JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI KOTA MALANG...

i

JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI

KOTA MALANG BERBASIS PENGOLAHAN

Disertasi

Untuk memperoleh gelar Doktor

dalam Ilmu Lingkungan

Untuk dipertahankan di hadapan

Direktur Pascasarjana dan Tim Penguji pada Ujian Promosi

Program Pascasarjana Universitas Diponegoro

pada tanggal 25 Bulan Februari Tahun 2015 pukul 18.00 WIB.

Oleh

Sunarto

NIM L5K009009

Tempat Lahir di Temanggung

ii

JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI

KOTA MALANG BERBASIS PENGOLAHAN

Oleh :

Sunarto

NIM: L5K009009

Telah diuji dan dinyatakan lulus ujian pada tanggal 25 Bulan Februari Tahun

2015 oleh tim penguji Program Studi Doktor Ilmu Lingkungan,

Program Pascasarjana Universitas Diponegoro.

Promotor

Ko Promotor

Prof. Sudharto P. Hadi, MES, Ph.D

----------------------------------------------- NIP. 19540309 198003 1 003

Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA

--------------------------------------- NIP. 19611228 198603 0 004

Mengetahui:

Direktur Program Pascasarjana

Universitas Diponegoro

Ketua Program Doktor Ilmu Lingkungan

Program Pascasarjana Universitas

Diponegoro


--------------------------------------- NIP. 19611228 198603 0 004


--------------------------------------- NIP. 19611228 198603 0 004

iii

JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI KOTA

MALANG BERBASIS PENGOLAHAN

Oleh:

Sunarto

NIM: L5K009009

Telah disetujui oleh:

Pimpinan Sidang:


Dr. Henna Rya Sunoko, Apt., MES

Anggota Tim Penguji:

Prof. Dr. La Ode M Kamaludin, M.Sc, M.Eng

(Penguji Eksternal)

Prof. Dr. dr. Anies, M.Kes, PKK

(Penguji)

Dr. Henna Rya Sunoko, Apt., MES

(Penguji)

Dr. Hartuti Purnaweni, MPA

(Penguji)

Dr. Ir. Syafrudin, CES, MT

(Penguji)


(Ko-Promotor)

Prof. Sudharto P. Hadi, MES, Ph.D

(Promotor)

iv

Pernyataan Orisinalitas

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Sunarto

NIM : L5K009009

Mahasiswa : Program Studi Doktor Ilmu Lingkungan

Pascasarjana Universitas Diponegoro

Dengan ini menyatakan bahwa:

1) Disertasi yang berjudul “Jejak Karbon Pengelolaan Sampah di Kota

Malang Berbasis Pengolahan” adalah karya ilmiah asli dan belum pernah

diajukan untuk mendapatkan gelar akademik (doktor) di perguruan tinggi

manapun.

2) Disertasi ini adalah murni ide, rumusan dan hasil penelitian saya serta

dilakukan tanpa bantuan orang lain, kecuali Tim Promotor dan narasumber.

3) Disertasi ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah ditulis atau

dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis dicantumkan sebagai acuan

dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan judul aslinya serta

dicantumkan dalam daftar pustaka.

4) Pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian hari

terdapat penyimpangan dan ketidak benaran dalam pernyataan ini, saya

bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah saya

peroleh, dan sanksi lain sesuai dengan norma yang berlaku di Universitas

Diponegoro.

Semarang, 25 Februari 2015

Yang Membuat Pernyataan,

Meterai

Sunarto

v

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT,

karena atas segala rahmat dan karunia -Nya penulis dapat menyelesaikan disertasi

dengan judul “Jejak Karbon Pengelolaan Sampah di Kota Malang Berbasis

Pengolahan”. Disertasi ini merupakan salah satu syarat dalam rangka

penyelesaian studi pendidikan S3 pada Program Studi Ilmu Lingkungan

Pascasarjana Universitas Diponegoro.

Pada kesempatan ini, izinkanlah penulis dengan segala kerendahan hati

dan tulus menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Prof. Sudharto P. Hadi, MES, Ph.D selaku Rektor Universitas Diponegoro

yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk studi lanjut S3 dan

selaku promotor yang telah banyak memberikan ilmu, arahan, nasehat,

bimbingan, dan koreksi.

2. Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA selaku Direktur Program Pascasarjana

Universitas Diponegoro merangkap Ketua Program Studi Ilmu Lingkungan

Program Pascasarjana Universitas Diponegoro dan sekaligus selaku Ko

Promotor yang telah memberikan ilmu, arahan, dukungan, bimbingan, dan

nasehat hingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan S3.

3. Dr. Henna Rya Sunoko, Apt., MES selaku Sekretaris Program Doktor Ilmu

Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro sekaligus selaku

penguji internal yang telah memberikan arahan dan koreksi pada saat seminar

dan ujian.

4. Prof. Dr. dr. Anies, M.Kes, PKK selaku penguji yang telah memberikan

koreksi yang berharga untuk menyempurnaan disertasi sejak sidang

kelayakan hingga ujian promosi.

5. Prof. Dr. La Ode M Kamaludin, M.Sc, M.Eng selaku penguji eksternal yang

telah memberikan saran dan koreksi yang berharga sejak ujian komprehensif

hingga ujian promosi.

vi

6. Dr. Hartuti Purnaweni, MPA selaku Sekretaris Program Magister Ilmu

Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro sekaligus penguji

internal yang telah memberikan arahan dan koreksi sejak ujian komprehensif

hingga dan ujian promosi.

7. Dr. Ir. Syafrudin, CES, MT selaku penguji yang telah memberikan saran dan

koreksi yang berharga untuk penyempurnaan disertasi sejak seminar hasil

hingga ujian promosi.

8. Dr. Ir. KRMT Haryo Santosa H., MT penguji yang telah memberikan saran

dan koreksi yang berharga untuk penyempurnaan disertasi pada saat sidang

kelayakan disertasi.

9. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan dan

Kebudayaan RI yang telah memberikan dukungan beasiswa pendidikan

penulis melalui Program BPPS.

10. Prof. Dr. Muhajir Effendy, MPA selaku Rektor Universitas Muhammadiyah

Malang yang telah memberikan ijin, dorongan moril, dan bantuan biaya studi

kepada penulis untuk melanjutkan studi S3 pada Program Studi Ilmu

Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro.

11. Pimpinan Fakultas Teknik dan Pimpinan Jurusan Teknik Sipil UMM beserta

staf dosen yang telah memberikan kesempatan dan dukungan sehingga

penulis dapat menyelesaikan studi.

12. Kepala Dinas Kebersihan dan Pertamanan (DKP) Kota Malang beserta staf

yang telah memberikan ijin kepada penulis dan memberikan data yang

diperlukan untuk penyelesaian disertasi.

13. Segenap dosen Program Doktor Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana

Universitas Diponegoro yang telah memberikan ilmu di bidang lingkungan

dan segenap staf adminstrasi Program Studi Ilmu Lingkungan Program

Pascasarjana Universitas Diponegoro yang telah memberikan layanan yang

baik selama studi.

14. Sandi Wahyudiono, ST dari BP2K UMM yang telah membantu pengumpulan

data di lapangan dan Hasyim Yusuf Ashari, ST dari Teknik Industri ITS yang

vii

telah membantu pembuatan model dinamik dengan perangkat lunak Stella

9.1.3.

15. Rekan-rekan seangkatan Program Doktor Ilmu Lingkungan Angkatan ke-3:

Agus Hadiyarto, Badrus Zaman, Edy Suhartono, RM Bagus Irawan,

Sudarsono, Widi Astuti, Yusniar Hanani, yang telah memberikan masukan

selama proses penyusunan disertasi.

