Analisis Kelayakan Ekonomi Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas Tofik Hidayat*, Mustaqim*, Laely Dewi P** *PS Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal ** Dinas Lingkungan Hidup Kota Tegal Email : tofik1969@yahoo.com Abstrak Penelitian Analisis Kelayakan Ekonomi Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas dilakukan dengan tujuan mengetahui analisis kelayakan ekonomi alat penghasil biogas Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara mengumpulkan data tentang data biogas yang dihasilkan berupa pengukuran biogas dan pengujian fisik biogas serta data ekonomi teknik berupa Net Present Value (NPV) dan Benefit Cost Ratio (BCR). Hasil penelitian dengan bahan 15 Kg sampah yang dicampur dengan 30 L air sumur menghasilkan biogas dengan volume 2,25 L, kompos seberat 14,5 Kg dan pupuk cair dengan volume 22,4 L. Nilai perhitungan NPV adalah Rp. 3.560.843,9. Sedangkan nilai BCR sebesar 1,667. Karena nilai NPV dan BCR 0 atau bernilai positif maka investasi alat pengolah sampah organik rumah tangga menjadi biogas dinyatakan layak. Kata kunci : Biogas, Kelayakan Ekonomi, Net Present Value (NPV), Benefit Cost Ratio (BCR). 1. Pendahuluan Sampah menjadi masalah tersendiri terutama wilayah kota yang padat penduduknya. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah volume sampah yang sangat besar sehingga melebihi kapasitas daya tampung tempat pembuangan sampah akhir (TPA). Faktor lain adalah adanya tata kelola sampah yang belum optimal, termasuk pemanfaatan sampah sebagai sumber enargi. Kota Tegal sebagai kota yang perkembangannya cukup signfikan pun tak luput dari kemelut permasalahan sampah. Volume timbulan sampah di kota Tegal setiap harinya pada tahun 2008 mencapai ± 700 M 3 yang terangkut ke TPA baru mencapai ±400 M 3 (57,14%) sehingga masih terdapat ±300 M 3 (42,86%) sampah yang tidak terangkut ke TPA. Adapun luas TPA Muarareja Kota Tegal adalah 6,65 Ha M 2 /TPA sewa (KAPEDAL, 2008). Pengolahan sampah di kota Tegal masih menerapkan pengolahan sampah dengan proses open dumping yang semakin menambah permasalahan lingkungan di kota Tegal karena menyebabkan pencemaran tanah, air dan udara. Kurang dilibatkanya masyarakat dalam pengolahan sampah juga menjadi penyebab menggunungnya sampah. Untuk itu diperlukan satu pengolahan sampah yang melibatkan masyarakat sebagai pemproduksi sampah. Salah satu pengolahan
sampah adalh mengubah sampah menjadi biogas. Namun begitu tidaklah mudah merubah pola piker masyarakat yang sudah terlanjur berpandangan bahwa prosesnya sulit dan memerlukan biaya besar untuk pengolahan sampah menjadi bio gas. Penelitian ini bertujuan memberikan pencerahan pada masyarakat bahwa pandangan tersebut adalah kurang tepat, sehingga perlu adanya studi kelayakan ekonomi teknik pada alat pengahasil bio gas dari sampah rumah tangga. banyak menghasilkan gas metana (CH 4 ), setelah melalui tahapan reaksi kimia, sehingga layak untuk dijadikan sumber bio gas. Mekanisme Pembentukan Biogas Menurut Wahyuni (2008:18) tahapan reaksi kimia yang terjadi pada biogas adalah sebagai berikut : 2. Landasan Teori a. Biogas Definisi biogas menurut Wahyuni (2008:14), biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahanbahan organik oleh mikroorganisme dalam keadaan anaerob. Sedangkan menurut Setiawan (2008), biogas adalah gas yang ditimbulkan jika bahan-bahan organik, seperti kotoran hewan, kotoran manusia atau sampah, direndam dalam air dan disimpan dalam tempat tertutup atau anaerob. Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH 4 ) dan karbon dioksida (CO 2 ), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hidrogen sulfida (H 2 S) dan ammonia (NH 3 ) serta hidrogen dan (H 2 ), nitrogen (N 2 ) serta oksigen (O 2 ). Sampah yang dihasilkan oleh rumah tangga cukup Gambar 1. Tahapan Pembentukan Biogas Pembuatan Biogas Menurut Simamora, S et.al (2006), menyatakan bahwa dalam pembuatan biogas ada beberapa syarat yang harus dipenuhi yakni: a. Bahan pengisi yang berupa bahan organik, terutama limbah pertanian, peternakan, dan sampah organik. b. Instalasi biogas yang memenuhi beberapa persyaratan seperti, lubang pemasukan dan pengeluaran, tempat penampungan gas, dan penampungan sludge (sisa pembuangan). c. Terpenuhinya faktor pendukung yakni faktor dari dalam (digester) yang
