kajian life cycle assessment (lca) untuk … · kajian life cycle assessment (lca) untuk perbaikan...
TRANSCRIPT
7/22/2011
1
Rahmanizar Maksum Yunianto2507100125
Dosen Pembimbing:Prof. Dr. Ir. Udisubakti Ciptomulyono, M. Eng. Sc
NIP. 195903181987011001
KAJIAN LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) UNTUK PERBAIKAN PRODUKSI AIR BERSIH DI INSTALASI
PENGOLAHAN AIR MINUM (IPAM) NGAGEL II PDAM SURABAYA DENGAN PENDEKATAN ANALYTIC
NETWORK PROCESS (ANP)
7/22/2011
2
7/22/2011
3
Latar Belakang
Air Bersih
Dampak Lingkungan
Life Cycle Assessment ANP
7/22/2011
4
Tujuan Penelitian
1. Mengetahui dampak lingkungan dari prosesproduksi air bersih di IPAM Ngagel II.
2. Mengetahui bagian proses produksi air bersih di IPAM Ngagel II yang memiliki dampak terbesar terhadap lingkungan.
3. Memilih suatu keputusan alternatif perbaikanaliran proses produksi air bersih di IPAM Ngagel II yang dapat mengurangi dampak lingkungan.
7/22/2011
5
Ruang Lingkup Penelitian
1. Hasil pengolahan air oleh IPAM Ngagel II digunakan untukair mandi dan mencuci.
2. Penelitian dilakukan mengacu pada data periode tahun2010.
3. Perbaikan proses pengolahan di IPAM Ngagel II berdasarkan teknologi eksisting.
1. Tidak terdapat perubahan kebijakan dalam proses pengolahanair bersih di IPAM Ngagel II selama periode penelitian.
2. Data yang berlaku dalam software SimaPro 7.1 berlaku diIndonesia.
3. Efisiensi proses yang akan diaplikasikan sama dengan dariefisiensi dalam software SimaPro 7.1
Batasan
Asumsi
7/22/2011
6
Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi dampak lingkungan yangditimbulkan dari proses produksi air bersih eksistingkepada pihak IPAM Ngagel II.
2. Memberikan alternatif perbaikan proses produksi airbersih sebagai upaya pengurangan dampak lingkungankepada pihak IPAM Ngagel II.
3. Memberikan rekomendasi alternatif perbaikan prosesproduksi air bersih yang dapat mengurangi dampaklingkungan.
7/22/2011
7
7/22/2011
8
Tinjauan Pustaka
Sumber Air
Pengolahan Air Bersih
Life Cycle Assessment
ANP
7/22/2011
9
7/22/2011
10
Metodologi Penelitian
7/22/2011
11
Cont’d..
7/22/2011
12
7/22/2011
13
Proses Pengolahan Air di IPAM Ngagel II
7/22/2011
14
Bahan Kimia yang Digunakan
Aluminium Sulfat (Al2(SO4)3)Aluminum sulfat campuran air yang digunakan sebanyak 130 kg/jam dengan kadar aluminium sulfat sebesar 15%. Sehingga aluminium sulfat yang digunakan sebanyak 19,5 kg/jam atau 468 kg/hari.
Gas Chlorine (Cl2)Berfungsi sebagai desinfektan yaitu untuk membunuhbakteri dan kuman-kuman yang terkandung dalam air. Chlorine yang digunakan sebanyak 7 kg/jam atau 168 kg/hari.
7/22/2011
15
Input Data Pompa Air Baku
Kapasitas dari IPAM Ngagel II adalah 1000 lt/dt, sehingga dalam sehari jumlah air baku yang diolah:= 1000 x 3600 x 24= 86.400.000 liter
Massa Jenis Air ( ) = Massa/ Volume (V)Massa = Massa Jenis Air ( ) x Volume (V)
= 1 gr/cm3 x 86.400.000 liter
= 86.400.000 Kg
Pompa yang tersedia di software SimaPro 7.1 dengan kapasitas 644.546 m3/tahun
Kapasitas 1 unit pompa air baku IPAM Ngagel II dalam setahun:275 lt/detik = 0,275 m3/detik = 8.672.400 m3/tahun.Kapasitas untuk 4 unit pompa = 34.689.600 m3/tahun. Sehingga input pompa dalam SimaPro sebesar:= 34.689.600 / 644.546 = 53,8 ~ 54 unit.
