Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah: Studi Kasus Industri Polipropilena Pt. Tripolyta Indonesia, Tbk

POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI

KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA

PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK

ANDINA BUNGA LESTARI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains pada

Program Studi Pengelolaan Sumber Daya alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah : Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan mau pun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Januari 2009

Andina Bunga Lestari NIM P051060071

ABSTRACT

ANDINA BUNGA LESTARI. The Potential of Wastewater Reuse: Case Study of Polypropylene Industry at PT. Tripolyta Indonesia, Tbk. Under direction MUHAMMAD ROMLI, SUPRIHATIN and ARION SAID.

Water is the most important thing in industry, including polypropylene industry. The problem of water crisis that can happen in Indonesia must be anticipated by minimizing water usage in industry. One way to minimizing water use, is by reuse wastewater. In polypropylene industry wastewater reuse can be done in PCW unit. This research work would reuse a wastewater from outlet of PCW unit to be reuse again as a demineral water. The demineral water would be used again in PCW unit. The result showed that reused water can be effected by filtration method. The material of filter is metal, and the porous size is 13 μm. This method can minimizes water used 42.7%, minimizes chemical used 42.7% and electricity it is uses 41.6%. This treatment also can reduce dust 14.08 kg/day. In this research work the technology recommended is press filter technology.

RINGKASAN

ANDINA BUNGA LESTARI. Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah: Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk. Dibimbing oleh MUHAMMAD ROMLI, SUPRIHATIN dan ARION SAID.

Plastik merupakan salah satu produk yang penggunaannya cukup besar di Indonesia. Bahan baku pembuat plastik adalah biji plastik. Salah satu jenis biji plastik yang digunakan pada berbagai produk adalah polipropilena. Permintaan polipropilena di Indonesia pada tahun 2010 diperkirakan sebesar 1 juta ton. Komponen yang digunakan dalam jumlah besar adalah air. Air yang digunakan sebagian besar merupakan air demineral (air bebas mineral).

Menurut BPPT kota - kota besar di Indonesia mulai kekurangan air bersih (BPPT 2008). Apabila kondisi ini terus dibiarkan berlangsung tanpa dilakukannya upaya pengelolaan yang berkelanjutan, dikhawatirkan pada tahun-tahun mendatang pasokan air bersih untuk kebutuhan sehari-hari tidak terpenuhi. Karena air merupakan sumberdaya alam yang sangat dibutuhkan bukan hanya oleh industri, namun juga oleh masyarakat, oleh sebab itu industri yang menggunakan air dalam jumlah yang cukup besar harus mengambil langkah-langkah penghematan pengunaan air, agar air dapat dimanfaatkan dengan seoptimal dan seminimal mungkin. Permasalahan di atas dapat diatasi salah satunya dengan menggunakan kembali limbah cair pada berbagai industri yang menggunakan air dalam jumlah banyak, seperti industri penghasil polypropylene. Salah satu perusahaan penghasil polypropylene terbesar di Indonesia ialah PT. Tripolyta Indonesia Tbk (TPI). Penghematan penggunaan air dapat dilakukan dengan cara melakukan penggunaan kembali limbah cair.

Tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan efisiensi penggunaan air melalui usaha reuse terhadap limbah cair. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik air limbah, membuat alternatif reuse air limbah, menganalisis kelayakan dari aspek analisis biaya, teknis/teknologi dan lingkungan dan memberi masukan pada kebijakan perusahaan pada penggunaan air. Penelitian dilakukan di PT. TPI, Tbk.Cilegon-Banten.

Metode pengumpulan data meliputi tiga tahapan, yaitu : (1)Karakterisasi Limbah Cair Faktor fisik dan kimia yang dianalisa: Debit, suhu, pH, Konduktifitas, Total Suspended Solid (TSS) dan Silika (SiO2). (2) Analisis Teknik dan teknologi pengolahan limbah yang diperoleh melalui studi pustaka dan (3) Percobaan Filtrasi

Hasil karakterisasi limbah cair selama 24 jam menunjukkan waktu tidak mempengaruhi nilai pH. Nilai Konduktivitas, TSS dan kadar silika menunjukkan peningkatan pada setiap waktu pengamatan, dikarenakan penumpukan dust yang menyebabkan peningkatan nilai tersebut. Saringan yang paling sesuai digunakan pada penelitian ini adalah saringan dengan ukuran 13μm. Hasil pencampuran antara limbah cair dan air demineral menunjukkan penurunan nilai konduktivitas, nilai tertinggi adalah 8.5 μs/cm dan nilai terendah 5.8 μs/cm.Perbandingan yang digunakan yaitu perbandingan 5:1. Penghematan dari segi lingkungan (pada perbandingan 5:1) meliputi : penghematan penggunaan air sebesar 42.7% Penghematan penggunaan bahan kimia sebesar 42.7%. Penghematan penggunaan listrik sebesar 41.6%. Pengurangan pembuangan beban limbah padat ke lingkungan 14.08 kg/hari dengan nilai ekonomi Rp.1 798 595. Penghematan dari segi ekonomi sebesar Rp. 643,507,370/tahun (39.13%).

Pada penelitian ini terdapat dua alternatif jenis alat penyaring yaitu bag filter yang membutuhkan investasi sebesar Rp.281,974,000 dengan nilai payback period selama 7 bulan dan alternatif ke-2 Press filter memerlukan investasi sebesar Rp.506 528 000 dengan nilai payback period selama 1 tahun 2 bulan.

Pada penelitian ini direkomendasikan menggunakan alat Press filter, karena alat ini lebih mudah dan praktis dari segi pengelolaan. Perbandingan antara air limbah dan air demineral yang digunakan sebesar 5:1. Pemilihan perbandingan 5:1 dinilai lebih menguntungkan dari segi ekonomi, serta telah memenuhi kriteria air demineral yang dibutuhkan.

©

_{Hak cipta Milik IPB, Tahun 2009}

Hak cipta dilindung Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penulisan laporan, penulisan kritik atau peninjauan suatu masalah;

dan pengutipan tersebut tidak merudikan kepentingan yang wajar oleh IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun

POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI

KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA

PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK

ANDINA BUNGA LESTARI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains pada

Program Studi Pengelolaan Sumber Daya alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2009

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang telah dilaksanakan sejak bulan April 2008 ini adalah Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah : Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Muhammad Romli, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Dr.Ir. Suprihatin, Dipl.Eng dan Dr. Arion Said, DEA selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pimpinan dan Staff PT. Tripolyta Indonesi,Tbk di Cilegon, Banten. Terima kasih kepada orang tua dan kakak tercinta atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung pada Tanggal 3 Oktober 1982 dari Bapak H.Muhamad Effendi Husein dan Ibu Jitinder Effendi (Alm). Penulis merupakan anak kedua dari dua orang bersaudara. Tahun 2000 penulis lulus dari SMU Negeri 4 Bandung dan pada tahun yang sama lulus seleksi ujian masuk Universitas Pendidikan Indonesia Jurusan Biologi Program Biologi Lingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan lulus pada tahun 2005.

Pada tahun 2006 penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan bidang minat Pencemaran Lingkungan.

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang... 1.2 Kerangka Pemikiran... 1.3 Perumusan Masalah... 1.4 Tujuan Penelitian... 1.5 Manfaat Penelitian... 1.6 Ruang Lingkup Penelitian... II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Plastik... 2.2 Polipropilene... 2.3 Bahan Campuran... 2.4 Bahan Baku Penunjang... 2.5 Limbah Cair... 2.6 Limbah Cair Industri... 2.7 Teknologi Pengolaha Air... 2.8 Minimalisasi Limbah... 2.9 Proses Penggunaan Air di PT.TPI... 2.10 Proses Pengolahan Air di PT.TPI... 2.11 Limbah Limbah Cair PT.TPI... III. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

3.1 PT. Tri Polyta Indonesia Tbk... 3.2 Visi dan Misi Perusahaan... 3.2.1 Visi... 3.2.2 Misi... 3.3 Tujuan... 3.4 Sejarah Perkembangan Perusahaan... 3.5 Lokasi dan Tata Letak Pabrik... 3.6 Struktur Organisasi... 3.7 Produk Yang Dihasilkan... IV. METODE PENELITIAN

4.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 4.2 Rancangan Penelitian... 4.2.1 Jenis dan Sumber Data... 4.2.2 Metode Pengumpulan Data... 4.2.3 Analisis Data... V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Karakterisasi Limbah Cair... .i iii iv .v .1 .2 .4 .6 .6 .6 .8 .8 10 11 14 16 17 20 21 22 27 29 30 30 30 31 31 32 33 34 37 37 37 37 40 43

5.2 Teknik dan Teknologi Pengolahan Limbah... 5.3 Tahapan Filtrasi... 5.3.1 Model Alat Penyaring... 5.3.2 Aspek Lingkungan... 5.4 Aspek Ekonomi... VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan... 6.2 Saran... 6.3 Rekomendasi... DAFTAR PUSTAKA………... LAMPIRAN………...…....….

48 53 61 65 70 74 75 75 76 78

DAFTAR TABEL

Halaman 1. Katalis Yang Digunakan di PT.TPI...

2. Klasfikasi Produk Berdasarkan Grade... 3. Hasil Pengamatan Sifat Fisik dan Kimia Tahapan Pra Penelitian... 4. Tipe Membran Filter... 5. Parameter Air Demineral PT.TPI... 6. Hasil Pengamatan Nilai pH... 7. Hasil Pengamatan Nilai Konduktivitas... 8. Hasil Pengamatan Kadar Silika... 9. Hasil Pengamatan Nilai TSS... 10. Nilai Konduktivitas Hasil Pencampuran Air Limbah dan Air

Demineral... 11. Debit Air Berdasarkan Ukuran Teori... 12. Spesifikasi Bag Filter... 13. Spesifikasi Press Filter... 14. Penggunaan Air PT.TPI Tahun 2007... 15. Penghematan Pengunaan Air... 16. Penghematan Pengunaan Bahan Kimia... 17. Jumlah Dust Yang Dapat Tersaring... 18. Nilai Ekonomi Dust Yang Berdasar Ukuran Saringan... 19. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse

(Perbandingan 2:1)... 20. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse

(Perbandingan 5:1)... 21. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse

(Perbandingan 9:1)... 22. Investasi Penerapan Reuse Air Alternatif 1... 23. Investasi Penerapan Reuse Air Alternatif 2...

14 35 44 51 53 53 55 56 58 60 61 63 64 66 67 68 70 70 71 71 72 72 73

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Diagram Alir Kerangka Pemikiran Penelitian... 2. Diagram Alir Perumusan Masalah... 3. Neraca Pengunaan Air di PT.TPI... 4. Rata-Rata pH Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam

(Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 5. Rata-Rata Konduktivitas Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap

3 Jam (Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 6. Rata-Rata Silika Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam

(Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 7. Rata-Rata TSS Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam

(Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 8. Hasil Pengamatan Nilai pH... 9. Hasil Pengamatan Nilai Konduktivitas... 10. Hasil Pengamatan Kadar Silika ... 11. Hasil Pengamatan Nilai TSS ... 12. Diagram Penerapan Model Reuse Air Pada Unit PCW (Alternatif 1)... 13. Diagram Penerapan Model Reuse Air Pada Unit PCW (Alternatif 1)...

