PERANCANGAN SISTEM REVERSE OSMOSIS UNTUK
PERANCANGAN SISTEM REVERSE OSMOSIS UNTUK PROSES
RECYCLE AIR EFLUEN WWT (STUDI KASUS DI PT. YUTAKA
MFG. INDONESIA PLANT 2)
1,2)
Suryana1, Hery Hamdi Azwir2
Industrial Engineering Department, President University, Bekasi
Email : [email protected], [email protected]
ABSTRAK
PT. Yutaka Manufacturing Indonesia (YMI) Plant 2 adalah perusahaan yang bergerak
dibidang otomotif untuk kendaraan roda dua (spare part). Dalam proses non produksinya,
YMI memakai air yang salah satunya adalah air domestik. Air tersebut digunakan untuk
kebutuhan flushing toilet, penyiraman tanaman, pencucian mobil, dan untuk cleanng
service. Biaya pemakaian air domestik untuk tahun 2010 sebesar Rp 19,505,700,- melebihi
target maksimal pemakaian sebesar Rp 15,000,000,- maka dari itu perlu suatu sistem untuk
menghemat pemakaian air domestik tersebut dengan cara recycle air efluen WWT.
Sistem yang dirancang untuk recycle air efluen WWT adalah sistem Reverse Osmosis dengan
treatment awal menggunakan proses Resin Kation, Karbon Aktif dan Mikrofiltrasi dimana
dianalisis nilai depresiasi dan dampak terhadap biaya pemakaian air, serta dianalisis BEP dan
dibuatkan SOP sebagai acuan dalam proses kerjanya.
Nilai depresiasi sistem reverse osmosis sebesar Rp 50,485,000,- / tahun. Hasil dari
penerapan teknologi Reverse Osmosis terhadap pemakaian air domestik di YMI Plant 2
adalah bisa menghemat air sebesar 1136.27 m3/bulan dengan prosentasi penghematan
terhadap air total sebesar 52.43 %. Selain itu, benefit cost sebesar Rp 8,538,590,- per bulan.
Untuk biaya operasionalnya sebesar Rp 1.687.840,- / bulan sehingga BEP untuk sistem R.O
ini akan tercapai selama 53 bulan atau 4.41 tahun.
Kata kunci : Reverse Osmosis, Recycle, Air Domestik, Air Efluen WWT, Depresiasi, SOP, BEP
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Pada era globalisasi seperti saat ini, persaingan global menjadi salah satu unsur yang
menjadi sorotan untuk kalangan industri. Dunia industri berlomba-lomba untuk membuat
produk dengan biaya seminimal mungkin tetapi dengan hasil semaksimal mungkin.
PT. Yutaka Manufacturing Indonesia (YMI) adalah sebuah perusahaan joint venture antara
Yutaka Giken jepang dengan PT. Astra Honda Motor. Produk yang dihasilkan oleh YMI adalah
Disk Brake dan Muffler (knalpot) dimana konsumen utamanya yaitu PT. Astra Honda Motor.
YMI mempunyai dua plant, yaitu plant 1 dan plant 2 yang sama-sama berkedudukan di
kawasan industri MM2100.
Dalam proses produksi dan non produksinya, YMI menggunakan air. Air tersebut
dikelompokan menjadi 2 bagian besar, yaitu :
1. Air untuk kebutuhan produksi yaitu untuk pendinginan mesin (cooling water), dll.
2. Air untuk kebutuhan domestik yaitu untuk kebutuhan flushing toilet, penyiraman
tanaman, pencucian mobil dan kebutuhan cleaning services.
Setiap awal bulan, YMI melakukan laporan bulanan yang diikuti oleh seluruh kepala bagian
produksi dan bagian Supporting (maintenance, waste treatment, engineering, dll).
Disamping itu ada juga review tiap akhir semester dimana agenda kegiatan tersebut yaitu
untuk melaporkan kinerja dari masing-masing bagian. Dalam agenda tersebut, untuk biaya
pemakaian air domestik mengalami pemborosan atau biaya yang dikeluarkan lebih besar dari
yang dianggarkan, yaitu :
Aktual biaya pemakaian air domestik : Rp 19,505,700. Anggaran maksimal pemakaian air domestik : Rp 15,000,000.Sumber : Laporan Seksi Facility Provider
Maka dari itu, perlu dilakukan upaya penghematan terhadap pemakaian air domestik
yang nantinya berdampak pada biaya yang harus dikeluarkan oleh perusahaan untuk
pemakaian air domestik.
1.2 Tujuan Penelitian
Dalam penyusunan penelitian ini, ada beberapa tujuan yang ingin dicapai, tujuan tersebut
adalah sebagai berikut :
1. Untuk menentukan sistem yang digunakan dalam rangka penghematan air domestik.
2. Analisis sistem yang digunakan untuk penghematan air domestik.
3. Analisis dampak yang ditimbulkan dari penerapan sistem terhadap biaya pemakaian air
dan biaya-biaya lainnya.
1.3 Batasan Masalah
Karena waktu dan sumber daya yang terbatas dalam melakukan penelitian ini, maka ada
batasan dalam melakukan pengamatan :
1.
2.
Observasi hanya untuk pemakaian air domestik YMI Plant 2.
Rentang proyek ini dimulai dari April 2010 – Maret 2011
1.4 Studi Pustaka
Air
Air adalah cairan jernih tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau yang terdapat dan
diperlukan dalam kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan yang secara kimiawi
mengandung hidrogen dan oksigen atau benda cair yang biasa terdapat di sumur, sungai,
danau dengan titik didih pada suhu 100o C. Air domestik adalah air yang digunakan untuk
kebutuhan domestik seperti flushing toilet, penyiraman tanaman, pencucian mobil dan
untuk kebutuhan cleaning services.
Recycle Air
Proses daur ulang air adalah menggunakan kembali air yang telah diolah untuk berbagai
keperluan yang menguntungkan seperti pertanian, irigasi, proses produksi, penyiraman toilet
dan untuk penambahan air tanah (non potable) dan bukan ditujukan untuk kebutuhan air
minum. Beberapa metode pemurnian air yang lazim digunakan yaitu :
1. Filtrasi
2. Klorinasi
3. Ozonisasi
Efluen / Effluent
Effluent atau dalam bahasa Indonesia disebut juga efluen adalah hasil sampingan yang akan
dibuang dari suatu proses. Sedangkan efluen industri adalah buangan industri yang akan
dibuang ke perairan ataupun udara.[7] Efluen Waste Water Treatment (WWT) adalah hasil
samping dari proses WWT yang akan dibuang keluar. Sedangkan efluen WWT PT YMI adalah
hasil sampingan proses WWT berupa cairan yang akan dibuang ke kawasan industri MM2100.
Reverse Osmosis
Reverse Osmosis (R.O) adalah suatu proses pembalikan dari proses osmosis. Osmosis adalah
proses perpindahan larutan dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut rendah menuju
larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi sampai terjadi kesetimbangan
konsentrasi melewati membran semipermiabel.
Gambar 1. Peristiwa Reverse Osmosis
Tekanan osmosis (dilambangkan dengan π (pi)) adalah fungsi konsentrasi dari padatan
terlarut dimana rentangnya dari 0,6 – 1,1 psi untuk setiap 100 ppm total dissolved solid
(TDS). Sebagai contoh untuk air payau dengan TDS 1.500 ppm harus menggunakan tekanan
osmosis sebesar 15 psi. Untuk air laut dengan TDS 35.000 ppm harus menggunakan tekanan
osmosis sekitar 350 psi.
Dalam proses filtrasi dengan menggunakan membran reverse osmosis, terdapat beberapa
faktor-faktor yang saling berkaitan sehingga akan mempengaruhi pula kualitas air hasil
filtrasi. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
1. Tekanan.
2. Temperatur/suhu
3. Kepadatan/kerapatan membran
4. Kepadatan/kerapatan membran
5. Recovery Factor
6. Salt Rejection (rejeksi garam-garaman)
7. Ketahanan Membran
8. pH
9. Kekeruhan (Turbidity)
10. Pengolahan awal (Pretreatment)
11. Pembersihan (Cleaning)
Membran R.O memiliki ukuran pori < 1 nm. Karena ukuran porinya yang sangat kecil,
membran R.O disebut juga membran tidak berpori. Membran R.O dibuat dari berbagai bahan
seperti
selulosa asetat (CA), poliamida (PA), poliamida aromatis, polieteramida,
polieteramina, polieterurea, polifelilene oksida, polifenilen bibenzimidazol, dan lain-lain.
