Studi Biaya Produksi Listrik Tenaga Sampah
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Sampah
Menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 2008
Pasal 1 mendefenisikan sampah sebagai sisa kegiatan sehari-hari manusia
dan/atau proses alam yang berbentuk padat[1].
Berdasarkan SK SNI Tahun 1990, sampah adalah limbah yang bersifat
padat terdiri dari zat organik dan zat anorganik yang dianggap tidak berguna lagi
dan harus dikelola agar tidak membahayakan lingkungan dan melindungi
investasi pembangunan [2]
Menurut para ahli sampah mempunyai pengertian yang berbeda. Tanjung
mendefenisikan sampah sebagai sesuatu yang tidak berguna lagi, yang dibuang
oleh pemakainya. Bahar, sampah merupakan barang buangan berupa bahan padat
yang mengakibatkan turunnya nilai estetika lingkungan, nilai sumber daya,
membawa penyakit, menimbulkan polusi, menyumbat saluran air, dan banyak
dampak negatif lainnya. Kodoatie, Sampah merupakan limbah atau barang
buangan yang bersifat padat ataupun setengah padat, yang berasal dari hasil dari
kegiatan perkotaan atau siklus kehidupan makhluk hidup. Mustofa, Sampah
merupakan bahan yang sudah tidak berharga dalam pemakaian, barang cacat atau
rusak. Basriyanta, Sampah merupakan barang yang dianggap tidak dapat dipakai
lagi & dibuang oleh pemakai sebelumnya, akan tetapi masih akan mungkin dapat
dipakai atau diolah kembali.
5
Universitas Sumatera Utara
Jadi sampah merupakan benda yang berwujud padat yang sudah tidak
tidak berharga dan berguna lagi bagi pemakainya.
2.2
Jenis Sampah dan Karakteristik Sampah
2.2.1 Jenis Sampah
Sampah dapat digolongkan dalam beberapa criteria, yaitu berdasarkan
sifatnya, bentuknya, dan sumbernya.
1. Penggolongan sampah berdasarkan sifatnya
Berdasarkan sifatnya ada dua jenis sampah yaitu sampah organik dan sampah
anorganik.
a.
Sampah organik, yaitu sampah yang mudah membusuk, terdiri dari bahan-
bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan
dari kegiatan pertanian, perikanan, atau yang lain. Sampah ini dengan mudah
diuraikan alam prose salami. Sampah rumah tangga sebagian besar merupakan
bahan organik. Contohnya: daun, kayu, kulit telur, kardus, kertas, sampah dari
dapur dan lain-lain.
b.
Sampah anorganik, yaitu sampah yang tidak mudah membusuk, berasal
dari sumber daya alam tak terbaharui seperti mineral dan minyak bumi, atau
proses industri. Beberapa dari bahan ini tidak terdapat di alam seperti plastic
dan aluminium. Sebagian zat anorganik secara keseluruhan tidak dapat
diuraikan oleh alam, sedan sebagian lainnya hanya dapat diuraikan dalam
waktu yang sangat lama. Contohnya: kaleng, kaca, plastik, logam, karet dan
lain-lain.
6
Universitas Sumatera Utara
2. Penggolongan sampah berdasarkan bentuknya
Berdasarkan bentuknya sampah dapat dibagi menjadi tiga, yaitu sampah padat,
sampah cair, dan gas.
a.
Sampah padat adalah segala bahan buangan selain kotoran manusia, urine
dan sampah cair. Dapat berupa sampah rumah tangga, sampah dapur, sampah
kebun, plastik, metal, gelas dan lain-lain.
b.
Sampah cair adalah bahan cairan yang telah digunakan dan tidak
diperlukan kembali dan dibuang ke tempat pembuangan sampah.
c. Sampah gas misalnya karbon dioksida, ammonia, dan gas-gas lainnya.
3. Penggolongan sampah berdasarkan sumbernya
a.
Sampah alam adalah sampah yang diproduksi di kehidupan liar
diintegrasikan melalui proses daur ulang alami, seperti daun-daun kering di
hutan yang terurai menjadi tanah. Di luar kehidupan liar, sampah-sampah ini
dapat menjadi masalah, misalnya daun-daun kering di lingkungan pemukiman.
b.
Sampah manusia adalah istilah yang biasa digunakan terhadap hasil dari
pencernaan manusia, seperti feses dan urin. Sampah manusia dapat menjadi
bahaya serius bagi kesehatan karena dapat digunakan sebagai vector (sarana
perkembangan) penyakit yang disebabkan virus dan bakteri. Salah satu
perkembangan utama pada dialektika manusia adalah pengurangan penularan
penyakit melalui sampah manusia dengan cara hidup yang higienis dan
sanitasi. Termasuk didalamnya adalah perkembangan teori penyaluran pipa
(plumbing). Sampah manusia dapat dikurangi dana dipakai ulang misalnya
melalui system urionir tanpa air.
