Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics ISSN: 2527-6212, Vol. 7 No. 1, pp. 63 - 76 © 2022 Pres Univ Press Publication, Indonesia

## Analisis Kelayakan Potensi Tempat Pembuangan Akhir Sampah (TPA) Untuk Design Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
Doddi Yuniardi 1,a
1 Universitas Gunadarma, Jl. Margonda Raya. No.100, Depok.
a doddi_y@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak.
Sampah  perkotaan  ini  merupakan  suatu  bahan  yang  terbuang  atau  dibuang  sebagai  hasil  aktivitas manusia  maupun  proses  alam  yang  belum  memiliki  nilai  ekonomis.  Pengelolaan  sampah  yang diselenggarakan  oleh  dinas  terkait  saat  ini  hanya  fokus  pada  pengumpulan  dan  pengangkutan  ke Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA)  tanpa  melalui  pengolahan  tertentu.  Akibatnya  sampah  hanya menumpuk di sudut-sudut kota sampah yang menumpuk saja dapat membawa dampak yang buruk pada  kondisi  kesehatan  manusia  dan  lingkungan.  Bila  sampah  dibuang  secara  sembarangan  atau ditumpuk tanpa ada pengelolaan yang baik, akan menimbulkan berbagai dampak yang lebih serius. Terjadinya bencana (ledakan gas metan, tanah longsor, pencemaran udara akibat pembakaran terbuka dan lain-lain) merupakan akibat dari pengelolaan sampah yang belum dilaksanakan dengan baik. Oleh karena  itu  perlu  adanya  sistem  penangkapan  metana  dan  pengubahan  biogas  menjadi  energi menawarkan  salah  satu  alternatif  bagi  pengelolaan  sampah  terpadu  untuk  mengurangi  dampak lingkungan  sekaligus  menghasilkan  energi  terbarukan.  Studi  ini  diperlukan  untuk  dapat mengimplementasikan  potensi  yang  ada  tersebut  sehingga  akan  berdampak  positif  bagi perekonomian dan lingkungan di wilayah yang distudi. Dalam hal ini penelitian dilakukan untuk TPA Burangkeng, Kabupaten Bekasi. Jawa Barat.
Kata kunci: Sampah, metana, lingkungan, energi.

## Abstract.
This  waste  is  a  material  that  is  wasted  or  disposed  of  as  a  result  of  human  activities  and  natural processes that do not yet have economic value. Waste management managed by the relevant agencies currently  only  focuses  on  collecting  and  transporting  it  to  the  Disposal  Site  (TPA)  without  going through  a  specific  management.  As  a  result,  garbage  only  piles  up  in  the  corners  of  the  city,  the garbage that accumulates can have a bad impact on human health and the environment. If waste is disposed of directly or piled up without proper management, it will cause more serious impacts. The occurrence of disasters (methane gas explosions, landslides, air pollution due to open burning and others) is the result of improper waste management. Therefore, it is necessary to have a system for capturing methane and converting biogas into energy that offers an alternative for integrated waste management  to  reduce  environmental  impacts  while  producing  renewable  energy.  This  study  is needed to  be able to  implement  the existing potential so that it will have a positive impact  on the economy  and  the  environment  in  the  study  area.  In  this  case  the  research  was  conducted  for Burangkeng TPA, Bekasi Regency. West Java.
Keywords: Waste, methane, environment, energy.

