Sampah TPST

Venilia Vania 3312 100 033

1.1 Analisis Tempat Pengolahan Sampah Terpadu (TPST)

Timbulan sampah akan selalu meningkat seiring dengan peningkatan jumlah

penduduk. TPST akan direncanakan untuk dapat melayani per sepuluh ribu penduduk.

Diagram alir penanganan sampah yang ditangani dengan menggunakan TPST adalah

sebagai berikut :

Sampah dari sumber masuk area penerimaan TPST untuk kemudian selanjutnya

dilakukan pemilahan antara sampah makanan dan sampah kebun (sampah basah) yang

dapat dikomposkan dan sampah kering yang bernilai ekonomi (bahan lapak) sehingga dari

proses ini akan menyisakan residu yang masuk ke kontainer. Sampah kering yang

merupakan bahan lapak selanjutnya mengalami pemilahan lebih lanjut untuk

pengklasifikasian berdasarkan komponennya yaitu komponen sampah plastik, kertas, kaca,

logam dan kayu untuk selanjutnya dikemas dan disimpan perkomponen bahan.

Untuk sampah basah yang dapat dikomposkan selanjutnya akan diolah menjadi

kompos. Metode pengomposan yang digunakan pada TPST adalah metode open windrow.

Walaupun metode ini memiliki berbagai kekurangan seperti membutuhkan lahan yang luas

dan berpotensi menimbulkan bau, namun merupakan salah satu metode pengomposan

yang paling sederhana dan relatif murah dari segi biaya investasi serta operasi dan

pemeliharaannya sehingga menjadi metode pengomposan yang dipilih dalam TPST.

1.2 Perhitungan Kesetimbangan Bahan dan Laju Pengolahan (Loading Rate) di TPST

Tempat pengolahan sampah terpadu (TPST) direncanakan untuk mampu mengelola

sampah dari 10.000 jiwa yaitu sejumlah 20,4 ton sampah per hari. TPST direncanakan untuk

dioperasikan 5 hari/minggu dengan waktu kerja 8 jam/hari yang terdiri dari 7 jam waktu

operasi dan 1 jam waktu istirahat. Total jam operasi adalah 5 jam/hari. Perhitungan loading

rate menggunakan rumus sebagai berikut :

Laju pengolahan, ton/jam =

= (

)

= 4,08 ton/hari = 0,17 ton/jam


Sampah dapat

dikomposkan

Sampah

(ton/hari)

Faktor

Daur

Ulang

(%)

Bahan daur

ulang

(ton/hari)

Residu

(ton/hari)

Sampah

makanan 12,44 90% 11,19 1,24

Sampah kebun 3,55 90% 3,20 0,36

Sampah tidak

dapat

dikomposkan

Kertas 3,44 5% 0,17 3,27

Plastik 0,00 14% 0,00 0,00

Kain 0,12 0% 0,00 0,12

Karet 0,11 0% 0,00 0,11

Kayu 0,01 0% 0,00 0,01

Gelas/kaca 0,17 60% 0,10 0,07

Logam 0,37 70% 0,26 0,11

Sampah B3 0,23 0% 0,00 0,23

Total 20,45 14,92 5,52

Tabel 1. Perhitungan Kesetimbangan Bahan di TPST


sampah

20,45 tonpemilahan

residu

5,52 ton

Sampah makanan

11,9 ton

Sampah kebun

3,20 ton

Lapak Kertas

0,17 ton

Lapak plastik

0,0004 ton

Lapak Karet

0,00 ton

Lapak kayu

0,00 ton

Lapak Kaca

0,10 ton

Lapak Logam

0,26 ton

Lapak B3

0,00 ton

Lapak Kain

0,00 ton

Sampah

dapat dikomposkan

Gambar 1. Kesetimbangan Bahan Di TPST


Operasi

Laju

Pengelolaan

(ton/hari)

Loading

Rate

(ton/jam)

Loading rate

faktor

keamanan

10% (ton/jam)