7
Universitas Sumatera Utara
c.
Sampah rumah tangga merupakan sampah yang dihasilkan dari kegiatan di
dalam rumah tangga, sampah yang dihasilkan oleh kebanyakan rumah tangga
adalah, kertas dan plastik. Karakteristik dari sampah rumah tangga ini,
sebagian besar adalah sampah organik yang mempunyai sifat lekas membusuk.
Akumulasi dari limbah oleh rumah tangga adalah pengeluaran dalam tong
sampah di depan setiap rumah atau di dalam kantong plastik, dalam keadaan
bercampur.
d.
Sampah konsumsi merupakan sampah yang dihasilkan oleh manusia dari
proses penggunaan barang, dengan kata lain adalah sampah-sampah yang
dibuang ke tempat sampah ini, sebagai contoh sampah konsumsi adalah
tangkai/daun singkong, papaya, kangkung, bayam, kulit terong, wortel, ubi,
singkong, kulit buah-buahan, sisa sayur/lauk pauk, dan sampah dari kebun.
Jenis sampah ini merupakan sampah yang umum dipikirkan manusia, hal ini
disebabkan kebiasaan manusia dalam proses kehidupan sehari-hari sebagai
penghasil sampah. Meskipun demikian, jumlah sampah kategori ini pun masih
jauh lebih kecil dibandingkan sampah-sampah yang dihasilkan proses
pertambangan dan industry.
e.
Sampah perkantoran adalah sampah yang berasal dari lingkungan
perkantoren dan pusat perbelanjaan: yang sebagian besar sampah yang
dihasilkan adalah sampah organic, kertas, tekstil, plastik dan logam.
f.
Sampah daerah industry dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu sampah
umum dan limbah berbahaya cair atau padat. Sampah umum, biasanya
diletakkan di tempat sampah. Pensortiran sederhana biasanya dilakukan oleh
industri, seperti plastik, kertas, dan bagian dari kulit biasanya disimpan dalam
8
Universitas Sumatera Utara
kontainer yang berbeda untuk dijual. Sedangkan limbah yang dianggap tidak
berharga dibuang ditempat tersendiri. Untuk limbah cair dan limbah berbahaya,
jika perusahaan tidak memiliki fasilitas yang memadai atau insinerator atau
fasilitas pengelolaan limbah cair, maka limbah harus dibawa ke fasilitas yang
dimiliki oleh departemen pengelolaan sampah di pemerintah kota yang akan
diproses lebih lanjut sebelum dibuang.
2.2.2 Karakteristik Sampah
Karakteristik yang dapat dilihat dari sampah adalah karakteristik fisika dan
kimia. Karakterisitik tersebut sangat bervariasi tergantung dari jenis sampahnya.
Dalam karakteristik fisika yang paling penting adalah densitas, kadar air, kadar
volatil, kadar abu, nilai kalor, dan distribusi ukuran. Dalam karakterisitik kimia
yang menggambarkan susunan kimia sampah tersebut yang terdiri dari unsure
C,N,O,P,H,S, dsb [3].
2.3
Pengelolaan Sampah
Menurut UU no 18 Tahun 2008 didefenisikan Pengelolaan sampah adalah
kegiatan yang sistematis, menyeluruh, dan berkesinambungan yang meliputi
pengurangan dan penanganan sampah.
Banyak masalah yang ditimbulkan jika pengelolaan sampah tidak dilakukan
dengan tepat, diantaranya yaitu pencemaran udara dan pencemaran air.
Teknik pengelolaan sampah dapat dimulai dari sumber sampah sampai pada
tempat pembuangan akhir sampah. Sumber sampah seperti masyarakat dapat
memulainya dengan melakukan pemilahan sampah terlebih dahulu seperti
pemisahan sampah organik dan sampah anorganik. Pemerintah sendiri
9
Universitas Sumatera Utara
menyediakan mobil-mobil pengumpul sampah yang sudah terpilah sesuai dengan
pengelompokannya. Lalu sampah dibawa ke pabrik pendaur ulang. Sisa sampah
kemudian diolah dengan cara pengkomposan, pembakaran, dan penumpukan.
Untuk itu manusia harus dapat mengurangi penumpukan sampah pada TPA
(Tempat Pembuangan Akhir) karena akan banyak muncul dampak negatif yang
ditimbulkan.
Sampah juga dapat dikurangai produksinya dengan menerapkan prinsip 3R,
yaitu:
a. Reduce
Suatu usaha dalam mengurangi penggunaan produk atau material yang dapat
menghasilkan sejumlah sampah. Beberapa hal yang dapat dilakukan adalah
menggunakan produk yang tahan lama, menggunakan produk yang dapat diisi
ulang.
b. Reuse
Suatu usaha dalam menggunakan kembali barang-barang yang sudah tidak
digunakan tanpa melalui proses daur ulang. Sebagai contoh menggunakan
kembali botol-botol dan plastik-plastik yang sudah tidak terpakai.
c. Recycle
Daur ulang mempunyai arti sebagai suatu usaha dalam penggunaan kembali
barang-barang yang sudah tidak digunakan lagi menjadi barang yang baru.
