1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada data terakhir bulan november tahun 2015 volume sampah di TPA Putri Cempo, Solo mencapai 260 ton per hari, apabila Sampah di tempat tersebut masih tercampur antara sampah organik dan non organik. Hasil data dilapangan perbandingan sampah organik dan non organik adalah 75% dan 25%, sehingga untuk sampah organik mencapai 195 ton per hari, yang dihasilkan di TPA Putri Cempo, output yang diharapkan TPA Putri Cempo berupa biogas yang nantinya bisa untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar keperluan rumah tangga. Secara umum terdapat dua teknologi yang digunakan untuk memperoleh biogas. Pertama, proses yang sangat umum yaitu fermentasi kotoran ternak menggunakan digester yang didesain khusus dalam kondisi anaerob. Kedua, teknologi yang baru dikembangkan yaitu dengan menangkap langsung gas metan dari lokasi tumpukan sampah tanpa harus membuat digester khusus. Oleh karena itu dilakukan reenggineering untuk mendesain ulang digester dengan menerapkan sistem yang pertama tetapi menggunakan sampah sebagai pengganti kotoran ternak. Proses kerjanya yaitu sampah dipilah dengan mesin pemilah antara sampah organik dan non organik, dalam proses ini yang diambil sampah organiknya, untuk sampah organik diolah menjadi bubur seperti kotoran ternak selanjutnya masuk digester selama 22 hari dan output berupa biogas dan pupuk.
1
2
Digester dirancang untuk hal tersebut dengan kapasitas 400 ton/5 jam. Untuk merancang digester dengan kapasitas 400 ton perlu dimensi dengan panjang 52,3 m dan lebar 24,2 m. Rancangan digester ini di rancang seperti kubus dan ada 5 sekat, sedangkan untuk rancangan penampung awal berukuran 6,1 m3. Perancangan digester ini bertujuan untuk mengolah sampah organik menjadi gas metan yang nantinya akan berguna untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga, contohnya listrik, kompor gas dll. 1.2 Rumusan Masalah Berikut ini adalah rumusan masalah yang dikaji dalam tugas akhir ini: 1. Bagaimana desain digester dengan kapasitas 400 ton/5 jam 2. Bagaimana mendesain bak pengaduk pada penampung awal volume 200 ton. 1.3 Tujuan 1. Menghasilkan desain digester dengan kapasitas 400 ton / 5 jam 2. Menghasilkan desain bak pengaduk bervolume 200 ton 1.4 Manfaat Potensi sampah di indonesia sangat besar. Khusus untuk sampah rumah tangga, jumlah yang dihasilkan pada tahun 2020 diperkirakan akan meningkat 5 kali lipat. Peningkatan tersebut bukan saja karena pertambahan penduduk, tetapi juga karena meningkatnya timbunan sampah per kapita yang disebabkan oleh perbaikan tingkat ekonomi dan kesejahteraan (Erliza Hambali, 2007). Penanganan dan pengolahan sampah hingga saat ini belum optimal. Di daerah perkotaan baru 11,25% sampah diangkut oleh petugas 63,35% sampah ditimbun atau dibakar, 6,35% sampah dibuat kompos, dan 19,05% sampah
3
dibuang kesungai atau sembarangan. Sementara didaerah perdesaan, sebanyak 19% sampah diangkut oleh petugas, 54% sampah ditimbun atau dibakar, 7% sampah dibuat kompos, dan 20% dibuang kekali atau sembarangan (Erliza Hambali, 2007). Pada data terakhir bulan november tahun 2015 volume sampah di TPA Putri Cempo, Solo mencapai 260 ton per 5 jam, apabila Sampah di tempat tersebut masih tercampur antara sampah organik dan non organik. Hasil data dilapangan perbandingan sampah organik dan non organik adalah 75% dan 25%, sehingga untuk sampah organik mencapai 195 ton per 