7/22/2011
16
Input Data Ruang Bahan Kimia
Pompa yang tersedia di software SimaPro 7.1 dengan kapasitas 644.546 m3/tahun
Kapasitas 1 unit pompa alum IPAM Ngagel II dalam setahun:52 lt/detik = 0,052 m3/detik = 1.639.872 m3/tahun.Kapasitas untuk 4 unit pompa = 6.559.488 m3/tahun. Sehingga input pompa dalam SimaPro sebesar:= 6.559.488 / 644.546 = 10,2 ~ 11 unit.
Pompa alum IPAM Ngagel II menggunakan daya sebesar 2,2 kW sehingga untuk menentukan energi yang diinputkan dalam SimaPro adalah:= 2,2 x 24 jam x 4 unit= 211,2 kWh
7/22/2011
17
Input Data Accelator (Variator)
Variator IPAM Ngagel II menggunakan daya sebesar 7,5 kW sehingga untuk menentukan energi yang diinputkan dalam SimaPro adalah:= 7,5 x 24 jam x 4 unit= 720 kWh
Kapasitas dari IPAM Ngagel II adalah 1000 lt/dt, sehingga dalam sehari jumlah air baku yang diolah:= 1000 x 3600 x 24= 86.400.000 liter
Massa Jenis Air ( ) = Massa/ Volume (V)Massa = Massa Jenis Air ( ) x Volume (V)
= 1 gr/cm3 x 86.400.000 liter
= 86.400.000 Kg
7/22/2011
18
Input Data Shipon (Injeksi Chlor)
Kapasitas 1 unit pompa pendorong chlor IPAM Ngagel II dalam setahun:2,7 lt/detik = 0,0027 m3/detik = 85.147 m3/tahun.Sehingga input pompa dalam SimaPro sebesar:= 85.147/ 644.546 = 0,132 ~ 1 unit.
Kapasitas dari IPAM Ngagel II adalah 1000 lt/dt, sehingga dalam sehari jumlah air baku yang diolah:= 1000 x 3600 x 24= 86.400.000 liter
Massa Jenis Air ( ) = Massa/ Volume (V)Massa = Massa Jenis Air ( ) x Volume (V)
= 1 gr/cm3 x 86.400.000 liter
= 86.400.000 Kg
7/22/2011
19
Input Data Pompa Air Distribusi
Kapasitas dari IPAM Ngagel II adalah 1000 lt/dt, sehingga dalam sehari jumlah air baku yang diolah:= 1000 x 3600 x 24= 86.400.000 liter
Massa Jenis Air ( ) = Massa/ Volume (V)Massa = Massa Jenis Air ( ) x Volume (V)
= 1 gr/cm3 x 86.400.000 liter
= 86.400.000 Kg
Pompa yang tersedia di software SimaPro 7.1 dengan kapasitas 644.546 m3/tahun
Kapasitas 1 unit pompa air baku IPAM Ngagel II dalam setahun:250 lt/detik = 0,25 m3/detik = 7.884.000 m3/tahun.Kapasitas untuk 4 unit pompa = 31.536.000 m3/tahun. Sehingga input pompa dalam SimaPro sebesar:= 31.536.000 / 644.546 = 48,93 ~ 49 unit
7/22/2011
20
Penggabungan Seluruh Input
7/22/2011
21
Hasil Pengolahan SimaPro 7.1 (Network)
7/22/2011
22
Hasil Pengolahan SimaPro 7.1 (Single Score)
7/22/2011
23
Penentuan Kriteria dan Sub-KriteriaAlternatif Perbaikan Proses Pengolahan Air
No Kriteria Keterangan Sub-Kriteria
Adaptasi Operator
Kompetensi Operator
Biaya Investasi
Biaya Maintenance
Jumlah Unit
Konsumsi Energi
Kemudahan Pengoperasian
Berkaitan dengan sumber daya manusia yang
menjalankan alternatif pengurangan dampak dari Pompa
IPAM Ngagel II. Baik dari tingkat adaptasi operator dan
juga kompetensi dari operator untuk melaksanakan
alternatif tersebut.