Area Penerimaan 20,45 0,17 0,19

Pemilahan Sampah

dikomposkan dan sampah

tidak dikomposkan dapat

didaur ulang (manual) 20,45 0,17 0,19

Pencacahan sampah basah

yang dikomposkan 14,39 0,12 0,13

Pengolahan Kompos 14,39 0,12 0,13

Pematangan, pengayakan,

dan pengemasan kompos 4,32 0,04 0,04

Pemilahan per komponen

barang lapak (manual) 0,53 0,004 0,005

Pengemasan barang lapak 0,53 0,004 0,005

Tabel 1. Perhitungan Laju Pengolahan pada Proses Operasi TPST

1.3 Unit Operasi Penerimaan Sampah

Area ini merupakan area awal untuk menerima sampah yang masuk TPST. Pada area ini kendaraan pengumpul/pengangkut sampah mencurahkan sampahnya. Kriteria desain yang ditetapkan untuk area ini :

Tinggi timbunan = 1 m

Berat jenis sampah = 160,95 kg/m3

Untuk mengantisipasi beban puncak, maka area penerimaan dirancang dengan faktor keamanan 1,5

Kebutuhan luas area penerimaan :

Laju pengolahan untuk area penerimaan 0,19 ton/jam, dengan penjadwalan operasi pengumpulan 4 kali/perhari, maka dibutuhkan area penerima dengan kapasitas tampung (0,19 ton/jam x 7 jam)/4 = 0,33 ton sampah atau 2,05 m3

sampah, maka kebutuhan area untuk penerimaan adalah :

Luas area penerimaan =

= 3 m2

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah alat pengumpul sampah mencurahkan sampahnya pada area ini, sampah dibuat tumpukan setinggi maksimal 1 m. Sampah selanjutnya dipiliha untuk mendapatkan bahan sampah yang dapat dikomposkan dan bahan lapak dari sampah yang tidak dapat dikomposkan.

1.4 Unit Operasi Pemilahan

Proses pemilahan dilakuakn secara manual dengan tujuan memperoleh bahan sampah yang dapat dikomposkan dan bahan sampah yang tidak dapat dikomposkan yang merupakan bahan lapak. Kecepatan pemilahan tangan adalah 1.000 lb/orang.jam (Vesilind dkk, 2002) sedangkan berdasarkan Tchobanoglous dkk. untuk sampah terpilah yang tercampur antara sampah tumah tangga dan sampah dari wilayah komersial adalah 0,3-0,4 ton/orang.hari dengan nilai tipikal 2,5 ton/orang.hari. Kecepatan pemilahan untuk TPST direncanakan 0,5 ton/orang.hari atau 71 kg/orang.jam. Dengan loading rate pemilahan 0,19


ton/jam, maka perhitungan kebutuhan tenaga kerja dan luas area pemilahan adalah sebagai berikut :

Kebutuhan tenaga kerja =

= 9,12 orang 9 orang

Kebutuhan luas area pemilahan : Direncanakan ruang kerja tiap pemilah 1 m2. Setiap pekerja dilengkapi 2 keranjang berukuran 0,5 m x 0,5 m untuk menampung sampah yang dapat dikomposkan dan sampah yang tidak dapat dikomposkan.

Luas area kerja = 1m2/orang x 9 orang = 9 m2 Luas area keranjang = 2 unit/orang x 9 orang x (0,5 x 0,5) m2/unit =

4,5 m2. Total kebutuhan luas area pemilahan adalah = 9 m2 + 4,5 m2 = 13,5 m2

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi adalah pekerja memilah sampah yang dapat dikomposkan dan sampah yang merupakan bahan lapak. Sisa dari kegiatan ini merupakan residu yang akan dimasukkan ke kontainer.