16. Tri Sulistyaningsih, istri tersayang dan anak-anak tercinta (Lia, Ali, dan

Lina), yang telah memberikan toleransi dan selalu mendoakan penulis untuk

menyelesaikan studi S3 ini.

17. Yang amat mulia kedua orang tua penulis, Sulastri - ibu dan Amat Soemardjo

- ayah (alm) yang telah bersusah payah membesarkan, menyekolahkan,

membiayai serta mendidik penulis dengan penuh kasih sayang dan kesabaran

yang tiada hentinya.

18. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah

banyak membantu penulis selama penyelesaian S3 ini.

Sekali lagi, penulis mengucapkan terima kasih atas segala dukungan dan

bantuan yang telah Bapak/Ibu berikan kepada penulis dalam studi S3 dan

penyusunan disertasi. Semoga Allah SWT membalas kebaikan Bapak/Ibu dengan

balasan kebaikan yang berlipat ganda. Jazakumullah Khairan Katsiro.

Akhirnya penulis juga sangat menyadari bahwa disertasi ini masih belum

sempurna, untuk itu penulis dengan hati yang terbuka mengharapkan kritik dan

saran untuk pengembangan penelitian semacam di masa yang akan datang.

Semarang, Februari 2015

Penulis

ix

DAFTAR ISI

Bagian Awal

Halaman Penjelasan Judul i

Halaman Pengesahan ii

Halaman Persetujuan iii

Pernyataan Orisinalitas iv

Kata Pengantar v

Daftar Isi ix

Daftar Tabel xii

Daftar Gambar xiv

Daftar Lampiran xviii

Daftar Lambang xix

Daftar Singkatan xx

Glosari xxi

Abstrak xxv

Abstract xxvi

Ringkasan xxvii

Summary xxxv

Bagian Utama

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang 1

B. Perumusan Masalah 9

C. Orisinalitas 11

D. Tujuan Penelitian 15

E. Manfaat Penelitian 16

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Dampak Sampah Terhadap Pemanasan Global dan Masa Layan 19

B. Pengolahan Sampah Untuk Mengendalikan Pencemaran 22

x

C. Pengelolaan Sampah Dengan Pendekatan Penilaian Daur Hidup 27

Dan Sistem Dinamik

D. Landasan Teori 31

1. Pengertian Sampah 31

2. Sumber, Komposisi, Karakteristik, dan Timbulan Sampah 32

3. Pengelolaan Sampah Terpadu 37

4. Pengolahan Sampah 44

5. Jejak Karbon 56

6. Pendekatan Penilaian Daur Hidup 59

7. Sistem Dinamik 68

BAB III KERANGKA TEORITIS & KERANGKA KONSEP

A. Kerangka Teori 73

B. Kerangka Konsep 78

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Lokasi dan Waktu Penelitian 83

B. Desain Penelitian 84

1. Tujuan dan Ruang Lingkup 85

2. Inventarisasi 89

3. Analisis Dampak 98

4. Interpretasi 99

5. Validasi 100

BAB V HASIL PENELITIAN DAN BAHASAN

A. Hasil Penelitian 103

1. Gambaran Umum 103

2. Pengelolaan Sampah Terpadu di Kota Malang 109

a. Elemen Sistem Sampah 109

b. Aspek-aspek 128

c. Pihak-pihak yang Berkepentingan (stakeholders) 134

xi

B. Bahasan 138

1. Pengembangan Model Jejak Karbon Pengelolaan Sampah 139

a. Struktur Model 139

b. Analisis Inventarisasi 141

c. Analisis Model 144

i. Jejak Karbon Penimbunan Akhir 145

ii.. Jejak Karbon Daur Ulang 148

iii. Masa Layan TPA 151

iv. Nilai Ekonomi Pemungutan Sampah 152

v. Rancang Bangun Model 153

vi. Pemodelan Sistem 154

2. Jejak Karbon Pengelolaan Sampah Tahun 2012 - 2022 172

a. Simulasi Model Jejak Karbon 173

b. Validasi Model 178

3. Potensi Reduksi Jejak Karbon Pengelolaan Sampah 184

a. Jejak Karbon Pengelolaan Sampah Skenario 0 186

b. Jejak Karbon Pengelolaan Sampah Skenario 1 191

c. Jejak Karbon Pengelolaan Sampah Skenario 2 197

d. Jejak Karbon Pengelolaan Sampah Skenario 3 203

e. Analisis Dampak dan Interpretasi 200

4. Potensi Peningkatan Masa Layan TPA 218

5. Potensi Nilai Ekonomi dan Penurunan Biaya Pengelolaan Sampah 226

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 239

B. Saran 241

Bagian Akhir

Daftar Pustaka 245

Lampiran 253

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Penelitian sebelumnya yang dijadikan rujukan 12

Tabel 2 Beberapa pilihan teknologi reduksi emisi GRK 24

dari timbunan sampah

Tabel 3 Pendekatan manajemen tradisional dan ekosentris 44

Tabel 4 Faktor emisi GRK daur ulang sampah 95

Tabel 5 Luas kecamatan (km2) dan kepadatan penduduk Kota Malang 107

Tabel 6 Penyebaran dan bentuk TPS di Kota Malang 116

Tabel 7 Jumlah minimal TPS Sesuai SNI 03-1733-2004 119

Tabel 8 Jenis dan jumlah kendaraan pengangkut sampah 120

Tabel 9 Lokasi dan tahun pengoperasian TPS Kompos di Kota Malang 123

Tabel 10 Peralatan pemrosesan sampah di TPA Supit Urang Malang 126

Tabel 11 Produk hukum Pemerintah Kota Malang di bidang kebersihan 129

Tabel 12 Prestasi Kota Malang di bidang lingkungan 130

Tabel 13 Perkembangan populasi Kota Malang tahun 2005 – 2012 142

Tabel 14 Komposisi sampah di Kota Malang 142

Tabel 15 Faktor Emisi (EF) 151

Tabel 16 Faktor recovery dan faktor penyusutan 152

Tabel 17 Simulasi perkembangan jumlah penduduk dan sampah 173

Tabel 18 Simulasi jejak karbon pengolahan sampah di BSM 175

Tabel 19 Simulasi jejak karbon pengolahan sampah oleh Warga 175

Tabel 20 Simulasi jejak karbon pengolahan sampah di TPS 176

Tabel 21 Simulasi jejak karbon pengolahan sampah di TPA 176

Tabel 22 Simulasi jejak karbon total pengelolaan sampah 177

Tabel 23 Simulasi perkembangan populasi penduduk dan jejak karbon 178

Tabel 24 Uji Kalman Filter sub-model penduduk 182

Tabel 25 Uji Kalman Filter sub-model sampah di TPA 183

Tabel 26 Skenario pengendalian jejak karbon berbasis pengolahan 185

Tabel 27 Hasil simulasi kesetimbangan masa sampah 189

di Kota Malang tahun 2012 – 2022 pada Skenario 0


xiii






Tabel 31 Perbandingan hasil simulasi masa layan TPA 220

Tabel 32 Simulasi biaya pengelolaan sampah Skenario 0 234




xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Proporsi sampah yang didaur ulang di sumber asalnya, 27