Berkaitan dengan mesin pengolahan yang digunakan
untuk membantu proses pengolahan air, terutama
pompa. Hal ini termasuk jumlah unit, konsumsi energi dan
tingkat kemudahan pengoperasian yang dibutuhkan untuk
tercapainya pengurangan dampak.
Sumber Daya Manusia
(SDM)1
Mesin Pompa3
Ekonomi
Berkaitan dengan finansial yang akan dianggarkan untuk
mendukung proses pengurangan dampak kinerja Pompa
IPAM Ngagel II. Hal ini termasuk biaya investasi dan juga
biaya maintenance yang akan dikeluarkan
2
7/22/2011
24
Network Hubungan Kriteria, Sub-Kriteria, dan Alternatif
7/22/2011
25
Input Data Network ANP kedalam software Super Decision
7/22/2011
26
Bobot Prioritas Kriteria dan Sub-Kriteria
Adaptasi Operator 0,0121
Kompetensi Operator 0,0979
Biaya Investasi 0,2025
Biaya Maintenance 0,0675
Jumlah Unit pompa 0,3965
Konsumsi Energi 0,1403
Kemudahan Pengoperasian 0,0732
Ekonomi
Mesin Pompa 0,61
Kriteria Sub-kriteria
SDM 0,11
0,27
7/22/2011
27
Perangkingan Alternatif (Synthetic Whole Model)
7/22/2011
28
Uji Sensitivitas
7/22/2011
29
7/22/2011
30
Analisa Network Pengolahan Air
Waste yang ditimbulkan daripengolahan air ini adalahprocess-specific burdens dansanitary landfill. Waste iniberasal dari pompa yangdigunakan pada IPAM Ngagel.
Hal ini disebabkan banyaknyapenggunaan pompa untukmengalirkan air baku, yaitu padapengambilan air baku,mengalirkan aluminium sulfat,dan juga proses distribusi kedalam konsumen.
7/22/2011
31
Analisa Single Score
Dari hasil analisis diatas, dapat diketahui bahwa penggunaan pompa air, terutamapada pompa air baku memberikan impact terbesar dibandingkan dengan lainnyayaitu sebesar 73 kPt.
Sehingga hal ini akan difokuskan menjadi goal pengurangan dampak lingkungan padametode ANP
7/22/2011
32
Analisa Pembobotan Kriteria dan Sub-Kriteria Alternatif
Sumber Daya Manusia (SDM)Nilai bobot kriteria SDM sebesar 0,11 merupakan urutan ketiga dalamperbandingan antar kriteria pengurangan dampak lingkungan di bagian pompa.
EkonomiMerupakan kriteria dengan urutan bobot prioritas kedua dalamperbandingan antar kriteria alternatif pengurangan dampak lingkungan di bagian pompa, yaitu 0,27.
Mesin PompaMerupakan kriteria dengan urutan bobot prioritas tertinggi dalamperbandingan antar kriteria pengurangan dampak, yaitu sebesar 0,61
7/22/2011
33
Analisa Perangkingan Alternatif
7/22/2011
34
Perbaikan dengan Alternatif Terpilih
Terjadi penurunan dampak yang semula bernilai 72 kPt menjadi 66 kPt. Hal ini disebabkan dengan banyaknya unit yang diinputkan ke dalam SimaPro yang pada awalnya 52 unit menjadi 49 unit. Dan juga besarnya energi yang dikeluarkan tereduksi dari 8640 kWh menjadi 7200 kWh.
7/22/2011
35
Analisa Uji Sensitivitas
7/22/2011
36
7/22/2011
37
Kesimpulan
1. Dari hasil analisa LCA pengolahan air IPAM Ngagel IIPDAM, proses yang memberikan dampak paling besaradalah proses pada pompa air baku sebesar 73 kPt.
2. Dari hasil pembobotan nilai kriteria diketahui bahwakriteria dengan tingkat prioritas terbesar adalah kriteriaMesin Pompa (0.61). Kemudian disusul berturut-turutadalah kriteria Ekonomi (0.27), dan SDM (0.011).