..3 ..5 22

44

44

45

46 53 55 56 58 61 63

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1 Diagram Penggunan Air di PT.Tripolita Indonesia Tbk...

Lampiran 2 Diagram Proses Produksi PT.Tripolyta Indonesia Tbk... Lampiran 3 Proses Pembentukan Air Demin Dan Skema Pembentukan Air Demineral... Lampiran 4 Peta Lokasi Pt.Tripolyta Indonesia Tbk... Lampiran 5 Data Hasil Pengamatan pH Pada Tahapan Prapenelitian... Lampiran 6 Data Hasil Pengamatan Konduktivitas Pada Tahapan

Prapenelitian... Lampiran 7 Data Hasil Pengamatan Silika Pada Tahapan Prapenelitian... Lampiran 8 Data Hasil Pengamatan TSS Pada Tahapan Prapenelitian... Lampiran 9 Foto Foto... Lampiran 10 Foto- Foto Saringan... Lampiran 11 Alat Bag Filter... Lampiran 12 Alat Rotary Drum Filter... Lampiran 13 Besarnya Konsumsi Listrik Pada Proses Deminerasasi... Lampiran 14 Biaya Pembuatan Air Demineral... Lampiran 15 Data Hasil Pengamatan Tahapan Penelitian... Lampiran16 Hasil Analisis One Way Anava dan Kruskal Wallis Untuk Data

Pada Tahapan Karakterisasi Limbah Dengan Mengunakan Software SPSS 16.00... Lampiran 17 Hasil Analisis Two way Anava Untuk Data Pada Tahapan Filtrasi Dengan Mengunakan Software SPSS 16.00...

78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Plastik merupakan salah satu produk yang penggunaannya cukup besar di Indonesia, diantaranya adalah sebagai produk yarn, fiber, pembungkus berbagai produk dalam kemasan, produk - produk rumah tangga dan pada berbagai produk lainnya. Bahan baku pembuat plastik adalah bijih plastik. Salah satu jenis bijih plastik yang digunakan pada berbagai produk adalah polipropilena (CH2CH(CH3))n. Permintaan polipropilena di Indonesia pada

tahun 2010 diperkirakan sebesar 1 juta ton (Laporan tahunan PT. Tripolyta Indonesia Tbk, 2000).

Salah satu komponen yang digunakan dalam jumlah besar pada proses produksi industri polipropilena adalah air. Selain digunakan untuk berbagai kebutuhan domestik, air digunakan pada Unit Utillity (proses pembuatan H2, Regeneration exchanger, boiler) dan pada Unit

Proses PCW (Pellet Cooling Water). Air yang digunakan sebagian besar merupakan air demineral (air bebas mineral), yang memerlukan proses demineralisasi untuk mendapatkannya (Lampiran 3).

Air merupakan sumberdaya alam yang tidak tak terbatas. Kebutuhan air masyarakat semakin meningkat dan ketersediaan air bersih di kota - kota besar semakin berkurang. Permasalahan ini disebabkan oleh berbagai faktor seperti pencemaran, penggundulan hutan, kegiatan pertanian yang mengabaikan kelestarian lingkungan dan berubahnya fungsi daerah-daerah tangkapan air (BPPT, 2008).

Apabila kondisi ini terus dibiarkan berlangsung tanpa dilakukannya upaya pengelolaan yang berkelanjutan, dikhawatirkan pada tahun-tahun mendatang defisit air akan semakin besar sehingga tidak terpenuhinya pasokan air bersih untuk kebutuhan sehari-hari, air perkotaan, industri, pertanian dan sebagainya. Selain itu dapat menimbulkan masalah lingkungan yang sulit

ditanggulangi seperti pencemaran air dan sumber air yang semakin parah, intrusi air laut, dan meluasnya land subsidence (Hehanussa et.al, 2004).

Karena air merupakan sumberdaya alam yang sangat dibutuhkan bukan hanya oleh industri, namun juga oleh masyarakat, maka diperlukan langkah-langkah penghematan pengunaan air, agar air ketersediannya tetap terjaga. Permasalahan di atas dapat diatasi salah satunya dengan menggunakan kembali air limbah pada berbagai industri yang menggunakan air dalam jumlah banyak, seperti industri penghasil polipropilena.

Salah satu perusahaan penghasil polipropilena terbesar di Indonesia ialah PT. Tripolyta Indonesia, Tbk (PT.TPI). Penghematan penggunaan air di PT. TPI dapat dilakukan dengan cara melakukan penggunaan kembali (reuse) air limbah.

1.2 Kerangka Pemikiran

Air merupakan sumberdaya alam yang vital diperlukan oleh makhluk hidup. Sebagian besar industri sangat membutuhkan air dalam proses produksinya. Keterbatasan ketersediaan air bersih merupakan hambatan bagi berbagai pihak, termasuk PT. TPI yang memperoleh air dengan cara membeli. Keterbatasan ketersediaan air di kemudian hari harus disadari dan diantisipasi sejak dini untuk mempertahankan keberlangsungan pembangunan dan kegiatan industri yang berkesinambungan.

Kegiatan penghematan penggunaan air dalam hal ini adalah reuse (penggunaan kembali) yang dapat diterapkan di PT. TPI yaitu penggunaan kembali air limbah yang biasanya dibuang ke laut. Kegiatan ini harus mendapatkan dukungan dari elemen kebijakan pemerintah dan pihak perusahaan serta kemampuan karyawan. Layak atau tidaknya kegiatan tersebut ditinjau dari aspek teknologi, finansial dan lingkungan, sehingga berdampak positif bagi kesinambungan pabrik bijih plastik polipropilena yang akhirnya mendatangkan

keuntungan finansial, sosial dan lingkungan. Diagram kerangka pemikiran dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram alir kerangka pemikiran penelitian

1.3 Perumusan Masalah

PT. TPI merupakan salah satu produsen bijih plastik polipropilena terbesar di Indonesia. Secara keseluruhan kapasitas produksi sebesar 360.000 sampai dengan 380.000 ton bijih plastik per tahun, tergantung pada kombinasi jenis yang diproduksi (PT. Tripolyta Indonesia Tbk, 2007).

Salah satu komponen yang dibutuhkan dalam proses produksinya adalah air. Berdasarkan neraca kebutuhan air PT. TPI diketahui bahwa kebutuhan air sebanyak 27 m3/jam yang digunakan untuk seluruh kegiatan operasional pabrik. Air yang digunakan dalam jumlah yang tidak sedikit ini diperoleh dengan cara membeli dari PT. Peteka Karya Tirta (PKT).

Berkurangnya persediaan

Air Limbah

Keberlanjuta n Usaha

Pencemaran Lingkungan Penggunaan kembali

air limbah Ekonomi

Teknik

Keuntunga n Keuntungan

Finansial

Keuntunga n Sosial Penghematan Penggunaan

Air yang dibutuhkan pada unit proses PCW adalah air demineral, hingga dibutuhkan proses demineralisasi terlebih dahulu sebelum digunakan, yaitu proses penghilangan atau pengurangan mineral-mineral yang terkandung di dalam air. Proses demineralisasi membutuhkan biaya yang besar, dikarenakan membutuhkan energi (listrik) serta penggunaan bahan kimia (HCl dan NaOH). Unit proses PCW menghasilkan sisa buangan berupa air limbah dan limbah padat. Air limbah yang telah memenuhi baku mutu lingkungan dibuang ke outlet (laut). Air limbah yang dibuang masih bercampur dengan limbah padat berupa dust (serpihan bekas pemotongan pelet polipropilena). Apabila tidak dilakukan pengolahan limbah padat yang berupa dust dapat menimbulkan pencemaran lingkungan.

Agar air limbah dapat di reuse sebagai air demineral, maka harus memenuhi

kualitifikasi air demineral. Menurut Metcalf dan Eddy (1991) dan CUSIWWC (2005) analisis terhadap air limbah yang akan di reuse melalui tahapan penyiapan teknologi yang dapat digunakan. Selain itu juga perlu dilakukan evaluasi kelayakan finansial, lingkungan dan teknis/teknologi.

Berdasarkan uraian diatas maka terdapat beberapa pertanyaan penelitian, yaitu: 1. Bagaimanakah karakteristik air limbah dilihat dari aspek fisik dan kimia?

2. Perlakuan (treatment) apakah yang dapat diterapkan dalam reuse penggunaan air? 3. Bagaimanakah penerapan alternatif reuse tersebut ditinjau dari aspek kelayakan teknis /

teknologi, finansial dan lingkungan?

Diagram alir perumusan masalah dapat dilihat pada Gambar 2.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan efisiensi penggunaan air di PT. TPI melalui usaha reuse terhadap air limbah, sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah:

1. Mengukur kualitas air limbah. 2. Mencari alternatif reuse air limbah.

3. Menganalisis kelayakan dari aspek Analisis Biaya, teknis/teknologi dan lingkungan. 4. Memberi masukan pada kebijakan perusahaan pada penggunaan air.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Memberi masukan pada pihak manajemen PT. TPI, Tbk pada khususnya dan industri bijih plastik pada umumnya mengenai alternatif reuse air limbah yang mungkin diterapkan pada industri ini.

Gambar 2 Diagram alir perumusan masalah Evaluasi Kelayakan Finansial, Teknis/Teknologi dan Input Bahan Baku:

• Propilen

• Etilen

• H2

Katalis

Steam naftah

Polipropilena

Resin Degas Bin

(fase cair) Zat

Unit Pellet cooling water (PCW) Air Tanah HCl dan NaOH Air Pellet Polipropilen a Limbah : •Cair •Padatan (dust)

Pencemaran Lingkungan Penggunaan Kembali

Demineraleralisa si unit

2. Perbaikan kualitas lingkungan dengan melakukan penghematan penggunaan sumberdaya air melalui proses reuse.

1.6 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini merupakan studi kasus pada industri polipropilena dengan penetapan PT. TPI sebagai kesatuan dari kegiatan produksi yang dilakukan dengan ruang lingkup penelitian meliputi :

1. Karakterisasi air limbah meliputi : pH, konduktifitas, TSS dan kandungan silika. 2. Melakukan identifikasi alternatif reuse air limbah.

3. Melakukan pengolahan air limbah dengan filtrasi.

4. Membandingkan air hasil pengolahan dengan air demineral. 5. Melakukan analisis kelayakan lingkungan, teknis dan ekonomi.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Plastik

Plastik adalah material yang komponen utamanya merupakan senyawa kromolekul organik. Material ini dapat dibentuk atau mengalami perubahan pada kondisi tertentu seperti panas dan tekanan. Plastik juga bisa disebut dengan polimer, yang berasal dari kata “Poly” yang berarti banyak dan “meros” yang berarti bagian (Karian H, 2003).

Secara garis besar plastik dibedakan menjadi termoplastik yang memiliki sifat mudah meleleh dan mengembang pada berbagai pelarut. Jenis kedua adalah termoset yaitu plastik yang memiliki sifat keras karena terjadinya ikat silang antara molekulnya, rapat dan sukar menggembang. Jenis terakhir adalah elastomer yaitu salah satu jenis plastik yang memiliki sifat tidak dapat meleleh dan larut namun dapat mengembang.

