jumlah point ).

Universitas Sumatera Utara

Page 45: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

34

ii. Melakukan pengurangan antara jumlah total S dengan W (d) dan

O dengan T (e); Perolehan angka (d = x) selanjutnya menjadi nilai

atau titik pada sumbu X, sementara perolehan angka (e = y)

selanjutnya menjadi nilai atau titik pada sumbu Y;

iii. Mencari posisi hasil yang ditunjukkan oleh titik (x,y) pada

kuadran SWOT.

Opportunity

Kuadran II Kuadran I

(-;+) Ubah Strategi (+;+) progresif

Weakness Strenght

( -; -) Stragtegi Bertahan (+; -) Difersifikasi Strategi

Kuadran III Kuadran IV

Threath

Gambar 2. 11 Grafik kuadran SWOT

- Kuadran I (positif, positif)

Posisi ini menandakan sebuah berpeluang, rekomendasi strategi yang

diberikan adalah Progresif (kondisi prima dan mantap) sehingga sangat

dimungkinkan untuk terusmelakukan pengembangan, memperbesar

pertumbuhan dan meraih kemajuan secara maksimal.

- Kuadran II (positif, negatif)

Posisi ini menandakan sebuah hasil yang kuat tetapi kita menghadapi

tantangan yang besar. Rekomendasi strategi yang diberikan adalah

Diversifikasi Strategi, artinya dalam kondisi mantap namun menghadapi

sejumlah tantangan berat sehingga diperkirakan hasil akan mengalami

kesulitan sehingga disarankan untuk segera memperbanyak ragam strategi.

Universitas Sumatera Utara

Page 46: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

35

- Kuadran III (negatif, positif)

Posisi ini menandakan sebuah hasil yang lemah namun sangat berpeluang.

Rekomendasi strategi yang diberikan adalah Ubah Strategi, artinya hasil

disarankan untuk mengubah strategi sebelumnya.

Kuadran IV (negatif, negatif)

Posisi ini menandakan sebuah hasil yang lemah dan menghadapi tantangan

besar. Rekomendasi strategi yang diberikan adalah Strategi Bertahan,

artinya kondisi internal hasil berada pada pilihan dilematis. Oleh

karenanya hasil disarankan untuk meenggunakan strategi bertahan,

mengendalikan kinerja internal agar tidak semakin terperosok. Strategi ini

dipertahankan sambil terus berupaya membenahi diri.

Universitas Sumatera Utara

Page 47: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

36

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan pada salah satu kawasan kota Medan di

Kec. Medan Sunggal. Penelitian ini akan dilaksanakan setelah selesai seminar

proposal dan telah disetujui. Lamanya penelitian ini direncanakan selama 2 (dua)

bulan.

3.2 Pelaksanaan Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan kegiatan penelusuran studi literatur

pengelolaan sampah, pengumpulan data dari Dinas Kebersihan Kota Medan,

kajian teknis meliputi perhitungan total kapasitas volume dan komposisi sampah

yang akan diolah sebagai bahan bakar pembangkit listrik Tenaga sampah kota

(PLTSa), potensi energi listrik yang mampu dibangkitkan, cara memperoleh

sampah secara kontiniu dan biaya investasi PLTSa sebagai pengelola sampah

berbasis renewable energy ramah lingkungan, di tutup penyajian hasil akhir serta

kesimpulan.

3.3 Variabel yang Diamati

Variabel-variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi :

Jenis dan Volume sampah yang ada di lokasi pembuangan sampah.

Nilai kalor sampah dan

daya listrik yang dibagkitkan PLTSa dan

hasil penjualannya.