5 jam, yang dihasilkan di TPA Putri Cempo. [kompasiana,2015]. Biogas mengandung 50% sampai 70% CH4, 2% dari H2 dan sampai 30% CO2. Setelah dibersihkan dari karbon dioksida, gas ini menjadi cukup homogen bahan bakar yang mengandung sampai 80% dari metana dengan kalori kapasitas lebih dari 25 MJ/m3. Komponen yang paling penting dari biogas, dari titik kalori pandang, adalah metana, CH4. Komponen lain tidak terlibat dalam proses pembakaran, dan agak menyerap energi dari pembakaran CH4 ketika mereka meninggalkan proses pada suhu lebih tinggi dari yang mereka miliki sebelum proses. Persyaratan untuk menghilangkan gas komponen tergantung pada pemanfaatan biogas. (MIHIC, 2004) Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Nomor: 27 tahun 2014 tentang pembelian tenaga listrik dari pembangkit listrik tenaga biomassa dan pembangkit listrik tenaga biogas oleh PT perusahaan listrik Negara (Persero), menetapkan: peraturan mentri energy dan sumber daya mineral tentang pembelian tenaga listrik dari pembangkit listrik tenaga
4
biomassa dan pembangkit listrik tenaga biogas oleh PT perusahaan listrik Negara (Persero). (Mentri nergi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, 2014) TPA Putri Cempo menghasilkan rata-rata 260 ton sampah perhari, di asumsikan 200 ton sampah tersebut merupakan sampah organik: 1. Perkiraan Daya
: jika diketahui 150 ton
sampah organik
menghasilkan 1 megawatt maka, 200 ton sampah menghasilkan 1,3333megawatt setara dengan 1333,3kilowatt. 2. Listrik : Rp1.050/kWh × 1333,3Kilowatt × 8760jam × 0,9 = Rp 11.037.324.060,00 3. Kompos : 200 ton × 365 hari × 0.05 × Rp1000,00 = Rp 3.650.000.000,00 Di dapat total pemasukan: Rp 11.037.324.060,00+ Rp3.650.000.000,00= Rp14.687.324.060,00/tahun dan
Rp14.687.324.060,00÷
12bulan
=
Rp1.223.943.672,00/Bulan.
(Kusnanto, 2011) Keterangan: 1.
Harga jual tenaga listrik 1.050/kWh, dan
2.
150 ton sampah organik menghasilkan 1 megawatt. (Kusnanto, 2011)
Memanfaatkan sampah organik sebagai biogas maka perlu merancang digester dengan menggunakan prinsip reaktor biogas kotoran ternak. Rancangan tersebut meliputi sistem sekat, kapasitas per sekat, dimensi digester. Proses pengolahannya yaitu pemisahan antara sampah organik dan non organik, untuk sampah organik diproses dengan cara dibubur dengan
5
menggunakan mesin, bubur sampah masuk digester selama 22 hari, output berupa biogas dan pupuk. Untuk biogas bisa dimanfaatkan untuk keperluan rumah tangga atau dengan sekala besar bisa sebagi pembangkit listrik meliputi kota malang. Apabila digester ini jadi maka permasalahan sampah akan terselesaikan dan hasil dari pengolahan ini bisa menjadi listrik, tetapi sebelum pembuatan alat digester dengan skala besar maka dibutuhkan alat peraga terlebih dahulu dengan skala kecil yang berguna untuk mengetahui apakah jalannya aliranya lancar atau tidaknya. Nantinya digester ini bisa diterapkan di berbagai kota besar dengan kapasitas sampah yang banyak, dan apabila listrik yang dihasilkan berlebih bisa di jual di PT perusahaan listrik Negara (Persero). 1.5 Batasan masalah 1. Digester ini dirancang hanya untuk kapasitas 400 ton/5 jam 2. Tidak menghitung kontruksi beton dan tulangan 3. Memakai tulangan sirip dengan diameter 24 mm dan 26 mm 4. Penampung awal didesain hanya untuk volume 200 ton 5. Sampah organik mengalir secara alamiah. 6. Tidak menghitung kekuatan dan umur bantalan 7. Tidak menghitung hidrolik pada penampung awal