Dengan proses daur ulang sampah dapat menjadi sesuatu yang berguna
sehingga bermanfaat dan mengurangi penggunaan bahan baku yang baru.
10
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Metode Pengolahan Sampah
a. Metode yang menitikberatkan penggunaan bahan
Pada metode ini terdapat dua proses yaitu: pemilahan dan daur ulang. Pada
proses pemilahan sampah dipisahkan berdasarkan komposisinya (contohnya
pemisahan sampah organik dan sampah anorganik). Dengan ini diharapkan
didapatkan kualitas sampah yang lebih baik sebagai bahan mentah untuk daur
ulang. Daur ulang adalah mengembalikan suatu sisa barang dari proses
produski ke dalam siklus produksi. Kegiatan ini dibagi menjadi tiga jenis yaitu:
reuse
(menggunakan
ulang
untuk
tujuan
yang
sama),
reutilization
(menggunakan kembali untuk keperluan yang berbeda) dan recovery
(mendapatkan bahan dasar kembali).
b. Metode yang menitikberatkan pada perolehan energi
Metode yang digunakan disini adalah incinerator. Pembakaran sampah
(incineration) bertujuan untuk mereduksi volume sampah padat. Teknologi ini
dapat mengurangi volume sampah padat hingga 90%. Panas dari hasil
pembakaran digunakan sebagai bahan bakar untuk memanaskan boiler dan
mengubah air dalam boiler menjadi uap. Uap kemudian disalurkan ke turbin
uap sehingga turbin akan berputar. Turbin dihubungkan ke generator sehinnga
generator juga akan berputar. Generator yang berputar akan menghasilkan
energi listrik.
2.4
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah adalah pembangkit listrik thermal
dengan uap supercritical steam dan berbahan bakar sampah atau gas sampah
11
Universitas Sumatera Utara
methan. Sampah atau gas methan sampah dibakar menghasilkan panas yang
memanaskan uap pada boiler steam supercritical. Uap kompresi tinggi kemudian
menggerakkan turbin uap dan flywheel yang tersambung pada generator dinamo
dengan perantara gear transmisi atau transmisi otomatis sehingga menghasilkan
listrik. Daya yang dihasilkan pada pembangkit ini bervariasi antara 500 KW
sampai 10 MW.
Proses kerja PLTSa terdapat dua macam yaitu :
1. Proses Pembakaran
PLTSa dengan proses pembakaran menggunakan proses konversi
Thermal dalam mengolah sampah menjadi energi. Proses kerja tersebut
dilakukan dengan beberapa tahap yaitu :
Pemilahan dan Penyimpanan Sampah
Limbah sampah kota dikumpulkan pada suatu tempat yang dinamakan
Tempat Pengolahan Akhir (TPA). Lalu sampah dipilah sesuai dengan yang
dibutuhkan denga PLTSa. Sampah ini kemudian disimpan dalam bunker yang
menggunakan teknologi RDF (Refused Derived Fuel). Teknologi RDF ini
berguna dalam mengubah limbah sampah kota menjadi limbah padatan
sehingga mempunyai nilai kalor yang tinggi. Penyimpanan dilakukan selam
lima hari hingga kadar air tinggal 45% yang kemudian dilanjutkan dengan
pembakaran.
Pembakaran Sampah
Tungku PLTSa pada awal pengoperasiannya akan menggunakan bahan
bakar minyak. Setelah suhu mencapai titk panas yang dibutuhkan, sampah
akan dimasukkan kedalam tungku pembakaran (insinerator) yang berjalan 7800
12
Universitas Sumatera Utara
jam. Hasil pembakaran limbah sampah akan menghasilkan gas buangan yang
mengandung CO, CO2, O2, NOX, dan SOX
Pemanasan Boiler
Panas yang dipakai dalam memanaskan boiler berasal dari pembakaran
sampah. Panas ini akan memanaskan boiler dan mengubah air dalam boiler
menjadi uap
Penggerakan Turbin dan Generator
Uap yang tercipta akan disalurkan ker turbin uap sehingga turbin akan
berputar. Turbin dihubungkan ke generator sehingga generator juga akan
berputar. Generator yang berputar akan menghasilkan tenaga listrik.
2. Teknologi Fermentasi Metana
Sampah dapur diolah dengan fermentasi gas metana dan diambil
biomassanya untuk menghasilkan listrik. Sedangkan residunya dapat
digunakan untuk pembuatan kompos.
Karena sampah dapur mengandung air 70-80%, sebelum dibakar,
kandungan air tersebut perlu diuapkan. Di sini, dengan pembagian berdasarkan
sumber penghasil sampah dapur serta fermentasi gas metana, dapat dihasilkan
sumber energy baru dan ditingkatkan efisiensi termal secara total. Pemanfaatan
Gas dari Sampah untuk Pembangkit Listrik dengan teknologi fermentasi
metana dilakukan dengan metode sanitaru landfill yaitu, memanfaatkan gas
yang dihasilkan dari sampah.