Analisa Ekonomi

Analisis SWOT

Universitas Sumatera Utara

Page 48: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

37

3.4 Diagram Alur Penelitian

Gambar 3.1 Diagaram Alur Penelitian

Gambar 3.1 Diagram alur Penelitian

Mulai

Studi Literatur

Perhitungan kalor Sampah

Selesai

Estimasi Produksi Daya Listrik

Pengolahan

Data

Pengumpulan data

Kesimpulan dan saran

Analisa Ekonomi & SWOT

Identifikasi Masalah

Universitas Sumatera Utara

Page 49: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

38

3.5 Jadwal Penelitian

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian

NO Kegiatan

Penelitian

Bulan

Bulan ke I

Minggu ke

Bulan ke II

Minggu ke

Bulan ke III

Minggu ke

BulanKe IV

Minggu ke

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Pengajuan Judul

Tugas Akhir

2 Penyusunan

Proposal Tugas

Akhir

3 Seminar Proposal

Tugas Akhir

4 Perbaikan

Proposal Tugas

Akhir

5 Pelaksanaan

Penelitian

6 Pengumpulan

data,

Pengelolahan data

dan penyusunan

laporan Penelitian

7 Perbaikan

Laporan

Penelitian

8 Seminar Hasil

Penelitian Tugas

Akhir

Universitas Sumatera Utara

Page 50: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

39

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Komposisi Sampah

Analisa komposisi sampah ini bertujuan untuk mengetahui kompenen

pembentuk sampah yang akan diolah sehingga dengan mengetahui komposisi

sampah yang dihasilkan masyarakat, untuk menghitung volume masing-masing

komponen sampah guna memudahkan kita melakukan perhitungan nilai kalori

sampah tersebut seperti pada gambar 4.1.

Sumber: Dinas Kebersihan dan Pertamanan kota Medan 2017

Gambar 4.1 Persentase Masing-masing komposisi sampah

4.2 Volume Sampah

Perhitungan ini bertujuan untuk menghitung volume sampah harian yang

dihasilkan masyarakat Kecamatan Medan Sunggal dan diangkut oleh mobil ke

TPAguna menghitung nilai kalor sampah sebagimana dapat dilihat di tabel 4.1.a

dan 4.1.b.

31%

16%

5%

18%

14%

2% 4%

2%

8%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Daun-daunan

Sisamakanan

kayu kertas plastik karet logam kaca lain lain

Persentase (%)