2.2 Polipropilena

Polipropilena adalah suatu jenis polimer alifatik jenuh (rantai lurus, tanpa ada ikatan rangkap pada atom karbon) dari golongan poliolefin (berasal dari gas hasil cracking minyak bumi) (Harrison, 2007).

Secara bahasa, polipropilena berasal dari kata poly yang berarti banyak dan propylene yang berarti senyawa hidrokarbon yang memiliki atom karbon berjumlah tiga dan atom hidrogen berjumlah enam dengan satu ikatan rangkap pada atom karbonnya dengan rumus molekul (CH2CH(CH3))n.

Seperti polimer pada umumnya, polipropilena merupakan penghambat panas dan listrik yang baik, bahan relatif ringan dan mudah di bentuk. polipropilena memiliki ketahanan kimia yang baik dan ketahanan terhadap fatik, termasuk keretakan tegangan akibat lingkungan. polipropilena memiliki kejernihan translucent (pertengahan antara tembus padang dan

berkabut). polipropilena merupakan material dengan perbandingan kekuatan dengan berat jenis paling tinggi diantara material-material lain, sehingga sifat ini menyebabkan polipropilena menjadi polimer yang banyak digunakan.

Polipropilena merupakan polimer termoplastik, artinya polimer yang apabila dipanaskan pada temperatur tertentu dapat meleleh. Sifat termoplastik ini menyebabkan polipropilena dapat diproses dengan pemanasan sampai temperatur lelehnya kemudian dapat dibentuk dan setelah pemakaian dapat didaur ulang kembali menjadi produk baru.

Polipropilena merupakan polimer semi kristalin, yang terdiri atas dua bagian, yaitu fase kristalin dan fase amorf. Fase kristalin adalah bagian dimana rantai-rantai molekul polipropilena tersusun secara teratur, sedangkan fase amorf adalah bagian dimana rantai molekul tersusun secara acak dan tidak beraturan. Fase kristalin memiliki berat jenis lebih berat dari fase amorf. Fase kristalin memberikan kekuatan, kekakuan dan kekerasan pada polipropilena, namun sisi lain fase kristalin juga menyebabkan polipropilena menjadi lebih getas hingga mengurangi kekuatan dan mudah pecah terutama pada temperatur rendah. (Anonim, 2007).

Polipropilena diperoleh dari bahan baku berupa propilen yang diperoleh dari hasil perengkahan steam nafta dan gas oil pada temperatur 700 - 950 oC. Hingga dihasilkan propilena dengan spesifikasi (kemurnian bahan kimia 90 - 95%) sebanyak 2 - 5%. Untuk menjadi propilena dengan spesifikasi polimerisasi maka propilena tersebut harus dimurnikan hingga 99.5%. Kebutuhan propilena tergantung pada permintaan pasar. Rasio antara laju konsumsi propilena dengan laju produksi polipropilena sebesar 1.01 – 1.05 (Tripolyta Indonesia , Tbk, 2007).

Untuk memperoleh kemampuan pemprosesan perlu dilakukan penambahan bahan campuran yang dilakukan saat plastik masih dalam bentuk mentahnya. Hal utama dalam penambahan bahan campuran adalah aditif. Aditif digunakan untuk memberi pengaruh terhadap hasil pengolahan. Kemudian hasil pengolahan diubah dari plastik mentah ke bentuk atau ukuran tertentu untuk diproses selanjutnya. Bentuk dan ukuran yang dihasilkan secara fisik berbentuk seperti butiran (granula).

Contoh dari aditif adalah antioksidan, memberi efek tahan terhadap oksidasi, pigmen, memberi warna plastik, platicizers, menurunkan modulus elastis. Bahan mentah plastik biasanya berupa granula, bubuk atau cairan yang kemudian dimasukan dalam produk setengah jadi. Pada tahapan inilah biasanya terjadi pencampuran dan diproses sesuai dengan kebutuhan untuk aplikasi berupa lembaran plastik, film tabung dll. Produk akhir biasanya berupa plastik hasil cetakan dengan alat injection molding.

2.4Bahan Baku Penunjang

Bahan baku penunjang yang digunakan pada proses pembentukan polipropilena adalah sebagai berikut:

- Hidrogen (H2)

Hidrogen digunakan sebagai pengendali melt flow produk atau dikenal sebagai pengakhir dalam reaksi pembentukan rantai sehingga polipropilena dapat diperoleh dengan berat dan panjang rantai tertentu. Polipropilena yang dihasilkan dengan melt flow tinggi membutuhkan hidrogen dalam jumlah yang sedikit.

Hidrogen juga digunakan dalam regenerasi bejana deoxo nitrogen dan etilen serta hidrogenerasi pemisahan MAP (Metil Asetilen Propadien) pada sistem pemurnian propilena. 2. Nitrogen

Nitrogen yang digunakan dibagi menjadi dua macam yaitu nitrogen bertekanan tinggi (40 kg/cm2) dan nitrogen bertekanan rendah (7.8 kg/cm2). Nitrogen bertekanan tinggi digunakan dalam sistem reaksi (untuk menjaga kestabilan tekanan dan temperatur di dalam reaktor dan sebagai gas pembawa katalis pada reaktor) dan sistem pemurnian propilena, sedang nitrogen bertekanan rendah digunakan untuk sistem aditif, slurry feed tank, pembawa propilena dalam vent recovery system dan pada roses resin degassing. Nitrogen digunakan karena bersifat inert (tidak bereaksi) sehingga tidak mengganggu jalannya reaksi polimerisasi. 3. Katalis

Katalis digunakan untuk reaksi polimerisasi pada fase gas. Kataliss berbentuk bubuk padatan kuning muda yang dilarutkan dalam minyak mineral putih. Komponen utama katalis adalah senyawa TiCl4 dan MgCl2 dalam bentuk partikel padat. Minyak membantu melindungi

kontak dengan udara luar dan juga berfungsi sebagai zat pembawa sehingga katalis dapat dipompa ke dalam reaktor. Produktivitas dari katalis tergantung dari suhu, jenis kokatalis, laju deaktivasi dan perbandingan antara kokatalis dan umpan.

4. Kokatalis

Kokatalis berfungsi sebagai pembentuk komplek katalis aktif yang dapat mempermudah terjadinya polimerisasi. Kokatalis yang digunakan adalah TEAL (Tri etil Alumunium) yang terdiri atas tri etil alumunium, tri-n-propil almunium, tri-n-butil alumunium, tri isobutil almunium, Almunium dan Clorine serta hibrisa dalam bentuk AlH3,

CH4, etilena dan isobutilena.

TEAL berfase cair pada suhu ruangan, bening, tidak berwarna, titik didih 186oC dan titik beku -58oC. Kokatalis sangat berpengaruh terhadap produktivitas katalis. Reaksi antar kokatalis dan katalis membentuk logam aktif yang memungkinkan terjadinya polimerisasi. 5. Selectivity Control Agent (SCA)

Digunakan sebagai pengatur kecenderungan terhadap rantai isotaktik dalam polimer dengan cara menghambat sisi aktif katalis yang menghasilkan resin ataktik yang tidak diinginkan secara selektif. Karena adanya efek racun ini maka SCA dapat menurunkan produktivitas katalis.

6. Etilena

Digunakan dalam pembuatan baik kopolimer acak maupun impact blok. Terkadang etilena dalam jumlah kecil juga digunakan untuk membuat produk homopolimer agar diperoleh produk yang lebih baik. Penambahan etilena akan menghasilkan produk yang lebih jernih dan memiliki kekuatan impact yang lebih baik.

7. Aditif

Penggunaan aditif dalam industri plastik pada saat ini sangat penting. Selain berguna menjaga kondisi plastik itu sendiri, aditif mampu mengubah sifat-sifat asli plastik yang ingin diproses lebih lanjut. Aditif menjadi berkembang karena aditif sangat berperan dalam perencanaan produk plastik. Wujud fisik aditif bermacam-macam sesuai dengan kebutuhan. Aditif dibagi menjadi 3 bagian yaitu padatan, cairan dan gas. Aditif yang digunakan di PT.TPI berfase padat. Umumnya aditif harus memiliki syarat sebagai berikut:

- Efisien dalam fungsi - Stabil

- Tidak beracun, berbau dan berasa - Efisien dari segi ekonomi

Dalam proses pengolahan plastik polipropilena aditif yang ditambahkan adalah oksidan, organik peroksida, anti slip agent, filler, penjernih, nucleating agent, penghalang asam.

Beberapa katalis yang digunakan di PT.TPI adalah: Tabel 1 Katalis yang digunakan di PT.TPI

Jenis Nama Fungsi

Aceptor Calsium Stearate Zinc

Oxide

Menetralisir residu katalis yang bersifat asam dan dapat menyebabkan korosi.

Anti Block Agent Celite White Mist Mencegah produk plastik menempel.

Anti Oxidant Irganox 1010 Mencegah terjadinya

oksidasi rantai polimer dan berwarna kuning.

Clarifying Agent Millad 3988 Membuat produk lebih

jernih.

Heat stabilizer Everfost-168 Mencegah degradasi

akibat panas dan udara.

Lubricant Arcawax C Pelicin saat molding.

Slip Agent Ecucamid Membuat produk lebih

licin.

UV Stabilizer Cysorb UV-346 Mencegah kerusakan

akibat sinar matahari.

Nucleating Agent Millad 3905 Untuk produk yang

aplikasinya banyak mengalami benturan

Aditif ditambahkan pada resin sebelum pelletizing, tergantung pada kegunaan akhir dari polipropilena yang diproduksi dan grade polipropilena yang diinginkan. Diagram proses produksi di PT. TPI, Tbk dapat dilihat pada Lampiran 2.

2.5 Limbah Cair

Setiap proses produksi pasti menghasilkan sisa buangan berupa limbah. Limbah adalah bahan sisa pada suatu kegiatan atau proses produksi. Limbah dapat berupa padatan, cairan atau gas. Berdasarkan jenis pencemarnya limbah cair dapat diklasifikasikan menjadi limbah cair dengan pencemar bersifat fisik, kimia dan biologi (NRC Committee, 2005). Air dapat dikatakan sebagai limbah pencemar apabila terdapat perubahan jumlah padatan, warna, bau, rasa, konduktivitas, turbiditas dan temperatur (Tebbut, 1998). Temperatur menunjukan derajat atau tingkat panas air limbah yang ditunjukan kedalam skala-skala. Temperatur

merupakan parameter yang penting dalam pengoperasian unit pengolahan limbah, karena berpengaruh terhadap proses biologi dan fisika.

Bau merupakan parameter yang subjektif. Pengukuran bau tergantung pada sensitivitas indra penciuman seseorang. Adanya bau-bauan yang lain menunjukan adanya hidrogen sulfida yang dihasilkan oleh permukaan zat-zat organik dalam kondisi anaerobik. Pada air limbah, warna biasanya disebabkan oleh kehadiran materi-materi dissolved, suspended dan senyawa-senyawa koloidal, yang dapat dilihat dari spektrum warna yang terjadi. Padatan yang terdapat di dalam air limbah dapat diklasifikasikan menjadi floating dan suspended atau dissol (Siregar A, 2005).