Membran komposit film tipis terbuat dari berbagai bahan polimer untuk substratnya
ditambah polimer lapisan fungsional diatasnya. Fouling membran merupakan perubahan
irreversibel yang terjadi pada membran yang disebabkan oleh interaksi fisik dan atau kimia
spesifik antara membran dan komponen-komponen yang ada dalam aliran proses. Beberapa
cara untuk mengurangi terjadinya fouling :
1.
2.
3.
4.
Perlakuan awal larutan umpan
Merubah sifat membran
Kondisi operasi
Pembersihan membran (membrane cleaning)
Karbon Aktif
Karbon aktif atau bisa disebut juga arang aktif adalah bentuk dari karbon yang
diproses dimana menjadi sangat berpori sehingga mempunyai luas permukaan yang besar
untuk proses adsorpsi atau reaksi kimia. Karena karbon aktif sangat berpori, maka 1 (satu)
gram karbon aktif sama memiliki luas permukaan lebih dari 500 m2 atau sepersepuluh dari
lapangan sepak bola amerika. Nomor iodin adalah parameter yang paling dasar yang
digunakan untuk mengkarakterisasi kinerja karbon aktif. Nomor iodin didefinisikan sebagai
miligram iodin yang teradsorpsi oleh satu gran karbon saat konsentrasi iodin dalam filtrat
sisa 0,02. Pada dasarnya jumlah iodin adalah ukuran dari iodin yang teradsorpsi di pori-pori
dan dengan demikian merupakan indikasi dari volume pori yang tersedia dalam karbon aktif.
Mikrofiltrasi
Mikrofiltrasi adalah proses filtrasi untuk menghilangkan kontaminan dari fluida
dengan menggunakan tekanan sebagai gaya dorong. Mikrofiltrasi merupakan salah satu dari
sejumlah proses filtrasi menggunakan membran. air baku disaring melalui bahan plastik atau
polimer yang berisi jutaan pori-pori kecil. Penyaringan terjadi karena pori-pori membran
mikrofiltrasi memiliki ukuran yang cukup agar dapat dilalui oleh air, sedangkan kontaminan
seperti partikulat dan organisme pathogen akan tertahan di atas membran. Membran yang
digunakan umumnya memiliki ukuran pori berkisar antara 0,05-10 mikron(µm). Bahan
membran biasanya terbuat dari keramik, teflon, polypropylene, atau plastiklainnya.
Break Even Point (BEP)
Break event point adalah suatu keadaan dimana dalam suatu operasi perusahaan
tidak mendapat untung maupun rugi/ impas (penghasilan = total biaya). BEP amatlah
penting kalau kita membuat usaha agar kita tidak mengalami kerugian. Untuk menghitung
BEP kita bisa hitung dalam bentuk unit atau price tergantung untuk kebutuhan. Berikut
rumus yang dapat digunakan :
Atas dasar unit :
Atas dasar sales dalam rupiah :
dengan:
FC : Biaya Tetap
P : Harga jual per unit
VC : Biaya Variabel per unit
𝐹𝐶
𝐵𝐸𝑃𝑢𝑛𝑖𝑡 = 𝑃−𝑉𝐶
𝐵𝐸𝑃𝑟𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ =
𝐹𝐶
1−
𝑉𝐶
𝑃
(1)
(2)
1.2 Lean Manufacturing
Lean Manufacturing merupakan sistem produksi yang menekankan pada suatu filosofi
continuous improvement yang dilakukan dengan cara mengeliminasi atau mengurangi waste
di semua aspek yang berkaitan dengan aliran produk dari supplier sampai ke tangan
customer, sehingga didapatkan metode yang paling efisien.
1.3
Quality Control Circle
Quality Control adalah aktivitas memelihara dan memperbaiki produk dan pelayanan
yang ditawarkan kepada perusahaan, quality control bukan hanya menjadi tanggung jawab
bagian quality control saja, tetapi seluruh karyawan atau pihak menjadi satu kesatuan
memecahkan masalah ini. QC seven tools adalah alat yang digunakan sebagai media untuk
melakukan pengukuran ataupun indikator keberhasilan/ keefektifan suatu aktifitas. Tujuh
alat yang digunakan meliputi:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Check Sheet
Check Drawing
Pareto
Fishbone
Histogram
Scatter
Grafik
1.4
Depresiasi (Penyusutan)
Depresiasi adalah sebagian dari harga perolehan suatu aktiva berwujud yang dialokasikan
atau diakui sebagai biaya baik setiap tahun atau setiap bulan setiap periode akuntansi.