Daun- daunan Sisa makanan kayu kertas plastik karet logam kaca lain lain

Universitas Sumatera Utara

Page 51: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

40

a. Tabel 4.1.a Kapasitas dan Wilayah Kerja Mobil Pengangkut Sampah

No Pengangkut No. Polisi Kapasitas (m3) Wilayah Operasi

1 Truk 1 BK 8102 J 10 m3 Kel. Sunggal

2 Truk 2 BK 9901 J 6 m3 Kel. Sunggal

3 Truk 3 BK 8520 J 6 m3

Kel. Sunggal

4 Truk 4 BK 8524 J 6 m3 Kel. Sei Kambing B

5 Truk 5 BK 9936 J 6 m3 Kel. Sei Kambing B

6 Truk 6 BK 8954 J 6 m3 Kel. Lalang

7 Truk 7 BK 8958 J 6 m3 Kel. Lalang

8 Truk 8 BK 8834 J 6 m3 Kel. Babura Sunggal

9 Truk 9 BK 9996 J 6 m3 Kel. Babura Sunggal

10 Truk 10 BK 8042 J 6 m3 Kel.Simpang Tanjung

11 Truk 11 BK 8959 J 6 m3 Kel. Simpang Tanjung

12 Truk 12 BK 8097 J 10 m3 Kel. Tanjung Rejo

13 Truk 13 BK 8952 J 6 m3 Kel. Tanjung Rejo

14 Truk 14 BK 8832 J 6 m3 Kel. Tanjung Rejo

b. Tabel 4.1.b Volume Sampah yang Diangkut Setiap Hari

NO Pengangkut Volume (m3) Jenis Keterangan

1 Truk 1 10 m3 Container Selalu Penuh

2 Truk 2 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

3 Truk 3 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

4 Truk 4 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

5 Truk 5 6 m3 Compektor Selalu Penuh

6 Truk 6 24 m3 T.Arm Roll Selalu Penuh

7 Truk 7 6 m3

R. Sweeper Selalu Penuh

8 Truk 8 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

9 Truk 9 6 m3 T.Arm Roll Selalu Penuh

10 Truk 10 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

11 Truk 11 18 m3 Container Selalu Penuh

12 Truk 12 6 m3 R. Sweeper Selalu Penuh

13 Truk 13 20 m3 Container Selalu Penuh

14 Truk 14 12 m3 Container Selalu Penuh

Volume Total >>132 m3

Sumber: Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Medan 2017

Universitas Sumatera Utara

Page 52: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

41

4.3 Perhitungan Berat Sampah Dan Produksi Daya Listrik

Pada tahun 2017, volume sampah Kecamatan Medan Sunggal > 132

m3/hari. Dengan asumsi setiap 1 m

3 sampah adalah 216 kg/m

3(Berat jenis sampah

di TPA Bantar gerbang diasumsikan memiliki berat yang sama dengan sampah

dikota lainnya di Indonesia).

Hasil akhir komposisi dan volume sampah akan mendapatkan berat jenis sampah,

dan dihasilkan data bahwa berat jenis sampah yang masuk ke TPA memiliki nilai

rata rata adalah sebesar 216 kg/m3 sampah. Untuk menghitung potensi energi dari

sampah kita akan mengunakan nilai kalor NCV (Net Calorific Value) dengan

menggunakan data hasil pengujian pada tabel

Dengan menggunakan prsamaan 2.1 di bab 2 maka diperoleh

H ar= ( ) {( )

( )}

H ar = (6,21-0,1119 X 21,47) X (100-64,73) / (100-21,47) + (0,1119 X 64,73)

H ar = 8,95%

Selanjutnya mencari nilai dari NCV Termokimia dengan rumus yang

dijelaskan pada bab dua dengan memasukkan parameter nilai hasil pengujian dan

nilai GCV ada pada tabel 2.4 ke persamaan 2.2 di bab 2 maka diperoleh:

NCV Termokimia = GCV – ((5,72 X (9 X H ar))

= 2672,48 – ( (5,72* (9* 8,95%))

NCV Termokimia = 2667,87 Kcal/Kg

Nilai NCV ini diperlukan untuk menghitung ERP pada perhitungan selanjutnya

dalam proses termokima.

Perhitungan W gross Sampah

Berdasarkan data dari Dinas Kebersihan Kota Medan 2017, volume sampahharian

Kecamatan Medan Sunggal sebesar 132 m3. Maka dapat disimpulkan, berat

sampah adalah 132 m3 * 216 kg/m

3 = 28.512 kg atau sama dengan 28,512 ton /

hari.

Universitas Sumatera Utara

Page 53: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

42

Dengan menggunakan persamaan 2.3 yang terdapat pada bab 2

menggunakan nilai perhitungan berat sampah di atas adalah sebagai berikut :

Wnet = W Gross XWc

W daun = W gross xWc

W daun = 28.512 kg x 31% = 8.838,72 kg

Perhitungan seperti diatas dilakukan pada semua komposisi sampah yang

ada , adapun nilai yang diperoleh dari hasil masing-masing perhitungan dapat

dilihat pada table.

Tabel 4.2 Perhitungan Berat Sampah Berdasarkan Komposisi

No Komposisi Sampah Wc (% Sampah) W Gross (Kg) W net (Kg)

1 Daun- daunan 31% 28.512 8.838,72

2 Kayu 5% 28.512 1.425,6

3 Sisa Makanan 16% 28.512 4.561,92

4 Kertas 18% 28.512 5.132,16

5 Plastik 14% 28.512 3.991,68

6 Kaca 2% 28.512 570,24

7 Logam 4% 28.512 1.140,48

8 Karet 2% 28.512 570,24

9 Lain-lain 8% 28.512 2.280,96

Total 100% 28.512

Akan tetapi tidak semua sampah dapat dijadikan bahan bakar untuk

PLTSa. Jenis sampah yang digunakan adalah kertas, plastik, karet/ tekstil, kayu

dan dedaunan / sampah taman yang berkisar 70 % dari volume sampah, sehingga

berat sampah yang digunakan adalah 19.958 kg, adapun perhitungannya dapat

dilihat pada tabel 4.3

Tabel 4.3 komposisi Sampah yang dapat digunakan

No Komposisi Sampah Wc(%Sampah) W Gross (Kg) W net (Kg)