Landfill Gas (LFG) adalah produk sampingan dari proses dekomposisi
dari timbunan sampah yang terdiri dari unsure metan, karbon dioksida, dan
non-methane organic compound.
13
Universitas Sumatera Utara
Untuk memanfaatkan gas yang sudah terbentuk, prose selanjutnya adalah
memasang pipa-pipa penyalur untuk mengeluarkan gas. Gas selanjutnya
dialirkan menuju tabung pemurnian sebelum pada akhirnya dialirkan ke
generator untuk memutar turbin
2.5
Tipping Fee
Tipping Fee adalah biaya yang dikeluarkan anggaran pemerintah kepada
pengelola sampah, berdasarkan jumlah yang dikelola per ton atau satuan volume
(m3). Biaya ini hanya sebatas kompensasi atas jasa pengelolaan sampah di lokasi
tertentu
yang ditetapkan,
diluar
biaya
pengumpulan,
pemungutan
dan
pengangkutan yang dilaksanakan pemerintah suatu kota.
2.6
Analisa Ekonomi
Dalam mengukur kelayakan proyek pembangunan Pembangkit Listrik
Tenaga Sampah (PLTSa) di kota Medan, diperlukan beberapa parameter berikut
yaitu Net Present Value (NPV), Payback Periode (PP), Benefit Cost Ratio (BCR),
dan Internal Rate of Return (IRR)
2.6.1 Net Present Value (NPV)
NPV merupakan selisih antara present value dari arus pemasukan dengan
present value arus pengeluaran (O&M dan investasi). NPV menunjukkan manfaat
bersih yang diterima suatu usaha selama umur dari usaha tersebut pada tingkat
discount rate tertentu.
14
Universitas Sumatera Utara
Kriteria NPV yaitu :
a. NPV > 0, berarti usaha layak untuk dilaksanakan
b. NPV < 0, berarti usaha tidak layak untuk dilaksanakan
c. NPV = 0, berarti usaha yang dijalankan tidak untung dan tidak rugi
Untuk menghitung NPV dapat menggunakan persamaan berikut:
��� =
� �
�
�=1 (�+1)�
=
�
�=1
�
−
� ....................(1)
Dimana :
NPV = Net Present Value (Rp)
NB
= Net Benefit = Benefit - Cost
Bi
= Benefit yang telah didiskon
Ci
= Cost yang telah didiskon
n
= tahun ke-
I
= diskon rate (%)
2.6.2 Payback Periode (PP)
Payback Perideo adalah suatu periode yang menunjukkan berapa lama
waktu yang dibutuhkan agar modal yang ditanamkan dalam suatu usaha tertentu
dapat dikembalikan. Suatu usaha dapat dikatakan layak untuk dilaksanakan
apabila niali Payback Periode lebih kecil dari nilai ekonomis usaha tersebut.
Rumus payback periode jika arus kas per tahun jumlahnya sama :
�� =
�� � � �
�
……………….. (2)
� (1 � ℎ � )
15
Universitas Sumatera Utara
2.6.3 Benefit Cost Ratio (BCR)
Benefit Cost Ratio adalah rasio antara manfaat bersih yang bernilai positif
(pemasukan) dengan manfaat bersih bernilai negatif (pengeluaran).
-
Jika BCR ≥ 1, maka usaha layak untuk dilaksanakan
Jika BCR < 1, maka usaha tidak layak untuk dilaksanakan
Untuk menghitung BCR dapat menggunakan persamaan berikut :
BCR=
n
k=0 Bk
n C ………………..(3)
k=0 k
Dimana :
BCR = Benefit Cost Ratio
Bk
= keuntungan (benefit) pada tahun k (Rp)
Ck
= biaya (cost) pada tahun k (Rp)
n
= periode proyek (tahun)
k
= tahun ke-
2.6.4 Internal Rate of Return (IRR)
Internal Rate of Return merupakan suku bunga yang akan menyamakan
nilai present value dari arus pemasukan dengan dengan present value dari arus
pengeluaran.
-
Apabila IRR lebih besar daripada suku bunga bank maka proyek layak
dilaksanakan.
-
Apabila IRR lebih kecil daripada suku bunga bank maka proyek tidak layak
untuk dilaksanakan.
-
16
Universitas Sumatera Utara
Untuk menghitung IRR dapat menggunakan persamaan berikut :
��� = �1 +
���1
���1 −���2
�2 − �1 ………………..(4)
Dimana :
IRR
= Internal Rate of Return (%)
NPV1
= Net Present Value dengan tingkat bunga rendah (Rp)
NPV2
= Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi (Rp)
i1
= tingkat bunga pertama (%)
i2
= tingkat bunga kedua (%)
17
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Sampah
Menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 2008
Pasal 1 mendefenisikan sampah sebagai sisa kegiatan sehari-hari manusia
dan/atau proses alam yang berbentuk padat[1].