Bahan pencemar air dapat berupa pencemar fisik, kimia dan biologi. Pencemar fisik berupa padatan yang masuk kedalam air, pencemar kimia yaitu bahan pencemar berupa unsur atau senyawa kimia yang terdapat di dalam air baik terlarut, tersuspensi, koloid dan lain-lain. Pencemar biologi merupakan mikro atau makro organisme organik dan anorganik yang berada dalam air baik dalam kondisi aerob atau anaerob (Alley R, 2007).

Karakterisasi air limbah yang biasa diukur ialah temperatur, nilai pH, alkalinitas,

padatan, kebutuhan O2, nitrogen, fosfor. Temperatur diukur dengan menggunakan

termometer air raksa dengan skala fahrenheit dan celcius. Elemen lain yang dapat digunakan termometer bimetel, trasmitor, termometer kopel (Siregar A, 2005).

Nilai pH air digunakan untuk mengekspresikan kondisi keasaman (konsentrasi ion hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14. Kisaran nilai pH 1-7 kondisi asam, sedangkan pH 7-14 kondisi basa, nilai 7 kondisi netral. Alkalinitas adalah ion bikarbonat, karbonat dan hidroksida. Meskipun demikian borat, silikat, fosfat dapat berperan sebagai kontributor alkalinitas (Cherimisinoff N, 2002).

Pada limbah cair terdapat beberapa perlakuan diantaranya pengolahan secara fisik, pengolahan secara kimia dan pengolahan secara biologi. Pengolahan secara kimiawi

merupakan pengolahan terhadap limbah dengan menggunakan penambahan bahan-bahan kimia, melakukan pH kontrol, oksidasi atau reduksi bahan kimia, precipitation logam, koagulasi dan flokulasi, disinfectiao, air stripolipropilenaing dan penggantian ion (Hidayat W, 2008). Pengolahan secara biologi dilakukan pada limbah yang biasanya bersifat organik baik secara aerobik maupun anaerobik. Pengolahan secara fisik dapat dilakukan melalui perlakuan dengan ekualisasi, screening, shredding, grit removal, sedimentasi, flotation, filtrasi membran filtrasi, temperatur, mixing, evaporasi (Tebbutt, 1998).

2.6 Limbah Cair Industri

Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan blowdown beberapa peralatan seperti kettle, boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary, wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalian limbah secara cermat dan terpadu baik didalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (and- pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan.

Namun, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan, karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) atau Unit Pengelolaan Limbah (UPL) yang besar, serta pengoperasian yang cermat (Kadariah, 1999).

Dalam pengolahan air limbah itu sendiri terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokan menjadi 3, yaitu : parameter

organik, karakteristik fisik dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari Total Organic Carbon (TOC), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD), minyak dan lemak (O&G) dan Total Pethrolum Hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter Total Suspended Solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau anorganik (Alley R, 2007).

2.7 Teknologi Pengolahan Air limbah

Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Menurut Cherimisinoff N, 2002 pengolahan air limbah dapat dibagi menjadi 5 tahap:

1. Pengolahan Awal (Pre-treatment)

Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah : Screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.

2. Pengolahan Tahap Pertama (Premary treatment)

Pada dasarnya pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah : neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation dan filtration.

Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah : activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated logoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.

4. Pengolahan tahap ketiga (Tertiary Treatment)

Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah : coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.

5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)

Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses: degistion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooningor drying bed, incineration atau landfill.

Dalam menentukan proses apa yang akan digunakan didahului dengan mengelompokan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan dan kemudahan pengopearasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan – pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk: Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses -proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diperoleh, mengembangkan dan mengumpulkan data yang

diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan, menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.

2.8 Minimalisasi Limbah

Upaya untuk mencegah dan/atau mengurangi timbulnya limbah, dimulai sejak pemilihan bahan, teknologi proses, penggunaan materi dan energi serta pemanfaatan produk sampingan pada suatu sistem produksi. Minimalisasi limbah dapat dilakukan dengan cara reduce, reuse, recycle dan recovery (Anonim, 2003).

- Reduce : Upaya untuk mengurangi pemakaian bahan baku seefisien mungkin didalam suatu proses produksi, juga memperhatikan agar limbah yang terbuang menjadi sedikit.

- Reuse :Upaya penggunaan limbah untuk digunakan kembali tanpa mengalami proses pengolahan atau perubahan bentuk. Reuse dapat dilakukan didalam atau diluar daerah proses produksi yang bersangkutan.

- Recycle : Upaya pemanfaatan limbah dengan cara proses daur ulang melalui pengolahan fisik atau kimia, baik untuk menghasilkan produk yang sama maupun produk yang berlainan. Daur ulang dapat dilakukan didalam atau diluar daerah proses produksi yang bersangkutan.

- Recovery : Upaya pemanfaatan limbah dengan jalan memproses untuk memperoleh kembali materi/energi yang terkandung didalamnya.

Kegiatan minimasasi limbah meliputi pencegahan pencemaran yang dikenal dengan nama in-process recycling and reuse atau on-site closed-loop. Bahan kimiawi bergerak hanya didalam produksi khusus dan tidak akan muncul sebagai limbah. Upaya yang dilakukan pada tahap ini adalah reduce, reuse dan recycling. Penanggulangan pencemaran yang dikenal dengan nama out-of-process recycling and reuse atau out-of-loop. Penggunaan kembali

bahan atau produk sampingannya oleh pabrik (meskipun berada di pabrik yang sama) atau melalui sebuah fasilitas diluar (off-site-facility) tidak dapat dianggap sebagai pencegahan pencemaran. Alasannya adalah bahwa pencemaran / limbah telah terjadi (meskipun bahan atau produk sampingan digunakan kembali sebagai bahan baku yang berharga) dan resikonya untuk pekerja, konsumen dalam masyarakat dan lingkungan bertambah karena kebutuhan untuk out process handling, storage, transportation dan reuse. Kegiatan penanggulangan dilakukan setelah kegiatan pencegahan sudah tidak dimungkinkan lagi.

Metode 4R (Reduce, Reuse, Recycle and Recovery) pada dasarnya ditujukan untuk efisiensi penggunaan materi dan energi serta ketidakmurnian limbah sehingga dapat digunakan kembali dan pemanfaatan kembali limbah untuk menghasilkan bahan baku sekunder atau memanfaatkan limbah yang semula dianggap tidak berharga menjadi produk lain.

2.9 Proses Penggunaan Air di PT.TPI

Air pada industri polipropilena digunakan pada proses pelletezer, water cooler, H2

generation, regeneration exchanger, boiler dan domestik. Pada proses water cooler digunakan air laut. Sedang pada proses lainnya, kecuali domestik, menggunakan air tanah yang diolah terlebih dahulu menjadi air demineral. Neraca pengunaan air di PT. TPI adalah sebagai berikut:

2.10 Proses Pengolahan Air di PT.TPI

Fungsi dari dari water treatment system adalah untuk meningkatkan kualitas air sehingga tidak akan mengganggu proses maupun peralatan yang digunakan, dengan cara memisahkan suspensed solid dalam air tanah. Kebutuhan air di PT. TPI diperoleh dari air artesis yang dibeli dari PT. Peteka Karya Tirta (Pertamina Tongkang Group) Ciwadan dengan kapasitas ± 30 m3/jam.

Air dari PT. Peteka Karya Tirta masuk ke Pre-Treatment Coamecal T-1502 yang berfungsi untuk menghilangkan zat impuritis seperti menghilangkan padatan yang tersuspensi (suspended solid) dalam air seperti lumpur, pasir dan sebagainya. Unit Coamecal yang terdiri dari bagian koagulasi, flokulasi dan klarifikasi dengan tempat pencampuran hasil filtrasi (Treated Water Chamber).

Air dari PT. Peteka masuk ke kolom Koagulasi yang dilengkapi sistem penambahan aluminaktif dan sebuah pengaduk untuk menyempurnakan pencampuran, alumunium diinjeksikan ke dalam kolom untuk mengikat kotoran-kotoran yang terdapat dalam air tanah dan menghasilkan partikel-partikel yang tidak stabil sehingga terbentuk partikel yang lebih besar kemudian masuk ke bagian flokulasi dan klarifikasi dengan saluran pembuangan lumpur. Tahap ini dilakukan di dalam kolom bertingkat, lumpur dan partikel-partikel yang membentuk flok mengendap, air masuk tingkat berikutnya kemudian masuk ke tahap filtrasi, sedangkan lumpur dan padatan lainnya dikeluarkan melalui saluran pembuangan lumpur secara bertahap (Pinayungan, 2003).

Air tanah 27m3/jam

Demineralisas

Penambahan bahan kimia (HCL dan NaOH)

UNIT PROSES:

PCW

UNIT UTILITY: • Pembuatan H2

• Regeneration Exchanger • Boiler

• Domestik

• Fire hydrant • Hose station

Diperoleh dengan cara membeli dari

PT. Peteka 13m3/jam 14m3/jam

7m3/jam 6m3/jam

Di bagian filtrasi air di saring dari padatan-padatan tersuspensi yang tidak terendapkan pada tahap sebelumnya, media penyaringan terdiri dari grafit, antrasit, dan pasir. Peralatan filtrasi ini dilengkapi 2 buah pompa backwash pada setiap unitnya, level air di dalam tangki filtrasi tinggi karena adanya penyumbatan oleh kotoran yang terbawa pada proses koagulasi dan flokulasi. Setelah difiltrasi air yang bebas lumpur dan kotoran dipompakan ke dalam fresh water tank dengan menggunakan tiga buah pompa intermediate type sentrifugal. Air bersih yang berada di Freshwater Tank dialirkan ke unit:

1. Unit Demineralisasi

Unit demineralisasi (unit pembuatan air demineral) dengan menggunakan dua buah pompa fresh water (Lampiran 3). Dalam Unit ini air dari fresh water tank dipompakan dengan menggunakan dua buah service water pump yang melalui proses perlakuan awal yaitu filtrasi dengan karbon aktif jenis AMCF-IOOO T. Activated Carbon Filter (ACF) yang digunakan berbentuk silinder vertikal 2 buah (A/B). Filter ini berfungsi

menghilangkan kekeruhan, chlor, senyawa organik, bau, warma, dan padatan

tersuspensi yang masih tersisa yang terkandung dalam air sehingga tidak terjadi oksidasi dan foiling pada resin ion exchanger. Media penyaringnya terdiri dari gravel dan karbon akif.

Unit Demineralisasi terdari dari kation exchanger, kolom degasifier dan anion exchanger. Air hasil filtrasi dengan karbon aktif dilewatkan dalam kolom resin penukaran kation asam kuat menghilangkan ion-ion bermuatan positif di dalam air, dimana reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Di dalam resin permukaan kation, logam dihilangkan membentuk asam pada saat pertukaran hidrogen dari resin dengan kation dalam air, terbentuklah larutan asam.