meliputi imbangan C/N, ph, dan struktur bahan isian (kehomogenan) dan adanya faktor dari luar yang meliputi fluktuasi suhu Faktor yang berpengaruhi pada pembentukan biogas Menurut Simamora, S et.al (2006) adalah: a. Kondisi anaerob atau kedap udara. Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob yang memerlukan instalasi pengolahan biogas harus kedap udara. b. Bahan baku isian. Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, sisa dapur, dan sampah organik yang terhindar dari bahan anorganik. c. Imbangan C/N. Diperlukan imbangan C/N yang terkandung dalam bahan organik sangat optimum sebesar 25 sampai 30 mikroorganisme perombak. d. Derajat keasaman (ph). Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8 7,8. e. Temperatur. Untuk menstabilkan temperatur kita dapat membuat instalasi biogas di dalam tanah. f. Starter. Starter diperlukan untuk mempercepat proses perombakan bahan organik hingga menjadi biogas. Starter merupakan mikroorganisme perombak yang telah dijual komersil dapat juga digunakan lumpur aktif organik, dan bahan lainnya Saat minyak hasil fosil semakin menipis maka gas menjadi alternative yang harus dikenalkan kepada masyarakat. Menurut Wahyuni (2008:28) kesetaraan biogas dibandingkan dibandingkan dengan bahan bakar fosil adalah sebagai berikut : Tabel 1. Perbandingan Biogas Dibandingkan dengan Bahan Bakar Lain Keterangan Bahan Bakar Lain Elpiji 0,46 Kg Minyak Tanah 0,62 liter Minyak solar 0,52 liter 1 M 3 Biogas Bensin 0,80 liter Gas kota 1,50 M 3 Kayu Bakar 3,50 Kg Sedangkan tingkat kegunaan gas menurut Setiawan (2008), setiap 1 kubik biogas dapat digunakan untuk keperluan sebagai berikut. a. Menyalakan mesin 1 Pk selama 2 jam. b. Menghasilkan listrik 1,25 Kwh c. Menyalakan kompor gas untuk memasak tiga kali sehari d. Menyalakan lampu setingkat dengan bola lampu 60 Watt selama 6 jam. e. Menjalankan kulkas berkapasitas 1 kubik selama 1 jam. f. Menjalankan mesin tetas berkapasitas 1 kubik selama setengah jam
Adapun instalasi atau reaktor yang dapat digunakan untuk menghasilkan gas adalah: (Wahyuni, 2008) a. Reaktor Kubah Tetap (Fixed-dome). Reaktor ini disebut juga reaktor China. Reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri,baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentuk gas metana. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome), bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). b. Reaktor Terapung (floating drum). Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di India pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor India. Reaktor ini memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak yaitu menggunakan drum sebagai penyimpan gas c. Reaktor Balon Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. Reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas yang masingmasing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat d. Reaktor Fiberglass. Reaktor bahan fiberglass merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga dan skala industri. Reaktor ini menggunakan bahan fiberglass sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. Reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester sekaligus penyimpanan gas yang masing-masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Penelitian ini menggunakan Fiberglass yang dimodifikasi sehingga lebih memudahkan pengoperasian dalam pegoperasian alat. b. Evaluasi Kelayakan Investasi Analisis kelayakan ekonomi dilakukan dengan tujuan untuk memastikan apakah suatu kegiatan yang akan dilaksanakana layak secara ekonomis atau tidak. Ada beberapa metode evaluasi kelayakan sebuah investasi, yaitu : a. Metode Net Present Value (NPV). Metode NPV ini adalah metode menghitung nilai bersih (netto) pada waktu sekarang (present) selisih dari Present Wort Benefit dengan Presen Wort Cost (NPV= PWB PWC)
b. Metode Payback Period (PBP), metode ini untuk melihat tingkat pengembalian modal c. Metode Benefit Cost Rate (BCR). Metode BCR ini memberikan penekanan terhadap nilai perbandingan antara aspek manfaat (benefit) yang akan diperoleh dengan aspek biaya dan kerugian yang akan ditanggung (cost) dengan adanya investasi tersebut. 3. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen jenis penelitian evaluasi bersifat tinjauan, dengan langkahlangkah berikut: Gambar 2. Tahapan Penelitian Biogas Metode pengumpulan data yang diperlukan meliputi : a. Data Biogas. Pengukuran biogas dapat dilihat dari plastik yang menggembung terisi gas ketika kran gas dibuka dari tabung. Sedang pengujian fisik gas dilakukan dengan menghubungkan pipa biogas ke kompor gas yang dinyalakan. b. Data Ekonomi. Data ini meliputi semua pengeluaran biaya yang diperlukan untuk membuat alat termasuk biaya perawatan selama umur ekonomi alat. Data ekonomi juga termasuk semua pemasukan dari alat selama umur ekonomi. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan data-data sebagai berikut: a. Data Hasil Uji Alat berupa biogas, kompos dan pupuk cair. Dengan sampah organik yang digunakan adalah sebesar 15 Kg yang dicampur dengan air sumur dengan volume 30 L akan dihasilkan 2,25 L gas, 14,5 kg kompos dan 22,4 L pupuk cair. b. Data Ekonomi Teknik, data ini merupakan data biaya yang diperlukan untuk pembuatan alat dan pemeliharaan alat serta data pendapatan dari hasil pengoperasian alat. Biaya Pembuatan
Alat Pengolah Sampah Organik sebesar Rp. 322.000. Tabel 2. Biaya Pembuatan Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas Dari data diatas maka dapat analisa kelayakan alat secara ekonomis sebagai berikut : a. Net Present Value (NPV) Biaya perawatan penggantian komponen yang aus pada bulan ke-16 sebesar Rp. 27.000, Pada bulan ke-18 diperkirakan terjadi kerusakan pada tutup lubang inlet dan outlet pada bulan ke-18 Rp. 4.000 dan Penggantian kran pada bulan ke - 26 sebesar Rp. 20.000. dengan Adapun untuk setiap pengolahan siklus waktu 30 hari dapat menghasilkan pendapatan sebesar Rp. 127.690 Tabel 3. Pendapatan yang diperoleh dari Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas (Benefit) Karena nilai NPV dari alat pengolah sampah organik rumah tangga menjadi biogas adalah Rp 3.075.243,76 0, maka investasi untuk alat tersebut dinilai layak. b. Benefit Cost Ratio (B/C R) Metode ini menghitung tingkat sosial yang didapat dari adanya alat tersebut, baik kerugian maupun keuntungan yang timbul. Kerugian yang ada adalah adanya biaya kesehatan bagi petugas (rumah tangga) sebesar Rp. 15.000 setiap kali proses asumsinya untuk pemebelian alat kesehatan dan sebagainya. Sedangkan keuntungan yang ada adalah lingkungan yang bersih dan
mengurangi biaya kebersihan yang di nominalkan memjadi Rp. 25.000. Dengan maka Benefit Cost Ratio (B/C R) didapat sebesar : B / C Rp.25.000( P / A,1.5%,36) Rp.15.(P/A,1,5%, 36) B/R = 1,667 Karena nilai B/C R > 0 maka investasi untuk alat tersebut dinilai layak. 5. SIMPULAN Beberapa simpulan yang ditarik dari penelitiaan ini adalah : a. Proses pembentukan biogas terdiri dari 3 tahapan utama yaitu hidrolisis, asidifikasi dan metanogenik. Adapun hasil utama dari alat pengolah sampah organik untuk sampah organik rumah tangga seberat 15 Kg dan air sumur sebanyak 30 L adalah biogas dengan volume 2,25 L, sedangkan hasil sampingan dari alat tersebut menghasilkan kompos sebesar 14,5 Kg dan pupuk cair sebesar 22,4 L b. Investasi ini dinyatakan layak dengan menggunakan metode NPV dan metode B/R-C Dengan demikian maka sebaiknya Pemerintah Daerah Kota Tegal dapat menjadikan Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas menjadi alternatif untuk mengatasi permasalahn sampah, dengan memberikan dana sitimulus untuk pembuatan alat tersebut. PUSTAKA Bappeda,2008,Profil Daerah Kota Tegal Tahun 2008,Bappeda Kota Tegal,Tegal. Ciptanto,A.,2008,Biogas Atasi Sampah Kota dan Mahalnya BBM. http// akbarciptanto.wordpress.com/2008/07/01 /biogas-atasi-sampah-kota-dan-mahalnyabbm.html.(dikunjungi tanggal 12 September 2009) Elvira,2009,Biogas,http//elviradelimasuciana. blogspot.com/2009/01/biogas.html (dikunjungi 12 September 2009). Giatman,M,2005.Ekonomi Teknik. PT Rajagrafondo Persada,Jakarta. Kapedal,2008,Laporan Periodik Perbulan Terhadap Volume Sampah Harian Untuk Tahun Berjalan Kota Tegal,Kapedal Kota Tegal,Tegal. Mahajoeno,E.,Bibiana W.L.,Surjono H.S.,dan Siswanto,2008,Potensi Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit untuk Produksi Biogas,Bioversitas,2008 Pujawan,I.N.,2003,Ekonomi Teknik, Guna Widya,Jakarta. Paimin, Farry, B.,1995. Alat Pembuatan Biogas Dari Drum,Penebar Swadaya, Jakarta. Pambudi,A.N.,2008,Pemanfaatan Biogas Sebagai Energi Alternatif,http//midnite miracle08.blogspot,com/2008/12/pemanf aatan-biogas-sebagai-energi.
LAMPIRAN LAMPIRAN Lampiran 1. Foto Alat Pengolah Sampah Organik Selesai Dirakit Lampiran 4. Kompos dan Pupuk Cair Hasil Lampiran 2. Foto Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Uji Coba di Rumah Penduduk Setelah Lolos Uji Lab. Produksi TI Lampiran 3. Foto Hasil Nyala Gas