Berdasarkan SK SNI Tahun 1990, sampah adalah limbah yang bersifat
padat terdiri dari zat organik dan zat anorganik yang dianggap tidak berguna lagi
dan harus dikelola agar tidak membahayakan lingkungan dan melindungi
investasi pembangunan [2]
Menurut para ahli sampah mempunyai pengertian yang berbeda. Tanjung
mendefenisikan sampah sebagai sesuatu yang tidak berguna lagi, yang dibuang
oleh pemakainya. Bahar, sampah merupakan barang buangan berupa bahan padat
yang mengakibatkan turunnya nilai estetika lingkungan, nilai sumber daya,
membawa penyakit, menimbulkan polusi, menyumbat saluran air, dan banyak
dampak negatif lainnya. Kodoatie, Sampah merupakan limbah atau barang
buangan yang bersifat padat ataupun setengah padat, yang berasal dari hasil dari
kegiatan perkotaan atau siklus kehidupan makhluk hidup. Mustofa, Sampah
merupakan bahan yang sudah tidak berharga dalam pemakaian, barang cacat atau
rusak. Basriyanta, Sampah merupakan barang yang dianggap tidak dapat dipakai
lagi & dibuang oleh pemakai sebelumnya, akan tetapi masih akan mungkin dapat
dipakai atau diolah kembali.
5
Universitas Sumatera Utara
Jadi sampah merupakan benda yang berwujud padat yang sudah tidak
tidak berharga dan berguna lagi bagi pemakainya.
2.2
Jenis Sampah dan Karakteristik Sampah
2.2.1 Jenis Sampah
Sampah dapat digolongkan dalam beberapa criteria, yaitu berdasarkan
sifatnya, bentuknya, dan sumbernya.
1. Penggolongan sampah berdasarkan sifatnya
Berdasarkan sifatnya ada dua jenis sampah yaitu sampah organik dan sampah
anorganik.
a.
Sampah organik, yaitu sampah yang mudah membusuk, terdiri dari bahan-
bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan
dari kegiatan pertanian, perikanan, atau yang lain. Sampah ini dengan mudah
diuraikan alam prose salami. Sampah rumah tangga sebagian besar merupakan
bahan organik. Contohnya: daun, kayu, kulit telur, kardus, kertas, sampah dari
dapur dan lain-lain.
b.
Sampah anorganik, yaitu sampah yang tidak mudah membusuk, berasal
dari sumber daya alam tak terbaharui seperti mineral dan minyak bumi, atau
proses industri. Beberapa dari bahan ini tidak terdapat di alam seperti plastic
dan aluminium. Sebagian zat anorganik secara keseluruhan tidak dapat
diuraikan oleh alam, sedan sebagian lainnya hanya dapat diuraikan dalam
waktu yang sangat lama. Contohnya: kaleng, kaca, plastik, logam, karet dan
lain-lain.
6
Universitas Sumatera Utara
2. Penggolongan sampah berdasarkan bentuknya
Berdasarkan bentuknya sampah dapat dibagi menjadi tiga, yaitu sampah padat,
sampah cair, dan gas.
a.
Sampah padat adalah segala bahan buangan selain kotoran manusia, urine
dan sampah cair. Dapat berupa sampah rumah tangga, sampah dapur, sampah
kebun, plastik, metal, gelas dan lain-lain.
b.
Sampah cair adalah bahan cairan yang telah digunakan dan tidak
diperlukan kembali dan dibuang ke tempat pembuangan sampah.
c. Sampah gas misalnya karbon dioksida, ammonia, dan gas-gas lainnya.
3. Penggolongan sampah berdasarkan sumbernya
a.
Sampah alam adalah sampah yang diproduksi di kehidupan liar
diintegrasikan melalui proses daur ulang alami, seperti daun-daun kering di
hutan yang terurai menjadi tanah. Di luar kehidupan liar, sampah-sampah ini
dapat menjadi masalah, misalnya daun-daun kering di lingkungan pemukiman.
b.
Sampah manusia adalah istilah yang biasa digunakan terhadap hasil dari
pencernaan manusia, seperti feses dan urin. Sampah manusia dapat menjadi
bahaya serius bagi kesehatan karena dapat digunakan sebagai vector (sarana
perkembangan) penyakit yang disebabkan virus dan bakteri. Salah satu
perkembangan utama pada dialektika manusia adalah pengurangan penularan
penyakit melalui sampah manusia dengan cara hidup yang higienis dan
sanitasi. Termasuk didalamnya adalah perkembangan teori penyaluran pipa
(plumbing). Sampah manusia dapat dikurangi dana dipakai ulang misalnya
melalui system urionir tanpa air.
7
Universitas Sumatera Utara
c.