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022

## Latar Belakang
Sumber  energi  listrik  yang  dihasilkan  dari  Pembangkit  Listrik  saat  ini  sudah  banyak  metode pengambilan sumber energi yang dilakukan. Mulai dari penggunaan generator sebagai pembangkit yang digerakkan oleh turbin air, turbin angin, turbin uap dari panas bumi, turbin uap oleh batu bara, turbin  uap  menggunakan  pembakaran  gas    hingga  pembangkit  listrik  non  generator  yang memanfaatkan cahaya matahari sebagai sumber energi lalu dikonversi menjadi listrik dan tersimpan dalam baterai [1].
Pada umumnya sumber penggerak untuk pembangkit listrik adalah dari siklus kondisi alam yang  pada  dasarnya  bukanlah  suatu  permasalahan  lalu  dimanfaatkan  keadaan  tersebut  seperti pergerakkan  air  sungai,  gelombang  laut,  uap  panas  bumi,  angin  dan  matahari.  Akan  tetapi permasalahn alam lingkungan sekitar  yang harus diselesaikan sebagai contoh dalam hal ini adalah masalah sampah, mengatasi hal tersebut lebih banyak mengarah kepada daur ulang ( recycle ) yaitu menjadikan  sampah  ke  dalam  bentuk  lain  jika  sampah  tersebut  adalah  sampah  plasik  atau  logam. Tetapi sampah yang ada di TPA (Tempat Pembuangan Akhir) di Indonesia masih tercampur dengan sampah organic dan sampah tersebut hanya tertumpuk hingga menjadi gunung sampah [2].
(PLTSa) disebut juga sebagai pembangkit listrik tenaga sampah merupakan pembangkit yang dapat  membangkitkan  tenaga  listrik  dengan  memanfaatkan  sampah  sebagai  bahan  utamanya,  baik dengan  memanfaatkan  sampah  organik  maupun  anorganik.  Mekanisme  pembangkitan  dapat dilakukan  dengan  metode  secara  pembakaran/termal  dan  secara  biologis.  Proses  konversi  melalui metode  termal  dapat  dicapai  melalui  beberapa  cara  pembangkitan,  yaitu  dengan  metode  pirolisis, combustion, Plasma Arc Gasification , thermal gasifikasi [2].
Penelitian  ini  diharapkan  dapat  menghasilkan  dokumen Detail  Engineering  Design yang selanjutnya dijadikan dokumen untuk pembangunan PLT landfill gas atau PLTSa dalam hal ini di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) sampah Burangkeng, Kabupaten Bekasi Jawa Barat dan berikut data mengenai sampahnya.

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
Gambar 1. Grafik timbunan sampah rata-rata di TPA Burangkeng [3].
Tabel.1  Sampah yang masuk ke TPA Burangkeng [3]. Tahun 2015 2016 2017 Total sampah (ton) 33501 137511 34673 Rata-rata (ton) /Bulan 3350 11459 11558 Rata-rata (ton) /Hari 109,60 375,91 388,76
Sedangkan  untuk  tahun  2021  ini  sampah  yang  masuk  ke  TPA  Burangkeng  sampai  dengan  bulan Agustus,  per  harinya  adalah  778,5  ton  dan  rata-rata  per  bulannya    23744.3    ton  sehingga  totalnya sekitar 249315,7 ton dalam satu tahun dengan jumlah penduduk 624133 jiwa.
Maka bila disandingkan dengan proyeksi jumlah penduduk dan sampah yang dihasilkan dalam kurun waktu 2022 sampai dengan 2030, jumlah sampah yang dihasilkan di TPA burangkeng
Tabel.2 Proyeksi Jumlah Penduduk dan Jumlah Sampah yang Dihasilkan 2021 - 2030
di Burangkeng Kab. Bekasi [3]. No Tahun Jumlah Penduduk Berat sampah (Ton/hari) Berat sampah (Ton/bulan) per tahun 1 2022 647600,8 807,8 24637,1 258689,9 2 2023 671950,6 838,1 25563,5 268416,7 3 2024 697215,8 869,7 26524,7 278509,1 4 2025 723431,2 902,4 27522,0 288981,1 5 2026 750632,3 936,3 28556,8 299846,8 6 2027 778856,0 971,5 29630,6 311121,0 7 2028 808140,9 1008,0 30744,7 322819,2 8 2029 838527,1 1045,9 31900,7 334957,2 9 2030 870055,7 1085,3 33100,1 347551,5

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
Energi  listrik  yang dihasilkan dimanfaatkan di  wilayah setempat baik  untuk melistriki masyarakat yang belum terlistriki ( off grid ) maupun untuk meningkatkan ketahanan energi di wilayah setempat ( on grid ), sehingga dapat meningkatkan peran energi terbarukan dalam bauran energi nasional dan meningkatkan rasio elektrifikasi. Disamping itu pemanfaatan PLTSa akan dapat mengurangi emisi gas rumah kaca yang berarti turut menerapkan pembangunan yang berwawasan lingkungan.