Faktor – faktor yang mempengaruhi biaya depresiasi :
Harga perolehan (HP)
Nilai residu (sisa)
Taksiran umur ekonomis
Metode perhitungan depresiasi :
Metode garis lurus (straight line method), dengan rumus sebagai berikut :
Keterangan :
HP = Harga Pokok
NR = Nilai Residu
UE = Umur Ekonomis
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐻𝑃−𝑁𝑅
𝑈𝐸
(3)
Metode jam jasa (service hours method)
Metode hasil produksi (productive output method)
Metode beban berkurang (reducing charge method)
2. Metode
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Observasi Awal
Pada tahap ini dilakukan observasi awal baik berupa wawancara, studi langsung ke
lapangan dan dokumentasi tentang studi yang berhubungan dengan Reverse Osmosis
untuk menyelesaikan masalah yang ada
2. Identifikasi Masalah
Pada tahap ini dilakukan pengamatan awal terhadap kebijakan perusahaan yang
diharuskan adanya penghematan biaya pemakaian air domestik. Pengidentifikasian
masalah dilakukan dengan mengamati pemakaian air domestik yang tinggi dan dilakukan
perbaikan dengan perancangan sistem reverse osmosis. setelah itu dirumuskan masalah
secara sistematis dan ditentukan tujuan dari penelitian ini.
3. Studi Pustaka
Pada tahap ini dilakukan studi literatur baik melalui jurnal maupun text book yang
berhubungan dengan Reverse Osmosis untuk menyelesaikan masalah yang ada.
4. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan sebagai bahan informasi untuk memenuhi kebutuhan dalam
menganalisa dan menyelesaikan masalah. Data-data yang dikumpulkan dalam penelitian
ini adalah :
a. Data biaya pemakaian air domestik.
5. Pengoalahan Data dan Analisis.
Dari hasil analisis data, kemudian dilakukann perancangan teknologi daur ulang air
efluen, yaitu :
a. Perancangan Sistem Reverse Osmosis
b. Analisis Depresiasi Sistem Reverse Osmosis
c. Analisis dampak penerapan reverse osmosis terhadap biaya pemakaian air domestik
d. Analisis BEP
e. Pembuatan SOP
6. Penarikan kesimpulan dan Saran
Berdasarkan hasil pengolahan dan analisa data yang telah dilakukan, maka akan
dapat ditarik kesimpulan untuk menjawab permasalahan yang ada serta saran-saran yang
diharapkan dapat memberi manfaat bagi perusahaan.
3. Hasil dan Diskusi
Setelah dilakukan penelitian, maka didapatkan hasil sebagai berikut :
3.1 Pengumpulan Data
Data yang menjadi sumber adalah data pemakaian air domestik, dengan rincian
sebagai berikut : Data – data yang berkaitan dengan pemakaian air domestik YMI Plant 2
dikumpulkan untuk selanjutnya diolah agar bisa ditentukan target penghematan air. Di
bawah ini data pemakaian air domestik YMI Plant 2 tahun 2010 :
Tabel 1. Data Pemakaian Air Domestik YMI Plant 2 April-September 2010
Section
April 2010
Mei 2010
Juni 2010
Juli 2010
Agustus 2010
September 2010
Rata-rata
Prod Muffler
Support & Utility
Office & GA
(Domestik)
TOTAL
2,395.00
643.00
2214.1
755
2120.1
434
1976.8
663
2,957.70
750.00
1834.6
586
2249.72
638.50
2,240.10
2160.66
2461.51
2347.58
2,283.60
1510.33
2167.30
5,278.10
5,129.76
5,015.61
4,987.38
5,991.30
3,930.93
5055.51
Sumber Data : Laporan seksi Facility Provider
Pembacaan tabel diatas, untuk rata-rata pemakaian air domestik sebesar 2167.30 m3
sedangkan rata-rata pemakaian air untuk keperluan produksi 2249 m3. Di bawah ini disajikan
secara garfik. Jika data diatas diprosentasekan, maka akan terlihat data seperti grafik
dibawah ini :
90%
70%
50%
30%
42.60%
41.10%
Prod Muffler
Office & GA (Domestik)
10%