Sampah rumah tangga merupakan sampah yang dihasilkan dari kegiatan di
dalam rumah tangga, sampah yang dihasilkan oleh kebanyakan rumah tangga
adalah, kertas dan plastik. Karakteristik dari sampah rumah tangga ini,
sebagian besar adalah sampah organik yang mempunyai sifat lekas membusuk.
Akumulasi dari limbah oleh rumah tangga adalah pengeluaran dalam tong
sampah di depan setiap rumah atau di dalam kantong plastik, dalam keadaan
bercampur.
d.
Sampah konsumsi merupakan sampah yang dihasilkan oleh manusia dari
proses penggunaan barang, dengan kata lain adalah sampah-sampah yang
dibuang ke tempat sampah ini, sebagai contoh sampah konsumsi adalah
tangkai/daun singkong, papaya, kangkung, bayam, kulit terong, wortel, ubi,
singkong, kulit buah-buahan, sisa sayur/lauk pauk, dan sampah dari kebun.
Jenis sampah ini merupakan sampah yang umum dipikirkan manusia, hal ini
disebabkan kebiasaan manusia dalam proses kehidupan sehari-hari sebagai
penghasil sampah. Meskipun demikian, jumlah sampah kategori ini pun masih
jauh lebih kecil dibandingkan sampah-sampah yang dihasilkan proses
pertambangan dan industry.
e.
Sampah perkantoran adalah sampah yang berasal dari lingkungan
perkantoren dan pusat perbelanjaan: yang sebagian besar sampah yang
dihasilkan adalah sampah organic, kertas, tekstil, plastik dan logam.
f.
Sampah daerah industry dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu sampah
umum dan limbah berbahaya cair atau padat. Sampah umum, biasanya
diletakkan di tempat sampah. Pensortiran sederhana biasanya dilakukan oleh
industri, seperti plastik, kertas, dan bagian dari kulit biasanya disimpan dalam
8
Universitas Sumatera Utara
kontainer yang berbeda untuk dijual. Sedangkan limbah yang dianggap tidak
berharga dibuang ditempat tersendiri. Untuk limbah cair dan limbah berbahaya,
jika perusahaan tidak memiliki fasilitas yang memadai atau insinerator atau
fasilitas pengelolaan limbah cair, maka limbah harus dibawa ke fasilitas yang
dimiliki oleh departemen pengelolaan sampah di pemerintah kota yang akan
diproses lebih lanjut sebelum dibuang.
2.2.2 Karakteristik Sampah
Karakteristik yang dapat dilihat dari sampah adalah karakteristik fisika dan
kimia. Karakterisitik tersebut sangat bervariasi tergantung dari jenis sampahnya.
Dalam karakteristik fisika yang paling penting adalah densitas, kadar air, kadar
volatil, kadar abu, nilai kalor, dan distribusi ukuran. Dalam karakterisitik kimia
yang menggambarkan susunan kimia sampah tersebut yang terdiri dari unsure
C,N,O,P,H,S, dsb [3].
2.3
Pengelolaan Sampah
Menurut UU no 18 Tahun 2008 didefenisikan Pengelolaan sampah adalah
kegiatan yang sistematis, menyeluruh, dan berkesinambungan yang meliputi
pengurangan dan penanganan sampah.
Banyak masalah yang ditimbulkan jika pengelolaan sampah tidak dilakukan
dengan tepat, diantaranya yaitu pencemaran udara dan pencemaran air.
Teknik pengelolaan sampah dapat dimulai dari sumber sampah sampai pada
tempat pembuangan akhir sampah. Sumber sampah seperti masyarakat dapat
memulainya dengan melakukan pemilahan sampah terlebih dahulu seperti
pemisahan sampah organik dan sampah anorganik. Pemerintah sendiri
9
Universitas Sumatera Utara
menyediakan mobil-mobil pengumpul sampah yang sudah terpilah sesuai dengan
pengelompokannya. Lalu sampah dibawa ke pabrik pendaur ulang. Sisa sampah
kemudian diolah dengan cara pengkomposan, pembakaran, dan penumpukan.
Untuk itu manusia harus dapat mengurangi penumpukan sampah pada TPA
(Tempat Pembuangan Akhir) karena akan banyak muncul dampak negatif yang
ditimbulkan.
Sampah juga dapat dikurangai produksinya dengan menerapkan prinsip 3R,
yaitu:
a. Reduce
Suatu usaha dalam mengurangi penggunaan produk atau material yang dapat
menghasilkan sejumlah sampah. Beberapa hal yang dapat dilakukan adalah
menggunakan produk yang tahan lama, menggunakan produk yang dapat diisi
ulang.
b. Reuse
Suatu usaha dalam menggunakan kembali barang-barang yang sudah tidak
digunakan tanpa melalui proses daur ulang. Sebagai contoh menggunakan
kembali botol-botol dan plastik-plastik yang sudah tidak terpakai.
c. Recycle
Daur ulang mempunyai arti sebagai suatu usaha dalam penggunaan kembali
barang-barang yang sudah tidak digunakan lagi menjadi barang yang baru.