2RH + Mg ÎR2 + HA 2+

Ca2+ 2Na+

Mg

Na Ca

Asam-asam bikarbonat dalam air akan bereaksi membentuk asam karbonat, reaksi yang terjadi :

Untuk menghilangkan gas karbon, air kemudian dialirkan ke kolom degasifier dengan cara aerasi menggunakan blower. Air yang telah dilewatkan ke dalam kolom degasifier masuk ke dalam kolom penukaran anion untuk dihilangkan kandungan asam, CO2 yang tersisa dan ion silika. Reaksi yang terjadi:

Air kemudian dimasukkan ke dalam demine water tank. Apabila kationexchanger tidak dapat lagi mengikat ion positif karena jenuh, maka kation exchanger tersebut harus dikembalikan ke semula (diregenerasi) dengan menginjeksikan larutan HCl 35 %.

Proses reaksinya sebagai berikut : R2 - Ca + 2 HCl Î 2 R - H + CaCl2

R2- 2Na + 2 HCL Î 2 R -H + 2NaCl

R2 - Mg + 2 HCL Î2 R - H + MgCl2

Untuk mengembalikan Anion Resin yang sudah jenuh, maka anion exchanger tersebut harus dikembalikan ke semula (diregenerasi) dengan menginjeksikan larutan NaOH 20%. Proses ini dikenal dengan proses regenerasi (Pinayungan, 2003). Proses regenerasi sendiri terdiri atas beberapa tahapan, sebagai berikut :

Ca(HCO3)2 + _{2RH Î CaR}

2+ 2H2CO3

H2CO3Î CO2 +

H2O

2R-OH + Î 2R + H2

H2SO

HCl CO2

H2S2O3

SO4

Cl2

(HCO3)2

- Anion Back Wash

Berguna untuk menghilangkan endapan pada anion exchanger tower sehingga resin akan membaur dan memudahkan air untuk mengalir.

- Kation Back Wash

Berguna untuk menghilangkan endapan pada kation exchanger tower sehingga resin akan membaur dan memudahkan air untuk mengalir.

- Anion dan Kation Rest

Pada tahapan ini resin yang telah membaur didiamkan untuk diinjeksi NaOH ACF ke dalam proses regenerasi.

- Anion Water Injection

Berfungsi untuk mengimbangi tekanan pada anion tower sehingga pada penginjeksian NaOH.

- Kation Water Injection

Berfungsi untuk mengimbangi tekanan panas, kation tower sehingga pada saat injection resin tidak cafry over.

- Anion Pre Heat

Proses ini dilakukan untuk membantu melepaskan kotoran yang melekat pada

sel-sel dengan cara dipanaskan dengan low steam sehingga resin bisa

mengembang dan kotoran bisa terlepas. - NaOH Injection

Proses ini dilakukan untuk mengembalikan ion-ion positif pada resin (OH-) yang selama service mengikat ion negatif.

Agar mengembalikan ion-ion negatif pada resin (H) yang selama beroperasi mengikat ion positif .

- Displacement

Bertujuan membuang sisa-sisa bahan kimia yang tidak bereaksi secara sempurna ke sewer.

- Rinse

Proses pembilasan anion dan kationexchanger agar bersih. 2. Unit Drinking Water dan House Station

Unit drinking water dan house station menggunakan dua buah pompa service water. Untuk unit drinking water sebelumnya diinjeksikan chlorine (saat ini sudah tidak dipakai) untuk membunuh mikroorganisme yang ada dalam air. Air yang dihasilkan pada proses ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan sanitasi.

3. Unit Fire Water Hydrant

Unit fire water hydrant dengan menggunakan 2 buah pompa jockey, 1 buah pompa electric dan 1 buah pompa diesel. Selain menggunakan fresh water, unit juga menggunakan air laut untuk keadaan darurat apabila persediaan air di fresh water tank habis.

2.11 Limbah Cair PT.TPI

Limbah cair dapat berasal dari air buangan proses, air laut (pendingin) dan oli / minyak bekas. Air buangan bersumber dari :

-Hidrogen Plant

Berupa cairan yang berasal dari plan keluar dari water seal dan mist eliminator pada saat overflow. Cairan yang keluar dialirkan ke caustic pit (karena masih mengandung

KOH) maka diolah terlebih dahulu kemudian dialirkan menuju ke final check water pit sebelum dibuang ke laut.

-Nitrogen Plant

Cairan yang berasal dari compressor dan drain separator langsung dialirkan menuju ke final check water pit sebelum dibuang ke laut.

-Regenerasi air dari unit air demineral

Air buangan dengan adanya chemical injection yang mengandung asam basa pada regenerasi anion/kation exchanger dialirkan ke neuralization pit untuk dilakukan pengecekan pH sebelum dialirkan menuju ke final check water pit.

-Proses (Pelettizing)

Yaitu dari PCW unit yang kemudian dialirkan ke final check water pit. -Backwash Water dari unit demineral.

Langsung dialirkan ke final check water pit. -Boiler Blowdown dan Sanitary Waste Water Langsung dialirkan ke final check water pit -Laboratorium

Dapat berupa solar, mineral oil bekas uji mutu, xylene, asam, basa dan reagent lain yang telah terpakai dikumpulkan untuk dikirim ke PPLI (Prasada Pamunah Limbah Indonesia).

III. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

3.1 PT. Tri Polyta Indonesia Tbk

PT. Tri Polyta Indonesia Tbk (TPI) adalah produsen biji plastik polipropilena terbesar di Indonesia. Polipropilena yang dihasilkan Perusahaan meliputi homopolymer, random copolymer dam impact copolymer. Produk homopolymer terutama digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan berbagai macam produk konsumen seperti plastik kemasan makanan, peralatan rumah tangga, karung plastik, alas karpet dan aplikasi-aplikasi lainnya. Sementara itu produk random copolymer dan impact copolymer masing-masing terutama digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan komponen kendaraan, barang electronik, botol plastik dan berbagai aplikasi lainnya (PT.Tripolyta Indonesia Tbk, 2007). produk-produk Perusahaan terutama dipasarkan di Indonesia dengan menggunakan merk dagang Trilene®.

Perusahaan didirikan pada tahun 1988 dan mulai beroperasi secara komersial pada tahun 1992 dengan dua lajur produksi yang berkapasitas total 160.000 ton per tahun. Pada akhir tahun 1993, Perusahaan menyelesaikan proyek debottlenecking yang berhasil meningkatkan kapasitas produksi menjadi 215.000 ton per tahun. Lajur produksi ketiga selesai dibangun pada tahun 1995. Secara keseluruhan, ketiga lajur produksi tersebut mempunyai kapasitas untuk memproduksi 360.000 sampai dengan 380.000 ton polypropylene per tahun, tergantung pada kombinasi jenis yang diproduksi.

Pabrik Perusahaan terletak di kawasan industri petrokimia di Cilegon, Banten dan menggunakan teknologi gas UNIPOL® yang merupakan proses reaksi gas bertekanan rendah yang dikembangkan oleh Union Carbide Corporation dan Shell Chemical Company. Teknologi UNIPOL® tidak menghasilkan limbah cair, sementara sebagian besar limbah padat yang dihasilkan ditampung kembali dan di daur ulang.

Perusahaan menerima sertifikasi ISO 9002 pada tahun 1996, ISO 14001 pada tahun 2000 dan selanjutnya ISO 9001 pada tahun 2002. Sebagai bentuk realisasi kebijakan bisnis perusahaan yang menekankan pentingnya aspek lingkungan, perusahaan telah memperoleh penghargaan dari kementerian Lingkungan Hidup berupa sertifikasi perusahaan ramah lingkungan dengan kategori hijau untuk PROPER 2004-2005.

3.2 Visi dan Misi Perusahaan 3.2.1 Visi

Menjadi pilihan utama pelanggan dan penyedia terbesar produk olefin dan polyolefin yang menjanjikan kesejahteraan masa depan pemegang saham, karyawan dan pemangku kepentingan lainnya.

3.2.2 Misi

Kami menyediakan produk olefin dan polyolefin bermutu tinggi yang melampaui harapan pelanggan sehingga dapat memberikan manfaat maksimum kepada pemegang saham, karyawan dan pemangku kepentingan lainnya.

3.3 Tujuan

a. Sisi Keuangan:

• Tingkatkan kinerja keuangan yang tinggi dan berkesinsmbungan. b. Sisi Pelanggan :

• Memiliki pelanggan yang setia

• Menjadi pemimpin pasar c. Sisi proses Bisnis Internal:

• Proses yang sangat baik dan handal yang menciptakan kemitraan bernilai tambah. d. Sisi Pembelajaran dan Pertumbuhan :

• Karyawan terberdayakan yang berpedoman pada nilai dan keyakinan bersama.

• Optimum pemanfaatan teknologi tekologi informasi sebagai pemampu organisasi yang sehat sebagai pemacu sinergi.

3.4 Sejarah Perkembangan Perusahaan

PT.Tripolyta Indonesia,Tbk merupakan perseroaan terbatas yang didirikan berdasarkan akte notaris No. 40 tanggal 2 November 1984. Akte notaris tersebut kemudian diubah menjadi akte notaris No.117 tanggal 7 November 1987, berdasarkan persetujuan dari mentri Kehakiman Republik Indonesia sesuai dengan SK No.C2-1786.HT.01.01-Tahun 1988. PT TPI didirikan pada tanggal 22 Januari 1985 dengan lisensi dari BKPN No.07/17/PMDN/1985. Perusahaan ini memperoleh fasilitas berdasarkan Undang-Undang Penanaman Modal Dalam Negeri dengan surat Persetujuan Negeri PMDN Tanggal 6

September 1985 No.169/I/PMDN/1985. Perusahaan ini berstats perusahaan Penanaman Modal Dalam Negeri (PMDN) dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan baku plastik di Indonesia yang sebelumya masih di impor.

Konstruksi PT.TPI dimulai pada tanggal 15 Janiari 1990. Setelah mengalami uji coba hingga tanggal 9 maret 1992 dan mulai operasi pada tanggal 22 Mei 1992. Pada awal pengoprasiaan PT.TPI hanya memiliki 2 unit rangkaian produksi (train) yang masing – masing berkapasitas 80.000 ton/tahun. Dalam perkembangannya terjadi peningkatan kemampuan prodksi melalui proses modifikasi terhadap kapasitas produksi (debottlencking) tahap I menjadi 120.000 ton/tahun dan pembangunan train III pada tahun1994.

Pada awalnya, semua bahan baku di impor, sejak tahun 1995 80% kebutuhan bahan baku pabrik ini dipenuhi oleh PT.Chandra Asri Petrochemical Center dan 20% impor. Bahn baku penunjang lainnya adalah hidrogen, nitrogen, katalis, kokatalis, SCA dan aditif. Sampai tahun 1995, hidrogen da nitrogen dihaslkan sendiri oleh PT.TPI.Setelah terjadi peningkatan produksi maka sebagian pasokan hidrogen di pasok dari PT.Chandra asri Petrochemical Center. Sedangkan katalis dan bahan kimia lainnya selama ini dibeli dari Shell Chemical Company di Amerika Serikat.