di TPS, dan di TPA

Gambar 2 Komposisi sampah berdasarkan sumbernya di 34

negara maju dan di Indonesia

Gambar 3 Komposisi sampah berdasarkan jenisnya di negara maju, 35

di negara berkembang Asia, dan di Indonesia

Gambar 4 Prediksi volume sampah di dunia 36

Gambar 5 Pengelolaan sampah kota terpadu 38

Gambar 6 Pendekatan pengelolaan sampah kota terpadu 39

Gambar 7 Dimensi pengelolaan sampah pengelolaan sampah terpadu 40

Gambar 8 Hirarki pengelolaan sampah dan dampaknya terhadap 43

lingkungan dan biaya

Gambar 9 Pengembangan hirarki pengelolaan sampah 43

Gambar 10 Elemen pengelolaan sampah terpadu 44

Gambar 11 Diagram alir pengelolaan sampah pemukiman 48

secara terpadu

Gambar 12 Jejak karbon per kapita di berbagai kelompok negara 59

Gambar 13 Tahapan daur hidup suatu produk 61

Gambar 14 Fase dan aplikasi LCA 64

Gambar 15 Hubungan data foreground dan data background 65

Gambar 16 Prosedut penilaian dampak pemanasan global 67

Gambar 17 Batasan sistim untuk LCA pengelolaan sampah 68

Gambar 18 Notasi Causal-Loop Diagram 70

Gambar 19 Elemen Dasar Sistem Dinamik 71

Gambar 20 Tahapan simulasi model dinamik 72

Gambar 21 Kerangka teori penelitian 78

Gambar 22 Kerangka konsep penelitian 79

Gambar 23 Desain dan alur penelitian 85

Gambar 24 Batasan sisten untuk LCI pengelolaan sampah di TPS 88

Gambar 25 Peta wilayah adminstratif Kota Malang 105

Gambar 26 Skema pengelolaan sampah di Kota Malang 110

xv

Gambar 27 Bentuk pewadahan sampah di pemukiman dan pertokoan 112

Gambar 28 Pengumpulan sampah ke TPS oleh petugas kebersihan 114

Gambar 29 Peta penyebaran TPS di Kota Malang 115

Gambar 30 Pemindahan sampah dari gerobak ke container 120

di TPS Dinoyo

Gambar 31 Pengangkutan ke TPA dengan dump truck & arm roll truck 121

Gambar 32 Peta penyebaran TPS Komposting di Kota Malang 122

Gambar 33 Proses pembuatan kompos di TPS Malabar Malang 123

Gambar 34 Layout TPA Supit Urang Malang 125

Gambar 35 Pintu gerbang masuk Supit Urang Malang 125

Gambar 36 Penimbunan sampah di TPA Supit Urang Malang 127

Gambar 37 Penutupan timbunan dengan tanah di TPA Supit Urang 127

Gambar 38 Penangkapan dan pemanfaatan gas metan 127

Gambar 39 Struktur organisasi Dinas Kebersihan dan Pertamanan 132

Gambar 40 Sosialisasi pengelolaan sampah di sekolah oleh Kepala DKP 135

Gambar 41 Keranjang untuk sampah kering dan komposter di RW 3 136

Kelurahan Sukun

Gambar 42 Kegiatan di Bank Sampah Kota Malang 138

Gambar 43 Batasan struktur model sistem pengelolaan sampah 140

terpadu untuk pengendalian jejak karbon

Gambar 44 Diagram ingkar sebab-akibat model jejak karbon 154

pengelolaan sampah berbasis pengolahan

Gambar 45 Struktur model jejak karbon pengelolaan sampah 156

Gambar 46 Diagram alir sub-model sampah penduduk 157

Gambar 47 Diagram alir sub-model jejak karbon di BSM 158

Gambar 48 Diagram alir sub-model jejak karbon di masyarakat 160

Gambar 49 Diagram alir sub-model jejak karbon di TPS 162

Gambar 50 Diagram alir sub-model jejak karbon di TPA 164

Gambar 51 Diagram alir sub-model jejak karbon total 166

Gambar 52 Diagram alir sub-model masa layan TPA 167

Gambar 53 Diagram alir sub-model nilai ekonomi sampah di BSM 169

xvi

Gambar 54 Diagram alir sub-model nilai ekonomi sampah di 169

masyarakat

Gambar 55 Diagram alir sub-model nilai ekonomi sampah di TPS 170

Gambar 56 Diagram alir sub-model nilai ekonomi sampah di TPA 170

Gambar 57 Diagram alir sub-model nilai ekonomi sampah total 171

Gambar 58 Sub-model biaya pengelolaan sampah 171

Gambar 59 Simulasi pertumbuhan volume sampah 2012 – 2022 174

Gambar 60 Simulasi jejak karbon pengelolaan sampah 2012 – 2022 179

Gambar 61 Grafik perbandingan jumlah penduduk hasil simulasi 182

dengan data empirik

Gambar 62 Grafik perbandingan volume sampah ditimbun di TPA 183

antara hasil simulasi dengan data empirik

Gambar 63 Kesetimbangan masa sampah Tahun 2022 Skenario 0 187

Gambar 64 Jejak karbon total pengelolaan sampah 2012 – 2022 190

Skenario 0


Gambar 66 Jejak karbon total pengolahan sampah 2012 – 2022 195

Skenario 1


Skenario 1



Skenario 2


Skenario 2



Skenario 3


Skenario 3



xvii

Gambar 76 Perbandingan jejak karbon pengolahan sampah 215

antar skenario Tahun 2012, 2020, dan 2022

Gambar 77 Perbandingan hasil simulasi masa layan TPA 221

Gambar 78 Simulasi nilai ekonomi pemungutan sampah Tahun 2022 228

Gambar 79 Perbandingan nilai ekonomi pemungutan sampah 229

Tahun 2022

Gambar 80 Biaya pengelolaan sampah Tahun 2012 dan 2022 236

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Surat ijin penelitian 253

Lampiran 2 Petunjuk penggunaan model dinamik jejak karbon 255

Pengelolaan sampah berbasis pengolahan

Lampiran 3 Bahasa pemogramaan model dinamik dengan perangkat 261

Lunak Stella 9.1.3

Lampiran 4 Data pengolahan sampah untuk kompos oleh 273

Masyarakat

Lampiran 5 Data sampah yang dikelola Bank Sampah Malang 279

Lampiran 6 Volume sampah di TPS 290

Lampiran 7 Besaran retribusi pelayanan kebersihan Kota Malang 292

Lampiran 8 Daftar harga di Bank Sampah Malang 295

xix

DAFTAR LAMBANG

Simbol Arti Satuan

% Persentase

0C Suhu derajat

CH4 Metana

CO2 Kabon dioksida

CO2e Karbon dioksida ekuivalen ton

DOC Fraksi degradasi karbon organik

DOCF Fraksi darti DOC total yang terdegradasi

EFrecycled Faktor emisi pabrikasi material dari bahan baku

daur ulang

EFvirgin Faktor emisi pabrikasi material dari bahan baku

murni

EOLSrecycled Emisi yang dihasilkan pada tahap usia akhir

pemakaian dari bahan baku daur ulang

ton CO2eq

EOLSvirgin Emisi yang dihasilkan pada tahap usia akhir

pemakaian dari bahan baku murni

ton CO2eq

F Fraksi metana dalam biogas sampah

ha Luas hektar

LCAtotal Daur hidup emisi gas rumah kaca dari daur ulang

material

ton CO2eq

M Berat material ton

MCF Faktor koreksi metana

MSrecycled Emisi yang dihasilkan pada tahap pabrikasi material

dari 100% bahan baku daur ulang

ton CO2eq

MSvirgin Emisi yang dihasilkan pada tahap pabrikasi material

dari 100% bahan baku murni

ton CO2eq

MSWF Fraksi sampah yang ditimbun di TPA %

MSWT Timbulan sampah total ton

R tingkat daur ulang %

USrecycled emisi yang dihasilkan pada tahap penggunaan

material dari bahan baku daur ulang

ton CO2eq

USvirgin emisi yang dihasilkan pada tahap penggunaan

material dari bahan baku murni

ton CO2eq

xx

DAFTAR SINGKATAN

Simbol Arti

4R Reduce, Re-use, Recycle, Recovery

BPS Badan Pusat Statistik

BSM Bank Sampah Malang