Dengan proses daur ulang sampah dapat menjadi sesuatu yang berguna
sehingga bermanfaat dan mengurangi penggunaan bahan baku yang baru.
10
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Metode Pengolahan Sampah
a. Metode yang menitikberatkan penggunaan bahan
Pada metode ini terdapat dua proses yaitu: pemilahan dan daur ulang. Pada
proses pemilahan sampah dipisahkan berdasarkan komposisinya (contohnya
pemisahan sampah organik dan sampah anorganik). Dengan ini diharapkan
didapatkan kualitas sampah yang lebih baik sebagai bahan mentah untuk daur
ulang. Daur ulang adalah mengembalikan suatu sisa barang dari proses
produski ke dalam siklus produksi. Kegiatan ini dibagi menjadi tiga jenis yaitu:
reuse
(menggunakan
ulang
untuk
tujuan
yang
sama),
reutilization
(menggunakan kembali untuk keperluan yang berbeda) dan recovery
(mendapatkan bahan dasar kembali).
b. Metode yang menitikberatkan pada perolehan energi
Metode yang digunakan disini adalah incinerator. Pembakaran sampah
(incineration) bertujuan untuk mereduksi volume sampah padat. Teknologi ini
dapat mengurangi volume sampah padat hingga 90%. Panas dari hasil
pembakaran digunakan sebagai bahan bakar untuk memanaskan boiler dan
mengubah air dalam boiler menjadi uap. Uap kemudian disalurkan ke turbin
uap sehingga turbin akan berputar. Turbin dihubungkan ke generator sehinnga
generator juga akan berputar. Generator yang berputar akan menghasilkan
energi listrik.
2.4
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah adalah pembangkit listrik thermal
dengan uap supercritical steam dan berbahan bakar sampah atau gas sampah
11
Universitas Sumatera Utara
methan. Sampah atau gas methan sampah dibakar menghasilkan panas yang
memanaskan uap pada boiler steam supercritical. Uap kompresi tinggi kemudian
menggerakkan turbin uap dan flywheel yang tersambung pada generator dinamo
dengan perantara gear transmisi atau transmisi otomatis sehingga menghasilkan
listrik. Daya yang dihasilkan pada pembangkit ini bervariasi antara 500 KW
sampai 10 MW.
Proses kerja PLTSa terdapat dua macam yaitu :
1. Proses Pembakaran
PLTSa dengan proses pembakaran menggunakan proses konversi
Thermal dalam mengolah sampah menjadi energi. Proses kerja tersebut
dilakukan dengan beberapa tahap yaitu :
Pemilahan dan Penyimpanan Sampah
Limbah sampah kota dikumpulkan pada suatu tempat yang dinamakan
Tempat Pengolahan Akhir (TPA). Lalu sampah dipilah sesuai dengan yang
dibutuhkan denga PLTSa. Sampah ini kemudian disimpan dalam bunker yang
menggunakan teknologi RDF (Refused Derived Fuel). Teknologi RDF ini
berguna dalam mengubah limbah sampah kota menjadi limbah padatan
sehingga mempunyai nilai kalor yang tinggi. Penyimpanan dilakukan selam
lima hari hingga kadar air tinggal 45% yang kemudian dilanjutkan dengan
pembakaran.
Pembakaran Sampah
Tungku PLTSa pada awal pengoperasiannya akan menggunakan bahan
bakar minyak. Setelah suhu mencapai titk panas yang dibutuhkan, sampah
akan dimasukkan kedalam tungku pembakaran (insinerator) yang berjalan 7800
12
Universitas Sumatera Utara
jam. Hasil pembakaran limbah sampah akan menghasilkan gas buangan yang
mengandung CO, CO2, O2, NOX, dan SOX
Pemanasan Boiler
Panas yang dipakai dalam memanaskan boiler berasal dari pembakaran
sampah. Panas ini akan memanaskan boiler dan mengubah air dalam boiler
menjadi uap
Penggerakan Turbin dan Generator
Uap yang tercipta akan disalurkan ker turbin uap sehingga turbin akan
berputar. Turbin dihubungkan ke generator sehingga generator juga akan
berputar. Generator yang berputar akan menghasilkan tenaga listrik.
2. Teknologi Fermentasi Metana
Sampah dapur diolah dengan fermentasi gas metana dan diambil
biomassanya untuk menghasilkan listrik. Sedangkan residunya dapat
digunakan untuk pembuatan kompos.
Karena sampah dapur mengandung air 70-80%, sebelum dibakar,
kandungan air tersebut perlu diuapkan. Di sini, dengan pembagian berdasarkan
sumber penghasil sampah dapur serta fermentasi gas metana, dapat dihasilkan
sumber energy baru dan ditingkatkan efisiensi termal secara total. Pemanfaatan
Gas dari Sampah untuk Pembangkit Listrik dengan teknologi fermentasi
metana dilakukan dengan metode sanitaru landfill yaitu, memanfaatkan gas
yang dihasilkan dari sampah.