## Gambar 2. Gunung sampah di TPA Burangkeng, Kab.Bekasi Jawa Barat
Sedangkan energi listrik untuk wilayah Bekasi menurut data daya Terpasang, Produksi, dan Distribusi Listrik PT. PLN (Persero) pada Cabang/Ranting PLN Menurut Kabupaten/  Kota di  Provinsi  Jawa Barat pada tahun 2016 adalah.
Tabel 3 Data kelistrikan Jawa Barat. [4]
Kabupaten/Kota Regency/City Daya Terpasang Installed Capacity (KW) Produksi Listrik Production (KWh) Listrik Terjual Electricity Sold (KWh) Dipakai Sendiri Own Usage (KWh) Susut/Hilang Shrinked (KWh) 01. Bandung 2 421 751 4 470 996 939  4 180 675 079 14 752 427 277 337 226 02. Bekasi 3 995 455 9 656 697 826  8 704 251 617 15 616 420 138 592 985 03. Bogor 2 032 187 4 731 411 925  4 440 893 537 12 960 000 106 407 659 04. Cianjur 546 024 896 911 833 784 617 551 5 662 352 217 073 647 05. Cimahi 1 173 260 2 668 360 782  2 535 398 688 6 680 988 87 562 412 06. Cirebon 1 559 754 3 636 449 370  3 355 225 866 5 138 100 164 256 123 07. Depok 1 343 910 2 693 554 338  2 474 488 084 5 225 170 - 08. Garut 462 618 890 797 129 728 246 676 3 529 524 - 09. Gunung Putri 1 244 988 2 741 010 905  2 612 045 824 9 990 492 274 884 350 10. Karawang 2 242 166 5 865 113 214  5 716 939 178 8 556 250 - 11. Majalaya 1 062 024 2 703 993 931  2 483 275 172 10 042 325 96 843 150 12. Purwakarta 1 340 769 3 026 402 612  2 860 461 836 1 410 296 - 13. Sukabumi 893 028 1 704 392 906  1 540 955 769 4 720 248 - 14. Sumedang 861 740 2 319 733 386  2 220 825 558 2 064 678 164 530 480 15. Tasikmalaya 998 823 1 680 291 336  1 504 940 584 11 070 320 133 391 448 Jawa Barat 22 178 498 49 686 118 433 46 143 241 019 117 419 589 1 660 879 480
Secara garis besar ruang lingkup dari penelitian ini adalah:
o Analisa  finansial,  kajian  keekonomian  (standar  harga  satuan)  yang  menghasilkan  standar biaya satuan pembangunan pembangkit listrik sampah
o Kajian mengenai dampak lingkungan.
o Analisis ystem ketenagalistrikan meliputi kapasitas pembangkit, penyaluran dan beban.
o Kajian mengenai potensi dan kualitas sampah untuk mendapatkan kapasitas pembangkit yang dibutuhkan.

## Analisa dan Pembahasan
Kondisi lingkungan dan karakteristik sampah yang sudah dipahami dengan baik mesurut data dasar yang harus diinventarisasi. Terkait dengan data teknis maka data-data peralatan PLTSa dari  vendor  yang  relevan  sangat  penting  untuk  disediakan.  Disamping  itu  terkait  dengan infrastruktur dan kebutuhan lahan maka harga sewa dan NJOP untuk wilayah yang di studi juga diperlukan. Sedangkan keekonomian PLTSa akan sangat dipengaruhi oleh Permen ESDM Nomor 44/2015  tentang  Pembelian  Tenaga  Listrik  oleh  PT  PLN  (Persero)  dari  Pembangkit  Listrik Berbasis  Sampah  Kota  yang  mengatur  mengenai  harga  pembelian  listrik  ( feed-in  ystem )  PLT berbasis sampah kota.
Tabel 4 Feed-in tariff untuk Pembangkit Listrik Berbasis Sampah Kota 2016 [5].
No Jenis Teknologi Kapasitas Tarif Listrik Keterangan Tegangan Tinggi dan Menengah 1 Pemanfaatan panas / Termal 21 – 50 MW 2266.48 IDR/kWh Teknologi Thermochemical 2 Pemanfaatan panas / Termal > 50 MW 1873.05 IDR/kWh Teknologi Thermochemical

## Tegangan Menengah
1 Pemanfaatan panas / Termal 21 – 50 MW 2359.14 IDR/kWh Sanitary Landfill, Anaerob Digestion 2 Pemanfaatan panas / Termal > 50 MW 2675.59 IDR/kWh Teknologi Thermochemical Tegangan Rendah 1 Pemanfaatan panas / Termal 21 – 50 MW 2873.73 IDR/kWh Sanitary Landfill, Anaerob Digestion 2 Pemanfaatan panas / Termal > 50 MW 3197.31 IDR/kWh Teknologi Thermochemical