1.5 Unit Operasi Pencacahan Sampah Dapat Dikomposkan

Pencacahan dilakukan secara mekanik dengan bantuan sarana mesin pencacah terhadap sampah basah yang dapat dikomposkan. Laju pengolahan pada unit ini 0,13 ton/jam. Kriteria desain yang digunakan adalah :

Kapasitas mesin pencacah = 600 800 kg/jam Dimensi (p x l x t) = 1,5 m x 1 m x 1,5 m

Sehingga kebutuhan untuk unit proses ini adalah sebagai berikut :

Kebutuhan jumlah mesin pencacah =

= 0,2 mesin 1 mesin

Kebutuhan luas area penempatan mesin pencacah = 1 x 1,5 m x 1 m = 1,5 m2

Pencacahan akan dilakukan tiga kali sehari dengan waktu pencacahan setiap sesi 1 jam, sehingga diperlukan area penampungan sampah yang dapat dikomposkan yang akan dicacah sebelum dilakuakn pencacahan dengan kapasitas tampung (0,13 ton/jam x 7 jam)/3 = 0,30 ton sampah yang dapat dikomposkan. Dengan berat jenis sampah 200 kg/m3 maka volume sampah yang dapat dikomposkan yang akan ditampung adalah 1,5 m3. Maka kebutuhan area untuk penampungan dengan tinggi tampungan 0,5 m adalah :

Luas area penampungan sampah yang dapat dikomposkan sebelum dicacah

=

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah sampah basah yang akan dikomposkan ditampung terlebih dahulu dalam area penampungan kemudian dicacah dengan tujuan memperkecil dan menghomogenkan ukuran sampah yang akan diolah agar proses pengomposan berlangsung optimal. Pencacahan dilakukan 3 kali perhari.

1.6 Unit Operasi Pengomposan

Pengomposan dilakuakn dengan open windrow dengan mengadopsi petunjuk teknis tata cara pengelolaan sampah dengan sistem daur ulang pada lingkungan (Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002). Walaupun metode ini memiliki berbagai kekurangan seperti membutuhkan lahan yang luas dan potensi untuk menimbulkan bau, namun merupakan salah satu metode pengomposan yang paling sederhana dan relatif murah sehingga menjadi metode pengomposan yang dipilih dalam TPST. Adapun laju pengolahan pada unit ini 0,13 ton/jam, dengan kriteria teknis sebagai berikut :

Berat jenis sampah = 200 kg/m3


0,8 m

1 m

1,5 m

Waktu pengomposan = 18 hari Tinggi tumpukan = 1 m Tumpukan berbentuk trapesium dengan dimensi p x ldasar : 3 x 1,5 m dan lebar pada

tumpukan atas 0,8 m. Sehingga kapasitas 1 tumpukan adalah 3,45 m3.

Sehingga kebutuhan unit proses ini adalah sebagai berikut :

Gambar 2 Potongan Melintang Tumpukan Bahan Kompos Pada Proses Pengomposan Sehingga kebutuhan untuk unit proses ini adalah sebagai berikut :

Kebutuhan luas area pengomposan

Volume sampah dikomposkan perhari =

= 4,55 m3

Jumlah tumpukan perhari =

= 1,3 tumpukan 1 tumpukan Karena periode proses pengomposan dilaksanakan selama 18 hari, sehingga dibutuhkan 19 cetakan tumpukan kompos atau lahan seluas 85,5 m2.

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah sampah basah yang telah dicacah dikomposkan dengan penambahan bahan penunjang yang merupakan mikroorganisme tambahan (inokulum). Sampah yang telah dicacah ditumpuk membentuk trapesium dengan ukuran tumpukan 3 m x 1,5 m x 1 m, dengan lebar pada tumpukan atas 0,8 m. Proses pengomposan berlangsung kurang lebih 18 hari.