BSN Badan Standardisasi Nasional

CLD causal loop diagrams

DKP Dinas Kebersihan dan Pertamanan

FP Faktor penyusutan

FR Faktor recovery

GRK Gas Rumah Kaca

GWP Global Warming Potential

IPPC Intergovernmental Panel on Climate Change

ISWM Integrated Solid Waste Management

KNLH Kementerian Negara Lingkungan Hidup

KW Kilo Watt

LCA Life Cycle Assessment

LSM Lembaga Swadaya Masyarakat

MRF Material recycling facility

MWh Mega Watt hours

PDRB Produk Domestik Regional Bruto

SNI Standar Nasional Indonesia

TPA Tempat Penampungan Sementara

TPS Tempat Pemrosesan Akhir

UNDP United Nations Development Programme

UNEP United Nations Environment Programme

USEPA United State Environmental Egency

UU Undang-Undang

WCED World Comission on Environment and Development

WRI World Resources Institue

WWF World Wildlife Fund

xxi

GLOSARI

Aglomerasi Pengumpulan atau pemusatan di lokasi atau kawasan

tertentu

Anaerobic digestion Proses degradasi material organik ini tak melibatkan

oksigen

Aspek Pemunculan atau penginterpretasian gagasan, masalah,

situasi, dan sebagainya, pertimbangan yang dilihat dari

sudut pandang tertentu

Atmosfer Lapisan udara yang menyelebungi bumi sampai

ketinggian 300 km (terutama terdiri atas campuran

berbagai gas, yaitu nitrogen, oksigen, argon, dan

sejumlah kecil gas lain)

Converter Variabel antara yang digunakan untuk perhitungan lain-

lain.

Daur ulang Proses untuk menjadikan suatu bahan bekas menjadi

bahan baru dengan tujuan mencegah adanya sampah

yang sebenarnya dapat menjadi sesuatu yang berguna,

mengurangi penggunaan bahan baku yang baru,

mengurangi penggunaan energi, mengurangi polusi,

kerusakan lahan, dan emisi gas rumah kaca jika

dibandingkan dengan proses pembuatan barang baru.

Dekomposisi Perubahan secara kimia yang membuat objek, biasanya

makhluk hidup yang mati dapat mengalami perusakan

susunan/struktur yang dilakukan oleh dekomposer

(termasuk semut, belatung, bakteri dan jamur).

Ekologi Ilmu tentang hubungan timbal balik antara makhluk

hidup dan (kondisi) alam sekitarnya (lingkungan)

Emisi Pencemaran yang dihasilkan oleh suatu proses, misal

emisi gas buang dari kendaraan bermotor

End-of-pipe Sitem pengelolaan sampah yang bertumpu pada

pembuangan akhir

Energi Kemampuan untuk melakukan kerja, daya (kekuatan)

yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses

kegiatan

Flaring Pembakaran gas metana di TPA sehingga menjadi gas

karbondioksida

Gas rumah kaca Gas-gas yang ada di atmosfer yang menyebabkan efek

rumah kaca

http://id.wikipedia.org/wiki/Sampah

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi

http://id.wikipedia.org/wiki/Polusi

http://id.wikipedia.org/wiki/Kerusakan_lingkungan

http://id.wikipedia.org/wiki/Gas_rumah_kaca

http://id.wikipedia.org/wiki/Semut

http://id.wikipedia.org/wiki/Belatung

http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri

http://id.wikipedia.org/wiki/Jamur

xxii

Global warming

potential

Sistem indeks yang membandingkan potensi gas rumah

kaca untuk memanaskan bumi dibandingkan dengan

potensi gas karbon dioksida.

Insinirasi Metode pemusnahan sampah dengan cara membakar

secara besar-besaran dengan menggunakn fasilitas

pabrik.

Jejak ekologi Luas lahan dan air dalam yang diperlukan oleh

penduduk di suatu wilayah untuk menyediakan secara

kontinyu seluruh sumberdaya yang dikonsumsi saat ini

dan menyediakan kemampuan secara kontinyu dalam

menyerap seluruh limbah yang dihasilkan.

Jejak karbon Emisi GRK yang secara langsung dan tidak langsung

dihasilkan oleh aktifitas yang terakumulasi selama usia

produk atau layanan, yang dinyatakan dalam ton karbon

dioksida ekuivalen

Life cycle assessment Suatu pendekatan “from the cradle to the grave”

mencakup keseluruhan dari daur hidup produk, yaitu:

proses, pengekstrakan, pemrosesan bahan mentah,

pemanukfakuran, transportasi dan distribusi,

penggunaan/penggunaan ulang/ pemeliharaan, daur

ulang, dan penyelesaian akhir

Lingkungan Sering disebut “lingkungan hidup”. Lingkungan hidup

adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya,

keadaan, dan makhluk hidup, termasuk manusia dan

perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan

perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk

hidup lain.

Lingkungan Daerah atau kawasan dan sebagainya yang termasuk di

dalamnya

Model Suatu pola yang benar-benar ada secara fisik, atau

formulasi matematika yang dapat mempresentasikan

sistem aktual

Pemanasan global Suatu proses meningkatnya suhu rata-rata atmosfir, laut,

dan daratan bumi

Pembangunan

berkelanjutan

Pembangunan yang diorientasikan untuk memenuhi

kebutuhan sekarang tanpa mengorbankan kemampuan

generasi yang akan datang untuk memenuhi

kebutuhannya

Pencemaran Masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi

dan/ atau komponen lain ke dalam air atau udara.

Kegiatan yang sistematis, menyeluruh, dan

xxiii

Pengelolaan sampah berkesinambungan yang meliputi pengurangan dan

penanganan sampah.

Pengolahan sampah Proses untuk mengubah karakteristik, komposisi, dan

jumlah sampah

Sampah Sisa kegiatan sehari-hari manusia dan/atau proses alam

yang berbentuk padat.

Sanitary landfill Metode pembuangan sampah di tanah atau di antara

mantel bumi tanpa menimbulkan bahaya dan gangguan

terhadap kesehatan publik.

Controlled landfill Metode pempbuangan sampah di tanah dengan cara

memadatkan dan menutupnya dengan tanah penutup

yang dilengkapi dengan instalasi pengolahan lindi.

Simulasi Penggambaran suatu sistem atau proses dengan

peragaan berupa model

Sistem Gabungan beberapa elemen yang saling bekerja

bersama-sama untuk mencapai tujuan

Sistem dinamik Istilah yang diberikan untuk mempelajari perilaku

dinamis dari berbagai sistem yang kompleks untuk

memecahkan masalah dinamika industri, sosial,

ekonomi, manajemen, dan lingkungan hidup

Skenario Gambaran situasi yang mungkin di masa yang akan

datang

Stakeholders Segenap pihak yang terkait dengan isu dan

permasalahan yang sedang diangkat

Stock Variabel stock (disimbolkan dengan persegi panjang)

adalah variabel tertentu yang mewakili akumulasi

utama dalam sistem.

Tempat pemrosesan

akhir (TPA)

Tempat untuk memroses dan mengembalikan sampah

ke media lingkungan secara aman bagi manusia dan

lingkungan.

Tempat penampungan

sementara (TPS)

Tempat sebelum sampah diangkut ke tempat pendauran

ulang, pengolahan, dan/atau tempat pengolahan

sampah terpadu.