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
TPA Burangkeng dengan luas awal  11,6 hektare tetapi  semenjak terpotong oleh proyek jalan Tol, luas TPA ini pada Februari 2021 menjadi 8000 m 2 dan tinggi timbunan sampah mencapai 25 meter. Untuk penyerapan gas metan dari landfill area timbunan ini perlu ditinjau luas lahan yang dibutuhkan untuk pembangunan PLTSa di TPA tersebut menggunakan persamaan[6]:
𝐿 𝑇𝑃𝐴 = 𝑉 + 𝑆𝐶 𝑇
𝑑𝑎𝑛 𝐿 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎 = 25% 𝑥 𝐿 𝑇𝑃𝐴
Dengan:
LTPA = Luas tempat pemrosesan akhir (m 2 ) LPenyangga   = Luas zona penyangga dan fasilitas pendukung TPA (m 2 )
V
= Volume sampah (m 3 )  dengan V = V tahun (Kg): pemadatan (250 kg/m 3 ) Maka untuk V tahun 2021 = 249315000,7 Kg : 250 kg/m 3 = 997260 m 3 SC = Soil cover/lapisan tanah penutup (m 3 ) = 15% dari volume sampah
T = Tinggi penimbunan sampah dan lapisan penutup (m)
Maka :
𝐿 𝑇𝑃𝐴 = 997260 m 3 + 149589 25 𝑚 =  1146849 𝑚 2
𝐿 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎 = 25% 𝑥 1146849 𝑚 2
=  286712,25 𝑚 2
Penggunaan perhitungan tersebut menggunakan asumsi sebagai berikut:
1. Tumpukan  sampah  yang  menyusut  karena  diambil  oleh  pemulung  sebesar  25%  sebagai sampah non organik, sehingga penyusutan tinggi pun sekitar 0,002m per hari.
2. Melakukan pemadatan sampah di area landfill sebesar 250 kg/m 3
Tinggi timbunan sampah 25 meter.
Untuk  gas  metan  yang  didapat  secara  teoritis  1  m 3 biogas  sampah  dengan  50%  gas  metan  setara dengan 0,58 liter bensin = 1,07 liter alkohol = 0,53 m 3 gas alam = 2,24 kg kayu bakar = 5,80 kWH listrik [7]. Maka untuk volume sampah 997260 m 3 bisa diperoleh 578410,8 liter bensin = 1067068,2 liter alkohol = 1057095,6 m 3 gas alam = 2233862,4 kg kayu bakar = 5784108 kWH.
Maka dari analisis data tersebut telah diperhitungkan dan dinilai layak dengan penggunaan teknologi landfill gas . Beberapa keuntungan pengolahan sampah secara sistemik adalah sebagai berikut:
o Produksi  lumpur  ( sludge )  dalam  jumlah  yang  kecil  dan  stabil,  hal  ini  disebabkan  karena sebagian besar atau sebesar > 90% bahan (sampah) adalah system yang akan menghasilkan gas metan, dimana gas metan merupakan sumber system.
o Tidak membutuhkan transfer oksigen, karena proses anaerobic dilakukan oleh senyawa yang hidup tanpa oksigen (udara).
o Proses systemic menghasilkan gas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber ystem, yaitu gas metan.

## Gambar 3. Metode penyerapan gas metan dari tumpukan sampah [8]
Adapun untuk penggunaan teknologi landfill gas tersebut diperlukan peralatan instalasi sebagai berikut.

## A. Instalasi Pipa
Dari  sumur-sumur  gas  tersebut,  diperoleh  gas  yang  akan  digunakan  sebagai  bahan  bakar pembangkit listrik. Dengan adanya jarak dari area landfill dan area power house , maka diperlukan sistem  pemipaan  untuk  mengalirkan  gas  yang  diperoleh  dari landfill menuju  area  pembangkit listrik  ( power  house ).  Pipa  ini  berfungsi  untuk  mengalirkan LandFil  Gas (LFG)  dari  hasil pembusukan  sampah  pada  sanitary landfill .  Gas  tersebut  kemudian  dialirkan  ke  sistem pembangkit listrik ( power house ) untuk kemudian gas-gas tersebut dimanfaatkan sebagai bahan bakar gas engine .
Maka perencanaansistempipa tersebut didesain sebagai penangkapan gas dengan fungsi sebagai
o Sistem perpipaan untuk penangkapan LFG
o Meliputi jaringan sumur vertikal atau pengumpul horizontal
o Terhubung dengan pipa utama
o Dilengkapi dengan sistem filter gas berupa perangkap air, gas filter, dan sebagainya
o LFG  yang ditangkap akan dikontrol menggunakan valve, peralatan pengukuran dan komposisi LFG analyzer.
Selanjutnya instalasi pipa sebagai Sistem ekstraksi air lindri adalah sebagai berikut.
o Air lindi dapat menghambat proses pengumpulan gas dari pipa-pipa pengumpul.
o Sistem ekstraksi air lindi perlu dilakukan untuk tiap-tiap sumur secara individu dengan memasang pompa.
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
o Pemompaan rutin maka dapat meningkatkan efisiensi pengumpulan gas.