3.5 Lokasi dan Tata Letak Pabrik

Pabrik Polipropilena terletak di kawasan industri Pancapuri di Kawasan Industri Berat Cilegon, tepatnya di Jalan Raya anyer Km.123, Desa Gunung sugih, Kecamatan Ciwadan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten. Sedangkan kantor Pusatnya terletak di Wisma Barito Pasific Tower A lantai 9 Jakarta Pusat. Pabrik PT.TPI menempati lahan seluas 1555.915 m2 dengan status tanah berupa hak guna bangunan

Secara geometris Lokasi PT.TPI dikelilingi oleh perairan, baik berupa aliran sungai maupun laut. Pada sisi timur laut pabrik ini berbatan dengan PT. Dong Jin Indonesia sedangkan pada sisi barat dan utara berbatasan dengan Selat Sunda. Sedangkan pada sisi barat daya, selatan dan timur berbatasan dengan PT.CAPC. Denah lebih lengkap dapat di lihat pada lampiran 4.

Alasan mengapa lokasi pabrik PT.TPI dipilih dibangun ditepi laut adalah ditinjau dari segi (1) ketersedian bahan baku utama yaitu berupa propilena yang 80% diperoleh dari PT.

yang dilakukan dengan menggunakan pipa penghubung.(2) sarana transportasi bahan baku dan produk yang selain didistribusikan melalui jalan darat juga melalui laut. PT.TPI memiliki dua dermaga yang digunakan sebagai tempat menerima impor bahan baku dari luar negeri. (2) Kersedian air, hal ini dikarenakan pabrik ini menggunakan air laut sebaai pendingin. Sedangkan kebutuhan air lainnya diperoleh dari PT. PETEKA Karya Tirta yang memperoleh air dari penggalian sumur artesis dan dari PT. Karakatau Tirta Industri yang mengambil air dari pengolahan air permukaan. (3) Kemudahan distribusi produk dan (4) Ketersedian energi listrik.

3.6 Struktur organisasi

PT.Tripolyta Indonesia, TBK merupakan perusahan yang berbentuk Perseroan terbatas (PT) dengan status penanaman modal dalam negeri dengan anggaran dasar termaktum pada berita negara RI No.779 Tahun 1988 dan No.3181 Tahun 1990 PT. TPI menjual sahamnya pada masyarakat umum sehingga kukuasaan dipegang oleh pemegang saham, yaitu dewan direksi.

Pemegang kekuasaan tertinggi perusahaan terletak pada rapat umum pemegang saham. Untuk mengawasi jalannya perusahaan, dibentuk oleh suatu dewan komisaris yang mewakili para pemegang saham. Untuk mengawasi jalannya perusahaan, dibentuk suatu dewan komisaris yang mewakili pemegang saham. Dalam pelaksanaan kegiatan operasional, kukuasaan dipegang oleh dewan direksi yang terdiri dari 4 direktur yaitu :manufacturing Director, sales and marketting Director, accounting Director, Corporate administration Director and Planning&Budgeting Director. Dewan komisaris dan dewan direksi berkedudukan di kantor pusat, Wisma Barito Pasific Tower Jakarta, Yaitu di Gedung Bimantara lantai 10 Jakarta. Edangkan untuk operasional pabrik sehari-hari dipimpin oleh seorang Plant Manager yang diangkat oleh dewan direksi.

Pelaksanaan kegiatan sehari-hari di pabrik dipimpin oleh plant manager. Secara hirarki, urutan kedudukan dalam struktur organisasi di PT.TPI adalah : dewan komisaris, dewan direksi, chief executive board, executive vice president, manager, superintendent, supuervisor dan operator.

3.7 Produk yang dihasilkan

Produk yang dihasilkan oleh PT.TPI terdisi atas berbagai grade sesuai dengan kebutuhan dan permintaan pasar. Jenis produk yang dipasarkan meliputi homopolymer,

random copolymer dan block copolymer. Produk homopolymer terutama digunakan sebagai bahan baku dalam pembutan berbagai macam produk konsumen seperti plastik kemasan makanan, peralatan rumah tangga, karung plastik alas karpet dan lain.lain. Sedangkan produk random copolymer dan block copolymer digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan komponen kendaraan, barang elektronik, botol plastik dan lain-lain.

Berikut adalah beberapa produk yang diklasifikasikan berdasarkan grade dengan tata namanya.

Tabel 2. Klasfikasi produk berdasarkan grade

Jenis Polipropilena Pemprosesan Melt Flow Aplikasi Akhir

H= Homopolymer

R= Random Copolymer

B= Block copolymer

F = Film Y= Yarn

I = Injection mold

E= Extrusion B= Blow Mold S= Spinning

BO = Biaxially oriented TQ = Turbular Quench

WL = Woven Lamination

FY = Flat Yarn CP = Cast Package CM = Cast Metallizing HO = Houseware HC = High Clarity BL = BOPP Lamination GA = General Application

BN = Battery Nucleating FY= Fiber Yarn

CS= Continuous Spinning

TF= Thermoforming

Aplikasi dari berbagai spesifikasi produk tersebut dapat digunakan untuk berbagi keperluan antara lain :

a. BOPP (Biaxially Orienred Polipropilena)Film

Jenis ini merupakan resin dengan berat molekul tertinggi yang diproduksi. Penggunaannya antara lain untuk kemasan makanan, rokok, plastik laminating, bagian dalam tas dan dekorasi.

b. Yarn

Jenis ini banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan produk dengan sifat plastik yang kuat licin dan tidak menyerap air. Hingga banyak digunakan sebagai karung bahan kimia, bagian bawah karpet dan tali rafia

c. IPP (Inflation Polipropilena) film

Resin ini paling banyak diproduksi dan digunakan untuk kemasan makanan, kantong plastik bagian dalam dan pembungkus tekstil.

d. Injection Molding

Produk ini banyak digunakan untuk berbagai keperluan rumah tangga seperti botol, peralatan dapur. Selain untuk keperluan rumah tangga produk ini digunakan juga untuk keperluan otomotif (Oswald, 2002).

e. Fiber

Terdapat dua jenis fiber yang diproduksi, yaitu meliputi : tipe HS 17 CS dan HS22, CS. Jenis ini digunakan untuk karpet, benang dan plastik pelapis.

f. Thermoforming

Banyak digunakn sebagai bahan baku gelas dan wadah plastik. Bersifat benibg, kuat dan tidak berasa.

g. Cast Film

Digunakan untuk bahan pelapis metal atau logam. Berupa lembaran yang dalam pembuatannya hanya ditarik dengan satu arah, lembut karena bersifat fleksibel.

IV. METODE PENELITIAN

4.1 Tempat dan waktu penelitian

Penelitian ini dilakukan di PT. Trypolita Indonesia, Tbk. Jl. Raya Anyer Km.123, Ciwadan Cilegon Banten. Waktu penelitian April – Juli 2008.

4.2 Rancangan Penelitian

4.2.1 Jenis dan Sumber Data

Jenis data yang diperoleh pada penelitian ini adalah data primer dan sekunder. Data primer diperoleh melalui survei lapangan dan analisis laboratorium. Data sekunder diperoleh melalui studi pustaka, hasil studi dan data pendukung lainnya baik dari perusahaan maupun instansi terkait yang relevan dengan penelitian yang akan dilakukan.

4.2.2 Metode Pengumpulan Data

Penelitian ini melalui tahapan Karakterisasi Air Limbah, Analisis Teknik dan Teknologi Pengolahan Limbah dan Percobaan Filtrasi. Dengan metode pengumpulan data sebagai berikut :

4.2.2.1 Karakterisasi Air limbah

Karakterisasi air limbah dari UnitPCW dilakukan setiap 3 jam dengan jangka waktu 24 jam. Sampel yang diambil berasal dari saluran akhir PCW tank. Faktor fisik dan kimia yang dianalisa yaitu : Debit, suhu, pH, Konduktifitas, Total Suspensi Solid (TSS) dan Silika (SiO2).

Hasil yang diharapkan dari tahapan penelitian pendahuluan adalah data/informasi tentang parameter air limbah yang belum memenuhi persyaratan dan kententuan teknik penanganan yang dibutuhkan.

Setelah diperoleh karakterisasi air limbah, maka dilakukan analisis teknik dan teknologi yang paling tepat digunakan. Hasil analisis ini diperoleh melalui studi pustaka.

4.2.2.3 Percobaan Filtrasi

Setelah diperoleh teknik yang paling tepat untuk penanganan limbah maka dilakukan percobaan laboratorium. Penanganan tersebut diarahkan untuk memperbaiki kualitas air limbah hingga memenuhi persyaratan air demineral. Rancangan percobaan yang dilakukan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial. Dengan jumlah faktor yang digunakan diketahui setelah dilakukan tahapan 1 dan 2.

Hipotesis yang digunakan pada penelitian ini adalah :

Ho : Variasi suhu dan ukuran pori tidak berpengaruh terhadap nilai silika, konduktivitas, TSS dan kadarsilika bila dibandingkan dengan kontrol.

H1 : Variasi suhu dan ukuran pori tidak berpengaruh terhadap nilai silika, konduktivitas, TSS dan kadarsilika bila dibandingkan dengan kontrol.

Hasil yang diharapan pada tahapan ini:

- Mengetahui banyaknya debit air yang dapat digunakan kembali. - Mengetahui besarnya pengurangan (gram) penggunaan bahan kimia. - Perbaikan nilai kualitas air limbah.

- Mengetahui banyaknya pengurangan penggunaan energi listrik.

- Evaluasi finansial dengan melakukan analisis biaya dan inventasi penerapan reuse air.

- Memperoleh nilai payback periode.

Dalam melakukan percobaan beberapa parameter yang diperhatikan yaitu dilihat dari segi teknis/teknologi dan lingkungan. Dari segi teknik dan teknologi yang diamati yaitu :

Tingkat kompleksitas dari cara penggunaan dan keamanan diperoleh dengan cara profesional judgment.

Pengamatan dari segi lingkungan meliputi: Debit air yang dapat digunakan kembali dan menghitung berapa banyak air yang dibeli dari PT. Peteka sebelum dan sesudah penerapan alternatif yang dilakukan. Hasil yang diperoleh dalam bentuk persentase, banyaknya pengurangan (gram) penggunaan bahan kimia yaitu HCl dan NaOH sebelum dan sesudah penerapan alternatif yang dilakukan. Hasil yang diperoleh dalam bentuk persentase. Peningkatan kualitas air limbah yaitu dengan menganalisa parameter fisik dan kimia terhadap air limbah sebelum dan sesudah penerapan alternatif yang dilakukan, banyaknya pengurangan penggunaan energi listrik sebelum dan sesudah penerapan alternatif yang dilakukan. Hasil yang diperoleh dalam bentuk persentase.

Metode evaluasi finansial dengan melakukan analisis biaya dan inventasi penerapan reuse air dan mengetahui nilai payback periode dari sistem yang diterapkan.

4.2.3 Analisis data

4.2.3.1 Karakterisasi Air limbah

Untuk mengetahui karakteristik air limbah yang dibuang ke outlet, dilakukan analisis laboratorium. Hasil analisis dengan pengamatan selama 24 jam pengamatan dilakukan setiap 3 jam sekali, dianalisis apakah terdapat perbedaan rata-rata nilai pada setiap jam pengamatan dalam waktu 24 jam. Uji statistika yang dilakukan adalah uji perbandingan rata-rata dengan uji one way anova, dengan nilai α = 0.05. Varian dari parameter X setiap jamnya dikatakan

sama atau homogen bila nilai signifikansi > 0.05 dan varian dari parameter X setiap jamnya dikatakan tidak sama bila nilai signifikansi < 0.05.

