TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Sampah
2.5 Analisis Aliran Material/MFA (Material Flow Analysis) .1 Material Flow Analysis (MFA)
Material Flow Ananlysis (MFA) adalah analisis aliran material yang merupakan penilaian sistematis terhadap proses aliran dan persediaan bahan (material) dalam sistem yang didefinisikan dalam ruang dan waktu. Berhubungkan dengan sumber, jalur, dan hingga akhir dari suatu material. MFA memberikan serangkaian informasi lengkap dan konsisten tentang semua arus dan persediaan bahan tertentu dalam suatu sistem. Dengan menyeimbangkan input dan output, arus limbah dan beban lingkungan menjadi terlihat, dan penggunaannya sumber dapat diidentifikasi Penipisan atau akumulasi stok material adalah diidentifikasi cukup dini baik untuk mengambil tindakan pencegahan atau untuk mempromosikan lebih lanjut penumpukan dan pemanfaatan masa depan (Brunner dan Rechberger, 2003).
Menurut European Union , analisa aliran material menjadi salah satu metode yang paling dapat diandalkan dalam deteksi kuantitatif dan diterapkan sebagai ultilitas dasar dalam sistem manajemen limbah. Kompleksitas sistem pembuangan sampah yang terus meningkat, sehingga memiliki ketergantungan lebih antara beberapa proses. Maka dibutuhkan pengembangan metode untuk menyeimbangkan material dari sistem pembuangan sampah yang kompleks, itulah sebabnya sistem pengelolaan sampah butuh diidentifikasi dan dimodelisasi (Annisa, 2013).
2.5.2 Modelisasi Sistem Pengelolaan Sampah
Menurut Eriksson et al (2011). Model pengolahan sampah telah dikembangkan di seluruh dunia sejak akhir tahun 1960. Tujuan keseluruhan dari model adalah untuk membantu pengambilan keputusan yang menghadapi tugas yang kompleks untuk
menangani sampah dengan cara yang hemat biaya dan ramah lingkungan. Publikasi penelitian internasional menuliskan bahwa model pengelolaan sampah menunjukkan manfaat yang besar untuk menangani kompleksitas dan ketidakpastian serta menemukan manfaat dari kerjasama dan tujuan penanganan yang berbeda (Annisa, 2013).
2.5.3 Metodologi MFA
Menurut European Union (2009) , metode yang sesuai untuk memodelkan sistem pengelolaan sampah adalah analisa aliran material (Material Flow Analysis/MFA) atau analisa aliran zat/substansi (Substance Flow Analysis/SFA). Menurut OECD (MFA) adalah studi tentang arus fisik bahan ke dalam, melalui proses dan keluar dari sistem yang diberikan dengan menggunakan prinsip kesetimbangan massa untuk lingkungan.
Sedangkan menurut Brunner et al (2004), MFA telah diterapkan sebagai perangkat dasar (basic tool) di dalam ekonomi, pengelolaan lingkungan, pengelolaan sumber daya, dan pengelolaan sampah (Annisa,2013).
Metodologi MFA dapat diterapkan ke sistem pengelolaan sampah dengan target sebagai berikut, (Brunner dan Rechberger, 2003) :
a. Mengilustrasi aliran material dan proses, termaksud rincian nilai yang berbeda.
b. Mempertimbangkan pengubahan kerangka kerja.
c. Menghitung dan menganalisis sistem dalam hal material dan atau efisiensi energi.
d. Mendukung pengelolaan aliran material dengan menganalisis kesempatan untuk mendistribusikan arus limbah untuk berbagai bentuk, mempertimbangkan teknis kondisi kerangka kerja yang ekonomis dan ekologi.
e. Menganalisis titik kritis, pengembangan langkah-langkah untuk optimasi.
Mendefenisi suatu skenario dasar untuk menilai perkembangan dimasa depan. Berikut dibawah ini Gambar 2.2 elemen sebuah model MFA:
Gambar 2.2 Elemen Sebuah Model MFA Sumber : (Brunner dan Rechberger, 2003).
Dalam hal pemodelan sebuah diagram aliran material, elemen yang penting dinyatakan dalam sebuah proses sederhana. Oleh karena itu penting untuk melakukan asumsi yang wajar. Dalam sistem, proses mengubah aliran material yang masuk (input) keluar aliran material (output). Output dari salah satu proses mungkin mewakili input dari proses berikutnya (Annisa, 2013).