## B. Capping (Penutup Sanitary Landfill )
Menurut  aturan  diseluruh  dunia,  menyebutkan  bahwa  TPA  harus  dilapisi/ditutup  dengan membran yang sesuai. Hal ini digunakan untuk mencegah lepasnya gas landfill ke atmosfer dan membuat gas tersebut masuk ke dalam sampah. Dalam melakukan penutupan landfill tersebut, juga dilakukan dengan menggunakan tanah merah. Jika landfill penuh maka dan tidak mampu lagi untuk menerima sampah, maka landfill ditutup dengan tanah lagi, kemudian ditanami rumput maupun pohon di bagian atasnya. Sistem ini akan mengurangi kebocoran gas pada landfill . Selain itu, dikarenakan untuk memperoleh gas metan, dibutuhkan proses dekomposisi (pembusukan dan penguraian) secara anaerob yang tidak membutuhkan udara (O2).
Sehingga  dengan  ditutupnya landfill dengan  tanah  merah  akan  membuat  kondisi  di  dalam landfill akan  lembab  dan  tidak  ada  udara  yang  masuk.  Sehingga  dapat  dilakukan  proses dekomoposisi  dengan  proses  anaerob  secara  alami  oleh  senyawa  metanogenesis.  Beberapa capping terbuat dari bahan geo-membran yang berfungsi untuk mengurung gas di dalam sanitary landfill sehingga  gas  tersebut  tidak  keluar  ke  alam  bebas,  mengurangi  bau  sampah  yang ditimbulkan, dan juga digunakan untuk  menahan agar air tidak masuk ke dalam landfill untuk meminimalisir  terjadinya  penyerapan  kelembapan  di landfill .  Hal  ini  dikarenakan  untuk mencegah  kebocoran  pada landfill yang  akan  menyebabkan  tercampurnya  air  dan  udara  yang mengandung  oksigen  (O2)  ke  dalam landfill .  Masuknya  udara  dan  air  tersebut  dapat menyebabkan  rusaknya  CH4  karena  berinteraksi  secara  langsung  dengan  O2  yang  akan menghasilkan  CO2  dan  H 2 O.  Sehingga  gas-gas  berbahaya  dari sanitary  landfill yang menimbulkan efek rumah kaca (CH4 dan CO2) bisa dikendalikan, dan tidak berinteraksi dengan udara dan air yang dapat menyebabkan rusaknya CH4 yang merupakan bahan bakar utama untuk menghasilkan tenaga listrik [9].
Gambar 4 High Density Polyethylene Geo-membrane [10].
Selain  itu, capping diletakkan  di  dasar landfill yang  berfungsi  untuk  menahan  agar  air  lindi ( leacheate ) yang diproduksi oleh sampah yang telah membusuk tidak masuk ke dalam tanah. Hal ini tentunya untuk mengantisipasi adanya pencemaran tanah dan juga air tanah, dengan adanya capping ini  maka  air  lindi  tidak  akan  meresap/masuk  kedalam  tanah.  Oleh  karena  itu,  sistem pengelolaan  sampah  terpadu  ini  sangat  layak  untuk  dikembangkan  karena  tidak  menimbulkan pencemaran  tanah.  Sehingga landfill tersebut  akan  menjadi  bersih  dan  sehat  yang  dapat mengurangi beberapa masalah sosial masyarakat.