7/22/2011
38
3. Sedangkan dari 7 sub-kriteria, didapatkan sub-kriteriajumlah unit pompa sebagai nilai bobot terbesardengan nilai 0.3965. Kemudian disusul berturut-turutadalah sub-kriteria Biaya Investasi (0.2025) danKonsumsi Energi (0.1403).
4. Dari hasil pengolahan data menggunakan pendekatanANP, didapatkan bahwa rekomendasi alternatifpengurangan dampak pada bagian pompa yangoptimal untuk IPAM Ngagel II adalah PerubahanKapasitas Pompa.
5. Dari hasil uji alternatif, terjadi pengurangan dampakpada proses air baku yang semula 73 kPt menjadi 66kPt.
7/22/2011
39
Saran
1. Penelitian serupa dilakukan dengan membandingkanantara IPAM Ngagel dengan IPAM Karang Pilang.
2. Melakukan kajian LCA hingga proses konsumsi dimasyarakat.
3. Menggunakan metode MCDM lain untuk permasalahansejenis untuk kemudian dibandingkan hasilnya
7/22/2011
40
Daftar Pustaka
http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB2POLUTAN diakses pada tanggal 11 Maret 2011.
http://www.organisasi.org/penyebab_sebab_dan_akibat_pencemaran_lingkungan_pada_air_dan_tanah_kesehatan_lingkungan_ilmu diakses pada tanggal 10 Maret 2011.
Brans, J Pierre, and Mareschal Bertrand, 1986, How To Decide With PROMETHEE, ULB and VUB Brussels Free Universities
Ciptomulyono, U., 2000, Pengembangan Model Optimasi Keputusan Multi Kriteria MCDM (Multi Kriteria Decision Making) untuk Evaluasi dan Pemilihan Proyek, Institut Teknologi Sepuluh Nopember , Surabaya.
Degremont, 1979, Water Treatment Handbook, A Halsted Press Book, John Willey&Sons, New York.
Graedel, T.E., 1998, Streamlined Life-Cycle Assessment, Prentice Hall, New Jersey
Hennytasari, E., 2008, Pemilihan Alternatif Perbaikan Dampak Lingkungan Sektor Industri Potensial Di Jawa Timur Dengan Metode Economic Input-Output Life-Cycle Assessment (EIO-LCA) Dan Analytic Network Process (ANP), Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Surabaya.
Idawati, P., 2009, Perancangan Sistem Efisiensi AC (Air Conditioning) Pada Bangunan Dengan Menggunakan Pendekatan LCC (Life Cycle Cost) Dan Life Cycle Assessment (LCA), Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Surabaya.
7/22/2011
41
Kurniawan, M.,2007, Implementasi Life Cycle Assessment (LCA) Dan Pendekatan Electre III Untuk Penilaian Aspek Lingkungan Pada Proses Produksi Kikir (Files) Di PT. Jaykay Files Indonesia, Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Surabaya.
Lundin, M. & Morrison, G.M., 2002, A Life Cycle Assessment Based Procedure For Development Of Enviromental Sustainability Indicators For Urban Water Systems, Urban Water, Vol 4, pp. 142-152.
Mutiara,S. 2009, Implementasi Life Cycle Assessment (LCA) Dengan Integrasi Pendekatan ANP Dan BOCR Untuk Pengembangan Green Supply Chain Produk Bogie Di PT.Barata Indonesia, Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Surabaya.
Realis, D., 2008, Aplikasi Metode Fuzzy-Data Envelopment Analysis (Fuzzy-DEA) Untuk Menganalisa Efisiensi PDAM Surabaya Dan PDAM Sidoarjo, Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Surabaya.
Saaty, T. L., 1994, Fundamentals of Decision Making and Priority Theory with The Analytic Hierarchy Process, Pittsburg RWS Publications.
Tabucanon, Mario T. 1988. Multiple Criteria Decision Making in Industry. International Journal of Industrial Engineering.
U.S Environmental Protection Agen Science Applications International Corporation. LCAccess – LCA 101.2001. http://www.epa.gov/ORD/NRMRL/lcaccess/lca101.htm diakses pada 11 Maret 2011