Timbulan sampah Merupakan volume sampah atau berat sampah yang

dihasilkan dari jenis sumber sampah di suatu wilayah

Validasi Analisis yang ditujukan untuk mengetahui kesesuaian

antara hasil simulasi dengan gejala atau proses yang

ditirukan

xxv

ABSTRAK

Peningkatan timbulan sampah karena pertumbuhan penduduk dan

meningkatnya pola konsumsi menyebabkan pencemaran dan kerusakan

lingkungan seperti pencemaran air dan tanah oleh lindi, dan pencemaran dalam

lingkup global karena emisi gas metana (CH4) dan gas karbon dioksida (CO2)

dari timbunan sampah di TPA sebagai hasil dekomposisi sampah organik. Kedua

komponen gas rumah kaca (GRK) tersebut merupakan jejak karbon yang

berkontribusi terhadap pemanasan global.

Penelitian ini ditujukan untuk mengembangkan model dinamik jejak

karbon pengelolaan sampah untuk menganalisis dan memprediksi jejak karbon

yang dihasilkan oleh pengelolaan sampah pada tahun 2012 dan 10 tahun yang

akan datang jika diterapkan skenario pengolahan sampah cara daur ulang dari

hulu hingga hilir. Penelitian dilakukan di Kota Malang karena adanya pengolahan

sampah di hulu oleh warga dan di hilir oleh pengelola di 11 TPS dan TPA Urang.

Jenis penelitian adalah deskriptif kuantitatif dengan metode dinamik dan

pendekatan penilaian daur hidup. Tahapannya mengikuti ISO 14040 (1997). Jejak

karbon dari gas metana di TPA dianalisis berdasarkan model persamaan yang

dikembangkan oleh IPPC (2001), dan jejak karbon daur ulang dianalisis dengan

pendekatan penilaian daur hidup berdasarkan persamaan yang dikembangkan

oleh CEPA (2011) dan faktor emisi berdasarkan Ifeu (2009). Model dinamis jejak

karbon dibuat dengan perangkat lunak Stella 9.1.3.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jejak karbon pengelolaan sampah

pada tahun 2012 (Skenario 1) adalah 192.291,19 tCO2e dan pada 10 tahun yang

akan datang adalah 254.548,93 tCO2e (> 32,19%) sehingga semakin

meningkatkan potensi pemanasan global. Penerapan Skenario 2 dan Skenario 3

menghasilkan jejak karbon 134.290,38 tCO2e ( < 30,16 %) dan 37.741,56 tCO2e

(< 80,37%). Pengolahan sampah juga meningkatkan masa layan TPA Supit

Urang dari 10,86 tahun (Skenario 1) menjadi 15,21 tahun (Skenario 2) dan 24,01

tahun (Skenario 3). Sebagai rekomendasi, jejak karbon dan masa layan TPA

dapat dijadikan sebagai acuan perencanaan pengelolaan sampah terpadu yang

berkelanjutan dengan menyusun beberapa skenario penanganan sampah.

Kata kunci: pengelolaan sampah terpadu, jejak karbon, emisi gas rumah kaca

masa layan

xxvi

ABSTRACT

Increased waste generation due to population growth and increasing

consumption patterns cause pollution and degradation such as water and soil

contamination by leachate, and the pollution in global scale due to the emission

of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) from the waste in the landfill as a

result of decomposition organic waste. Both greenhouse gas (GHG) emissions is

a carbon footprint that contributes to global warming.

The study purposed to develop a dynamic model of the carbon footprint

of waste management to predict the carbon footprint generated by waste

management at 2012 and in the next 10 years through the application of waste

recycling from upstream to downstream. The study was conducted in Malang due

to waste processing in the upstream by residents and downstream in 11 temporary

waste stations and landfill Supit Urang.

Type of the research was descriptive quantitative by using dynamic

method and life cycle assessment (LCA) approach. The steps follow ISO 14040

(1997). The production of methane (CH4) in the landfill were analyzed using the

model equations developed by IPPC (2001) and the reduction of the carbon

footprint were analyzed using the model equations developed by CEPA (2011)

and GHG emission factors developed by Ifeu (2009). Dynamic model of the

carbon footprint created by the software Stella 9.1.3.

The study revealed that carbon footprint of waste management at 2012

(Scenario 1) is 192,291.19 tCO2e and in the next 10 years is 254,548.93 tCO2e

(>32.19%). Application of Scenario 2 and Scenario 3 produces carbon footprint

134,290.38 tCO2e (<30.16%) and 37,741.56 tCO2e (<80.37%). Recycling

activities are also increasing the service life of the landfill Supit Urang from

10.86 years (Scenario 1) to 15.21 years (Scenario 2) and 24.01 years (Scenario 3).

As a recommendation, carbon footprint and landfill life span can be used as a

reference for planning sustainable waste management by arranging several waste

management scenarios.

Key words: integrated solid waste management, GHG emissions, carbon

footprint, life span

xxvii

RINGKASAN

Selain menimbulkan pencemaran dalam lingkup lokal seperti pencemaran

air dan tanah oleh lindi, sampah juga menyebabkan pencemaran dalam lingkup

global karena emisi gas metana (CH4) dan gas karbon dioksida (CO2) dari

timbunan sampah sebagai hasil dekomposisi sampah organik pada timbunan

sampah di TPA pada kondisi anaerob (Themelis et al, 2006). Kedua emisi gas

tersebut termasuk emisi gas rumah kaca (GRK) atau jejak karbon yang

menyebabkan kenaikan konsentrasi GRK di atmosfir sehingga menyebabkan

terjadinya pemanasan global. Berdasarkan UNEP (2012), dari keseluruhan emisi

GRK sebesar 50,1 GtC02e, memberikan kontribusi sebesar 4% atau sebesar 2,00

GtCO2eq dan berada di urutan yang terakhir setelah sektor energi (35%), industri

(18%), transportasi (13%), pertanian (11%), kehutanan (11%), dan bangunan

(8%). Kontribusi jejak karbon dari sampah akan terus meningkat seiring dengan

terus bertambahnya volume sampah karena pertumbuhan penduduk dan pola

konsumsi. Untuk itu, pengelolaan sampah terpadu harus diterapkan secara

berkelanjutan sesuai dengan syarat nilai dalam pembangunan berkelanjutan, yaitu

pembangunan yang diorientasikan untuk mencapai tujuan ekologis, sosial dan

ekonomi (Hadi, 2001).

Sebagaimana yang terjadi di negara lain, Indonesia juga menghadapi

permasalahan pengelolaan sampah yang berkelanjutan. Dengan populasi 232,8

juta jiwa, setiap tahunnya Indonesia menghasilkan sampah sebanyak 38,5 juta ton

(Landon, 2013). Sebagian besar pemrosesan sampah di TPA tidak dilakukan

dengan teknologi sanitary landfill dimana dari 492 TPA di Indonesia, sekitar

99% di antaranya adalah TPA open dumping (KKB Perekonomian RI, 2013)

sehingga berpotensi pencemaran bagi tanah, air, dan udara. Sampah yang diolah

dengan cara 3R hanya 0,80% dari total timbulan sampah (KKB Perekonomian

RI, 2013). Secara lebih rinci, Zurbrugg (2003) menguraikan bahwa permasalahan

tersebut timbul karena 1) terbatasnya wilayah layanan dan peralatan operasional

yang tidak efisien, 2) sedikitnya aktifitas daur ulang, 3) keterbatasan tempat

pembuangan akhir, dan 4) pengelolaan limbah berbahaya yang tidak memadai.

xxviii

Adapun kelemahan utama permasalahan pengelolaan sampah di Indonesia adalah

pada aspek pengetahuan pengelolaan sampah yang semestinya tidak diterapkan

secara konsisten (Mangkoedihardjo et al, 2007). Untuk mengatasi masalah

tersebut, salah satu rekomendasi dari Mangkoedihardjo et al. (2007) adalah

dengan mendorong praktek pengurangan, pemilahan, penggunaan kembali, dan

daur ulang sampah di tiap tingkatan pengelolaan.

