MODEL LINGKUNGAN
PENGELOLAAN SAMPAH PERKOTAAN
(STUDI KASUS KOTA MEDAN)
Oleh :
HAIKAL RAHMAN
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
MODEL LINGKUNGAN
PENGELOLAAN SAMPAH PERKOTAAN
(STUDI KASUS KOTA MEDAN)ABSTRAK
Studi ini bertujuan untuk mengembangkan model lingkungan pengolahan sampah perkotaan yang secara operasional dielaborasi untuk : (1) Menganalisis preferensi masyarakat kota Medan terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di kota Medan; (2) Menentukan alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan Undang-undang Nomor 18 tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah; (3) Membangun model dan menganalisis kontribusi dari sampah perkotaan yang dikelola oleh sektor formal dan sektor informal terhadap lingkungan. Hasil studi memperlihatkan : (1) Penilaian masyarakat secara menyeluruh terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di Kota Medan yang dilaksanakan oleh sektor formal dengan berdasarkan aspek-aspek pengelolaan sampah perkotaan termasuk dalam kategori belum baik dengan skor rata-rata sebesar 2.73 serta nilai korelasi sebesar -0,706 terhadap rentang penilaian Tidak Baik; (2) Alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan UUPS yang didasarkan atas kriteria aspek pengelolaan sampah perkotaan terdiri atas : (1) AD-MBT dengan nilai eigenvector = 0,240; (2) Gasification dengan nilai eigenvector = 0,165 dan (3) Inceneration dengan nilai eigenvector = 0,145; (3) Melalui pengembangan model dan analisis kontribusi lingkungan dan nilai ekonomis yang dihasilkan oleh sektor formal dan sektor informal dalam mengelola sampah perkotaan, diketahui bahwa model yang dapat mengelola sampah perkotaan di Kota Medan secara berkelanjutan adalah model yang : (1) meningkatkan aktifitas pengelolaan sampah daur ulang yang saat ini masih berkisar 19% dari potensi SDU yang tersedia di Kota Medan baik dengan cara melibatkankan sektor informal maupun masyarakat umum; (2) menerapkan alternatif teknologi pengelolaan AD–MBT pada tahapan pemrosesan akhir sampah perkotaan.; (3) menjaga laju pertumbuhan SI dalam mengelola sampah daur ulang perkotaan pada kisaran 8,022%.
ENVIRONMENTAL MODEL
OF MUNICIPALITIES SOLID WASTE MANAGEMENT
(CASE STUDY MEDAN MUNICIPALITIES)ABSTRACT
This study aims to develop an environmental model of municipalities solid waste management, which is then elaborated operationally to : (1) analyze the community preferences toward the solid waste management system in Medan Municipalities(2) determine municipalities solid waste management alternative technologies that synergizes with the community preferences and the Act No. 18 of 2008 regarding Waste Management, (3) develop model and analyze the environmental contribution of the municipalities solid waste which managed by the formal sector and informal sector. The study results showed that : (1) the community assessment towards solid waste management system in Medan Municipalities that based on the municipalities solid waste management aspect is fall under the preference scale of good enough with an average score = 2.73 and the bivariate correlation values = -0.706 that correlate to the preference scale of not good, (2) the alternative technologies of municipalities solid waste management that synergizes with the community preferences which based on the municipalities solid waste management aspects, consist of: (1) AD-MBT with the eigenvector value = 0.240, (2) Gasification with the eigenvector value = 0.165 and (3) Incineration with the eigenvector value = 0.145, (3) Through the development of models and analysis towards the environmental and economic contribution value that generated by the formal and informal sector in managing the municipalities solid waste, it is known that the model which can manage the sustainable solid waste management is the model that: (1) improving recyclable waste management activities which currently is still around 19% of the available potential recyclable waste in Medan Municipalities along with involving the informal sector and the community, (2) applying AD-MBT technologies towards the final processing of municipalities solid waste; (3) maintaining the growth rate of SI in managing municipalities recyclable waste in the range of 8.022%.
HALAMAN PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul:
MODEL LINGKUNGAN
PENGELOLAAN SAMPAH PERKOTAAN
(STUDI KASUS KOTA MEDAN)merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi saya sendiri dengan pembimbingan para Komisi Pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lainnya.
Medan, 14 Januari 2012
MODEL LINGKUNGAN
PENGELOLAAN SAMPAH PERKOTAAN
(STUDI KASUS KOTA MEDAN)
Oleh :
HAIKAL RAHMAN
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Penelitian : Model Lingkungan Pengelolaan Sampah Perkotaan (Studi Kasus Kota Medan)
Nama : HAIKAL RAHMAN
NIM : 048106001
Program Studi : Doktor (S3) Pengelolaan Sumberdaya Alam Dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Menyetujui : Komisi Pembimbing
Promotor
Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., MS
Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE Ko-Promotor
Dr. Ir. Chairul Muluk, M.Sc Ko-Promotor
Ketua Program Studi S3 PSL, Direktur SPs USU,
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE NIP. 1962 1214 199103 2 001 NIP. 1952 0815 198003 1 001
Telah diuji pada
Tanggal : 14 Januari 2012
PANITIA PENGUJI DISERTASI :
Ketua : Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., M.S
Anggota : 1. Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE 2. Dr. Ir. Chairul Muluk, M.Sc
3. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc 4. Prof. Dr. Ramli, M.S
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Medan, Provinsi Sumatera Utara pada tanggal 25 Maret 1970, sebagai putra tunggal dari pasangan (Alm) Dr. Syahbuddin Harahap, M.Ed. dan Prof. Dr. Djanius Djamin, SH. MS.
Jenjang pendidikan penulis diawali dengan menyelesaikan sekolah dasar di SD Yaspendhar I-Medan pada tahun 1982, sekolah menengah pertama di SMP Yaspendhar I-Medan pada tahun 1985, sekolah menengah atas di SMAN I-Medan pada tahun 1988. Selanjutnya penulis menyelesaikan jenjang pendididikan strata satu (S1) di Jurusan Teknik Lingkungan–Institut Teknologi Bandung pada tahun 1994. Jenjang pendidikan strata dua (S2) diselesaikan penulis pada Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup-Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara (USU) pada tahun 2004. Pada tahun 2004 penulis berkesempatan untuk melanjutkan studi strata tiga (S3) pada Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup di Sekolah Pascasarjana-USU.
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, Sang Penguasa Alam Semesta karena atas segala rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan disertasi Model Lingkungan Pengelolaan Sampah Perkotaan (Studi Kasus Kota Medan). Disertasi ini merupakan salah satu syarat dalam rangka penyelesaian studi pendidikan strata tiga (S3) pada Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini, izinkanlah penulis dengan segala kerendahan hati dan tulus menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., M.S selaku Promotor, Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE serta Dr. Ir. Chairul Muluk, M.Sc selaku Ko-Promotor penulis yang dengan tulus dan sabar membimbing penulis hingga akhirnya disertasi ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc, Prof. Dr. Ramli, M.S, Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S serta Dr. Ir. Hidayati, M.Si selaku penguji penulis yang telah begitu sabar dalam memberikan saran dan masukan guna penyempurnaan disertasi ini.
3. Prof. dr. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, SpA(K), selaku Rektor Universitas Sumatera Utara pada tahun 2004 dan Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), SpA(K), Rektor Universitas Sumatera Utara pada saat ini yang telah memberi izin kepada penulis untuk menyelesaikan jenjang pendidikan strata tiga (S3) pada program studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
dan Lingkungan pada tahun 2004 yang telah memberi izin kepada penulis untuk mengikuti Program Doktor ini, serta Prof.Dr.Ir. A.Rahim Matondang, MSIE selaku Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dan Prof.Dr.Retno Widhiastuti, M.S selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan saat ini yang telah mengizinkan penulis untuk mengajukan dan mempertahankan disertasi ini.
5. Ibunda Prof. Dr. Djanius Djamin SH.MS selaku rektor Universitas Negeri Medan (UNIMED) tahun 2004, abanganda Prof. Dr. Syawal Gultom, M.Pd. selaku rektor UNIMED tahun 2007-2011 dan abanganda Prof. Dr. Ibnu Hajar, M.Si selaku rektor UNIMED saat ini, abanganda Prof. Selamat Triono, M.Sc, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik UNIMED tahun 2004 serta abanganda Prof. Dr. Abdul Hamid K. M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik saat ini, yang telah memberikan izin belajar kepada penulis.
6. Kepala Dinas Kebersihan Kota Medan beserta seluruh staf yang telah banyak memberikan data yang dibutuhkan dalam penyelesaian disertasi ini.
7. Seluruh Dosen dan Staf administrasi Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, khususnya Maya, Pak Min serta Putri yang telah melayani penulis selama studi di Program Doktor (S3) Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
8. Teman-teman seangkatan, Ir. Rustam Effendi Siregar, M.Si., Ir. Lubuk Pakpahan, M.Si., Ir. Sukardi, M.Si dan Ir. Hamzah Lubis, M.Si, Dr. Indra Utama, M.Si, serta teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan motivasi kepada penulis. 9. Para staf penulis di Pusat Komputer Universitas Negeri Medan,
Yan Azhari, SE., M.Pd yang dengan setia menemani penulis hingga larut malam guna menelusuri literatur yang dibutuhkan dalam penulisan disertasi ini.
10. Istri tersayang serta anak-anak tercinta, yang selalu mendoakan penulis selama penyelesaian studi strata tiga ini.
11. Yang amat mulia kedua orang tua penulis, almarhum ayah dan umi tercinta yang telah bersusah payah membesarkan, menyekolahkan, membiayai serta mendidik penulis dengan penuh kasih sayang dan kesabaran yang tiada hentinya.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu penulis selama penyelesaian studi strata tiga ini.
Akhirnya penulis juga sangat menyadari bahwa disertasi ini masih belum sempurna, untuk itu penulis dengan hati yang terbuka mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan disertasi ini.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
DAFTAR SINGKATAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 9
1.3. Ruang Lingkup Kajian ... 9
1.4. Tujuan Penelitian ... 12
1.5. Hipotesis ... 13
1.6. Manfaat Penelitian ... 13
1.7. Novelty ... 13
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 15
2.1. Sistem dan Pemodelan ... 15
2.1.1. Definisi dan Kategori ... 15
2.1.2. Pendekatan Sistem Dinamis ... 16
2.1.3. Struktur, Perilaku Sistem dan Causal Loop Diagram ... 20
2.1.4. Model ... 22
2.1.5. Validasi Model ... 27
2.1.6. Sensivitas Model, Intervensi Fungsional dan Struktural... 29
2.1.7. Simulasi Model ... 31
2.2. Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 32
2.2.1. Aspek Lingkungan ... 34
2.2.2. Aspek Ekonomi ... 38
2.2.3. Aspek Teknis ... 40
2.2.4. Aspek Sosial ... 58
2.2.5. Aspek Kelembagaan ... 60
2.2.6. Aspek Kebijakan ... 60
2.3. Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan Kota Medan ... 61
2.3.1. Aspek Lingkungan ... 62
2.3.2. Aspek Ekonomi ... 63
2.3.3. Aspek Teknis ... 65
2.3.5. Aspek Kelembagaan ... 66
2.3.6. Aspek Kebijakan ... 67
2.4. Studi Model Pengelolaan Sampah Perkotaan Yang Pernah Dilakukan ... 77
2.5.. Analytic Network Process (ANP) ... 87
BAB III METODE PENELITIAN ... 91
3.1. Lokasi dan Waktu ... 91
3.2. Jenis dan Sumber Data ... 91
3.3. Populasi dan Sampel ... 91
3.4. Jumlah Sampel ... 92
3.5. Teknik Pengambilan Sampel ... 94
3.6. Kerangka Konsep Penelitian ... 97
3.7. Teknik Analisis Data ... 101
3.7.1. Analisis Persepsi Masyarakat Kota Medan Terhadap Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan di Kota Medan ... 101
3.7.2. Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaan yang Bersinergi dengan Preferensi Masyarakat dan UU No. 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah ... 104
3.7.3. Model dan Analisis Kontribusi Sampah Perkotaan yang Dikelola oleh Sektor Formal dan Sektor Informal Terhadap Lingkungan . ... 108
3.8. Definisi Operasional ... 132
BAB IV KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN ... 134
4.1. Deskripsi Wilayah Penelitian ... 134
4.2. Pengelolaan Sampah Kota Medan ... 139
4.3. Sumber dan Komposisi Sampah ... 142
4.4. Nilai Ekonomis Sampah ... 143
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 150
5.1. Karakteristik Responden Penelitian ... 150
5.2. Persepsi Masyarakat Kota Medan terhadap Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 153
5.3. Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaan yang Bersinergi dengan Preferensi Masyarakat dan UU No. 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah ... 164
5.3.2. Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaan Berdasarkan Setiap Kriteria Aspek
Pengelolaan Sampah Perkotaan. ... 172
5.4. Model dan Kontribusi Lingkungan Sampah Perkotaan yang Dikelola oleh Sektor Formal dan Sektor Informal di Kota Medan ... 174
5.4.1. Validasi Model ... 204
5.4.2. Analisis Kontribusi Lingkungan Sampah Perkotaan yang Dikelola oleh Sektor Formal dan Sektor Informal ... 206
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 245
6.1. Kesimpulan ... 245
6.2. Saran ... 246
DAFTAR PUSTAKA ... 248
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Halaman
1.1. Data SPSP yang diterapkan di Indonesia. ... 4
1.2. Potensi Gas Rumah Kaca Terhadap Pemanasan Global ... 7
2.1. Hard versus Soft Approaches ... 18
2.2. Metodologi Sistem Dinamis ... 19
2.3. Timbulan & Komposisi Sampah Berbagai Negara ... 33
2.4. Perkiraan Timbulan Sampah (Gigagram) 2000-2007 ... 35
2.5. Perkiraan Emisi CH4 (Gigagram) tahun 2000 - 2007 ... 37
2.6 Jenis Sampah Anorganik Kota Medan ... 62
2.7. Target dan Realisasi pemasukan dari Sampah & Septictank Kota Medan ... 64
2.8. APBD Dinas Kebersihan Kota Medan Tahun Anggaran 2002-2003 ... 64
2.9. Harga rata-rata Sampah Anorganik dan Penghasilan yang diperoleh Pemulung di Kota Medan setiap bulan ... 65
2.10. Sarana dan Sumber Daya Manusia yang dimiliki Dinas Kebersihan hingga tahun 2004 ... 67
2.11. Studi Yang Berkaitan Dengan Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 78
2.12. Skala Banding Secara Berpasangan ... 89
3.1. Perkiraan Jumlah Penduduk Kota Medan 2007 - 2009 ... 93
3.2. Jenis Pekerjaan Masyarakat Kota Medan ... 94
3.3. Jumlah Sampel per Kecamatan ... 95
3.4. Persentase Jenis Pekerjaan Masyarakat Kota Medan... 96
3.5. Rangkuman Spesifkasi Teknis Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaan. ... 107
3.6. Subsistem Model Lingkungan Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 110
3.7. Persamaan Matematis Laju Pertumbuhan Penduduk ... 113
3.8. Persamaan Matematis Jumlah Penduduk ... 114
3.9. Persamaan Matematis Laju Timbulan Sampah ... 115
3.10. Persamaan Matematis Daya Angkut Sampah ... 117
3.11. Persamaan Matematis Daya Angkut Sampah SF ... 118
3.12. Persamaan Matematis Berat Rata-rata SDU Pada Pengumpul Sampah ... 118
3.13. Persamaan Matematis Berat Rata-rata SDU Pada Pengumpul Sampah ... 120
3.14. Persamaan Matematis Harga Beli SDU ... 121
3.15. Persamaan Matematis Harga Jual SDU ... 122
3.17. Persamaan Matematis Kontribusi Lingkungan Tanpa
Adanya Teknologi Pengelolaan ... 127
4.1. Penduduk Kota Medan Menurut Jenis Kelamin ... 135
4.2. Penduduk Menurut Kecamatan dan Jenis Kelamin - 2007 ... 136
4.3. Pertambahan dan Kepadatan Penduduk Kota Medan ... 137
4.4. Estimasi Jumlah Timbulan Sampah Kota Medan ... 139
4.5. Total Sampah Terangkut ke TPA (2006-2009) ... 140
4.6. Lokasi Tempat Pembuangan Sementara di Kota Medan ... 140
4.7. Berat Rata-rata Sampah Daur Ulang (2005-2009) ... 144
4.8. Harga Beli Rata-rata Sampah Daur Ulang (2005 –2009) ... 146
4.9. Harga Jual Rata-rata Sampah Daur Ulang (2005–2009)... 147
4.10. Nilai APBD dan Retribusi Sampah Dinas Kebersihan Kota Medan ... 148
5.1. Persepsi Responden Terhadap Sistem Pengelolaan Persampahan Kota Medan... 154
5.2. Penilaian Responden Terhadap Alternatif Teknologi Pengelolaan Persampahan Kota Medan ... 165
5.3. Persamaan Matematis Teknologi Pengelolaan AD-MBT ... 178
5.4. Persamaan Matematis Nilai Ekonomis Teknologi Pengelolaan AD-MBT ... 180
5.5. Persamaan Matematis Teknologi Pengelolaan MB-Gasification ... 183
5.6. Persamaan Matematis Nilai Ekonomis Teknologi MB-Gasification ... 185
5.7. Persamaan Matematis Teknologi Pengelolaan MB-Inceneratrion ... 187
5.8. Persamaan Matematis Nilai Ekonomis Teknologi MB-Inceneratrion ... 189
5.9. Persamaan Matematis Kontribusi Lingkungan Dengan Penerapan Teknologi Pengelolaan Anaerob Digestion-MBT ... 192
5.10. Persamaan Matematis Kontribusi Lingkungan Dengan Penerapan Teknologi Mass Burn-Gasification ... 194
5.11. Persamaan Matematis Kontribusi Lingkungan Dengan Penerapan Teknologi Mass Burn-Inceneration ... 195
5.12. Validasi Model Lingkungan Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 205
5.13. Pertumbuhan Penduduk Kota Medan, 2010-2015 ... 207
5.14. JumlahTimbulan Sampah Kota Medan, 2010-2015... 207
5.15. Kapasitas Daya Angkut Sampah Perkotaan, 2010-2015 ... 208
5.16. Aktifitas Sampah Daur Ulang Sektor Informal Tahun 2010-2015 ... 209
5.17. Jumlah Timbulan Sampah Penghasil GRK, 2010-2015 ... 210
5.19. Kontribusi GRK dari sampah perkotaan Kota Medan Sebelum Ada Teknologi terhadap GRK Propinsi Sumatera Utara ... 212 5.20. Pertumbuhan Sektor Informal dan Volume Perdagangan
Sampah Daur Ulang, 2010 - 2015 ... 214 5.21. Kontribusi GRK dari Aktifitas Sektor Informal Dalam
Mengelola Sampah Daur Ulang, 2010 - 2015 ... 215 5.22. Kontribusi GRK Sampah Pekotaan Kota Medan Akibat
Aktifitas Sektor Formal dan Sektor Informal, 2010-2015 .... 216 5.23. Rasio Reduksi Konstribusi GRK Sampah Perkotaan Kota
Medan Akibat Aktifitas Sektor Formal dan Sektor Informal, 2010-2015 ... 217 5.24. Nilai Perdagangan Sampah Daur Ulang (SDU) pada
Pengumpul Sampah, 2010 - 2015 ... 218
5.25. Kinerja Dinamis Mass Balance Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaaan, 2010 - 2015 ... 221
5.26. Kontribusi Lingkungan akibat adanya Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaaan, 2010 - 2015 .... 224 5.27. Kontribusi Lingkungan akibat adanya Alternatif
Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaaan dan Aktifitas Daur Ulang Sektor Informal, 2010 - 2015 ... 226
5.28. Komponen Pengeluaran Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaaan, 2010 - 2015 ... 230 5.29. Komponen Pendapatan Alternatif Teknologi Pengelolaan
Sampah Perkotaaan, 2010-2015 ... 234 5.30. Nilai Pendapatan Bersih, Benefit Cost Ratio (BCR)
dan Return of Investment (ROI) Alternatif Teknologi
Pengelolaan Sampah Perkotaaan, 2010-2015 ... 236 5.31. Break Even Point (BEP) Alternatif Teknologi Pengelolaan
Sampah Perkotaaan, 2010-2015 ... 239 5.32. Break Even Point (BEP) Alternatif Teknologi Pengelolaan
Sampah Perkotaaan, 2010-2015 ... 241 5.33. Perubahan Nilai Rata-rata Kontribusi Lingkungan
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul Halaman
1.1. Lokasi TPA-open dumping ... 3
1.2. Alur Proses Kegiatan PSP di Negara Berkembang ... 5
1.3. Dampak Akibat SPSP terhadap GRK ... 7
2.1. Causal Loop Diagram ... 21
2.2. Penggunaan Simulasi Model ... 31
2.3. Piramida Pengelolaan Sampah ... 42
2.4. Material Balance : Anaerobic Digestion ... 47
2.5. Material Balance: Windrow Composting ... 49
2.6. Material Balance: In-vessel Composting ... 49
2.7. Material Balance : DRMF ... 51
2.8. Material Balance Pyrolisis ... 54
2.9. Material Balance Gasification ... 54
2.10. Material Balance: Mass Burn Incineration ... 56
2.11. Material Balance MBT ... 58
2.12. Aliran Dana Retribusi Sampah ... 63
2.13. Perbedaan AHP dan ANP ... 88
2.14. Supermatrik dari jaringan ANP ... 90
3.1. Wilayah Dinas Kebersihan Kota Medan ... 92
3.2. Diagram Alir SPSP Aktual ... 99
3.3. Diagram Alir Alternatif Kebijakan SPSP melalui MLPSP ... 100
3.4. The Decision Making Hierarchy ... 104
3.5. Kerangka Pendekatan Pemilihan Alternatif Teknologi - ANP ... 105
3.6. Kerangka Pendekatan pada sub kriteria Aspek Ekonomi-ANP ... 105
3.7. Kerangka Pendekatan pada sub kriteria Aspek Teknis - ANP ... 106
3.8. Tahapan Pengembangan Model ... 109
3.9. Diagram sebab-akibat (causal-loop diagram) SPSP ... 112
3.10. Diagram Alir Laju pertumbuhan penduduk ... 113
3.11. Diagram Alir Jumlah Penduduk ... 114
3.12. Diagram Alir Laju Timbulan Sampah ... 115
3.13. Diagram Alir Daya Angkut Sampah SF ... 116
3.14. Diagram Alir Pertumbuhan Pengumpul Sampah ... 117
3.15. Diagram Alir Berat Rata-rata SDU Pada Pengumpul Sampah ... 118
3.16. Diagram Alir Komposisi dan berat SDU ... 119
3.18. Diagram Alir Harga Jual SDU ... 122
3.19. Diagram Alir Submodel Jumlah Sampah terangkut ke TPA ... 123
3.20. Diagram Alir Submodel Alternatif Teknologi Pengelolaan ... 125
3.21. Diagram Alir Kontribusi Lingkungan Tanpa Adanya Teknologi Pengelolaan ... 126
4.1. Distribusi Penduduk per Kecamatan ... 138
4.2. Komposisi Sampah Kota Medan ... 142
4.3. Komparasi Komposisi Sampah Organik dan Anorganik Kota Medan ... 143
5.1. Responden berdasarkan Jenis Kelamin ... 150
5.2. Responden berdasarkan Usia ... 151
5.3. Responden berdasarkan Tingkat Pendidikan ... 151
5.4. Responden berdasarkan Jenis Pekerjaan ... 152
5.5. Responden berdasarkan Jumlah Tanggungan ... 152
5.6. Responden berdasarkan Etnis ... 153
5.7. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Lingkungan ... 157
5.8. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Sosial ... 158
5.9. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Ekonomi ... 159
5.10. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Kelembagaan .... 160
5.11. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Kebijakan ... 161
5.12. Penilaian Responden berdasarkan Aspek Teknis ... 162
5.13. Analisis Pendapat Gabungan Responden terhadap Kriteria Teknologi Pengelolaan Sampah Perkotaan - ANP ... 168
5.14. Hasil Sintesis Alternatif Teknologi Pengelolaan Berdasarkan Kriteria Pemilihan Alternatif Teknologi Pengelolaan Sampah - ANP ... 172
5.15. Diagram Alir Teknologi Pengelolaan AD-MBT (M1) ... 177
5.16. Diagram Alir Nilai Ekonomis Teknologi Pengelolaan AD-MBT (M1) ... 180
5.17. Diagram Alir Teknologi Pengelolaan MB-Gasification(M2) ... 182
5.18. Diagram Alir Nilai Ekonomis MB-Gasification (M2) ... 184
5.19. Diagram Alir Teknologi MB-Inceneratrion (M3) ... 187
5.20. Diagram Alir Nilai Ekonomis MB-Inceneratrion (M3) ... 189
5.21. Diagram Alir Submodel Lingkungan Dengan Teknologi Pengelolaan Anaerob Digestion-MBT (Skenario 2-Model 1) ... 192
5.22. Diagram Alir Submodel Lingkungan Dengan Teknologi Pengelolaan Mass Burn-Gasification (Skenario 2-Model 2) ... 193
5.24. Diagram Alir Model Lingkungan Pada Skenario Tanpa Adanya Penerapan Teknologi Pengelolaan (Skenario 1-Model 0) ... 197 5.25. Diagram Alir Model Lingkungan Pada Skenario Adanya
Penerapan Teknologi Pengelolaan AD – MBT (Skenario 2-Model 1) ... 198 5.26. Diagram Alir Kontribusi Lingkungan dan Nilai
Ekonomis Pada Skenario Adanya Penerapan Teknologi Pengelolaan AD-MBT (Skenario 2-Model 1) ... 199 5.27. Diagram Alir Model Lingkungan Pada Skenario
Adanya Penerapan Teknologi Pengelolaan MB- Gasification (Skenario 2-Model 2) ... 200 5.28. Diagram Alir Kontribusi Lingkungan dan Ekonomis
Pada Skenario Adanya Penerapan Teknologi Pengelolaan MB- Gasification (Skenario 2-Model 2) ... 201 5.29. Diagram Alir Model Lingkungan Pada Skenario
Adanya Penerapan Teknologi Pengelolaan MB- Inceneration (Skenario 2-Model 3) ... 202 5.30. Diagram Alir Kontribusi Lingkungan dan Ekonomis
Pada Skenario Adanya Penerapan T eknologi
Pengelolaan MB- Inceneration (Skenario 2-Model 3) ... 203 5.31. Grafik Komparasi GRK Sampah Perkotaan Kota Medan
Sebelum Ada Teknologi Pengelolaan dengan GRK Propinsi Sumatera Utara 2004-2008 ... 212 5.32. Grafik GRK Sampah Perkotaan Kota Medan
Akibat Aktifitas Sektor Formal dan Sektor Informal, 2010-2015 ... 216 5.33. Grafik Jumlah Timbulan Sampah ke TPA
hasil Proses setiap Alternatif Teknologi
Pengelolaan, 2010-2015 ... 223 5.34. Grafik Biaya Kontruksi Alternatif
Teknologi Pengelolaan ... 231 5.35. Grafik Biaya Listrik Rata-rata Alternatif Teknologi
Pengelolaan ... 232 5.36. Grafik Biaya Operasional Rata-rata Alternatif
Teknologi Pengelolaan ... 232 5.37. Grafik Biaya Pengelolaan Rata-rata Alternatif Teknologi
Pengelolaan ... 233 5.38. Grafik Total Komponen Pendapatan Rata-rata Alternatif
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Judul Halaman
1. Kuesioner Preferensi Masyarakat terhadap Sistem
Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 267
2. Kuesioner Nilai Tambah Sampah Daur Ulang ... 273
3. Tabulasi Nilai Ekonomis Sampah Responden Pengumpul dan Pemulung ... 277
4. Tabulasi Karakteristik Responden Penelitian ... 279
5. Tabulasi Data Jawaban Responden ... 281
6. Hasil Uji Validasi dan Realibilitas ... 294
7. Hasil Transformasi Skala Lickert dengan menggunakan Metode Succesive Interval ... 296
8. Uji Korelasi Bivariate Pearson ... 300
9. Kompilasi Data Jawaban Responden ... 303
10. Matriks dan HasilTeknologi Pengelolaan Optimum -ANP ... 305
11. Validasi Model – Baseline Simulation (2004 – 2010) ... 307
12. Nilai Konversi Lingkungan Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan ... 311
DAFTAR SINGKATAN
AD - Anaerobic Digestion
AHP - Analytic Hyrarchie Process
ANP - Analytic Network Process
APBD - Anggaran Pendapatan Belanja Daerah
ATT - Advance Thermal Treatment
BCR - Benefit Cost Ratio
BEP - Break Even Point
BSN - Badan Standarisasi Nasional
CA - Cost Analysis
CAPEX - Capacities Expences
CBA - Cost Benefit Analysis
CER - Certified Emmision Reduction
CFSD - Catalina Foothills School District
CMRFs - Clean Material Recovery Facilities
DEFRA - Department of Environmental and Rural Affairs
DKKM - Dinas Kebersihan Kota Medan
DMRFs - Dirty Material Recovery Facilities
EC - Eroupean Council
EHS - Environment and Heritage Service
EMTS - Environmental Management and Training Solution
EPIC - Enviromental and Plastic Industry Council
EU - Uni Eropa
FOE - Friend Of Earth
GBB - Gershman, Brickner, & Bratton Inc
GET - Greenpeace Environmental Trust
GRK - Gas Rumah Kaca
IE - Industri Ekologi
IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change
IPLT - Instalasi Pengelolaan Limbah Tinja ISPA - Infeksi Saluran Pernapasan Atas
ISWM - Integrated Solid Waste Management
IWM - Integrated Waste Management
JICA - Japan International Cooperation Agency
KNLH - Kementerian Negara Lingkungan Hidup
LCA - Life Cycle Analysis
LCC - Life Cycle Costing
LSM - Lembaga Swadaya Masyarakat
MBT - Mechanical Biological Treatment
MKM - Masyarakat Kota Medan
MLPSP - Model Lingkungan Pengelolaan Sampah Perkotaan MRF - Material Recovery Facilities
MTCE - Metric Ton Carbon Equivalen
NKRI - Negara Kesatuan Republik Indonesia
OPEX - Operational Expences
PEMKO - Pemerintah Kota
PKM - Pemerintah Kota Medan
RBC - R.W.Beck Consultant
RDF Refuse Derivative Fuel
RI - Republik Indonesia
RISE-AT - Regional Information Service Center for South East Asia on Appropriate Technology
ROI - Return of Investment
SD - Sistem Dinamis
SDU - Sampah Daur Ulang
SF - Sektor Formal (Dinas Kebersihan Kota Medan)
SI - Sektor Informal (Pengumpul dan Pemulung Sampah)
SNI - Standar Nasional Indonesia
SP - Sampah Perkotaan
SPSP - Sistem Pengelolaan Sampah Perkotaan
SPST - Sistem Pengelolaan Sampah Terpadu
TB - Tuberculosis
TPA - Tempat Pembuangan Akhir
TPS - Tempat Pembuangan Sampah Sementara
UNNFCCC - United Nations Framework Convention on Climate Change
US$ - Dolar Amerika Serikat
USEPA - United State Environmental Protection Agency
UU - Undang-undang
UUPLH - Undang-Undang No. 32 Tahun 2009 Tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup
UUPS - Undang-Undang No. 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah
WES - WSN Environmental Solutions
MODEL LINGKUNGAN
PENGELOLAAN SAMPAH PERKOTAAN
(STUDI KASUS KOTA MEDAN)ABSTRAK
Studi ini bertujuan untuk mengembangkan model lingkungan pengolahan sampah perkotaan yang secara operasional dielaborasi untuk : (1) Menganalisis preferensi masyarakat kota Medan terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di kota Medan; (2) Menentukan alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan Undang-undang Nomor 18 tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah; (3) Membangun model dan menganalisis kontribusi dari sampah perkotaan yang dikelola oleh sektor formal dan sektor informal terhadap lingkungan. Hasil studi memperlihatkan : (1) Penilaian masyarakat secara menyeluruh terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di Kota Medan yang dilaksanakan oleh sektor formal dengan berdasarkan aspek-aspek pengelolaan sampah perkotaan termasuk dalam kategori belum baik dengan skor rata-rata sebesar 2.73 serta nilai korelasi sebesar -0,706 terhadap rentang penilaian Tidak Baik; (2) Alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan UUPS yang didasarkan atas kriteria aspek pengelolaan sampah perkotaan terdiri atas : (1) AD-MBT dengan nilai eigenvector = 0,240; (2) Gasification dengan nilai eigenvector = 0,165 dan (3) Inceneration dengan nilai eigenvector = 0,145; (3) Melalui pengembangan model dan analisis kontribusi lingkungan dan nilai ekonomis yang dihasilkan oleh sektor formal dan sektor informal dalam mengelola sampah perkotaan, diketahui bahwa model yang dapat mengelola sampah perkotaan di Kota Medan secara berkelanjutan adalah model yang : (1) meningkatkan aktifitas pengelolaan sampah daur ulang yang saat ini masih berkisar 19% dari potensi SDU yang tersedia di Kota Medan baik dengan cara melibatkankan sektor informal maupun masyarakat umum; (2) menerapkan alternatif teknologi pengelolaan AD–MBT pada tahapan pemrosesan akhir sampah perkotaan.; (3) menjaga laju pertumbuhan SI dalam mengelola sampah daur ulang perkotaan pada kisaran 8,022%.
ENVIRONMENTAL MODEL
OF MUNICIPALITIES SOLID WASTE MANAGEMENT
(CASE STUDY MEDAN MUNICIPALITIES)ABSTRACT
This study aims to develop an environmental model of municipalities solid waste management, which is then elaborated operationally to : (1) analyze the community preferences toward the solid waste management system in Medan Municipalities(2) determine municipalities solid waste management alternative technologies that synergizes with the community preferences and the Act No. 18 of 2008 regarding Waste Management, (3) develop model and analyze the environmental contribution of the municipalities solid waste which managed by the formal sector and informal sector. The study results showed that : (1) the community assessment towards solid waste management system in Medan Municipalities that based on the municipalities solid waste management aspect is fall under the preference scale of good enough with an average score = 2.73 and the bivariate correlation values = -0.706 that correlate to the preference scale of not good, (2) the alternative technologies of municipalities solid waste management that synergizes with the community preferences which based on the municipalities solid waste management aspects, consist of: (1) AD-MBT with the eigenvector value = 0.240, (2) Gasification with the eigenvector value = 0.165 and (3) Incineration with the eigenvector value = 0.145, (3) Through the development of models and analysis towards the environmental and economic contribution value that generated by the formal and informal sector in managing the municipalities solid waste, it is known that the model which can manage the sustainable solid waste management is the model that: (1) improving recyclable waste management activities which currently is still around 19% of the available potential recyclable waste in Medan Municipalities along with involving the informal sector and the community, (2) applying AD-MBT technologies towards the final processing of municipalities solid waste; (3) maintaining the growth rate of SI in managing municipalities recyclable waste in the range of 8.022%.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Berdasarkan catatan sejarah, sistem pengelolaan sampah perkotaan (SPSP) pertama kali diperkenalkan di Athena-Yunani pada tahun 320 sebelum Masehi (SM), dimana pemerintah kota mengeluarkan aturan yang melarang masyarakat membuang sampah secara sembarangan. Pada masa itu juga telah dikembangkan suatu sistem sederhana yang mengharuskan para pemilik rumah membersihkan sampah yang ada di depan jalanan rumah mereka. Proses pembuangan akhir juga dilakukan secara sederhana yakni dengan cara menyediakan lokasi pembuangan akhir di luar pagar kota (Britannica, 2006).
Setelah kejatuhan Romawi, SPSP perlahan-lahan mengalami kemunduran hingga memasuki abad pertengahan. Pada akhir abad ke 14 Masehi, telah ada petugas yang bekerja untuk mengangkut sampah ke tempat pembuangn akhir di luar pagar kota. Sejarah juga mencatat bahwa pada tahun 1714 setiap kota di Inggris telah memiliki petugas kebersihan, sedangkan untuk kota-kota di Amerika sistem pengumpulan sampah baru dimulai pada akhir abad ke 18 Masehi (Britannica, 2006).
Proses pengembangan SPSP terus berlanjut hingga abad 21 ini. Penerapan SPSP tentu akan berbeda pada setiap negara, hal ini disebabkan karena para pemangku kebijakan harus mempertimbangkan berbagai aspek pengelolaan sampah perkotaan (SP) sebelum mengimplementasikan suatu SPSP pada negara mereka. Secara umum aspek-aspek yang harus diperhatikan dalam pengelolaan SP dapat disarikan (Schübeler et al. 1996 ;
EPIC,2000 ; USEPA, 2002 ; JICA, 2003 ; Stypka, 2004 ; Nie et al. 2004 ;
sosial ; (5) aspek kelembagaan dan (6) aspek kebijakan - yang merupakan aspek yang dihasilkan dari perumusan ke 5 aspek sebelumnya. Agar dapat disebut sebagai suatu sistem pengelolaan sampah terpadu (SPST)/integrated
solid waste management (ISMW), ternyata ada tahapan yang harus dilalui
oleh SPSP yang meliputi reduce, reuse, recycle, recover dan disposal.
(Miranda et al. 1996 ; Zurbrügg, 2002 ; GET, 2003 ; Dubois et al , 2004,
USEPA, 2002a, USEPA, 2006)
Banyaknya aspek serta tahapan yang harus dipertimbangkan dalam menerapkan SPSP didasarkan atas pertimbangan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan industri, disatu sisi telah banyak memberikan kemudahan bagi umat manusia, namun disisi lain hal tersebut juga menghasilkan berbagai jenis produk sisa yang jika tidak dikelola dengan baik tidak hanya dapat mendatangkan dampak bagi lingkungan lokal tetapi juga dapat mempengaruhi lingkungan secara global.
Sebagai negara berkembang, perhatian Indonesia terhadap masalah lingkungan pada dasarnya telah cukup baik. Hal ini ditandai dengan adanya berbagai aturan serta lembaga-lembaga yang kesemuanya bertujuan untuk menyelamatkan lingkungan serta tercapainya pembangunan berkelanjutan. Bahkan prosedur kerja dalam menjaga keberlanjutan lingkungan ini dituangkan kedalam satu pasal dalam Undang-undang Nomor 32 tahun 2009 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup (UUPLH), yakni pasal 1 ayat 2 (RI, 2009) yang menyebutkan bahwa : Perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup adalah upaya sistematis dan terpadu yang dilakukan untuk melestarikan fungsi lingkungan hidup dan mencegah terjadinya pencemaran dan/atau kerusakan lingkungan hidup yang meliputi perencanaan, pemanfaatan, pengendalian, pemeliharaan, pengawasan, dan penegakan hukum. Khusus untuk pengelolaan persampahan, Pemerintah RI baru pada tahun 2008 menerbitkan Undang-undang No. 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah (UUPS).
lingkungan. Aspek ekonomi dan sosial selalu dijadikan alasan tentang tidak optimalnya penerapan SPSP. Suatu studi yang dilakukan tentang SPSP di Indonesia memperlihatkan ketidakramahan SPSP tersebut terhadap lingkungan. Hal ini terlihat dari perlakuan yang diberikan oleh SF selaku pengelola SP terhadap SP yang dibuang ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA), tanpa adanya pengelolaan lebih lanjut (open dumping). Gambar 1.1
memperlihatkan kondisi TPA yang memperlakukan sampah perkotaan secara open dumping
Gambar 1.1. Lokasi TPA-open dumping
merenggut kurang lebih 150 jiwa penduduk di sekitarnya (KNLH,2008). Data SPSP yang diterapkan di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Data SPSP yang diterapkan di Indonesia.
Sumber : (Wibowo dan Djajawinata, 2004)
No. Kota Sistem Pengolahan Jenis Kota
1 Medan Open dumping Metropolitan
2 Palembang Open dumping Metropolitan
3 Jakarta Controlled landfill Metropolitan 4 Bandung Controlled landfill Metropolitan 5 Semarang Controlled landfill Metropolitan 6 Surabaya Controlled landfill Metropolitan 7 Ujung Pandang Open dumping Metropolitan
8 Padang Controlled landfill Besar
9 Bandar Lampung Open dumping Besar
10 Bogor Open dumping Besar
11 Surakarta Open dumping Besar
12 Malang Controlled landfill Besar
13 Langsa Open dumping Sedang
14 Pematang Siantar Open dumping Sedang
15 Tebing Tinggi Open dumping Sedang
16 Jambi Open dumping Sedang
17 Batam Open dumping Sedang
18 Pangkal Pinang Open dumping Sedang
19 Purwakarta Open dumping Sedang
20 Cianjur Open dumping Sedang
21 Garut Open dumping Sedang
22 Magelang Sanitary landfill Sedang
23 Yogyakarta Controlled landfill Sedang
24 Madiun Open dumping Sedang
25 Banyuwangi Open dumping Sedang
26 Palangkaraya Open dumping Sedang
27 Pontianak Controlled landfill Sedang 28 Balikpapan Controlled landfill Sedang 29 Banjarmasin Controlled landfill Sedang
30 Pare-pare Open dumping Sedang
31 Bitung Open dumping Sedang
32 Palu Open dumping Sedang
33 Denpasar Controlled landfill Sedang
34 Ambon Open dumping Sedang
35 Kupang Open dumping Sedang
36 Mataram Open dumping Sedang
37 Batu Sangkar Open dumping Kecil
38 Bandar Jaya Open dumping Kecil
39 Pendeglang Open dumping Kecil
40 Sukoharjo Open dumping Kecil
41 Pacitan Controlled landfill Kecil
42 Kandangan Open dumping Kecil
43 Bantaeng Open dumping Kecil
44 Watansoppeng Open dumping Kecil
45 Singaraja Open dumping Kecil
Hal lain yang menarik untuk dicermati dari SPSP yang berlaku saat ini di Indonesia adalah adanya dua sektor yang terlibat dalam mengelola SP. Kedua sektor tersebut terdiri dari : (1) sektor formal (SF) yang menjalankan SPSP. SF formal ini merupakan lembaga yang ditunjuk pemerintah kota untuk mengelola SP ; (2) sektor informal (SI), yang selama ini dianggap berada di luar SPSP. SI ini terdiri para pemulung dan pengumpul sampah yang mencari nafkah dari komoditi sampah daur ulang (SDU). Ilustrasi kegiatan pengelolaan SDU oleh SI dapat dilihat pada Gambar 1.2.
Keberadaan SI ini selain dapat menyerap jumlah tenaga kerja yang cukup besar dan memberikan kontribusi ekonomi, ternyata juga memiliki potensi untuk dapat mereduksi GRK (dampak global) dari SP yang ada. Hal ini disebabkan karena terjadinya proses dekomposisi bahan organik secara
anaerobik yang bertransformasi menjadi gas Metana (CH4), Karbon dioksida (CO2), dan sejumlah kecil N2, H2
Untuk setiap satu ton sampah yang terdapat di TPA rata-rata dapat menghasilkan 0.235 m³ gas Metana (Henry et al., 1996), sedangkan jika
dikomposkan akan dapat menghasilkan 0,5 ton kompos. Dengan demikian, dengan menghasilkan satu ton kompos, rata-rata emisi gas rumah kaca sebesar 0,47 ton metana atau setara dengan 9,4 ton karbon dioksida dapat dicegah (Suprihatin,2003).
. Gas Methan ini merupakan gas rumah kaca yang memiliki efek rumah kaca 20-30 kali lebih besar dibanding dengan Karbondioksida (Suprihatin,2003).
Hasil studi yang membuktikan bahwa SP dapat memberikan dampak secara global (CO2
Emisi gas rumah kaca yang berasal dari SP terdiri dari : karbon dioksida (CO
e.com, 2000; USEPA,2002a; USEPA, 2003; Dyson, 2005; USEPA, 2006) disebabkan karena dalam setiap tahapan proses produksinya : (1) proses ekstrasi dan pengolahan bahan mentah ; (2) proses pembuatan produk ; (3) proses pengunaan oleh konsumen ; (4) produk sampah, ternyata memberikan kontribusi terhadap pemanasan global melalui emisi gas rumah kaca (GRK) yang dihasilkan pada setiap tahapan proses produksinya.
Tabel 1.2. Potensi Gas Rumah Kaca Terhadap Pemanasan Global Gas Rumah Kaca Potensi Pemanasan Global
Karbondioksida (CO2) 1
Methan (CH4) 21-23
Nitrogen Oksida (N2O) 296
Sulfur hexaflouride (SF6) 22200
Hydro Fluoroarbons (HFCs) 12-12000
Perfluorcarbons (PFCs) 5700 - 11900
Sumber : (Laporan ke-3 IPPC tahun 2001 dalam Gitonga, 2005)
Lebih lanjut USEPA (USEPA, 2002a, USEPA, 2006) menyebutkkan bahwa suatu SPSP memiliki peranan yang cukup signifikan terhadap emisi GRK, karena sistem tersebut dapat mengurangi :
1. Konsumsi energi (terutama bahan bakar alami) yang berkaitan dengan proses pembuatan, transportasi, penggunaan dan pembuangan produk atau materi yang menjadi sampah.
2. Emisi yang berkaitan dengan non-energi seperti emisi CO2
3. Emisi CH
yang dihasilkan seperti proses pengubahan batu kapur menjadi kapur yang digunakan pada proses produksi alumunium dan baja.
4 dari tempat pembuangan akhir (TPA) sampah.
USEPA juga merelease perhitungan dampak yang diakibatkan oleh
emisi CH4 dari penanganan sampah kertas dengan 2 skenario yang berbeda.
Gambar 1.3 menjelaskan bahwa apabila 100 ton sampah kertas per tahun dibiarkan saja terbuang di TPA, ternyata akan memberikan kontribusi terhadap GRK sebesar 62 metric ton Carbon Ekivalen (MTCE) dari seluruh rangkaian produksinya. Sedangkan apabila 50 % dari sampah kertas tersebut dapat di recycle maka akan mampu mereduksi GRK sebesar -65 ton MTCE
melalui rangkaian proses produksinya (USEPA,2002a; USEPA,2006). Dalam konteks pengelolaan sampah perkotaan di Kota Medan, selain pengelolaan akhir sampah yang masih dilakukan dengan metode pembuangan terbuka (open dumping) ternyata dari hasil penelitian terdahulu
terdeskripsikan bahwa SPSP yang dilakukan oleh Dinas Kebersihan Kota Medan (DKKM) masih belum efisien dan efektif jika ditinjau secara komprehensif dari berbagai aspek pengelolaan sampah perkotaan (Rahman, 2004).
Hasil penelitian tersebut menjelaskan : (1) persepsi masyarakat terhadap tingkat layanan dan pengelolaan yang diberikan Dinas Kebersihan Kota Medan (DKKM) dalam menanggulangi sampah perkotaan masih tidak baik; (2) prilaku masyarakat dalam mengelola sampah masih rendah serta (3) terjadinya disparitas income yang cukup signifikan antara SF (DKKM)
dengan SI (pemulung dan pengumpul sampah).
Dengan di implementasikannya UUPS (RI, 2008), dimana pada Pasal 44 dinyatakan bahwa : (1) Pemerintah daerah harus membuat perencanaan penutupan tempat pemrosesan akhir sampah yang menggunakan sistem pembuangan terbuka paling lama 1 (satu) tahun terhitung sejak berlakunya Undang-Undang ini; (2) Pemerintah daerah harus menutup tempat pemrosesan akhir sampah yang menggunakan sistem pembuangan terbuka paling lama 5 (lima) tahun terhitung sejak berlakunya Undang-Undang ini. Keberadaan pasal tersebut tentu akan menyebabkan pemerintah kota/kabupaten harus bertindak secara responsif untuk dapat mengantisipasi permasalahan SP yang semakin kompleks.
teknologi pengurangan, dan penanganan sampah (Pasal 6 butir b); (2) menetapkan target pengurangan sampah secara bertahap dalam jangka waktu tertentu serta; (3) memfasilitasi penerapan teknologi yang ramah lingkungan (Pasal 20 ayat 2 butir a dan b).
Atas dasar pemikiran tersebut maka studi untuk mengembangkan model lingkungan pengelolaan sampah perkotaan (MLPSP) yang memperhatikan : (1) aspek-aspek pengelolaan sampah perkotaan; (2) hirarki pengelolaan sampah perkotaan serta sejalan dengan paradigma sampah sebagai sumber daya (Kebijakan Nasional Pembangunan Bidang Persampahan – Lokakarya Nasional Peringatan Hari Habitat Dunia, 3 Oktober 2005 dalam Setyaningrum, 2006) menjadi penting karena dapat dijadikan sebagai alat bantu pengambilan keputusan (decision support
system) bagi para pemangku kebijakan (pemerintah kota/kabupaten serta
stakeholder terkait) untuk menentukan alternatif teknologi pengelolaan pada
pemrosesan akhir sampah perkotaan yang dapat mendukung suatu sistem pengelolaan sampah perkotaan yang berkelanjutan.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka permasalahan yang dikaji melalui penelitian ini adalah :
1. Bagaimanakah persepsi masyarakat kota Medan terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di kota Medan.
2. Bagaimanakah alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat UU No. 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah.
3. Bagaimanakah kontribusi sampah perkotaan yang dikelola oleh sektor formal dan sektor informal di Kota Medan terhadap lingkungan.
1.3. Ruang Lingkup Kajian
yang saat ini dikelola oleh SF (Dinas Kebersihan Kota Medan). Disisi lain SI (pengumpul sampah) secara tidak langsung juga berperan aktif dalam mengelola sampah perkotaan yang dapat didaur ulang. Preferensi masyarakat yang diteliti mencakup pendapat umum masyarakat tentang kondisi sistem pengelolaan sampah perkotaan serta skala prioritas masyarakat terhadap alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang dapat diterapkan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan di Kota Medan.
Penentuan skala prioritas alternatif teknologi pengelolaan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Super Decisions yang dapat
melakukan komputasi terhadap matrik berpasangan dari pendapat responden terhadap alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan berdasarkan aspek-aspek pengelolaan sampah perkotaan serta kriteria ekonomis dan teknis dari alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan melalui studi
Analytic Network Process (ANP).
Setelah prioritas alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan diketahui, maka langkah selanjutnya adalah mengembangkan model lingkungan pengelolaan sampah perkotaan dengan menggunakan pendekatan sistem dinamis terhadap alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang sesuai dengan persyaratan yang dicantumkan dalam UUPS 2008 khususnya Pasal 44 ayat 2 dan Pasal 6 butir b.
Adapun ruang lingkup kajian dari MLPSP berkaitan dengan aspek-aspek dari pengelolaan SP terdiri atas :
1. Aspek Lingkungan
Mengingat bahwa TPA yang beroperasi telah memiliki usia yang cukup lama (TPA Namo Bintang beroperasi sejak tahun 1987 dan TPA Terjun beroperasi sejak 1997: DK, 2002), serta jumlah timbulan sampah yang telah di berada di TPA tidak dapat diperkirakan secara valid, maka model lingkungan ini hanya membahas kontribusi lingkungan dalam bentuk Gas Rumah Kaca dari sampah perkotaan di Kota Medan.
Hal ini didasarkan atas pertimbangan UUPLH pada bagian pertimbangan : (1) butir e yang menyatakan : “pemanasan global yang semakin meningkat mengakibatkan perubahan iklim sehingga memperparah penurunan kualitas lingkungan hidup karena itu perlu dilakukan perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup ; (2) Bagian ke 2 Pasal 3 butir j yang menyatakan bahwa salah satu tujuan dari Perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup adalah untuk mengantisipasi isu lingkungan global.
2. Aspek Sosial
Studi ini mengelaborasi persepsi masyarakat kota Medan yang berkaitan dengan sistem pengelolaan sampah perkotaan serta preferensi masyarakat yang berkaitan dengan prioritas alternatif teknologi pengelolaan sampah yang dapat diterapkan sebagai pemrosesan akhir sampah perkotaan.
3. Aspek Ekonomi
MLPSP ini menganalisis nilai ekonomis yang diperoleh SF dan SI dalam mengelola SP pada kondisi tanpa adanya penerapan teknologi pengelolaan sampah perkotaan pada pemrosesan akhir dan pada kondisi adanya penerapan teknologi pengelolaan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan.
MLPSP ini menganalisis preferensi masyarakat kota Medan terhadap kinerja lembaga yang diberikan tanggung jawab untuk mengelola sampah perkotaan di Kota Medan yang dalam hal ini adalah Dinas Kebersihan Kota Medan.
5. Aspek kebijakan
MLPSP ini tidak ditujukan untuk merubah kebijakan yang berkaitan dengan aturan yang telah ditetapkan oleh pemerintah kota Medan SP. Analisis aspek kebijakan lebih diarahkan kepada prefrensi masyarakat yang dapat dijadikan sebagai bahan refleksi bagi DKKM untuk dapat meningkatkan kinerja dalam rangka memberikan layanan pengelolaan sampah perkotaan.
6. Aspek Teknis
Aspek teknis MLPSP mengarah pada alternatif teknologi pemrosesan akhir sampah yang sesuai dengan preferensi masyarakat serta serta bersinergi dengan UUPS (tentang penerapan teknologi yang ramah lingkungan dan Pasal 44 ayat 2 (tentang tenggat waktu yang diberikan pemerintah untuk segera menutup lokasi TPA yang bersifat open
dumping.
1.4. Tujuan Penelitian
Secara umum tujuan penelitian ini adalah untuk merumuskan model lingkungan pengelolaan sampah perkotaan (MLPSP). Dari tujuan tersebut secara operasional dielaborasi untuk :
1. Menganalisis persepsi masyarakat kota Medan terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di kota Medan.
2. Menentukan alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan Undang-undang Nomor 18 tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah.
1.5. Hipotesis
1. Persepsi masyarakat kota Medan terhadap sistem pengelolaan sampah perkotaan di kota Medan masih tidak baik.
2. Alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan UU No. 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah dapat mendukung pengelolaan sampah perkotaan yang berkelanjutan.
3. Kontribusi sampah perkotaan terhadap lingkungan bernilai negatip apabila tidak ada penerapan teknologi pengelolaan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan dan bernilai positip apabila ada penerapan teknologi pengelolaan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan.
1.6. Manfaat Penelitian
1. Sebagai kontribusi ilmiah tentang kontribusi lingkungan dalam bentuk Gas Rumah Kaca dan nilai ekonomis yang dihasilkan oleh aktifitas pengelolaan sampah perkotaan.
2. Sebagai media yang dapat membantu para pemangku kebijakan untuk mengambil keputusan tentang alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaan yang dapat digunakan sebagai pemrosesan akhir sampah perkotaan.
1.7. Novelty
pengelolaan tersebut menjadi bagian submodel teknologi pengelolaan yang merupakan salah satu submodel dari model yang dikembangkan.
Analisis kinerja dinamis model dilakukan dengan bantuan perangkat lunak simulasi selanjutnya menghasilkan keluaran: (1) kontribusi lingkungan dari sistem pengelolaan sampah perkotaan pada kondisi tidak diterapkannya alternatif teknologi pengelolaan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan; (2) kontribusi lingkungan dari sistem pengelolaan sampah perkotaan pada kondisi diterapkannya alternatif teknologi pengelolaan yang bersinergi dengan preferensi masyarakat dan UUPS pada pemrosesan akhir sampah perkotaan.
Melalui kinerja dinamis dari model yang dikembangkan, selanjutnya juga dapat diketahui: (1) nilai ekonomis SDU yang dikelola oleh SI; (2) nilai ekonomis yang dapat diterima oleh SF setelah diimplementasikannya alternatif teknologi pengelolaan sampah perkotaaan pada pemrosesan akhir; (3) nilai Cost Benefit Ratio, Return of Investment dan Break Event Point dari
setiap alternatif teknologi pengelolaan; (4) diskrepansi kontribusi lingkungan yang terjadi apabila SI dijadikan sebagai bagian dari sistem pengelolaan sampah perkotaan baik pada kondisi sebelum adanya penerapan alternatif teknologi pengelolaan maupun setelah adanya penerapan alternatif teknologi pengelolaan pada pemrosesan akhir sampah perkotaan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sistem dan Pemodelan 2.1.1. Definisi dan Kategori
Sistem berasal dari bahasa Latin (systēma) dan bahasa Yunani (σύστημα systēma ) adalah suatu kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau energi. Istilah ini sering dipergunakan untuk menggambarkan suatu set entitas yang berinteraksi, di mana suatu model matematika seringkali bisa dibuat (Wikipedia, 2009a).
Sistem juga merupakan kesatuan dari bagian-bagian yang saling berhubungan yang berada dalam suatu wilayah serta memiliki item-item penggerak, contoh umum misalnya seperti negara. Negara merupakan suatu kumpulan dari beberapa elemen kesatuan lain seperti provinsi yang saling berhubungan sehingga membentuk suatu negara dimana yang berperan sebagai penggeraknya yaitu rakyat yang berada dinegara tersebut (Hidaka, 2005).
Kata sistem banyak sekali digunakan dalam keseharian, dalam forum diskusi maupun dokumen ilmiah. Kata ini digunakan untuk banyak hal, dan pada berbagi bidang, sehingga maknanya menjadi beragam. Dalam pengertian yang paling umum, sebuah sistem adalah sekumpulan benda yang saling memiliki hubungan (Sufian et al. 2006).
Sebuah sistem umumnya memiliki karakteristik, yang yang terdiri dari : (1) struktur-yang dijabarkan oleh bagian dan komposisi; (2) perilaku-yang dijabarkan oleh input, proses ,output materi, energi ,informasi; (3)
interconnectivity (saling memiliki keterkaitan)-setiap bagian dari sistem
Dooley (2002) mendefinisikan sistem sebagai sistem gugus elemen yang saling berhubungan dan terorganisasi untuk mencapai satu atau gugus tujuan. Definisi lain dari sistem ialah merupakan jaringan prosedur yang saling berhubungan dan terorganisasi untuk melakukan kegiatan atau untuk menyelesaikan sasaran dan tujuan tertentu
Menurut sifatnya, sistem terbagi 2 yaitu : (1) sistem dinamis ; (2) sistem statis (Sitompul, 2002; Christina, 2004). Kategori lainnya adalah sistem tertutup dan sistem terbuka. Sistem tertutup hanya ada dalam asumsi dan kajian analisis. Berdasarkan jenis, ada sistem abstrak dan sistem fisik. Sistem dapat pula menjadi komponen, batasan, lingkungan, interface, input,
proses, output, sasaran, dan tujuan (Sitompul, 2002; Christina, 2004). Batas
sistem adalah abstraksi dari batas yang menghimpun unsur dan proses dari sistem sebagai bagian terpisah lingkungan total. Unsur dalam sistem dipengaruhi oleh lingkungan, tapi sebaliknya komponen tidak mempengaruhi lingkungan. Sebagai contoh dalam model tanaman, faktor lingkungan seperti radiasi matahari dan suhu mempengaruhi fotosintesis, tetapi keadaan sebaliknya tidak terjadi yaitu fotosintesis mempengaruhi faktor lingkungan. Ini tidak seluruhnya benar, karena tanaman dapat mempengaruhi iklim mikro dan mungkinfaktor iklim lain pada tingkat yang sangat kecil yang biasanya diabaikan dalam penerapan studi sistem (Sitompul 2002).
2.1.2. Pendekatan Sistem Dinamis
Sebuah sistem yang kompleks akan terdiri dari berbagai komponen dan lapisan subsistem, interkonektivitas yang nonlinier. Hal ini akan
mempersulit proses pengenalan, pengelolaan serta prediksi yang harus dilakukan (Forrester 2002, Maxwell et al., 2002). Selain itu, sistem yang
Hall et al., 2004). Kesuksesan sebuah organisasi dalam memecahkan
permasalahan yang kompleks melalui pendekatan sistem dinamis akan sangat bergantung pada kemampuan pelaksana dalam mengelola kompleksitas yang saling berhubungan tersebut. Desain yang efektif dan efisien tidak bisa dicapai tanpa adanya pemahaman yang komprehensif terhadap seluruh komponen sistem (Marashi et al., 2005).
Permasalahan sistem yang dapat menggunakan pendekatan sistem biasanya mencakup: (1) tingkat kerumitan (kompleks), (2) probabilistik, (3) dinamis-berubah terhadap waktu ; serta (4) mengandung minimal satu umpan balik (Wager et al., 2002; Tasrif, 2005). Solusi metode berpikir
sistem diawali dengan pemetaan kognitif (memikirkan interaksi antara unsur dalam batas-batas tertentu) dan pemetaan kausal tentang aliran informasi, dilanjutkan simplifikasi kompleksitas untuk desain model mental (Muhammadi et al., 2001). Adapun tahapan melibatkan proses : (1)
strukturisasi masalah; (2) proses desain hubungan sebab akibat (causal loop)
yang dinamis; (4) penetapan skenario; (5) implementasi; serta (6) evaluasi. Meskipun demikian tidak semua tahapan harus diimplentasikan dalam pendekatan sistem dinamis, karena hal tersebut sangat tergantung pada kesiapan para eksekutor kebijakan (Maani & Cavana, 2000 dalam Christina, 2004).
Hal ini disebabkan karena dengan pendekatan sistem dinamis para eksekutor kebijakan dapat memvisualisasikan secara efektif : (1) analisis situasi : (2) analisis penyebab; (3) dan alternatif pemecahan masalah. Pada tahapan analisis situasi, pendekatan sistem dinamis akan memberikan gambaran tentang kondisi masa depan. Pada tahapan analisis penyebab hubungan siklus dapat ditingkatkan keakuratannya karena dapat terjadi dari berbagai arah. Pada tahapan akhir yaitu alternatif pemecahan masalah, pendekatan sistem dapat menganalisis dampak dari berbagai alternatif
pemecahan masalah yang akan ditempuh sebelum
Pendekatan sistem dinamis untuk menjawab berbagai permasalahan sebenarnya berada diantara soft modelling dan hard modelling. Karena
disatu sisi pendekatan ini dapat saja menggunakan data kuantitatif sebagai pendekatan solusi tetapi disisi lain juga dapat memberikan nilai lebih dengan mengikut sertakan data kualitatif ke dalam sistem. Perbedaan antara
soft modelling dan hard modelling disarikan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Hard versus Soft Approaches
Uraian Hard approach Soft approach
Definisi Model Reprensentasi dari dunia nyata
Menelaah secara mendalam tentang dunia nyata Definisi Masalah Jelas dan berdimensi Tunggal Ambigu dan
multidimensi Pribadi dan Organisasi Tidak diikut sertakan Bagian dari Model
Data Kuantitatif Kualitatif
Tujuan Penyelesaian masalah dan
optimasi
Proses pembelajaran yang mendalam
Hasil Rekomendasi Berlanjut dengan pembelajaran kelompok
Sumber : Maani et al., 2000 dalam Christina, 2004.
Lebih lanjut Maani et al. (2000) dalam Christina (2004) menjabarkan
tahapan serta langkah yang harus ditempuh dalam menerpakan pendekatan sistem dinamis. Pendekatan sistem dinamis akan melibatkan 5 tahapan utama yang terdiri dari : (1) Strukturisasi permasalahan; (2) Pemodelan
causal loop; (3) pemodelan dinamis; (4) penerapan skenario dan pemodelan;
Tabel 2.2. Metodologi Sistem Dinamis
Tahapan Langkah-langkah
1. Strukturisasi Masalah • Indentifikasi masalah yang berkaitan dengan pengelolaan sistem or issues of concern to management
2. Pemodelan Causal Loop • Indentifikasi variabel utama
• Mempersiapkan grafik yang memperlihatkan gejala perlakukan terhadap waktu (mode referensi)
• Mengembangkan diagram causal loop
(diagram sebab akibat)
• Analisis gejala sebab akibat terhadap waktu
• Identifikasi jalur sistem
• Indentifikasi nilai tambah sistem
• Mengembangkan strategi intervensi
3. Pemodelan dinamis • Mengembangkan gambaran sistem secara menyeluruh
• Menentukan jenis variabel dan mengkonstruksi diagaram stock-flow • Mengumpulkan informasi dan data secara
detail
• Mengembangka model simulasi
• Menentukan model seperti nilai awal, selang waktu simulasi, rentang waktu
4. Merencanakan Skenario dan Pemodelan
• Merencanakan skenarion secara umum
• Indentifikasi faktor kunci yang
mempengaruhi perubahan dan cata hal yang diragukan
• Bangun skenario pembelajaran dan intervensi
• Simulasi skenario dengan model
• Evaluasi masalah yang berkaitan dengan skenario dan strategi.
5. Penerapan dan organisasi pembelajaran
• Menyiapkan laporan dan presentasi
• Mengkomunikasikan hasil dan pilihan intervensi kapada stakeholder
• Mengembangkan dunia kecil and lab. pembelajaraan berdasarkan model simulasi
• Gunakan lab. Pembelajaran untuk menelaan model mental dan memfasilitasi proses pembelajaran
2.1.3. Struktur, Perilaku Sistem dan Causal Loop Diagram
Pendekatan sistem dinamis telah memungkinkan para praktisi untuk meningkatkan level pemahaman terhadap sistem. Hal lain yang dapat diperoleh oleh praktisi melalui pendekatan ini adalah kemampuan untuk menginterpretasikan model mental dari suatu sistem secara visual, ringkas serta mengkomunikasikan model mental tersebut kepada pihak lain (CFSD, 2003).
Untuk dapat mencapai tahapan tersebut, setiap gejala fisik/non fisik yang terdapat pada sistem diserderhanakan menjadi struktur dasar, yaitu mekanisme kerja yang berkelanjutan dari : input, output, dan feedback yang
berubah menurut waktu (dinamis). Perubahan tersebut akan menghasilkan unjuk kerja sistem yang teramati perilakunya. Mekanisme kerja berkembang dengan batasan tertentu serta adanya kontrol bias dari dalam : umur atau kerusakan atau dari luar sistem : intervensi dan hambatan lingkungan (Muhammadi et al., 2001).
Hal penting dalam struktur dinamis adalah menemukan mekanisme solusi yaitu bagaimana strategi, aksi dan kebijakan agar sistem berfungsi sesuai tujuan. Struktur sistem dinamis adalah sistem tertutup. Pengaruh lingkungan dimungkinkan dan perubahan eksternal dianggap sebagai
variabel eksogen. Untuk memudahkan berpikir sistem, struktur
disederhanakan dalam causal loop diagram yang menggambarkan ciri dari
sistem tertutup.
Ciri sistem tertutup di tunjukkan loop feedback (Muhammadi et al.,
2001). Hubungan kausal (causal loop) atau hubungan sebab akibat
merupakan titik fokus dari paradigma pendekatan sistem dinamis. Hubungan sebab akibat tersebut sebagian besar diperoleh dari : korelasi, analisis regresi, cluster analysis dan berbagai analisis klasifikasi dari
komponen sistem (Roy et al., 2000)
Causal loop diagram adalah ekspresi hubungan kausal ke dalam
atau informasi tentang keadaan sebagai sebab yang menghasilkan keadaan (level) atau pengaruh pada proses sebagai akibat atau sebaiknya. Ini adalah
aturan logis sistem dinamis dalam memetakan causal loop diagram seperti
yang diilustrasikan pada gambar 2.1 (School, 2000; Muhammadi et al.,
2001).
Gambar 2.1.Causal Loop Diagram (Roy et al, 2000)
Causal loop diagram merupakan alat bantu untuk mempermudah
strukturisasi sistem. Strukturisasi rinci untuk simplikasi kompleksitas sesuai dengan maksud berpikir sistem. Simplikasi berkembang menjadi pola-pola struktur dinamis. Setiap sistem memiliki perbedaan pola perilaku dinamis. Pola-pola dapat dipakai sebagai pedoman awal dalam membangun struktur dinamis yang lebih rinci atau untuk analisis (Roy et al., 2000; Muhammadi
et al., 2001). Setelah unsur sebab dan akibat telah duduk maka selanjutnya
(yang dihubungkan dengan panah sebab akibat) dapat diketahui jenis akibat yang ditimbulkan oleh sebab, yaitu searah-akibat, serta dapat diketahui jenis akibat yang ditimbulkan oleh sebab, yaitu searah atau berlawanan arah. Jika hubungan itu searah maka tanda panahnya positif (+); jika berlawanan arah maka tanda panahnya negatif (CFSD, 2003; Borshchev et al., 2004; Ford et
al., 2005 ).
Proses penstrukturan selanjutnya adalah merangkai hubungan kausal itu menjadi sistem tertutup sehingga menghasilkan loops. Sifat positif atau
panah dalam suatu loop; searah (disebut loop positif) atau berlawanan arah
(disebut loop negatif). Loop positif berprilaku percepatan atau perlambatan.
Loop negatif berperilaku menuju sasaran atas limit. Ada dua jenis sasaran,
yaitu sasaran menuju eksplisit : lebih besar dari 0 dan sasaran menuju implisit : mendekati 0 (CFSD, 2003; Borshchev et al., 2004; Ford et al.,
2005).
Hubungan kausal yang terjadi pada suatu sistem akan dipengaruhi oleh peubah dan paramater (Sitompul, 2002). Peubah keadaan (state variables) adalah kuantitas yang menggambarkan kondisi komponen dalam
sistem yang dapat nyata seperti berat atau abstrak seperti fase perkembangan dan dapat berubah dengan waktu sebagaimana sistem berinteraksi dengan lingkungan. Peubah keadaan bersifat masukan pada model sistem seperti faktor lingkungan yang mempengaruhi tingkah-laku sistem, dan juga dikenal sebagai peubah penggerak (driving variables). Jika
suatu sistem tidak mempunyai masukan, itu berarti tidak dipengaruhi oleh lingkungan dan diacu sebagai sistem tertutup (closed sistem). Sistem
terbuka (open system) mempunyai satu atau lebih masukan yang dapat
berubah dengan waktu.
Parameter adalah karakteristik dari unsur sistem atau peubah laju (rate variables) dari persamaan yang digunakan dalam model sistem dan
biasanya bersifat tetap (konstan) selama masa simulasi. Parameter dapat dibuat sebagai masukan, sehingga kadang-kadang perbedaan antara masukan dan parameter tidak selalu jelas. Umumnya masukan tergantung langsung pada waktu, sementara parameter adalah relatif konstan tergantung pada keadaan sistem. Penggunaan diagram komponen dianjurkan untuk menghubungkan komponen, masukan, keluaran, dan batas sistem dalam sistem (Sitompul, 2002).
2.1.4. Model
atau idealisasi. Bentuknya dapat berupa model fisik (maket, bentuk prototipe), model citra (gambar rancangan, citra komputer), atau rumusan matematis (Caughlin , 2000; Bazkiaei et al. 2007; Wikipedia, 2009b).
Model beperanan penting dalam pengembangan teori karena berfungsi sebagai konsep dasar yang menata rangkaian aturan yang digunakan untuk menggambarkan sistem. Hawking (dalam Sitompul 2002) menjelaskan bahwa :
a theory is just a model of the universe,..., and a set of rules that relate quantitiesi n the model to observations ...
A theory is a good theory if it satisfies two requirements: It must accurately describea large class of observations on the basis of a model ..., and it must make definite predictions about the results of future observations
Lebih lanjut Sitompul (2002) mengklasifikasikan model kedalam beberapa jenis yaitu :