## C. Condensator (Kondensator)
Kondensator  sebagai  alat  yang  digunakan  untuk  memisahkan  antara  gas-gas  yang  telah dihasilkan  oleh landfill dengan  air  atau  uap  air.  Karena  yang  dibutuhkan  adalah  gas  hasil  dari landfill dan  dengan  adanya  air  yang  tercampur  dari landfill maka  gas  tersebut  tidak  dapat digunakan  untuk  bahan  bakar  listrik.  Oleh  karena  itu,  gas  tersebut  perlu  untuk  di  dipisahkan dengan  air  yang  tercampur.  Hal  ini  dilakukan  untuk  memastikan  bahwa  gas  tersebut  menjadi murni  gas,  dan  tidak  ada  campuran  dari  air  yang  terdapat  pada landfill .  Dengan  adanya kondensator, gas-gas landfill yang bergerak dari sistem perpipaan akan menjadi gas murni yang terdiri dari CH4, CO2, Nitrogen, dan O2.
D. Chiller
Chiller adalah suatu  alat  yang digunakan untuk  mendinginkan suhu  gas landfill yang telah dipisahkan  dari  air  yang  terkandung  dari landfill .  Hal  ini  dilakukan  agar  gas  tersebut  menjadi

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
stabil dan tidak berbahaya, karena gas yang terkandung adalah gas metana yang dapat meledak apabila  memiliki  suhu  dan  tekanan  yang  tinggi.  Oleh  karena  itu  suhu  gas  tersebut  harus didinginkan akan tidak terjadi ledakan. Pada awalnya, suhu pada gas landfill mencapai 600C yang sangat  berbahaya dan bisa menghasilkan ledakan apabila tidak ditekan atau didinginkan. Suhu gas  yang  sebesar  600C  kemudian  di  dinginkan  dengan  menggunakan chiller yang  akan menghasilkan  suhu  gas landfill sekitar  230-  270C.  Suhu  tersebut  adalah  sesuai  dengan  suhu ruangan, yang tidak berbahaya seperti pada awal gas tersebut dihasilkan. Sehingga dengan suhu yang  stabil,  gas  tersebut  dapat  digunakan  sebagai  bahan  bakar  penghasil  listrik  dan  tidak berbahaya.

## E. Blower
Blower yang berfungsi untuk memberikan tekanan kepada gas-gas hasil pembusukan sampah pada sanitary landfill . Blower menjadi sangat penting karena dengan sistem pemipaan yang sangat panjang, jalur yang sangat rumit, dan juga beberapa material yang ikut tercampur dengan gas-gas yang lainnya. Dengan begitu, blower akan mampu untuk menyedot atau menarik gas dan material- material lainnya masuk ke dalam sistem pemipaan dan untuk kemudian dialirkan menuju sistem pembangkit ( power house ).
Menurut fungsi utama dari blower sendiri adalah untuk mengalirkan gas dan material-material lainnya dengan lancar ke dalam sistem pemipaan dan sistem power house . Selain itu, di dalam blower juga terdapat filter yang berfungsi untuk memisahkan air dan gas yang tercampur pada tahap sebelumnya yaitu pendinginan suhu. Hal ini dikarenakan, blower merupakan mesin terakhir sebelum  gas  yang  akan  digunakan  sebagai  bahan  bakar  pembangkit  listrik  memasuki  mesin generator. Oleh karena itu, gas yang akan masuk tersebut menjadi murni gas landfill .

## F. Scrubber Hidrogen Sulfida (H2S)
Sebelum biogas dapat menghasilkan daya listrik, scrubber hidrogen sulfida digunakan untuk menurunkan konsentrasi H2S ke tingkat yang disyaratkan oleh gas engine , biasanya di bawah 200 ppm.  Hal  ini  untuk  mencegah  korosi,  mengoptimalkan  operasi,  dan  memperpanjang  umur  gas engine.  H2S  dalam  biogas  berasal  dari  komponen  sulfat  (SO4)  dan  sulfur  lainnya  dalam  air limbah. Dalam digester anaerobik pada kondisi tidak ada oksigen, sulfat berubah menjadi H2S. Ada tiga jenis scrubber yang digunakan dalam proses desulfurisasi untuk menurunkan kandungan H2S  dalam  biogas,  yaitu  scrubber  biologis,  kimia,  atau  air.  Scrubber  biologis  menggunakan bakteri  sulfur-oksidasi  untuk  mengubah  H2S  menjadi  SO4,  sementara  scrubber  kimia menggunakan  bahan  kimia  seperti  NaOH  untuk  mengubah  H2S  menjadi  SO4. Scrubber air bekerja  berdasarkan  penyerapan  fisik  dari  gas-gas  terlarut  dalam  air  dan  menggunakan  air
bertekanan  tinggi. Scrubber biologis  biasa  digunakan  untuk  aplikasi  sampah  menjadi  energi karena biaya operasionalnya rendah.