Pada proses pengomposan, lindi dapat terbentuk apabila tumpukan samaph tidak mampu menahan kandungan air di dalamnya. Perhitungan lindi yang terbentuk dilakuakn dengan menggunakan kesetimbangan air pada sampah. Asumsi yang digunakan :

Kadar air sampah basah : 50%-80%, tipikal 70%

Berat jenis sampah : 200 kg/m3

Volume tumpukan : 3,45 m3

Luas tumpukan : 3 m x 1,5 m = 4,5 m2 Maka dapat dihitung sebagai berikut :

Berat sampah/m2 = (3,45 m3 x 200 kg/m3)/4,5 =153,3 kg/m3

Berat sampah yang dapat dikomposkan = 70% x 690 kg/m2 = 483 kg/m2

Berat sampah yang tidak dapat dikomposkan = (100-70)% x 690 kg/m2 = 207 kg/m2

Berat air dalam tumpukan = infiltasi + berat sampah yang dapat dikomposkan = 0 + 483 kg/m2 = 483 kg/m2

Perhitungan neraca air pada tahun pertama (belum terbentuk gas) :

Berat air untuk produksi gas = 0

Berat uap air dalam gas = 0

Berat air dalam tumpukan = 483 kg/m2

Berat kering sampah = 207 kg/m2

Berat rata-rata sampah (W) = 0,5 x (berat kering + berat ar dalam timbunan) = 0,5 x (483 kg/m2 + 207 kg/m2) = 345 kg/m2 = 759 lb/m2


FC = 0,6 0,55 x

= 0,6 0,55 x

= 0,56

Air yang dapat ditahan sampah = FC x berat kering sampah = 0,56 x 483 kg/m2

= 271 kg/m2

Pembentukan lindi = Berat air dalam timbunan berat air yang dapat ditahan sampah

= 483 kg/m2 271 kg/m2 = 212 kg/m2

Berat jenis lindi = 1300 kg/m3

Debit lindi tiap tumpukan =

=

= 0,73 m3/hari = 8,5.10-6 m3/dtk

Debit lindi seluruh tumpukan = 19 x 8,5.10-6 m3/dtk = 1,6.10-4 m3/dtk

Kebutuhan ruang bak penampung lindi kompos Q lindi = 1,6.10-4 m3/dtk Td = 8 jam Rencana kedalaman bak = 2,5 m Volume bak = 1,6.10-4 m3/dtk x (8x3600) = 4,6 m3 Luas bak = 4,6 m3 / 2,5 m = 1,8 m2

Maka luas penampungan lindi kompos yang dibutuhkan adalah 1,8 m2.

1.7 Unit Operasi Pematangan, Pengayakan, dan Pengemasan

Setelah melalui masa pelapukan, maka akan dilanjutkan dengan proses pematangan,

yaitu dengan cara membiarkan selama 33 hari. Kompos yang telah matang kemudian

diayak sehingga diperoleh kompos halus dan kompos kasar kemudian dikemas sesuai

jenisnya. Laju pengolahan unit ini adalah 0,04 ton/jam dikarenakan pada proses pelaupkan

terjadi penyusutan berat 70% sampah basah. Kriteria teknis yang digunakan sebagai

berikut:

Berat jenis kompos : 500 kg/m3

Waktu pematangan : 33 hari

Tinggi tumpukan : 1 m

Tumpukan berbentuk trapesium dengan dimensi p x ldasar : 1,3 x 1,2 m dan

lebar pada tumpukan atas 0,7 m. Sehingga kapasitas 1 tumpukan adalah 1,24

m3.


Gambar 2 Potongan Melintang Tumpukan Bahan Kompos Pada Proses Pematangan

Kebutuhan Luas Area Pematangan

Volume sampah dimatangkan perhari =

= 0,56 m3

Jumlah tumpukan perhari =

= 0,45 tumpukan 1 tumpukan

Karena periode proses pematangan dilaksanakan selama 33 hari, sehingga dibutuhkan 33 cetakan tumpukan kompos atau lahan seluas 51,48 m2.

Pengayakan dan Pengemasan

Kapasitas produksi adalah 0,04 ton/jam atau 0,56 m3/hari maka pengayakan

daat dilakukan secara manual untuk selanjutnya dilakuakn pengemasan.

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah kompos mengalami proses

pematangan. Kompos yang telah matang selanjutnya diayak sehinghga

diperoleh kompos halus dan kompos kasar. Kompos tersebut kemudian

dikemas sesuai dengan jenisnya.