Grafik 2. Prosentase Rata-rata pemakaian Produksi VS Pemakaian Domestik April-Sept 2010
Dengan mengolah data diatas, kita bisa mengkonversi data pemakaian menjadi data biaya
pemakaian, dimana perhitungannya adalah sebagai berikut :
Pemakaian air produksi : 2249,72 m3
Pemakaian air domestik : 2167,30 m3
Biaya yang harus dikeluarkan untuk kedua data diatas adalah sebagai berikut :
Aktual biaya pemakaian air produksi : Rp 20,247,480.Aktual biaya pemakaian air domestik : Rp 19,505,700.note :Biaya 1 m3 = 1 US $ dengan asumsi kurs Rp 9000
hal diatas bertolak belakang dengan target management yang mentargetkan biaya
pemakaian air adalah sebagai berikut :
Maksimal pemakaian air produksi : Rp 20,000.000.Maksimal pemakaian air domestik : Rp 15,000,000.Note : target diambil dari Activity Plan Dept.Plan Service
Maka target penghematan air yang akan penulis capai adalah sebagai berikut :
Deviasi biaya = Aktual biaya pemakaian air domestik - Maksimal pemakaian air
domestik
Deviasi biaya
= Rp 19,505,700 - Rp 15,000.000 = Rp 4,505,700
Prosentase target = Deviasi Biaya x 100 %
Aktual Biaya Pemakaian Air Domestik
Prosentase target = Rp 4,505,700 x 100 % = 23.09 %
Rp 19,505,700
Jadi target yang ingin dicapai oleh penyusun yaitu 23.09 % penurunan biaya pemakaian air
domestik.
3.2
Penentuan Sebab-Akibat Dominan
Dalam menentukan akar permasalahan dan solusi, penyusun menggunakan tools diagram
tulang ikan (fish bone), seperti ditunjukan pada diagram di bawah ini :
METHODE
MAN
Sistem yang
selama ini dipakai masih
terbatas hanya pada
pemakaian air saja
Kebiasaan boros
karyawan dalam me
air yang susah dihil
Belum
ditemukannya oleh
karyawan metode
pemanfaatan air yang
sesuai
Sarana dan
prasarana pendukung
penghematan air yang belum
siap
Karyawan belum ta
penting tentang ma
penghematan air
Lingkungan
perusahaan yang kotor
Penggunaan air yang sangat banyak
Air merupakan
material dasar untuk
kehidupan dan industri
Tuntutan dari
kebersihan dan
kerapihan
Industri tidak
akan beroperasi tanpa
adanya air.
MATERIAL
Ativitas
cleaning service yang
tinggi
ENVIRONMENT
Gambar 2. Diagram Fish Bone
Dari diagram diatas, maka penyusun mencari penyebab dominan serta solusi yang
ditawarkan dengan menggunakan diagram sebab akibat seperti ditunjukan dalam tabel
dibawah ini :
Tabel 2.Tabel sebab akibat
FAKTOR
PENYEBAB
AKIBAT
SOLUSI
Man
(manusia)
Karyawan belum tahu arti penting
tentang manfaat dalam penghematan
air
Lebih diintensifkan pengarahan tentang penghematan air ke
karyawan dengan media informasi seperti pamflet atau
brosur.
Methods
Belum ditemukannya oleh karyawan
metode pemanfaatan air yang sesuai
Studi literatur tentang penghematan pemakaian air
domestik.
Material
Industri tidak akan beroperasi tanpa
adanya air
Environment
Tuntutan dari kebersihan dan
kerapihan
Mengkampanyekan budaya kerja yang rapi dan bersih
dengan media informasi pamflet dan brosur
Machine
Belum ditemukannya alat untuk
menghemat pemakaian air domestik
Pembuatan suatu alat/sistem untuk menghemat pemakaian
air domestik.
Pemakaian Air
Domestik Tinggi
-
Dari tabel sebab akibat diatas, penyusun memilih solusi dari faktor mesin (machine) dan
metode (methods), karena faktor inilah yang berkaitan langsung dengan scope pekerjaan
penyusun pribadi, sedangkan untuk solusi-solusi dari faktor man dan faktor environment
sendiri adalah merupakan bagian dari scope pekerjaan seksi general affair dan sudah
dilakukan. Selanjutnya adalah merancang sistem yang akan digunakan untuk menghemat
pemakaian air domestik YMI Plant 2.
