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
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 bahanbahan 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
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
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
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
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
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
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
jam. Hasil pembakaran limbah sampah akan menghasilkan gas buangan yang mengandung CO, CO 2, O 2, 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
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 (m 3 ). 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
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: NPV = n NB i = (i+1) n n i=1 i=1 B i C i...(1) Dimana : NPV = Net Present Value (Rp) NB = Net Benefit = Benefit - Cost B i C i n = Benefit yang telah didiskon = Cost yang telah didiskon = 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 : PP = Investasi Awal Arus kas (1 tahun ).. (2) 15
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 B k n k=0 C k..(3) Dimana : BCR = Benefit Cost Ratio B k C k n k = keuntungan (benefit) pada tahun k (Rp) = biaya (cost) pada tahun k (Rp) = periode proyek (tahun) = 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
Untuk menghitung IRR dapat menggunakan persamaan berikut : IRR = i 1 + NPV 1 NPV 1 NPV 2 x i 2 i 1..(4) Dimana : IRR = Internal Rate of Return (%) NPV 1 NPV 2 = Net Present Value dengan tingkat bunga rendah (Rp) = Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi (Rp) i 1 = tingkat bunga pertama (%) i 2 = tingkat bunga kedua (%) 17