Untuk sistem, diterapkan prinsip kesetimbangan massa, yang ditemukan pada hukum pertama termodinamika. Prinsipnya juga disebut hukum kekekalan materi menyatakan bahwa materi, yaitu massa dan energi, tidak diciptakan atau dimusnakan oleh setiap proses. Karena Input dan Output dari proses pengolahan sampah adalah kompleks dapat berbeda, maka istilah stok diciptakan untuk menganalisis efesiensi sistem, maka kesetimbangan materi sistem tidak akan selalu diimbangkan secara total. Hal ini karena aliran tunggal sering dialokasikan untuk proses atau diiringkan dalam sejumlah parameter untuk menjaga sistem sesederhana mungkin (Annisa, 2013).
Dasar-dasar untuk analisis aliran material adalah defenisi ruang dan batas-batas.
Umumya jangka waktu untuk model aliran material di dalam pengelolaan sampah diatur untuk kondisi satu tahun. Batas ruang tergantung pada defenisi, misalnya dalam suatu wilayah atau daerah tangkapan dari sebuah perusahaan. Berikut dibawah ini adalah
tujuan MFA (Material Flow Analysis)
1. Menggambarkan suatu sistem aliran material dan stok dengan defenisi jelas.
2. Mengurangi kompleksitas sistem.
3. Menilai aliran relevan dan stok dalam istilah kuantatif hasil saat ini tentang aliran dan stok dari suatu sistem dengan cara yang tepat direproduksi , dimengerti, dan transparan.
4. Menggunakan hasil sebagai dasar untuk mengelola sumber daya , lingkungan, dan limbah, khususnya untuk penjelasan berikut :
Pengenalan awal akumulasi yang berpotensi berbahaya atau bermanfaat dan pengurangan stok, serta untuk prediksi beban lingkungan dimasa depan berdasarkan waktu berkala.
Pengaturan prioritas tentang langkah-langkah untuk perlindungan lingkungan, konservasi sumber daya dan pengelolaan limbah (apa yang paling penting dan apa yang terjadi terlebih dahulu)
Desain barang, proses, dan sistem yang mempromosikan perlindungan lingkungan, konvesional sumber daya, dan pengelolaan limbah (desain ramah lingkungan, desain ekosistem, desain untuk daur ulang, dan desain untuk pembuangan) (Annisa, 2013).
2.5.4 Membangun Model Material Flow Analysis (MFA)
Komponen untuk membangun model Material Flow Analysis (MFA) terdiri dari sistem batas (Boundary System), proses dan aliran.
a. Sistem Batas (Boundary System)
Sistem batas (Boundary System) didefinisikan dalam ruang dan waktu (temporal dan batas-batas sistem special. Umumnya diterapkan batas temporal untuk sistem antropogenik seperti perusahaan, kota atau bangsa. Periode 1 tahun dipilih karena alasan ketersediaan data. Batas sistem spesial biasanya ditetapkan berdasarkan wilayah geografis tempat terjadinya proses. Aliran yang masuk ke
dalam sebuah sistem disebut impor (input) dan yang mengalir meninggalkan sistem adalah ekspor (output) (Brunner dan Rechberger , 2003).
b. Proses
Untuk model proses didefinisikan sebagai transportasi, transformasi , atau menyimpan benda dan bahan. Biasanya, proses didefenisikan sebagai proses kotak hitam (black box), yang berarti bahwa proses dalam kotak tidak diperhitungkan. Hanya input dan output yang diperhatikan. Jika proses internal yang diperhatikan, proses tersebut harus dibagi menjadi dua atau lebih sub-proses. Contoh proses seperti :
Metabolisme kota, manusia atau hewan.
Kegiatan dalam rumah tangga (misalnya pemisahan sampah), atau pabrik (tungku pembakaran limbah misalnya, pabrik kertas , TPA).
Kegiatan dalam media lingkungan (misalnya atmosfer (udara), hidrosfer, atau tanah).
Pelayanaan (misalnya pengumpulan limbah residu/sisa) (Brunner dan Rechberger , 2003).
c. Aliran
Terdapat aliran impor/input (aliran internal yang menghubungkan proses ke dalam sistem) dan aliran ekspor/output (aliran yang melintasi sistem batas).
Aliran didefenisikan sebagai “laju aliran massa”, yaitu perbandingan massa per waktu yang mengalir melalui sebuah konduktor, misalnya pipa air. Unit (satuan) aliran adalah satuan kg / detik atau ton/tahun (Brunner dan Rechberger, 2003).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN