i
OPTIMISASI PERENCANAAN INFRASTRUKTUR
PENGELOLAAN SAMPAH DENGAN PEMODELAN
PROGRAM LINIER
(Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen)
TESIS
Diajukan Kepada
Program Studi Magister Teknik Sipil
Sekolah Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh
Gelar Magister dalam Ilmu Teknik Sipil
Oleh :
Albert Pramono Soesanto NIM : S100160001
MAGISTER TEKNIK SIPIL
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2018
ii
NOTA PEMBIMBING
Mochammad Solikin, S.T, M.T., Ph.D.
Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana
Universitas Muhammadiyah Surakarta Nota Dinas
Hal: Tesis Saudara Albert Pramono Soesanto Kepada Yth.
Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana
Universitas Muhammadiyah Surakarta Assalamu `alaikum wr. wb.
Setelah membaca, meneliti, mengoreksi dan mengadakan perbaikan terhadap tesis saudara:
Nama : Albert Pramono Soesanto
NIM : S 100160001
Konsentrasi : Manajemen Infrastruktur
Judul : OPTIMISASI PERENCANAAN INFRASTRUKTUR
PENGELOLAAN SAMPAH DENGAN PEMODELAN PROGRAM LINIER
(Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen) Dengan ini kami menilai tesis tersebut dapat disetujui untuk diajukan dalam sidang ujian tesis pada Program Studi Magister Teknik Sipil, Sekolah Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Wassalamu ‘alaikum wr. wb.
Surakarta, Januari 2018 Pembimbing Utama,
iii
NOTA PEMBIMBING
Purwanti Sri Pudyastuti, S.T., M.Sc.
Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana
Universitas Muhammadiyah Surakarta Nota Dinas
Hal: Tesis Saudara Albert Pramono Soesanto Kepada Yth.
Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana
Universitas Muhammadiyah Surakarta Assalamu `alaikum wr. wb.
Setelah membaca, meneliti, mengoreksi dan mengadakan perbaikan terhadap tesis saudara:
Nama : Albert Pramono Soesanto
NIM : S 100160001
Konsentrasi : Manajemen Infrastruktur
Judul : OPTIMISASI PERENCANAAN INFRASTRUKTUR
PENGELOLAAN SAMPAH DENGAN PEMODELAN PROGRAM LINIER
(Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen) Dengan ini kami menilai tesis tersebut dapat disetujui untuk diajukan dalam sidang ujian tesis pada Program Studi Magister Teknik Sipil, Sekolah Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Wassalamu ‘alaikum wr. wb.
Surakarta, Januari 2018 Pembimbing Pendamping,
iv
TESIS BERJUDUL
OPTIMISASI PERENCANAAN INFRASTRUKTUR PENGELOLAAN SAMPAH DENGAN PEMODELAN PROGRAM LINIER
(Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen)
yang dipersiapkan dan disusun oleh
ALBERT PRAMONO SOESANTO
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal Februari 2018 dan dinyatakan telah
Memenuhi persyaratan untuk diterima.
SUSUNAN DEWAN PENGUJI
Pembimbing Utama
Mochammad Solikin, S.T, M.T., Ph.D.
Pembimbing Pendamping
Purwanti Sri Pudyastuti, S.T., M.Sc.
Anggota Dewan Penguji Lain
Nurul Hidayati, S.T., M.T., Ph.D.
Surakarta, Februari 2018
Direktur Pascasarjana
v
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
Saya yang bertanda tangan dibawah ini, Nama : Albert Pramono Soesanto
NIM : S 100160001
Program Studi : Magister Teknik Sipil Konsentrasi : Manajemen Infrastruktur
Judul : Optimisasi Perencanaan Infrastruktur Pengelolaan Sampah Dengan Pemodelan Program Linier
(Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen)
menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya serahkan benar-benar hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang telah saya jelaskan sumbernya. Apabila di kemudian hari terbukti tesis ini jiplakan dan terdapat plagiasi, gelar yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima.
Surakarta, Januari 2018 Yang membuat pernyataan,
vi
ABSTRAK
Pemerintah sebagai pemangku kebijakan bertanggungjawab untuk dapat mengelola sampah dengan baik. Target kebijakan dan strategi pengelolaan persampahan di Kabupaten Sragen dituangkan dalam dokumen Strategi Sanitasi Kabupaten Sragen 2015. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan prioritas daerah layanan pengelolaan sampah, mengetahui proyeksi pertumbuhan penduduk dan timbulan sampah pada rencana daerah layanan pengelolaan sampah, dan mengetahui optimisasi perencanaan infrastruktur pengelolaan sampah sesuai target kebijakan pengelolaan sampah Kabupaten Sragen jangka menengah.
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian deskriptif kuantitatif dengan data yang digunakan adalah data sekunder. Penelitian ini menggunakan pemodelan program linier untuk menyelesaikan optimisasi perencanaan infrastruktur pengelolaan sampah di Kabupaten Sragen sampai dengan tahun 2026. Tujuan optimisasi untuk meminimalkan biaya operasional dan pemeliharaan rutin infrastruktur dengan kendala target sesuai strategi operasional pengelolaan sampah pada setiap kecamatan.
Berdasarkan hasil solusi optimal model perencanaan infrastruktur pengelolaan sampah pada tahun 2026 dengan proyeksi jumlah penduduk 870.221 jiwa dan timbulan sampah 2.393 m3 per hari dibutuhkan 450 unit gerobak sampah, 8 unit motor sampah, 18 unit kontainer sampah kapasitas 6 m3, 31 unit tempat penampungan sementara (TPS), 46 unit tempat pengolahan sampah 3R (TPS3R), 12 unit arm roll truk, dan 63 unit dump truk kapasitas 10 m3 dengan biaya operasional dan pemeliharaan Rp.30.300.580.120,- per tahun.
vii
ABSTRACT
The government as the stakeholder is responsible to manage the waste properly. The target of policy and strategy of waste management in Sragen Regency is set forth in Sragen Sanitation Strategy Document 2015. The aim of this research is to determine the priority of waste management service area, to know the projection of population growth and waste generation in the plan of waste management service area, and to know the optimization of waste management infrastructure planning according to the policy target of Sragen Regency medium term waste management policy.
The research type is quantitative descriptive research with the data used is secondary data. This research uses linier programming model to complete optimization of waste management infrastructure planning in Sragen Regency until 2026. The objective of optimization is to minimize operational and routine maintenance cost of the infrastructures with target constraint according to operational strategy of waste management in every sub-district.
Based on the result of optimum solution of waste management infrastructure planning model in 2026 with projected population of 870.221 people and the amount of daily waste generation 2.393 m3 required 450 units of garbage cart, 8 units of garbage motor, 18 units waste container capacity of 6 m3, 31 units of temporary shelter (TPS), 46 units 3R waste treatment plant (TPS3R), 12 units arm roll truk, and 63 units of dump truk capacity of 10 m3 with annually operational and maintenance cost Rp.30.300.580.120,-.
Keywords: linier programming, optimization, waste infrastructure, waste management.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarokatuhu
Dengan rahmat Allah SWT, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tesis yang mengambil judul “Optimisasi Perencanaan Infrastruktur Pengelolaan Sampah Dengan Pemodelan Program Linier (Studi Kasus Pengelolaan Sampah di Kabupaten Sragen)”. Tesis ini disusun guna memenuhi salah satu persyaratan yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar Magister Teknik dalam Ilmu Teknis Sipil dengan Konsentrasi Manajemen Infrastruktur, Sekolah Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Menyadari bahwa dalam menyelesaikan penyusunan tesis ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak, maka untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Sofyan Anif, M.Si. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Prof. Dr. Bambang Sumardjoko selaku Direktur Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ibu Nurul Hidayati, ST, MT, Ph.D., selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta. 4. Bapak Mochammad Solikin, S.T, M.T., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I,
yang telah meluangkan waktu dan tenaga untuk memberikan bimbingan, pemikiran, dorongan semangat, serta saran dan kritik kepada penulis.
5. Ibu Purwanti Sri Pudyastuti, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II, yang telah meluangkan waktu dan tenaga untuk memberikan bimbingan, pemikiran, dorongan semangat, serta saran dan kritik kepada penulis.
6. Dinas Lingkungan Hidup Kabupaten Sragen, Badan Pusat Statistik Kabupaten Sragen, Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kabupaten Sragen yang telah memberikan kemudahan penulis dalam mengadakan penelitian atau memperoleh data.
7. Pimpinan perpustakaan yang telah memberikan fasilitas dalam penyelesaian studi kepustakaan.
8. Kepala Bidang Pengendalian Pemulihan dan Pengamanan Lingkungan Hidup, Kepala Bidang Pengelolaan Sampah, dan Kepala Bagian Layanan Pengadaan
ix
Barang dan Jasa Pemerintah Daerah Kabupaten Sragen yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk mengikuti kegiatan perkuliahan sampai dengan penulisan tesis.
9. Sandy Prasetya Wibawa yang telah meluangkan waktu dan memberikan bantuan tenaga dan informasi selama mengikuti perkuliahan sampai dengan penulisan tesis.
10.Semua pihak yang memberikan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian penulisan tesis.
Mengingat bahwa tesis merupakan salah satu karya ilmiah yang bersifat objektif, maka untuk itu penulis menerima kritik dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kemajuan ilmu pengetahuan di masa mendatang.
Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarokatuhu
Surakarta, Januari 2018
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
NOTA PEMBIMBING I ... ii
NOTA PEMBIMBING II ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 4 C. Tujuan Penelitian ... 4 D. Manfaat Penelitian ... 4 E. Batasan Masalah ... 5 F. Keaslian Penelitian ... 5
BAB II KAJIAN TEORI... 6
A. Kajian Penelitian Terdahulu ... 6
B. Landasan Teori ... 9
1. Sampah ... 9
2. Pengelolaan Sampah ... 10
3. Timbulan Sampah ... 15
4. Infrastruktur Pengelolaan Sampah ... 17
5. Pembiayaan Pengelolaan Sampah... 18
6. Optimisasi ... 18
BAB III METODE PENELITIAN ... 21
A. Jenis Penelitian ... 21
xi
C. Teknik Pengumpulan Data ... 22
D. Teknik Analisis Data... 23
E. Tahapan Penelitian ... 23
F. Bagan Alir Penelitian ... 24
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 26
A. Prioritas Daerah Pelayanan ... 26
1. Penilaian Kriteria Fungsi dan Nilai Daerah... 26
2. Penilaian Kriteria Kepadatan Penduduk ... 28
3. Penilaian Kriteria Daerah Pelayanan ... 30
4. Penilaian Kriteria Kondisi Lingkungan... 29
5. Penilaian Kriteria Tingkat Pendapatan Penduduk ... 32
6. Penilaian Kriteria Tingkat Topografi ... 33
7. Penilaian Kerawanan Sanitasi Kecamatan ... 34
8. Penilaian Potensi Ekonomi Kecamatan... 35
9. Penilaian Total Prioritas Pelayanan ... 36
10.Urutan Prioritas Penambahan Daerah Pelayanan ... 37
B. Proyeksi Pertumbuhan Jumlah Penduduk ... 39
1. Metode Aritmatik ... 39
2. Metode Geometri ... 40
3. Metode Regresi linier ... 41
4. Standar Deviasi ... 44
5. Proyeksi Jumlah Penduduk ... 48
C. Proyeksi Peningkatan Timbulan Sampah... 51
1. Data Timbulan Sampah ... 51
2. Proyeksi Timbulan Sampah ... 54
3. Target Pengelolaan Sampah ... 58
4. Kapasitas Daya Tampung Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) ... 63
D. Biaya Operasional Dan Pemeliharaan Infrastruktur ... 64
1. Biaya Alat Pengumpul ... 64
2. Biaya Tempat Penampungan dan Pengolahan ... 64
3. Biaya Alat Pengangkut ... 65
E. Pemodelan Kinerja Infrastruktur ... 67
xii
2. Fungsi Tujuan ... 68
3. Fungsi Kendala ... 68
4. Batasan Variabel Kendala ... 70
5. Pemodelan Program Linier ... 74
F. Hasil Optimisasi Solusi Model ... 77
G. Analisis Sensitivitas ... 81 H. Slack or Surplus ... 82 BAB V PENUTUP ... 86 A. Kesimpulan ... 86 B. Saran ... 87 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kebijakan di Bidang Persampahan Kabupaten Sragen ... 3
Tabel 2.1 Skala Kepentingan Daerah Pelayanan ... 12
Tabel 2.2 Tipe Pemindahan Sampah ... 14
Tabel 4.1 Penilaian Kriteria Fungsi dan Nilai Daerah (1) ... 26
Tabel 4.2 Penilaian Kriteria Kepadatan Penduduk (2) ... 28
Tabel 4.3 Penilaian Kriteria Daerah Pelayanan (3) ... 29
Tabel 4.4 Penilaian Kriteria Kondisi Lingkungan (4) ... 30
Tabel 4.5 Penilaian Kriteria Tingkat Pendapatan Penduduk (5) ... 32
Tabel 4.6 Penilaian Kriteria Topografi (6) ... 33
Tabel 4.7 Penilaian Kerawanan Sanitasi Kecamatan ... 34
Tabel 4.8 Penilaian Potensi Ekonomi Kecamatan ... 35
Tabel 4.9 Penilaian Total Prioritas Pelayanan ... 36
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Jumlah Penduduk Metode Aritmatik ... 40
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Jumlah Penduduk Metode Geometri ... 41
Tabel 4.12 Perhitungan Metode Regresi Linier ... 42
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Jumlah Penduduk Metode Regresi Linier ... 43
Tabel 4.14 Standar Deviasi Hasil Metode Aritmatik ... 45
Tabel 4.15 Standar Deviasi Hasil Metode Geometri ... 46
Tabel 4.16 Standar Deviasi Hasil Metode Regresi Linier ... 47
Tabel 4.17 Proyeksi Jumlah Penduduk Tahun 2017-2021 ... 48
Tabel 4.18 Proyeksi Jumlah Penduduk Tahun 2022-2026 ... 49
Tabel 4.19 Komposisi Sampah Rumah Tangga ... 52
Tabel 4.20 Cara Penanganan Sampah Oleh Masyarakat ... 53
Tabel 4.21 Proyeksi Timbulan Sampah Tahun 2017-2021... 54
Tabel 4.22 Proyeksi Timbulan Sampah Tahun 2022-2026... 55
Tabel 4.23 Timbulan Sampah Prioritas Tahun 2017-2021 ... 56
Tabel 4.24 Timbulan Sampah Prioritas Tahun 2022-2026 ... 57
Tabel 4.25 Target Sampah Terangkut Tahun 2017-2021 ... 58
Tabel 4.26 Target Sampah Terangkut Tahun 2022-2026 ... 59
Tabel 4.27 Target Penanganan Sampah 3R Tahun 2017-2021 ... 60
xiv
Tabel 4.29 Jumlah Sampah Belum Terlayani Tahun 2017-2021 ... 62
Tabel 4.30 Jumlah Sampah Belum Terlayani Tahun 2022-2026 ... 62
Tabel 4.31 Biaya Gerobak Sampah (Rp/hari) ... 64
Tabel 4.32 Biaya Motor Sampah (Rp/hari) ... 64
Tabel 4.33 Biaya Kontainer Sampah (Rp/hari) ... 65
Tabel 4.34 Biaya TPS (Rp/hari) ... 65
Tabel 4.35 Biaya TPS 3R (Rp/hari) ... 65
Tabel 4.36 Biaya Armroll Truk(Rp/hari) ... 66
Tabel 4.37 Biaya Dump Truk (Rp/hari) ... 66
Tabel 4.38 Kapasitas Alat Pengumpul ... 70
Tabel 4.39 Kapasitas Tempat Penampungan dan Pengolahan ... 70
Tabel 4.40 Kapasitas Alat Pengangkut ... 71
Tabel 4.41 Daerah Pelayanan Pengelolaan Sampah ... 71
Tabel 4.42 Jarak Daerah Pelayanan Ke TPA ... 73
Tabel 4.43 Rencana Infrastruktur Pengelolaan Sampah Prioritas Daerah Pelayanan ... 78
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Daerah Layanan Persampahan Kabupaten Sragen ... 2
Gambar 2.1 Diagram Teknik Operasional Pengelolaan Persampahan ... 11
Gambar 2.2 Kegiatan Teknik Operasional Pengelolaan Sampah... 13
Gambar 3.1 Peta Administratif Kabupaten Sragen ... 21
Gambar 3.2 Bagan Alir Tahapan Penelitian ... 25
Gambar 4.1 Penilaian Tingkat Prioritas Daerah Pelayanan ... 37
Gambar 4.2 Peta Prioritas Daerah Pelayanan ... 39
Gambar 4.3 Hasil Metode Perhitungan Jumlah Penduduk ... 44
Gambar 4.4 Proyeksi Jumlah Penduduk Kabupaten ... 50
Gambar 4.5 Proyeksi Jumlah Penduduk Setiap Kecamatan ... 50
Gambar 4.6 Komposisi Sampah Rumah Tangga ... 52
Gambar 4.7 Cara Penanganan Sampah Oleh Masyarakat ... 53
Gambar 4.8 Target Pengelolaan Sampah Prioritas Daerah Pelayanan ... 62
Gambar 4.9 Target Pengelolaan Sampah Kecamatan Tahun 2026 ... 63
Gambar 4.10 Model Kinerja Infrastruktur ... 67
Gambar 4.11 Luas Daerah Pelayanan Pengelolaan Sampah ... 72
Gambar 4.12 Jarak Kecamatan Ke TPA ... 74
Gambar 4.13 Biaya Satuan Pengelolaan Sampah... 80
Gambar 4.14 Slack or Surplus Kendala Model Z... 82
Gambar 4.15 Perbandingan Biaya Pengumpulan 1 m3 Sampah Dengan Surplus Kendala Pengumpulan Sampah ... 83
Gambar 4.16 Perbandingan Biaya Penanganan 3R 1 m3 Sampah Dengan Surplus Kendala Penanganan 3R ... 84
Gambar 4.17 Perbandingan Biaya Pengangkutan 1 m3 Sampah Dengan Surplus Kendala Pengangkutan ... 84
Gambar 4.18 Perbandingan Biaya Pengangkutan 1 m3 Sampah Dengan Jarak Lokasi TPA ... 85
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