1.8 Unit Operasi Penyimpanan Kompos

Kompos yang telah dikemas kemudian disimpan dalam gudang sebelum dipasarkan. Loading rate pada unit ini 0,04 ton/jam, dengan kriteria teknis sebagai berikut :

Densitas kompos : 500 kg/m2

Tinggi tumpukan : 2 m

Lama waktu penyimpanan : 7 hari Sehingga kebutuhan untuk unit proses ini adalah sebagai berikut :

Kebutuhan luas gudang =

x 7 hari

= 1,96 m2 2 m2 Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah kompos yang telah

dikemas sebelum dipasarkan disimpan di gedung.

1.9 Unit Operasi Pemilahan dan Pengemasan Per Komponen Bahan Lapak

Pemilahan dilakukan secara manual untuk mengklarifikasikan bahan lapak

perkomponen yang terdiri dari bahan lapak kertas, plastik, kain, karet, kayu, kaca ,logam

dan sampah B3. Kecepatan pemilahan tangan berdasarkan Vesilind dkk, adalah

1.000lb/orang.jam (Vesilind dkk, 2002) sedangkan berdasarkan Tchobanoglous dkk, untuk

sampah terpilah yang tercampur antara sampah rumah tangga dan sampah sejenis sampah

rumah tangga adalah 0,4 4 ton/orang.hari dengan nilai tipikal 2,5 ton/orang.hari


(Tchobanoglous dkk., 1993). Kecepatan pemilahan untuk perkomponen bahan lapak di

TPST direncanakan 0,7 ton/orang.hari atau 100 kg/orang.jam. Laju pengolahan pada unit ini

0,005 ton/jam, maka perhitungan kebutuhan tenaga kerja dan luas area pemilihan adalah

sebagai berikut:

Kebutuhan tenaga kerja =

= 1,2 orang 1 orang

Kebutuhan luas area pemilahan:

Bahan lapak diterima dari unit pemilahan untuk selanjutnya dilakukan pemilahan

lebih lanjut perkomponen bahan lapak. Dengan penjadwalan operasi pemindahan

bahan lapak dari unit pemilahan 7 kali perhari, maka dibutuhkan area penerima

dengan kapasitas tampung (0,005 ton/jam x 7 jam)/7 = 0,005 ton sampah. Dengan

berat jenis sampah kering 95,6, maka kapasitas penampungan yang dibutuhkan

adalah 0,052 m3 sampah, maka kebutuhan area untuk penerimaan dengan

ketinggian bahan lapak 0,5 m adalah:

Luas area penerimaan =

= 0,156 m2

Kebutuhan luas kerja pemilah:

Direncanakan ruang kerja tiap pemilah adalah 2 m2. Setiap pekerja dilengkapi 8

keranjang berukuran 0,5m x 0,5m untuk menampung sampah lapak kertas, plastik,

kain, karet, kayu, kaca,logam, dan sampah B3 hasil pilahan.

- luas area kerja = 2 m2/orang x 1 orang

= 2 m2

- Luas area keranjang = 8 unit/orang x 1 orang x (0,5x0,5) m2/unit

= 2 m2

- Total kebutuhan luas area pemilahan adalah :

= luas area penerimaan + luas area kerja + luas area keranjang

= 0,156 m2 + 2 m2 + 2 m2 = 4,156 m2

Kegiatan yang terjadi pada unit operasi ini adalah pekerja bahan lapak yang

sebelumnya telah dipilah, dipilah kembali berdasarkan komponennya sehingga

diperoleh bahan lapak plastik, bahan lapak kertas, bahan lapak kaca, bahan lapak

karet, bahan lapak kayu, bahan lapak kain, bahan lapak B3 dan bahan lapak

logam.Kemudian masing-masing komponen bahan lapak dikemas dengan

pemadatan secara manual.