1 Daun- daunan 31% 19.958,40 6.187,10

2 Kayu 5% 19.958,40 997,92

3 Kertas 18% 19.958,40 3.592,51

4 Plastik 14% 19.958,40 2.794,18

5 Karet 2% 19.958,40 399,17

Total 70% 13.970,88

Universitas Sumatera Utara

Page 54: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

43

Dengan menggunakan persamaan 2.4 yang terdapat pada bab 2

menggunakan nilai perhitungan berat sampah di atas adalah sebagai berikut :

𝐸𝑅𝑃daun = 𝑁𝐶𝑉 Gross 𝑊 1000 / 860

= 2667.87 x 6.187,10 kg/860

= 19,193.46 kwh

Perhitungan seperti diatas dilakukan pada semua komposisi sampah yang

ada, adapun nilai yang diperoleh dari hasil masing-masing perhitungan dapat

dilihat pada tabel 4.4

Tabel 4.4 Hasil perhitungan Energy Recovery Potential

No Sampah W net (Kg) NCV ( Kcal/Kg) Satuan ERP (kwh)

1 Daun- daunan 6,187.10 2667.87 860 19,193.46

2 Kayu 997.92 2667.87 860 3,095.72

3 Kertas 3,592.51 2667.87 860 11,144.59

4 Plastik 2,794.18 2667.87 860 8,668.03

5 Karet 399.17 2667.87 860 1,238.29

Total 43,340.11

Jumlah total potensi energi dari tabel diatas akan diubah untuk mendapatkan

potensi daya pembangkitan selama 24 jam yang ditampilkan pada tabel 4.5

NO Sampah ERP Jam / hari P ( kw )

1 Daun- daunan 19,193.46 24 799.73

2 Kayu 3,095.72 24 128.99

3 Kertas 11,144.59 24 464.36

4 Plastik 8,668.03 24 361.17

5 Karet 1,238.29 24 51.60

Total

1,805.84

Setiap komponen PLTSa memiliki efisiensi yang mempengaruhi hasil dari kinerja

komponen tersebut. Adapun efisiensi PLTSa 25-30%

Maka diperoleh (1,805.84 kw ) X 25 % = 451, 46 kw

Universitas Sumatera Utara

Page 55: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

44

4.4 Analisa Ekonomi

Biaya potensial pada energi sampah adalah biaya modal dan operasional.

Salah satu kelemahan utama untuk menyiapkan fasilitas energi sampah adalah

biaya modal yang tinggi. Menurut organisasi penelitian utama di Waste To Enegy

di Amerika Serikat (Limbah-Untuk-Energi Riset dan Teknologi Council 2012),

biaya modal berkisar dari $ 150.000 hingga $ 200.000 per ton, harian Capacity di

Uni Eropa dan Amerika Serikat. Sebelum suatu proyek dilaksanakan perlu

dilakukan analisa dari investasi tersebut sehingga akan diketahui kelayakan suatu

proyek dilihat dari sisi ekonomi investasi. Ada beberapa metode penilaian proyek

investasi, yaitu

a) Biaya investasi awal

Biaya invesrasi pembangkit diperoleh dari biaya pembangunan

pembangkit yang berkapasitas hampir sama sehingga akurasi data yang di pakai

tidak terlalu berbeda dengan kenyatan dilapangan. Adapun biaya

investasinyadapat dilihat pada tabel 4.6

Tabel 4.6 Biaya nvestasi Pembanguna PLTSa

No Uraian Harga (Rp)