Indonesia mempunyai komitmen yang kuat untuk mewujudkan

pengelolaan sampah yang baik dan berkelajutan, yaitu dengan menerbitkan UU.

No. 18/2008 tentang Pengelolaan Sampah. Akan tetapi, menurut Meidiana et al.

(2010), undang-undang tersebut tidak segera diimplementasikan sehingga praktek

pengelolaan sampah di sebagian besar kota-kota di Indonesia masih saja

bertumpu pada pembuangan akhir atau end-of-pipe. Bahkan sebagian besar

pemrosesan sampah di TPA hingga berlalunya batas waktu yang ditetapkan UU.

No. 18/2008, masih dilaksanakan dengan cara open dumping. Sangat sedikit

pemrosesan sampah di TPA yang dilaksanakan dengan cara sanitary landfill.

Akibatnya timbul berbagai masalah karena sampah di TPA tidak diproses dengan

baik seperti timbulnya bau dan pencemaran air tanah. Masyarakat yang tinggal di

sekitar TPA akan terganggu kenyamanan dan kesehatannya sehingga beberapa

TPA di Indonesia diprotes keberadaannya oleh warga sekitar dan demikian

halnya dengan relokasi TPA ke lokasi yang baru (Hadi, 2004). Adanya potensi

gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan tersebut, keberadaan TPA juga

mempengarui harga lahan di sekitarnya (Hadi, 2004 dan Suhan, 2009). Selain

kedua masalah tersebut, TPA di Indonesia juga dihadapkan pada keterbatasan

umur teknis atau masa layan karena sebagian besar sampah diangkut ke TPA.

Data statistik persampahan (KNLH, 2008) menunjukkan bahwa hanya sebagian

kecil sampah yang diproses menjadi produk daur ulang, yaitu sebesar 2,26% di

sumber asalnya, 2,01% di TPS, dan 1,6% di TPA. Hal inilah yang menyebabkan

usia pakai TPA menjadi terbatas karena hampir semua sampah dibuang ke TPA.

Sebanyak 60% TPA di Indonesia hanya memiliki umur teknis atau masa layan

hingga tahun 2015.

xxix

Karena potensi pencemaran lingkungan oleh sampah terus meningkat

maka pengelola sampah harus mengurangi volume sampah yang dibuang ke TPA

dengan melakukan inovasi-inovasi pengelolaan dan pengolahan sampah. Strategi

pengelolaan sampah bisa dilakukan berdasarkan prinsip hirarki yang terbaik

(Cheremisinoff, 2003 dan Themelis, 2008) atau pengelolaan sampah terpadu

yang diperkenalkan oleh Hickman (1999) dan dikembangkan oleh McDougall et

al. (2001) dan oleh Tchobanoglous et al. (2002). Jika inovasi-inovasi dalam

pengelolaan dan pengolahan sampah tersebut diterapkan, maka pencemaran

lingkungan oleh sampah bisa dikurangi, termasuk pengurangan emisi GRK.

Penelitian ini ditujukan untuk mengembangkan model dinamik jejak

karbon pengelolaan sampah berbasis pengolahan sampah. Jejak karbon tersebut

dihasilkan secara langsung oleh berkurangnya volume sampah yang dibuang ke

TPA dan secara tidak langsung oleh penggunaan material daur ulang sehingga

mengurangi eksploitasi sumber daya alam. Secara langsung, jejak karbon yang

berasal dari gas metana (CH4) pada dekomposisi sampah di TPA dianalisis

dengan menggunakan model persamaan yang dikembangkan oleh IPPC (2006)

sebagai berikut.

CH4, ton = MSWT × MSWF × MCF × DOC × DOCF× F ×16/12

Dimana, CH4 = Emisi gas metana

MSWT = Timbulan sampah total (ton)

MSWF = Fraksi sampah yang ditimbun di TPA

MCF = Faktor koreksi metana

DOC = Fraksi degradasi karbon organik

DOCF = Fraksi darti DOC total yang terdegradasi,

F = Fraksi metana dalam biogas sampah

Sedangkan reduksi jejak karbon daur ulang total (LCAtotal) dikembangkan dari

persamaan CEPA (2011) dan faktor emisi yang dikemukakan oleh Ifeu (2009).

LCAtotal = M x EFemission – M x EFavoided emission

xxx

Dimana:

M = berat sampah (ton)

EFemission = faktor emisi GRK yang dihasilkan pada pabrikasi

(kg CO2-eq/t sampah)

EFavoided emission = faktor emisi GRK yang dihindari pada pabrikasi

(kg CO2-eq/t sampah)

Kota Malang dipilih sebagai lokasi penelitian karena pengolahan sampah

telah diterapkan di Kota Malang dari hulu sampai hilir. Pengolahan sampah di

hulu atau di sumber asalnya, dilakukan baik oleh sebagian warga secara individu

maupun berkelompok dengan mengolah sampah organik menjadi kompos dan

mengumpulkan sampah anorganik dan disetor ke Bank Sampah Malang (BSM)

untuk diolah menjadi bahan yang baru oleh pabrik. Sedangkan Dinas Kebersihan

dan Pertamanan (DKP) melakukan pengolahan sampah di sebagian Tempat

Pemrosesan Sementara (TPS) dan Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) dengan

mengolah sampah organik menjadi kompos.

Desain penelitian yang dipergunakan adalah deskriptif kuantitatif dengan

metode dinamis dan pendekatan penilaian daur hidup. Metode deskriptif

kuantitatif digunakan untuk menjelaskan hubungan antar variabel dengan

menganalisis data numerik dari hasil simulasi model dinamis dengan metode

statistik. Adapun tahapan penelitiannya mengikuti tahapan dalam penilaian daur

hidup (life cycle assessment, LCA) sesuai ISO 14040 (1997) seperti, yaitu: 1)

penentuan tujuan dan ruang lingkup; 2) analisis inbentarisasi; 3) analisis dampak;

dan 4) interpretasi. Pengembangan model dinamik jejak karbon pengolahan

sampah dilakukan pada tahap analisis daur hidup. Pada tahapan ini, selain

dilakukan analisis inventarisasi data, juga dilakukan analisis emisi. Validasi

model yang dipergunakan adalah validasi struktur untuk melihat kesesuaian

struktur model yang dibangun mendekati struktur sistem nyata dan validasi

kinerja untuk melihat kesesuaian kinerja model yang dibangun (output model)

sesuai dengan kinerja sistem nyata. Langkah terakhir pada tahapan ini adalah

xxxi

analisis dampak jejak karbon dan interpretasinya. Untuk mendukung perencanaan

pengelolaan sampah terpadu, pada penelitian ini juga dianalisis masa layan TPA.

Penelitian disertasi ini menghasilkan model yang merupakan merupakan

kebaruan penelitian, yaitu model dinamis jejak karbon pengelolaan sampah

berbasis pengolahan dari hulu sampai hilir dengan pendekatan penilaian daur

hidup. Berdasarkan hasil studi dan pembahasan, untuk pengelolaan sampah di

Kota Malang, kesimpulan yang dapat diambil sebagai berikut.