Komponen Bahan

Lapak

Komposisi Daur

Ulang (%)

Laju

Pengolahan

ton/jam)

Volume daur

ulang /hari

(m3)

Volume

penyimpanan f

pemadatan

35%, 5 hari

Kebutuhan

luas

penyimpanan

(m2)

Plastik 87% 0,048 4,76 15,46 10,31

Kertas 2,5% 0,001 0,10 0,33 0,22

Logam* 3% 0,002 0,04 0,19 0,13

Kaca* 5% 0,003 0,09 0,47 0,32

Total 0,054 10,98

*) tidak dipadatkan

1.10 Unit Operasi Penyimpanan Bahan Lapak

Penyimpanan dilakukan setelah bahan lapak dikemas dengan pemadatan

secara manual. Laju pengolahan pada unit ini 0,05 ton/jam. Kriteria desain yang

digunakan adalah:

- Faktor pemadatan : 35%

- Densitas lapak kertas : 90 kg/m3

- Densitas lapak plastik : 70 kg/m3

- Densitas lapak kaca : 180 kg/m3

- Densitas lapak logam : 250 kg/m3

- Tinggi tumpukan : 1 m

Tabel 3. Perhitugan Kebutuhan Luas Penyimpanan Komponen Bahan Lapak

Dari hasil perhitungan, maka kebutuhan luas untuk gedung bahan lapak adalah 11 m2.

1.11 Unit Operasi Pewadahan Residu

Unit ini adalah unit yang menerima residu dari pemilahan terhadap sampah basah dan sampah kering. Laju pengolahan yag diterima unit ini 0,157 ton/jam. Kriteria Desain yang digunakan adalah:

Berat jenis residu pada container : 321 kg/m3

Kapasitas container : 6m3

Ukuran container (p x l) : 2m x 1,5m Sehingga kebutuhan untuk unit ini adalah sebagai berikut :

Kebutuhan jumlah kontainer =

= 0,55 kontainer 1 kontainer Kebutuhan luas area kontainer = 1 kontainer x 2m x 1,5m = 3 m2

Kegiatan yang terjadi pada unit ini adalah residu hasil pengelolaan dimasukkan ke

kontainer untuk selanjutnya diangkut ke TPA. Dengan melihat kapasitas kontainer, maka pengangkutan residu harus dilaksanakan setiap hari kerja.


No. UraianLuas Area

(m2)

Tenaga Kerja

(orang)

1 Area penerimaan 3

2 Pemilahan (manual) 13,5

3 Pencacahan sampah yang dapat dikomposkan

Area penampungan sampah yang dapat dikomposkan 3

Area penyimpanan alat pencacah 1,5

4 Pengolahan kompos 85,5

5 Pematangan, pengayakan dan pengemasan kompos 51,48

6 Penyimpanan kompos 2

7

Pemilahan dan pengemasan per komponen barang

lapak (manual) 4

8 Penyimpanan barang lapak 11

9 Penyimpanan residu (kontainer) 3

10 Kantor 6 2

11 Toilet 3

12 Gudang Peralatan 6

Total 192,98 17

9

5

1

1.12 Sarana Pendukung

Sarana pendukung dalam TPST terdiri dari kantor, toilet dan gudang perlatan. Luas sarana pendukung yang direncanakan yaitu :

Kantor = 6m2 (2m x 3m)

Toilet = 3m2

Gudang Peralatan = 6m2

1.13 Rekapitulasi Kebutuhan Luas Area dan Tenaga Kerja di TPST


Area Pengomposan Area Pengomposan Area Pengomposan

Area Pematangan

Kompos

Area Pematangan

Kompos

Toilet Toilet

Gudang

Penyimpanan

Kompos

Kantor

Penyimpanan

Lapak

Residu

Area Pemilahan

Barang Lapak

Parkir kendaraan pengumpul

Area Penerimaan dan

Pemilahan Sampah Yang

Dapat Dikomposkan dan

Sampah Yang Tidak Dapat

Dikomposkan

Area Penampungan Lindi

Mesin PencacahPenampungan

Sampah Basah

Area Pengomposan

Documents

Sampah TPST