## G. Gas Engine
Gas engine termasuk mesin pembakaran dalam yang bekerja dengan bahan bakar gas seperti gas alam atau biogas. Setelah kandungan pengotor pada biogas diturunkan hingga kadar tertentu, biogas kemudian dialirkan ke gas engine untuk menghasilkan listrik. Bergantung pada spesifikasi gas engine yang digunakan, gas engine yang berbahan bakar biogas umumnya memerlukan biogas dengan kadar air dibawah 80% dan konsentrasi H2S kurang dari 200 ppm. Gas engine mengubah energi  yang  terkandung  dalam  biogas  menjadi  energi  mekanik  untuk  menggerakkan  generator yang menghasilkan listrik. Biasanya gas engine memiliki efisiensi listrik antara 36-42%.
Gambar 5 Gas Engine for Electric Power Generation [11].

## H. Burner dan Boiler
Biogas yang dihasilkan dari proses penguraian anaerobik dapat menjadi bahan bakar boiler. Burner gas biasanya dipasang pada dinding boiler. Biogas merupakan bahan bakar alternatif bagi boiler  untuk  menghasilkan  panas  atau  listrik  menggantikan  bahan  bakar  biomassa,  seperti cangkang dan serat.

## I. Flare Biogas
Flare digunakan di industri proses atau pabrik untuk membakar kelebihan gas. Dengan alasan keamanan, pembangkit listrik tenaga biogas harus memasang flare untuk  membakar kelebihan biogas,  terutama  pada  saat  biogas  bisa  diumpankan  ke gas  engine atau  peralatan  pembakaran lainnya.  Umumnya  hal  ini  terjadi  saat  puncak  panen  tandan  buah  segar,  yang  menyebabkan kelebihan  produksi  biogas.  Kelebihan  produksi  meningkatkan  laju  alir  biogas  melebihi  batas

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2022
maksimum biogas yang dapat masuk ke gas engine. Flare juga digunakan saat gas engine sedang tidak beroperasi dalam masa pemeliharaan.  Instalasi biogas tanpa gas engine atau boiler harus menggunakan  flare  secara  terus-menerus  untuk  membakar  biogas.  Operator  tidak  boleh melepaskan kelebihan biogas secara langsung ke atmosfer karena sifatnya yang mudah terbakar pada konsentrasi tinggi. Selain itu, pelepasan biogas secara langsung juga berarti pelepasan gas rumah kaca ke atmosfer seperti layaknya di penggunaan kolam limbah terbuka.
Gambar 6. Skema Waste of Energi (dokumen pribadi)
Secara keseluruhan, desain skema sederhana PLT Sampah tersebut dari mulai dari penerimaan sampai sampai menghasilkan listrik dengan pengambilan gas metan dari tumpukan sampah TPA Burangkeng.  Sampah  basah  digunakan  untuk  landfill  menghasilkan  biogas.  Sampah  kering diproses secara thermal dapat menggunakan insinerator, Pirolisa dan Gasifikasi.