Data yang diperoleh dari analisis laboratorium dibandingkan dengan data hasil analisis fisik dan kimia air demineral berdasarkan parameter yang telah ditetapkan. Dari analisis ini akan diketahui parameter apa yang melebihi ketentuan air demineral yang digunakan pada unit PCW di PT. TPI.

4.2.3.2Tahapan Penelitian Analisis Teknik Dan Teknologi Pengolahan Limbah.

Pada tahapan penelitian analisis teknik dan teknologi pengolahan limbah, dilakukan analisis tentang teknik pengolahan air limbah apa yang paling tepat diterapkan pada penelitian ini. Setelah menetapkan teknik yang tepat, penelitian dilanjutkan dengan menentukan alat apa dan sistem seperti apa yang akan diterapkan. Pemilihan teknik dan teknologi pengolahan air limbah berdasarkan profesional judgment, yang diperoleh setelah melakukan studi pustaka.

4.2.3.3Percobaan Filtrasi.

Pada tahapan percobaan ini dilakukan proses penyaringan dengan berbagai variasi ukuran saringan dan variasi suhu. Parameter yang dianalisis setelah dilakukan penyaringan pada berbagai ukuran saringan dan suhu adalah : Debit, suhu, pH, Konduktifitas, Total Suspended Solid (TSS) dan Silika (SiO2).

Analisis data dilakukan terhadap rata-rata parameter fisik kimia yang tidak sesuai dengan kualifikasi air demineral perlakuan untuk mengetahui beda signifikan rata-rata parameter yang diuji perperlakuan. Uji satistik yang dilakukan ialah uji Anova yang dilanjutkan dengan uji Duncan (Wijaya, 2001; Santoso S, 2002). Data diolah dengan

menggunakan program komputer SPSS versi 16.00 dan dibantu dengan bantuan buku panduan SPSS Multivariate (Wijaya, 2001; Santoso S, 2002).

Analisis kelayakan finansial yang dilakukan adalah menghitung biaya inventasi serta melakukan analisis biaya untuk menghitung besarnya penghematan yang dapat dilakukan dengan diterapkannya sistem ini. Payback period adalah waktu yang diperlukan proyek untuk menghimpun dana intern (internal generating atau net cash flow) guna mengembalikan jumlah dana yang telah dimasukan dalam proyek (Soeharto, 2002).

Nilai Payback period dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Payback Period = Total Nilai Investasi / Penghematan Bersih

Semakin pendek payback period, semakin kecil resiko investasi yang dihadapi investor, sehingga semakin menarik proyek yang diusulkan itu (Soekartawi, 1996).

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Karakterisasi Air limbah

Berdasarkan hasil pengamatan di lapang diketahui bahwa proses produksi di PT. TPI, berlangsung selama 24 jam setiap harinya dengan jumlah produksi yang berbeda setiap jamnya. Perbedaan tingkat produksi berpengaruh terhadap kualitas limbah. Hasil pengamatan terhadap air limbah yang keluar dari unit PCW selama 24 jam yang dilakukan setiap 3 jam disajikan pada Lampiran 5-8.

Pada tahapan ini dilakukan uji statistika dengan menggunakan uji rata-rata one way anova untuk data pH dan konduktivitas, serta uji non parametrik kruskal wallis untuk nilai silika dan TSS (dikarenakan data tidak homogen). Keempat parameter uji dianalisa selama 24 jam dengan rentang waktu pemeriksaan 3 jam dengan tujuan untuk mengetahui apakah perbedaan waktu pengamatan berpengaruh terhadap nilai parameter limbah yang dihasilkan. Hasil pengujian menunjukan bahwa data pH tidak menunjukan perbedaan nilai selama waktu pengamatan.

Data konduktivitas, TSS dan kadar silika menunjukan perbedaan rata-rata selama waktu pengamatan. Data konduktivitas, TSS dan silika memilki nilai yang berbeda setiap jam pengamatannya, disebabkan oleh penumpukan dust (Lampiran 9) hasil penyaringan yang menyebabkan peningkatan nilai pada setiap waktu pengamatan.

Hasil pengamatan menunjukan bahwa suhu air limbah stabil pada 71oC dan debit 65 m3/jam. Produk yang diproduksi terdiri atas HF 10 TQ dengan aditif berupa MAB yang mengandung : CN cart B125, ZnO2, Cd (kadmium), Pb (timbal), Dusil (silikon dioxide).

Pengamatan menunjukan bahwa nilai rata-rata pH selama 24 jam pengamatan 7.08 ± 0.02 , konduktivitas 10.70 ± 0.14 µs/cm, kadar SiO2 1.84 ± 1.25 mg/L dan nilai rata – rata

demineral) yang dihasilkan dari proses demineralisasi pada saat dilakukan penelitian diketahui bahwa nilai rata-rata pH 7.39 ± 0.00, konduktivitas 3.35 ± 0.00 µs/cm, kadar SiO2

tidak teridentifikasi (ttd) dan TSS 0 ± 0.00 mg/L (Tabel 3).

Tabel 3. Hasil Pengamatan sifat fisik dan kimia tahapan prapenelitian

Parameter Satuan Rata-Rata Air limbah Rata-Rata Air Demin

pH - 7.08 ± 0.02 7.39 ± 0.00

Konduktivitas µs/cm 10.70± 0.14 3.35 ± 0.00 Kadar SiO2 mg/L 1.84 ± 1.25 Ttd

TSS mg/L 1821.79 ± 334.16 0 ± 0.00

Nilai pH dari sampel air buangan dari PCW tidak berbeda jauh, yaitu sekitar pH netral. Nilai pH air cenderung berubah menjadi asam setelah digunakan. Kecenderungan ini disebabkan adanya penambahan zat aditif yang tidak tercampur ke dalam pellet dan ikut terlarut ke dalam air buangan PCW. Nilai pH air limbah masih berada dalam kisaran nilai pH air demineral yang dipersyaratkan oleh PT. TPI (Nilai pH: 7-10). Gambar 5 menunjukan pH air limbah yang keluar dari unit PCW setiap 3 jam sekali (pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008).

Gambar 5 Rata - rata ph air limbah yang keluar dari unit PCW setiap 3 jam (pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008)

Gambar 6 menunjukan nilai rata-rata konduktivitas sampel adalah 10.70 ± 0.14 µs/cm lebih tinggi dibandingkan dengan nilai konduktivitas demineral yaitu 3.35 ± 0.00 µs/cm. Apabila dibandingkan dengan standar air demineral yang ditetapkan oleh PT. TPI maka nilai konduktivitas mendekati nilai maksimum yang ditetapkan yaitu < 10 µs/cm.

Gambar 6 Rata-rata konduktivitas air limbah yang keluar dari unit PCW setiap 3 jam (pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008)

Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa nilai konduktivitas air limbah PCW tank cenderung mengalami peningkatan. Peningkatan tersebut disebabkan semakin banyaknya zat aditif yang digunakan seiring dengan semakin banyaknya jumlah produksi yang dilakukan selama rentang waktu pengamatan. Nilai konduktivitas mengalami penurunan saat pagi hari dikarenakan produksi yang tidak terlalu tinggi pada pagi hari dan meningkat pada siang hari.

Nilai rata-rata kadar SiO2 yaitu 1.84 ± 1.25 mg/L jauh lebih tinggi dibandingkan dengan

standar yang ada yaitu SiO2 < 0.1 mg/L. Tingginya nilai kadar silika dikarenakan adanya

penyaringan yang belum optimal hingga menyebabkan dust masih terbawa, banyaknya dust yang mengandung silika menyebabkan tingginya nilai silika pada sampel. Gambar 7 menunjukan rata-rata kadar silika air limbah yang keluar dari unit PCW tank setiap 3 jam pada pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008.

Gambar 7 Rata-rata kadar silika air limbah yang keluar dari unit PCW setiap 3 jam (pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008)

Gambar 8 menunjukan hasil pengamatan TSS mengalami peningkatan yang tajam dibandingkan dengan air demineral. Nilai rata-rata TSS air limbah yaitu 1821.79 ± 334.16 mg/L sedangkan air demineral tidak mengandung TSS. Walaupun pada persyaratan air demineral yang dikemukakan oleh Pinayungan (2003) tidak menyebutkan tentang ketentuan TSS, namun tingginya nilai TSS dapat merusak alat PCW tank. Oleh karena itu nilai TSS harus dikurangi, mendekati nilai 0. Tingginya nilai TSS disebabkan belum optimalnya penyaringan yang dilakukan hingga dust banyak terdapat pada air buangan dari unit PCW.

Gambar 8 Rata-rata TSS air limbah yang keluar dari unit PCW setiap 3 jam (pengamatan tanggal 25-26 Juni 2008)

Tingginya nilai TSS dari waktu ke waktu dikarenakan adanya penumpukan TSS pada saluran pembuangan yang belum diangkat. Penumpukan ini menyebabkan peningkatan jumlah TSS karena penyaringan yang tidak optimal menyebabkan tidak semua dust tersaring. Hingga bila kita mengabaikan adanya penumpukan yang disebabkan saringan yang tidak optimal dan keteraturan waktu pengangkatan limbah dust, maka dapat disimpulkan faktor waktu tidak berpengaruh terhadap kualitas air limbah dari unit PCW tank.

5.2 Teknik dan Teknologi Pengolahan Limbah

Teknik pengolahan air limbah dapat dilakukan secara fisik, kimia dan biologi. Pemilihan teknik yang akan digunakan disesuaikan dengan jenis polutan, kemudahan proses penanganan, investasi dan keefektifan penggunaan teknik yang dipilih. Menurut Rothenbag D dan Ulvaenus (2003) metode pengolahan air limbah secara fisika meliputi (1) Equalization : yaitu suatu proses untuk mereduksi atau membuang beberapa variasi pada air limbah. (2) Screening : yaitu suatu langkah untuk memisahkan padatan anorganik dari padatan lain berdasarkan ukuran partikel. (3) Shredding : yaitu suatu proses pencacahan padatan dalam ukuran besar hingga dapat melewati saringan dan terpisah dari air. (4) Grit Removal : yaitu proses pemisahan materi anorganik yang terdapat dalam air limbah dengan cara penyaringan mengunakan pasir, sehingga materi anorganik tertahan pada pasir. (5) Sedimentation : yaitu proses yang paling dasar pada pengolahan air limbah, pada proses ini akan memisahkan antara padatan dan cairan, padatan akan mengendap dan terpisah dengan cairan. (6) Flotation: yaitu proses untuk memisahkan partikel padat atau partikel cair dari cairan dengan gravitasi. Metode ini dapat diakukan dengan koagulasi, flokulasi atau disolved udara. (7) Filtration: yaitu proses yang menggunakan suatu membran yang terbuat dari material tertentu sebagai penyaring. (8) Temperature Control: yaitu proses perubahan temperatur berpengaruh

terhadap kecepatan proses pengendapan dan pengambangan, kecepatan reaksi kimia dan kecepatan aktivitas organisme. Hal ini dikarenakan adanya perubahan nilai fiskositas seiring dengan perubahan temperatur. (9) Mixing : dilakukan apabila materi cair terlarut terintegrasi secara sempurna dengan limbah, limbah padatan tersuspensi pada limbah dan udara atau oksigen harus tercampur dengan air limbah pada pengolahan aerobik. (10) Evaporative: yaitu proses yang memanfaatkan panas air limbah untuk mengevaporasi air limbah.