1 Paket Generator dan Turbin ( 1mw) 12,811,543,053.00

2 Sistem Kontrol dan sarana pendukung 200,152,510.00

3 Lahan pengumpul 1,506,594,081.00

4 Material dan Tenaga Kerja kontruksi 3,518,270,741.00

5 Manajemen Proyek dan Kontruksi 2,500,962,445.00

6 Biaya Engineering 2,500,962,445.00

7 Biaya Tak Terduga 3,000,000,000.00

8 Total Sebelum Pajak 26,038,485,275.00

9 Pajak 10% 2,603,848,527.50

Total Investasi 28,642,333,802.50

Universitas Sumatera Utara

Page 56: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

45

b) Biaya Penerimaan

Perhitungan Penjualan Listrik

Harga beli listrik PLN dari PLTSa menurut Permen ESDM No. 44 tahun 2015

telah diperbaiki. Sanitary landfill : Rp1.650 – 2160/ kWh ; tipe incenerator

Rp/kWh 1.870 ( T. menegah – T. Tinggi ) dan Rp. 2.240 / kwh (T. rendah)

Daya yang dapat dibangkitkan/ jam = 451, 46 kw

Daya yang dibangkitakan dalam 1 hari = 451, 46 kw x 24 h

= 10.385,04 kwh

Energi yang dibangkitakan dalam 1 bulan = 325.051,2 kwh/ bulan

Energi yang dibangkitakan dalam 1 tahun = 3.900.614,4 kwh/tahun

yang dapat di jual ke PLN = 3.900.614,4 kwh/ tahun

Maka Penerimaan/ thn = 3.900.614,4 kwh/ tahun * Rp.1.870

= Rp. 7.294.148.928,-

c) Biaya Operational & Maintenance

Tabel 4.7 Biaya Operasional dan Pemeliharaan

No Rincian Biaya O & M Jumlah Keterangan

1 Pengumpulan Bahan Bakar - Subsidi PEMKO

2 Pengolahan bahan bakar - Subsidi PEMKO

3 Generator & Turbin 2.866,729,795.00

total 2.866,729,795.00

d) Biaya Depresiasi /Penyusutan

Umur ekonomis pembangkit yang diperkirakan sekitar 2 tahun dan pada

akhir umur pembangkit tersebut masih ada nilai residu yang tersisa sekitar 10%

dari masa pemakaiannya.

• Residu

Investasi awal = Rp. 28,642,333,802.50

Nilai residu (10%) = Rp. 2,864,233,380.25

•Depresiasi =

……………………………….….(4.2)

Universitas Sumatera Utara

Page 57: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

46

=

=

= Rp. 1,288,905,021.11

e) Penyusunan Cashflow

Penyusunan cashflow menggunakan beberapa asumsi di antaranya :

• Discount rate = 15%

• Discount Faktor = 25 %

• Umur ekonomis pembangkit = 20 Tahun

• Load Faktor= 0,65

Penyusunan cash flow dapat dilakukan dengan metode Least cost sebagai mana

dapat dilihat pada tabel 4.8

f) Evaluasi Ekonomi

NPV (Net Present Value)

NPV adalah nilai sekarang dari keseluruhan Discounted Cash Flow

atau gambaran ongkos total atau pendapatan total proyek dilihat dengan

nilai sekarang (nilai pada awal proyek). Secara matematik nilai NPV dapat

dinyatakan seperti Persamaan:

NPV = 𝐶 𝐶

( ) +

( )

( )

Dimana:

I = Discount rate yang digunakan

COF = Cash outflow /Investasi

C = Cash in flow pada periode t

n = Periode terakhir cash flow diharapkan.