Landfill Gas (LFG) adalah produk sampingan dari proses dekomposisi
dari timbunan sampah yang terdiri dari unsure metan, karbon dioksida, dan
non-methane organic compound.
13
Universitas Sumatera Utara
Untuk memanfaatkan gas yang sudah terbentuk, prose selanjutnya adalah
memasang pipa-pipa penyalur untuk mengeluarkan gas. Gas selanjutnya
dialirkan menuju tabung pemurnian sebelum pada akhirnya dialirkan ke
generator untuk memutar turbin
2.5
Tipping Fee
Tipping Fee adalah biaya yang dikeluarkan anggaran pemerintah kepada
pengelola sampah, berdasarkan jumlah yang dikelola per ton atau satuan volume
(m3). Biaya ini hanya sebatas kompensasi atas jasa pengelolaan sampah di lokasi
tertentu
yang ditetapkan,
diluar
biaya
pengumpulan,
pemungutan
dan
pengangkutan yang dilaksanakan pemerintah suatu kota.
2.6
Analisa Ekonomi
Dalam mengukur kelayakan proyek pembangunan Pembangkit Listrik
Tenaga Sampah (PLTSa) di kota Medan, diperlukan beberapa parameter berikut
yaitu Net Present Value (NPV), Payback Periode (PP), Benefit Cost Ratio (BCR),
dan Internal Rate of Return (IRR)
2.6.1 Net Present Value (NPV)
NPV merupakan selisih antara present value dari arus pemasukan dengan
present value arus pengeluaran (O&M dan investasi). NPV menunjukkan manfaat
bersih yang diterima suatu usaha selama umur dari usaha tersebut pada tingkat
discount rate tertentu.
14
Universitas Sumatera Utara
Kriteria NPV yaitu :
a. NPV > 0, berarti usaha layak untuk dilaksanakan
b. NPV < 0, berarti usaha tidak layak untuk dilaksanakan
c. NPV = 0, berarti usaha yang dijalankan tidak untung dan tidak rugi
Untuk menghitung NPV dapat menggunakan persamaan berikut:
��� =
� �
�
�=1 (�+1)�
=
�
�=1
�
−
� ....................(1)
Dimana :
NPV = Net Present Value (Rp)
NB
= Net Benefit = Benefit - Cost
Bi
= Benefit yang telah didiskon
Ci
= Cost yang telah didiskon
n
= tahun ke-
I
= diskon rate (%)
2.6.2 Payback Periode (PP)
Payback Perideo adalah suatu periode yang menunjukkan berapa lama
waktu yang dibutuhkan agar modal yang ditanamkan dalam suatu usaha tertentu
dapat dikembalikan. Suatu usaha dapat dikatakan layak untuk dilaksanakan
apabila niali Payback Periode lebih kecil dari nilai ekonomis usaha tersebut.
Rumus payback periode jika arus kas per tahun jumlahnya sama :
�� =
�� � � �
�
……………….. (2)
� (1 � ℎ � )
15
Universitas Sumatera Utara
2.6.3 Benefit Cost Ratio (BCR)
Benefit Cost Ratio adalah rasio antara manfaat bersih yang bernilai positif
(pemasukan) dengan manfaat bersih bernilai negatif (pengeluaran).
-
Jika BCR ≥ 1, maka usaha layak untuk dilaksanakan
Jika BCR < 1, maka usaha tidak layak untuk dilaksanakan
Untuk menghitung BCR dapat menggunakan persamaan berikut :
BCR=
n
k=0 Bk
n C ………………..(3)
k=0 k
Dimana :
BCR = Benefit Cost Ratio
Bk
= keuntungan (benefit) pada tahun k (Rp)
Ck
= biaya (cost) pada tahun k (Rp)
n
= periode proyek (tahun)
k
= tahun ke-
2.6.4 Internal Rate of Return (IRR)
Internal Rate of Return merupakan suku bunga yang akan menyamakan
nilai present value dari arus pemasukan dengan dengan present value dari arus
pengeluaran.
-
Apabila IRR lebih besar daripada suku bunga bank maka proyek layak
dilaksanakan.
-
Apabila IRR lebih kecil daripada suku bunga bank maka proyek tidak layak
untuk dilaksanakan.
-
16
Universitas Sumatera Utara
Untuk menghitung IRR dapat menggunakan persamaan berikut :
��� = �1 +
���1
���1 −���2
�2 − �1 ………………..(4)
Dimana :
IRR
= Internal Rate of Return (%)
NPV1
= Net Present Value dengan tingkat bunga rendah (Rp)
NPV2
= Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi (Rp)
i1
= tingkat bunga pertama (%)
i2
= tingkat bunga kedua (%)
17
Universitas Sumatera Utara