## J. Pengendalian pengoperasian PLTSa
Pembangkit listrik yang memanfaatkan Waste of Energi tidak jauh berbeda dengan PLTGA (Pembangkit Listrik Tenaga Gas Alam) dengan gas bertekanan yang mudah terbakar dan sifat gas yang terus bergerak, tidak tetap wujudnya dan yang mempunyai volume serta bentuk yang selalu berubah-ubah sesuai dengan tempatnya. Maka instalasi ini pun perlu pengendalian / control yang tepat dengan perencanaan sebagai berikut
1. Stasiun Pengaturan Gas Otomatis (PGO)
o PGO merupakan rumah kontrol dari sistem biogas.
o Pada  PGO,  yang  merupakan  unit  containerized  berisi  unit  pembangkit,  sistem pengaturan dan kontrol LFG yang terintegrasi dari sumur gas hingga sistem flaring.
o Pengaturan  kran  (valve)  sumur  gas  dilakukan  secara  tersentralisasi  dan  otomatis sehingga pengambilan gas dapat dilakukan lebih optimal.
o Stasiun PGO dilengkapi dengan gas flare untuk membakar kelebihan gas metana.
2. Teknologi Sistem Pembakaran ( Flaring System )
o Sistem pembakaran digunakan untuk membakar kelebihan gas yang ada ketika sistem sedang berjalan maupun ketika sistem dalam keadaan mati ( downtime ).
o Digunakan Enclosed  Flare atau  sistem  pembakaran  tertutup  guna  mengatur  dan menjaga temperatur pembakaran.
o Sistem  tertutup  juga  lebih  ramah  lingkungan  karena  mengurangi  polusi  suara  yang dapat ditimbulkan serta pemaparan panas ke lingkungan sekitar.
3. Teknologi Pembangkit Listrik
o Terdiri dari Unit Gas Engine dan Unit pre-treatment.
o Gas engine untuk generasi listrik dan juga unit pre-treatment untuk mengeringkan dan membersihkan LFG sebelum masuk ke dalam gas engine.
4. Peralatan Pengukuran dan Kontrol
o Peralatan kontrol khusus akan diinstall untuk mengukur jumlah LFG yang ditangkap dan dibakar,
o Pesangan dilakukan di tungku pembakaran maupun di gas engine.
o Peralatan ini meliputi flowmeter, gas analyzer, pressure transmitter, thermocouple dan kWh meter

## Kesimpulan dan Saran
Pengelolaan sampah di Indonesia masih menjadi masalah yang membutuhkan perhatian serius dalam hal  ini  diambil  contoh  studi  kasus  di  TPA  Burangkeng,  karena  jenis  sampah  pun  yang  masih tercampur  antara  sampah  organic  dan  non  organic  dan  sampah  penduduk  hanya  tersimpan  dan akhirnya  tertumpuk  hingga  membentuk  gunung  sampah.  Dari  kondisi  tersebut  terdapat  peluang energi yang dapat digunakan karena gunungan sampah tersebut menghasilkan gas metana sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk pembakaran yaitu digunakan oleh motor bakar Gas engine untuk memutarkan generator pembengkit listrik.
Penelitian  lebih  lanjut  jika  gas  metana  sudah  menipis  dari  tumpukan  sampah  yang  sudah mengering, maka sampah tersebut bias juga disuplai ke dalam insenerator sebagai bahan bakar untuk memanaskan boiler sehingga tekanan dari uap panasnya dapat  dimanfaatkan  untuk  menggerakkan turbin  uap  yang  memutarkan  generator  pembangkit  listrik.  Kesemuanya  itu  adalah  sebagai  upaya
untuk mengatasi tumpukan sampah yang menggunakan energi tetapi menghasilkan energi, sehingga penanganan sampah tersebut dapat memiliki nilai ekonomi.

## Daftar Pustaka
[1]. Kholiq. Imam , Pemanfaatan Energi Alternatif Sebagai Energi Terbarukan Untuk Mendukung Subtitusi BBM, Jurnal IPTEK e-ISSN: 2477-507X Vol.19 No. 2, Desember 2015
[2].  Samsinar. Riza, Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah Kapasitas 115 Kw (Studi Kasus Kota Tegal), Jurnal Elektum Vol. 15 No. 2 e-ISSN : 2550-0678.
[3].  Dinas BPLH Kab. Bekasi
[4].  Dinas PT PLN  Distribusi  Jawa Barat  dan  Banten/ State Electricity Company Jawa  Barat  and Banten Distribution.
[5].  https://www.esdm.go.id
[6].  A.  Mizwar,  “Penentuan  Lokasi  Tempat  Pengolahan  Akhir  (TPA)  Sampah  Kota  Banjarbaru Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG),” EnviroScienteae, vol. 8, no. 1, pp. 16–22, 2016.
[7].  M. Ajhar, M. Travesset, S. Yüce, T. Melin, 2010. Siloxane removal from landfill and digester gas – a technology overview. Bioresour. Technol. 101, 2913–2923
[8].    Teknologi  WtE  Berbasis  Proses  Biologi  Landfill  Gas,  Pusat  Pendidikan  dan  Pelatihan  Jalan, Perumahan, Permukiman, dan Pengembangan Infrastruktur Wilayah Bandung, 2018.
[9]. M. Bell. John, Sanitary Landfill Method of Solid Waste Disposal, School of Civil Engineering Purdue University.
[10].  http://www.mergrom.com/waste/waste-to-energi-technology
[11].  https://en.wikipedia.org/wiki/Gas_engine#/media/File:Gasmotor.JPG