NPV = Biaya pemasukan – Biaya pengeluaran

=Rp. 45.588.430.800,00 – Rp. 27.671.369.581,25

Universitas Sumatera Utara

Page 58: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

47

= Rp. 17,917,061,218.75

Payback Periode (PP)

Dengan menggunakan persamaan

PBP =

PBP =

PBP = 6,46 Tahun

= 6,5 tahun

Benefit Cost Ratio (BCR)

Dengan menggunakan persamaan (3) nilai BCR dapat dihitung sebagai

berikut:

BCR =∑

=

=3,09

Universitas Sumatera Utara

Page 59: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

48

Tabel 4.8 Penyusunan Cash flow dengan metode least cost

Tahun ke - Biaya investasi Manfaaat O & M Manfaat bersih DR (15%) (d) PV Biaya PV Manfaat

(a) (juta) (b) DF= 1/(1+i)t (e=a.b) (f=b.d)

0 28,642,333,802.50 -28,642,333,802.50 1,00 -28,642,333,802.50 0

1 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,87 3.851.854.645,71 6.345.909.567,36

2 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,76 3.364.838.541,08 5.543.553.185,28

3 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,66 2.922.096.627,78 4.814.138.292,48

4 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,57 2.523.628.905,81 4.157.664.888,96

5 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,50 2.213.709.566,50 3.647.074.464,00

6 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,43 1.903.790.227,19 3.136.484.039,04

7 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,38 1.682.419.270,54 2.771.776.592,64

8 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,33 1.461.048.313,89 2.407.069.146,24

9 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,28 1.239.677.357,24 2.042.361.699,84

10 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,25 1.106.854.783,25 1.823.537.232,00

11 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,21 929.758.017,93 1.531.771.274,88

12 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,19 841.209.635,27 1.385.888.296,32

13 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,16 708.387.061,28 1.167.063.828,48

14 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,14 619.838.678,62 1.021.180.849,92

15 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,12 531.290.295,96 875.297.871,36

16 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,10 442.741.913,30 729.414.892,80

17 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,09 398.467.721,97 656.473.403,52

Universitas Sumatera Utara

Page 60: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

49

18 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,08 354.193.530,64 583.531.914,24

19 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,07 309.919.339,31 510.590.424,96

20 7.294.148.928,00 2.866.729.795,00 4.427.419.133,00 0,06 265.645.147,98 437.648.935,68

Total 145.882.978.560,00 88.548.382.660,00 27.671.369.581,25 45.588.430.800,00

Universitas Sumatera Utara

Page 61: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

50

4.5 ANALISA S-W-O-T

4.5.1 Faktor Internal

internal merupakan yang dapat dikendalikan oleh Pemerintah Kota Medan, dalam

hal ini Dinas Kebersihan. ini merupakan hal-hal yang telah dimiliki oleh Pemerintah

Kota Medan yang merupakan kekuatan (strength) yang bernilai positif bagi

keberhasilan perencanaan pengelolaan sampah dengan membangun PLTSa mini ,

sebaliknya, kurangnya atau ketiadaan hal-hal yang seharusnya ada menjadi

kelemahan (weakness) yang bernilai negatif dan akan mengurangi keberhasilan

perencanaan.

a) Kekuatan (Strenght)

1) Sarana/prasarana

2) Retribusi sampah

3) Komitmen Pemerintah Provinsi

4) Sampah yang dikelola banyak

5) Peraturan perundang-undangan

6) Teknologi untuk perencanaan PLTSa

b) Kelemahan (Weakness)

1) Ketersediaan lahan yang belum terealisasi

2) Retribusi sampah belum ditentukan

3) Sampah yang akan dikelola harus dipilih

4) Proses pengangkutan sampah

5) Kualitas teknologi untuk perencanaan PLTSa

6) Perlunya dikelola oleh kelembagaan

7) Modal dan fluktuasi rupiah

Universitas Sumatera Utara

Page 62: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

51

4.5.2 Faktor Eksternal

Faktor eksternal merupakan yang berada di luar pengendalian Pemerintah

kota Medan. ini akan berpengaruh langsung terhadap kinerja Pemerintah dalam

kegiatan perencanaan pengelolaan di Medan Sunggal. Pengaruh ini dapat

berkontribusi positif sehingga dapat memberikan peluang (opportunity) adanya

akselerasi pelaksanaan kegiatan. Namun, terdapat pula yang menjadi ancaman

(threat) dalam pelaksanaan kegiatan.

a) Peluang (Opportunity)