Teknik pengolahan secara fisik dapat dikategorikan berdasarkan penampakan fisiknya seperti dari padatan, warna, bau, rasa, konduktivitas dan temperatur. Berdasarkan jenis padatannya padatan dapat dibedakan menjadi padatan yang terlarut atau tak terlarut. Besarnya nilai padatan yang terkandung pada suatu air limbah dapat diketahui dengan mengukur Total Solids (TS), Total Suspended Solids (TSS): TSS merupakan besarnya nilai total solid yang tertahan pada kertas saring dengan ukuran pori 0.45 µm. Tujuan dari uji TSS yaitu untuk mengetahui karakteristik dari air limbah. Dengan uji TSS kita dapat memutuskan metode apa yang sesuai untuk menghilangkan padatan yang terdapat di dalam air limbah. Metode tersebut dapat dilakukan dengan cara settling, floatling atau filtring. Parameter lain yang diukur ialah Total Dissolved Solids (TDS), bertujuan untuk mengetahui besarnya bahan kimia atau biologi berbentuk padatan yang terdapat pada air limbah, serta tidak dapat dihilangkan dengan cara settling, floatling atau filtring (AWWA, 1999).

Proses pengolahan limbah secara kimia meliputi : (1) Kontrol pH, (2) Oksidasi/ Reduksi, (3) Pengendapan logam, (4) Koagulasi/Flokulasi, (5) Stripping dan, (6) Adsorpsi. Proses pengolahan yang terakhir adalah secara biologi, proses ini meliputi : pengolahan biologi secara aerobik, dan pengolahan biologi secara anaerobik. Pengolahan secara biologi yaitu pengolahan limbah dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai pengurai limbah (Cherimisinoff N, 2002).

Berdasarkan hasil karakteristik terhadap air limbah diketahui bahwa nilai yang tidak memenuhi persyaratan adalah kadar SiO2, konduktivitas dan TSS. Oleh sebab itu, perlu

dilakukan perlakuan agar nilai parameter tersebut dapat memenuhi kualitas air demineral yang diinginkan.

Parameter yang menunjukan nilai tertinggi bila dibandingkan dengan ambang batas yang diinginkan adalah TSS, hingga TSS merupakan parameter utama yang membutuhkan perlakuan khusus. Tingginya nilai TSS disebabkan oleh banyaknya dust yang terkandung di dalam air. Dust tersebut berbentuk serbuk sampai dengan butiran berwarna putih dan mengambang pada air pada suhu ruangan. Dust merupakan serpihan yang dihasilkan pada saat proses pemotongan pellet polipropilena yang terbawa oleh air dan mengandung silika. Penanganan yang dapat dilakukan untuk mengurangi TSS dalam air limbah adalah dengan cara penyaringan (filtrasi).

Filtrasi merupakan proses pemisahan serat, partikel padat dan sejenisnya yang berasal dari air buangan limbah melalui suatu membran granural. Proses filtrasi meliputi straining, settling, dan adsorption (Anonim, 2008). Proses filtrasi sangat dipengaruhi oleh material penyaring dan ukuran pori membran penyaring. Tipe filter dibagi menjadi :

1. Cartridge Filter :

Cartridge Filter biasanya berupa sebuah keranjang vertikal yang berfungsi sebagai penyaring. Tujuan dari bentuk saringan berupa keranjang yaitu untuk memaksimalkan luas area penyaringan. Media penyaring dapat terbuat dari kertas, kain, atau logam. 2 Preasure Filter :

Preasure Filter terdiri atas granular-granular yang berfungsi memberi tekanan dari pompa.

Gravity Filter merupakan filter granular yang menggunakan tekanan dari air sebagai medianya. Pada metode ini memanfaatkan teori dasar dari gravitasi.

Selain jenis filter hal lain yang perlu diperhatikan pada proses filtrasi adalah ukuran pori dari membran filter. Ukuran membran filter tercantum dalam tabel dibawah ini :

Tabel 4 Tipe membran filter

Tipe Membran Filter Ukuran pori minimum (nm)

Ukuran pori maksimum (nm)

Mikrofilter 200 10.000

Ultrafilter 1 20

Nanofilter 0.5 2

Reserve Osmosis 0.1 1

Sumber : Anonim, 2008

Mikrofilter dapat memisahkan padatan yang tersuspensi atau berbentuk koloid dalam ukuran besar pada limbah. Pengunaan dari mikrofilter yaitu untuk memisahkan padatan yang berbentuk suspensi yang tidak dapat dipisahkan oleh media filter biasa. Ultrafilter digunakan pada padatan koloid dan atau molekul organik yang berukuran besar. Ultrafilter biasanya digunakan pada proses pemisahan lemak atau minyak pada industri makanan dari air limbah. Nanofilter dapat digunakan untuk pemisahan molekul organik yang berukuran kecil dan untuk memisahkan padatan air limbah. Reserve osmosis memiliki fungsi untuk memisahkan padatan dari limbah dengan cara osmosis.

Berdasarkan uraian diatas maka pada penelitian ini dipilih metode filtrasi dengan tujuan agar TSS yang sebagian besar berupa dust dapat disaring dengan menggunakan saringan dengan jenis material dan ukuran pori tertentu. Jenis material yang dipilih adalah dari jenis metal, hal ini karena sifat metal yang tahan karat dan suhu tinggi sehingga metal dipilih sebagai bahan dari penyaring.

Beragamnya ukuran dust mulai dari butiran sampai berbentuk serbuk menyebabkan perlu dilakukannnya analisis mengenai ukuran pori yang tepat yang dapat digunakan sebagai

penyaring (Alley, 2007). Ukuran saringan yang dipilih adalah 13, 100, 125, 200, 250 dan 325 µm dengan diameter saringan 24 cm (Lampiran 10).

Proses filtrasi juga dapat menurunkan nilai silika. Tingginya nilai silika disebabkan oleh adanya dust yang mengandung silika yang ikut terbawa. Dengan filter yang baik maka dust tidak akan terbawa larut dan nilai kadar SiO2 dalam air limbah tidak berubah atau

bertambah. Untuk menurunkan nilai konduktivitas dapat dilakukan melalui pengenceran dengan menambahkan air demineral sebagai pengencer. Tingginya nilai konduktivitas disebabkan adanya penambahan aditif yang tidak tercampur sempurna pada saat proses produksi.

5.3 Tahapan Filtrasi

Pada tahapan ini dilakukan percobaan laboratorium dengan cara melakukan penyaringan terhadap air limbah yang keluar dari unit PCW. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan penyaring berbahan metal dengan berbagai ukuran pori yaitu 13, 100, 125, 200, 250 dan 325 µm dengan diameter saringan 24 cm dengan variasi suhu 30, 50 dan 70 oC. Hasil yang diperoleh juga dibandingkan dengan ketentuan air demineral yang telah ditetapkan oleh PT. TPI kriteria air yang hendak digunakan sebagai berikut :

Tabel 5 Parameter Air Demineral PT. TPI

Parameter Satuan Rata-rata Air limbah

pH - 7-10 Konduktivitas µs/cm < 10

Kadar SiO2 mg/L < 0.1

TSS mg/L Mendekati nol

Sumber : Pinayungan, 2003

Hasil analisis laboratorium diketahui bahwa air buangan yang keluar dari PCW setelah disaring menunjukan nilai pH untuk masing - masing ukuran pori seperti tercantum dalam tabel 9 berikut :

Ukuran Saringan (µm)

Suhu (oC)

Nilai pH

13 30 7.37 ± 0.026

50 7.36 ± 0.015

70 7.38 ± 0.021

100 30 7.37 ± 0.015

50 7.37 ± 0.026

70 7.37 ± 0.020

125 30 7.36 ± 0.015

50 7.37 ± 0.021

70 7.38 ± 0.010

200 30 7.37 ± 0.017

50 7.37 ± 0.012

70 7.37 ± 0.032

250 30 7.37 ± 0.017

50 7.37 ± 0.010

70 7.37 ± 0.012

325 30 7.37 ± 0.017

50 7.37 ± 0.023

70 7.37 ± 0.038

Air Demineral 7.08 ± 0.020

Data diatas menunjukan bahwa nilai pH setelah melalui penyaringan dengan menggunakan penyaring berbahan metal dengan berbagai ukuran memiliki nilai pH lebih besar dari 7, nilai tersebut tidak jauh berbeda bila dibandingkan dengan kontrol (7.39). Bila dibandingkan dengan standar ketentuan air demineral yang ditentukan oleh PT. TPI (nilai pH 7-10) maka penyaringan dengan menggunakan bahan metal berbagai ukuran pori menunjukan hasil yang relatif sama dan berada dalam kisaran yang ditentukan.

Uji statistik menunjukan perlakuan fisik berupa penyaringan dengan berbagai ukuran pori dan suhu tidak berpengaruh terhadap nilai pH, seperti terlihat pada grafik yang ditujukan pada Gambar 9:

Pada penelitian ini direkomendasikan menggunakan alat Press filter, karena alat ini lebih mudah dan praktis dari segi pengelolaan. Perbandingan antara air limbah dan air demineral yang digunakan sebesar 5:1. Pemilihan perbandingan 5:1 dinilai lebih menguntungkan dari segi ekonomi, serta telah memenuhi kriteria air demineral yang dibutuhkan.

©

_{Hak cipta Milik IPB, Tahun 2009}

Hak cipta dilindung Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penulisan laporan, penulisan kritik atau peninjauan suatu masalah;

dan pengutipan tersebut tidak merudikan kepentingan yang wajar oleh IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun

POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI

KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA

PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK

ANDINA BUNGA LESTARI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains pada

Program Studi Pengelolaan Sumber Daya alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2009

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang telah dilaksanakan sejak bulan April 2008 ini adalah Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah : Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Muhammad Romli, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Dr.Ir. Suprihatin, Dipl.Eng dan Dr. Arion Said, DEA selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pimpinan dan Staff PT. Tripolyta Indonesi,Tbk di Cilegon, Banten. Terima kasih kepada orang tua dan kakak tercinta atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung pada Tanggal 3 Oktober 1982 dari Bapak H.Muhamad Effendi Husein dan Ibu Jitinder Effendi (Alm). Penulis merupakan anak kedua dari dua orang bersaudara. Tahun 2000 penulis lulus dari SMU Negeri 4 Bandung dan pada tahun yang sama lulus seleksi ujian masuk Universitas Pendidikan Indonesia Jurusan Biologi Program Biologi Lingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan lulus pada tahun 2005.

Pada tahun 2006 penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan bidang minat Pencemaran Lingkungan.