1. Sistem pengelolaan sampah terpadu yang berkelanjutan telah diterapkan oleh

Pemerintah Kota Malang karena pengelolaan sampah dilakukan secara

interaktif meliputi pengolahan sampah di sumber asalnya (rumah tangga,

instansi, sekolah, dan BSM) dengan melibatkan masyarakat selaku

stakeholders, pengolahan sampah di tempat pemrosesan (11 TPS dan TPA

Supit Urang), dan penyiapan aspek terkait pengelolaan sampah, sehingga

mengurangi volume sampah yang ditimbun di TPA Supit Urang.

2. Model jejak karbon pengelolaan sampah berbasis pengolahan dari hulu

sampai hilir yang dihasilkan pada penelitian ini yang dibuat dengan perangkat

lunak Stella 9.1.3 memiliki struktur utama yang terdiri atas beberapa sub

model, yaitu: a) sub model pertumbuhan penduduk dan sampah; b) sub model

pengolahan sampah di BSM; c) sub model pengolahan sampah oleh warga; d)

sub model pengolahan sampah di TPS; e) sub model pengolahan sampah di

TPA; f) sub model jejak karbon/emisi GRK dan nilai ekonomi pemungutan

sampah; dan g) sub model masa layan TPA.

3. Jejak karbon sistem pengelolaan sampah di Kota Malang berbasis pengolahan

adalah sebagai berikut.

a. Jejak karbon pada tahun 2012 (Skenario 1) adalah 192.291,19 tCO2e lebih

rendah daripada jejak karbon pada kondisi apabila tidak ada pengolahan

sampah (Skenario 0), yaitu sebesar 206.277,65 tCO2e atau berkurang

sebesar 7,27%

b. Jejak karbon 10 tahun yang akan datang (Skenario 1) adalah 254.548,93

tCO2e atau meningkat 32,19% dari jejak karbon pada tahun 2012.

xxxii

4. Reduksi jejak karbon pengelolaan sampah dapat dilakukan dengan

menerapkan skenario peningkatan kapasitas pengolahan sampah yang

dilakukan di hulu oleh warga dan di hilir yang dilakukan pengelola di TPS

dan TPA di Kota Malang. Prediksi jejak karbon yang dihasilkan pada 10

tahun yang akan datang adalah sebagai berikut.

a) Penerapan Skenario 2 menghasilkan jejak karbon 134.290,38 tCO2e lebih

kecil 30,16 % daripada jejak karbon dari kondisi pada tahun 2012 dari

Skenario 1.

b) Penerapan Skenario 3 menghasilkan jejak karbon 37.741,55 tCO2e lebih

kecil 80,37% daripada jejak karbon dari kondisi pada saat ini dari

Skenario 1.

c) Jika mengacu pada target reduksi emisi GRK dari sektor sampah di

Indonesia pada tahun 2020 sebesar 82% dari emisi GRK pada saat ini,

maka Pemerintah Kota Malang harus menerapkan Skenario 3. Pada tahun

2020, penerapan Skenario 3 ini menghasilkan jejak karbon 35.692,57

tCO2e lebih kecil 81,44% daripada jejak karbon pada tahun 2012 dari

Skenario 1.

5. Penerapan pengolahan sampah memperpanjang masa layan TPA Supit Urang

sebagai berikut.

a) Pada Skenario 1, masa layan tersisa selama 10,86 tahun sejak awal

simulasi, lebih lama 0,48 tahun daripada kondisi jika tidak diterapkan

pengolahan sampah sama sekali (Skenario 0), yaitu selama 10,38 tahun.

b) Pada Skenario 2, masa layan TPA Supit Urang tersisa 15,21 tahun sejak

awal tahun simulasi, lebih lama 4,34 daripada Skenario 1.

c) Pada Skenario 3, masa layan TPA Supit Urang tersisa 24,07 tahun sejak

awal tahun simulasi, lebih lama 13,21 daripada Skenario 1.

Saran-saran untuk pengembangan dan pemanfaatan penelitian adalah

sebagai berikut.

1. Indikator-indikator lain yang bisa diukur perlu dikembangkan untuk

merencanakan sistem pengelolaan sampah terpadu berkelanjutan di suatu kota

yang mempertimbangkan keseimbangan tiga aspek pembangunan

xxxiii

berkelanjutan, yaitu aspek ekologi atau lingkungan, aspek ekonomi, dan

aspek sosial.

2. Dalam perencanaan sistem pengelolaan sampah kota perlu diperhitungkan

masa layan TPA yang sifatnya dinamis sesuai berat sampah yang selalu

meningkat karena pertumbuhan penduduk dan pola konsumsi.

3. Peningkatan TPS menjadi TPS 3R bisa menjadi salah solusi utama

pengelolaan sampah karena sistem pengelolaan sampah di Indonesia

mengandalkan banyak TPS dan keberadaannya di tengah kota tidak

menimbulkan kontrovesi.

4. Agar tidak mencemari lingkungan, teknologi sanitary landfill tetap harus

diterapkan untuk pemrosesan sisa sampah yang tidak terolah pada pengolahan

yang telah dilakukan sebelumnya.

xxxv

SUMMARY

In addition to local impacts such as water and soil contamination caused

by leachate coming from landfill, global pollution can also occurs due to

emissions of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) from the waste as a result

of the decomposition of organic waste within landfill in anaerobic conditions

(Themelis et al., 2006). Both of these gas emissions including greenhouse gas

emissions (GHG) emissions or carbon footprint that cause an increase in

greenhouse gas concentrations in the atmosphere, causing global warming. Based

on the UNEP (2012), of the total GHG emissions by 50.1 GtC02e, waste sector

contributes 4% or 2.00 GtCO2eq, ranked last after the sector of energy (35%),

industry (18%), transport (13%), agriculture (11%), forestry (11%), and

construction (8%). Contribution to the carbon footprint of waste will continue to

increase along with the continued increase in the volume of waste due to

population growth and consumption patterns. Therefore, an integrated sustainable

waste management should be in accordance with the requirements of the value in

sustainable development, ie development that is oriented to achieve ecological,

social and economic (Hadi, 2001).

As has happened in other countries, Indonesia is also facing problems in

sustainable waste management. With a population of 232.8 million, annually

Indonesia produced 38.5 million tons of waste (Landon, 2013). Most of the wate

processing in the landfill is not done with the technology of sanitary landfill

where approximately 99% of 492 landfill in Indonesia are open dumping landfill.

(KKB Perekonomian RI, 2013). In more detail, Zurbrugg (2003) describes that

these problems arise because of 1) the limited area of service and operational

inefficiencies equipment, 2) at least recycling activities, 3) lack of landfills, and

4) the management of hazardous waste are inadequate. The main drawback of

waste management issues in Indonesia is on knowledge of waste management

should not be applied consistently (Mangkoedihardjo et al., 2007). To overcome

this problem, one of the recommendations of Mangkoedihardjo et al.. (2007) is to

xxxvi

encourage the practice of reduction, sorting, reuse, and recycling bins at each

level of management.

Indonesia has a strong commitment to achieve better waste management

and a sustainable, i.e. by issuing the Act. No. 18/2008 on Waste Management.