1) Banyaknya pilihan pemanfaatan sampah

2) Medan sebagai pusat pemerintahan di Sumatera Utara

3) Pemanfaatan konsep 3R dalam mengolah sampah

4) Investor dan dukungan internasional dalam penanganan sampah

5) Meningkatnya partisipasi masyarakat dalam pengelolaan persampahan

6) Membuka lapangan kerja untuk masyarakat

7) Memperoleh hasil sampingan berupa Listrik

b) Ancaman (Threat)

1) Penimbunan sampah yang terlalu banyak

2) Masyarakat masih menganggap sampah hal negatif

3) Kurangnya kesadaran masyarakat tentang pemilihan sampah

4) Penurunan kualitas tanah disekitar lokasi

5) Dampak dari HCl,NO2, CO, dioksin, heavy metals, fly-ash harus

dikelola oleh kelembagaan yang kompeten

6) Adanya kemacetan disekitar lokasi

4.5.2 Faktor Eksternal

Faktor eksternal merupakan yang berada di luar pengendalian Pemerintah

kota Medan. ini akan berpengaruh langsung terhadap kinerja Pemerintah dalam

kegiatan perencanaan pengelolaan di Medan Sunggal. Pengaruh ini dapat

berkontribusi positif sehingga dapat memberikan peluang (opportunity) adanya

akselerasi pelaksanaan kegiatan. Namun, terdapat pula yang menjadi ancaman

(threat) dalam pelaksanaan kegiatan.

Universitas Sumatera Utara

Page 63: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

52

c) Peluang (Opportunity)

1) Banyaknya pilihan pemanfaatan sampah

2) Medan sebagai pusat pemerintahan di Sumatera Utara

3) Pemanfaatan konsep 3R dalam mengolah sampah

4) Investor dan dukungan internasional dalam penanganan sampah

5) Meningkatnya partisipasi masyarakat dalam pengelolaan persampahan

6) Membuka lapangan kerja untuk masyarakat

7) Memperoleh hasil sampingan berupa Listrik

8) Kelestarian Kota Medan dapat terwujud

d) Ancaman (Threat)

1) Penimbunan sampah yang terlalu banyak

2) Masyarakat masih menganggap sampah hal negatif

3) Kurangnya kesadaran masyarakat tentang pemilihan sampah

4) Penurunan kualitas tanah disekitar lokasi

5) Dampak dari HCl,NO2, CO, dioksin, heavy metals, fly-ash harus

dikelola oleh kelembagaan yang kompeten

6) Adanya kemacetan disekitar lokasi

Universitas Sumatera Utara

Page 64: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

53

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

1. Besarnya Volume sampah di kawasan kecamatan Medan Sunggal adalah

>132 m3 setiap hainya, dengan asumsi 216 kg/ m

3 maka diperoleh berat

sampah sekitar 28.512 kg atau sama dengan 28,512 ton / hari. Adapun

komposisi sampah dari keseluruhan sampah adalah dedauan 31 %, sisa

makanan 18%, kayu 5%, kertas 18 %, plastik 14%, karet 2%, logam 4%,

kaca 2%, dan sampah lainnya 8%. Namun sampah yang digunakan untuk

bahan bakar PLTSa sekitar 70% (berkisar 70 %) dari volume sampah,

sehingga berat sampah yang digunakan adalah 19.958 kg.

2. Dengan menggunakan perhitungan metode thermal diperoleh potensi

listrik yang dihasilkan sebesar Gross power output 1,805.84 dan Net

Power output powernya (dipengaruhi efisiensi pembangkit ± 25%)

adalah 451, 46 kw kw.

3. Dengan menggunakan metode least cost hasil perhitungan NPV

Rp.17,917,061,218.75 yang berarti, proyek ini menguntungkan sesuai

dengan kriteria kelayakan proyek NPV > 0 dan waktu pengembalian

modal PBP adalah 6,5 tahun,(tidak melebihi umur ekonomis dari suatu

pembangkit). Rasio keuntungan antara biaya yang ditunjukkan oleh BCR

merupakan angka yang positif yaitu 3,09. Yang lebih besar dari 0.

5.2 Saran

1. Pada penelitian ini, perhitungan yang digunakan adalah salah satu

dari metode thermokimia saja, maka untuk kelanjutan penelitian ini,

dapat menggunakan beberapametode Thermokimia, gasifikasi,

pirolisis dll, serta membandingkan hasilnya guna memperoleh hasil

yang lebih baik untuk penerapan jenis PLTSa.

2. Pemilihan lokasi PLTSa perlu dipertimbangkan dengan baik guna

memperoleh efisiensi operasi PLTSa.

3. Manajemen persampahan di Kota Medan harus harus diperbaiki

secara keseluruhan guna memudahkan pengolahan sampah di PLTSa,

Universitas Sumatera Utara

Page 65: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

54

sehingga demi kesuksesan PLTSa maka diperlukan koordinasi dan

sinergi anatara Pemerintah, masyarakat dan pihak pengembang.

4. Pengolahan gas buang perlu di perhitungkan untuk mengkaji

kelayakan dari aspek lingkungan hidup serta biaya pengolahan nya.

Universitas Sumatera Utara

Page 66: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

55

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Ade, Siti Fatimah. 2009. Analisis Kelayakan Usaha Pengolahan Sampah

Menjadi Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (Pltsa) Di Kota Bogor.

Skripsi Program Sarjana Ekstensi Manajemen Agribisnis Fakultas

Pertanian Institut Pertanian: Bogor.

[2]. Baqaruzi, Syamsyarief, ST. 2017.Analisis Potensi Sampah DKI Jakarta

Yang Optimal Dan Penerapan Teknologi Untuk Pembangkit Listrik

Tenaga Sampah (Pltsa). Tesis Program Magister Manajemen Energi Dan

Ketenagalistrikan Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia:

Depok.

[3]. Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Medan, 2013. Kajian Model

Pengelolaan Sampah dan SDM Kebersihan Di Kota Medan, Pemerintah

Kota: Medan.

[4]. Juwita Sari, Anugrah. 2012. Potensi Sampah TPA Cipayung Sebagai

Bahan Baku Refused Derified Fuel (RDF). Tugas Akhir. Fakultas Teknik,

Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Indonesia: Depok.

[5]. Nikanor Purba, 2016 “Analisis Kelayakan Perencanaan Pembangkit

Listrik Tenaga Sampah (Pltsa) Di Kota Medan”, Skripsi Program Sarjana

Teknik Elektro USU, Fakultas Teknik USU: Medan.

[6]. Republik Indonesia. 2012. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 81 Tahun 2012 Tentang Pengelolaan Sampah Rumah Tangga Dan

Sampah Sejenis Sampah Rumah Tangga. Jakarta: Sekretariat Negara.

[7]. Republik Indonesia. 2008. Undang-Undang Nomor 18 Tahun 2008

Tentang Pengolahan Sampah. Jakarta: Sekretariat Negara.

[8]. Republik Indonesia. 2015. Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya

Mineral Nomor 44 Tahun 2015 Tentang Pembelian Tenaga Listrik Oeh

Perusahaan Listrik Negara (PESERO) Dari Pembangkit Listrik Berbasis

Tenaga Sampah. Jakarta: Sekretariat Negara.

[9]. Safrizal. 2014 “Distributed Generation Pembangkit Listrik Tenaga

Sampah (Pltsa) Type Incenerator Solusi Listrik Alternatif Kota Medan”.

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Islam Nahdlatul Ulama (UNISNU): Jepara.

Universitas Sumatera Utara

Page 67: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

56

LAMPIRAN

1. Peta Kota Medan

Universitas Sumatera Utara

Page 68: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

57

2. Kondisi di TPS dan sekitarnya

Universitas Sumatera Utara

Page 69: SKRIPSI STUDI PENGOLAHAN SAMPAH UNTUK BAHAN BAKAR

58

Universitas Sumatera Utara