However, according Meidiana et al. (2010), these laws are not immediately

implemented so that waste management practices in most of the cities in

Indonesia still relies on final disposal or end-of-pipe. Even most of the processing

of waste in the landfill until the passing of the deadline set by law. No. 18/2008,

still carried out by means of open dumping. Very little processing waste in the

landfill are implemented by means of sanitary landfill. As a result, problems arise

because the waste in the landfill is not processed well as odor and groundwater

contamination. People living around the landfill will be disrupted comfort and

health so that some landfill in Indonesia protested by the presence of local people

and so with the relocation of the landfill to a new location (Hadi, 2004). The

potential disruption to the health and comfort, the presence of TPA also affects

the price of land in the vicinity (Hadi, 2004 and Suhan, 2009). In addition to

these two problems, landfill in Indonesia are also faced with the limitations of life

span because most of the waste is transported to the landfill. Waste statistics

Indonesia (KNLH, 2008) showed that only a small percentage of waste that is

processed into recycled products, which amounted to 2.26% in the source, 2.01%

in the temporary processing facility, and 1.6% in the landfill. Therefore, the life

span of the landfill is limited because almost all waste is disposed of to landfill. A

total of 60% TPA in Indonesia only has a lifespan up to 2015.

Because of the potential for environmental pollution by waste continues

to increase, the waste management should reduce the volume of waste disposed

to landfill by making innovations in waste management and processing.Waste

management strategies can be based on the principle of the best hierarchy

(Cheremisinoff, 2003 and Themelis, 2008) or integrated waste management

introduced by Hickam (1999) and developed by McDougall et al (2001) and by

Tchobanoglous et al. (2002). If innovations in waste management and processing

is implemented, then the greenhouse gas emissions (GHG) emissions from the

xxxvii

sector could be reduced, either directly due to the reduced volume of waste

disposed to landfill or indirectly due to the use of recycled materials that will

reduce the exploitation natural resources.

This study aimed to develop a dynamic model of the carbon footprint of

waste management based on waste processing. The carbon footprint is generated

directly by the reduction in the volume of waste disposed to landfill and

indirectly by the use of recycled material, thereby reducing the exploitation of

natural resources. Directly, the carbon footprint comes from methane (CH4) in the

decomposition of waste in the landfill were analyzed using the model equations

developed by the IPPC (2006) as follows.

CH4 = MSWT × MSWF × MCF × DOC × DOCF× F ×16/12

Where:

CH4 = Methane gas emission (Gg/year)

MSWT = total MSW generated (Gg/yr)

MSWF = fraction of MSW disposed to solid waste disposal sites

MCF = methane correction factor (fraction)

DOC = degradable organic carbon (fraction) (kg C/ kg SW)

DOCF = fraction DOC dissimilated

F = fraction of CH4 in landfill gas (IPCC default is 0.5)

16/12 = conversion of C to CH4

While the reduction of the carbon footprint of recycling (LCAtotal) developed

from the equation CEPA (2011) and GHG emission factors for recycling

developed by Ifeu (2009). follows.

LCAtotal = M x EFemission – M x EFavoided emission

Where:

M = mass of waste (ton)

EFemission = GHG emission factors for recycling (emission)

xxxviii

(kg CO2-eq/t waste)

EFavoided emission = GHG emission factors for recycling (avoided emission)

(kg CO2-eq/t waste)

The study took place in the city of Malang since waste processing has

been applied in Malang, from upstream to downstream. Waste processing in the

upstream or at the source of origin, carried out either by some people individually

and collectively to process organic waste into compost and inorganic waste

collecting and sent to the Bank Sampah Malang (BSM) to be processed into new

materials by the factory. Waste processing also carried out by Dinas Kebersihan

Pertamanan (DKP) to process organic waste into compost.

The study design used is descriptive quantitative by using dynamic

method and life cycle assessment approach. Quantitative descriptive method is

used to describe the relationship between variables to analyze numerical data of

the dynamic model simulation results with statistical methods. The stages of

research to follow the stages in the life cycle assessment (life cycle assessment,

LCA) according to ISO 14040 (1997), namely: 1) the determination of the

purpose and scope; 2) analysis inbentarisasi; 3) analysis of the impact; and 4)

interpretation. The development of dynamic models of the carbon footprint of

waste processing is done at this stage of life cycle analysis. At this stage, other

than the data inventory analysis, also conducted emission analysis. Validation of

the model used is the validation of the structure to look at the suitability of the

model structure is built closer to the structure of the real system and the

validation of performance to see the appropriateness of performance models built

(output model) in accordance with the performance of the real system. The final

step in this phase is the carbon footprint impact analysis and interpretation. To

support integrated solid waste management planning, in this study also analyzed

service life of the landfill.

This research resulted in a dynamic model of the carbon footprint based

on waste processing from upstream to downstream with a life cycle assessment

xxxix

approach. Based on the results of the study and discussion, for waste

management in the city of Malang, conclusions can be drawn as follows.

1. The integrated sustainable solid waste management has been implemented by

the Government of Malang. Waste management is done interactively includes

processing waste at the source of origin (household, institutions, schools, and

waste bank) by involving the community as stakeholders, waste processing at

the processing site (11 TPS and TPA Supit Urang), and preparation of

relevant aspects of waste management.

2. The dynamic model of the carbon footprint generated in this study were made

by software Stella 9.1.3 has a main structure consisting of: a) Sub-model of

population growth and waste; b) Sub-model of waste processing in the BSM;

c) sub-model of waste processing by the citizens; d) Sub-model of waste

processing in the TPS; e) Sub-model of waste processing in the landfill; f)

sub-model of the carbon footprint and economic value of waste collection;

and g) sub-model of service life of the landfill.

3. The results of the analysis of the carbon footprint of waste management based

on processing in Malang is as follows:

a. The carbon footprint in 2012 (Scenario 1) is 192,291.19 tCO2e, lower

than the total carbon footprint on the condition where there is no waste

reduction at all of processing waste (Scenario 0), in the amount of

206,277.65 tCO2e or reduced by 7.27%.

b. The carbon footprint in the next 10 years (Scenario 1) is 254,548.93

tCO2e, higher than the total carbon footprint Scenario 1, in the amount of

192,291.70 tCO2e or increased by 32.19%.

4. The reduction of the carbon footprint of waste management can be done by

applying two scenarios to improve the processing capacity.

a. Application of Scenario 2, in the next 10 years, the carbon footprint

generated is 133,219.69 tCO2e, 30.16% lower than the carbon footprint in

Scenario 1

xl

b. Implementation Scenario 3, at the next 10 years, the carbon footprint

generated is 37,741.55 tCO2e, 80.37% lower than the carbon footprint in

Scenario 1.

5. Application of waste management as the main element of integrated solid

waste management system in the city of Malang will increase the service life

Supit Urang landfill. The results of the analysis of the three scenarios of

waste processing and its influence on the service life is as follows.

a) In 2012 (Scenario 1) where waste processing has been applied even

though the rate of processing is very small, the remaining life span of

landfill Supit Urang is 10.86 years, 0.48 years longer when waste

treatment is not applied at all (Scenario 0), ie for 10.38 years.

b) In Scenario 2, , the remaining life span of landfill Supit Urang is 15.21

years, 4.34 years longer than Scenario 1.

c) In Scenario 3, the remaining life span of landfill Supit Urang is 24.07

years, 13.21 years longer than Scenario 1.

Suggestions for the development and utilization of research are as

follows.

1. Other indicators needs to be developed to plan sustainable waste management

system in a city by considering the balance of the three aspects of sustainable

development, i.e. ecological or environmental aspects, economic, and social

aspects.

2. In the planning of solid waste management systems, service life of landfill

needs to be analyzed. The service life is dynamic according to the increase in

weight of waste due to population growth and consumption patterns.

3. Temporary waste station (TPS) can be increased to material recovery facility

(MRF) because waste management system in Indonesia relies on many

temporary stations in the city center and its presence does not cause

controversy.

4. To protect the environment, sanitary landfill must be implemented to process

the rest of untreated waste on the processing has been done before.

JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI KOTA MALANG...

Documents

Transcript of JEJAK KARBON PENGELOLAAN SAMPAH DI KOTA MALANG...