3.3 Perancangan Sistem R.O
Dibawah ini adalah gambar assembly dari sistem reverse osmosis :
Gambar 3. Rangkaian sistem reverse osmosis
Proses kerja sistem diatas yaitu air efluen akan masuk ke resin kation, dimana diresin kation
ini berfungsi untuk menghilangkan kesadahan air (ion Mg dan ion Ca), lalu kemudian akan
masuk ke penyaringan karbon aktif yang berfungsi untuk menghilangkan bau, warna dan zatzat organik. Selanjutnya air akan mengalir ke penyaringa mikrofiltrasi yang berfungsi untuk
menghilangkan partikel-partikel kotoran dengan ukuran >1 µm. setelah itu air akan dipompa
dengan tekanan tertentu dan masuk ke membran reverse osmosis, dimana akan
menghasilkan dua (2) produk, yang pertama yaitu rejection water atau air yang mempunyai
TDS yang tinggi dan masuk kembali ke tank underground sistem WWT, yang kedua permeat
water atau air bersih yang kemudian masuk ke bak penampung sementara dan dipompa ke
torn air, selanjutnya air bersih ini didistribusikan untuk kebutuhan domestik, yaitu :
1. Flushing toilet area plating
2. Flushing toilet area welding
3. Kran pencucian mobil
4. Kran penyiraman tanaman
5. Kran rest area depan
6. Kran rest area belakang
7. Flusing toilet klinik.
Spesifikasi operasi sistem R.O adalah sebagai berikut :
Tabel 3. Spesifikasi sistem R.O
ITEM
SPESIFIKASI
Membran Rating (Production)
Membran Rating (TDS Reduction)
Drain (Reject Water) Flow
Voltage Transformer
Percent Recovery
Diagphram Pump Pressure
Replacement Sediment 1 Micron
Replacement Membran
45.360 liter/day
Max. 96-98 %
1 x Product Flow
380 Volt ± 10 % - 4 kw – 50 Hz – 13.9/8A
20-25 %
150-200 psi
Bigblue 20”
Filmtec 30-4040 TW/BW
3.4 Depresiasi Sistem R.O
Sistem reverse osmosi mempunyai harga perolehan sebesar Rp 236,940,000, taksiran nilai sisa
sebesar Rp 35,000,000,- dan umur ekonomisnya ditaksir selama 4 tahun. Penyusun akan
menggunakan metode garis lurus (straight line method), maka depresiasi tiap tahun sebesar :
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐻𝑃 − 𝑁𝑅
𝑈𝐸
𝑅𝑝 236,940,000 − 𝑅𝑝 35,000,000
4
= Rp 50,485,000,- / tahun
= Rp 4,207,083,-/bulan.
Tabel 4. Depresiasi mesin sistem R.O
Akhir Tahun Ke Biaya Depresiasi (D) Akumulasi Depresiasi (K) Total Akumulasi Depresiasi Nilai Buku Aktiva
Rp 236,940,000
1
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 186,455,000
2
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 100,970,000
Rp 135,970,000
3
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 151,455,000
Rp 85,485,000
4
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 201,940,000
Rp 35,000,000
Rp 201,940,000
Rp 201,940,000
3.5 Analisis Dampak Penerapan Sistem R.O
Berikut ini adalah tabel pemakaian air domestik setelah diaplikasikannya sistem R.O :
Bulan
Sebelum Improvementi April-Sept 2010 (dalam satuan
m3)
Setelah Improvement Okt 2010 - Maret 2011 (dalam
satuan m3)
April 2010
2,240.10
1,868.45
Mei 2010
2160.66
1691.9
Juni 2010
2461.51
680.58
Juli 2010
2347.58
654.09
Agustus 2010
September
2010
Rata-rata
2,283.60
640.58
1510.33
650.56
2167.30
1031.03
Tabel 5. Depresiasi mesin sistem R.O
Data tabel diatas menunjukan rata – rata pemakaian air untuk keperluan domestik sebelum
adanya recycle air efluen sebesar 2167.30 m3. pada bulan September 2010 terjadi
penurunan pemakaian air domestik, dikarenakan hari kerja yang sedikit yang bertepatan
dengan libur lebaran tahun 2010. Setelah dilakukan eksperimen recycle air efluen untuk
keperluan air domestik, maka didapatkan penghematan air domestik , dimana
pemakaiannya menurun menjadi 1031.03 m3 . Dengan mengolah data diatas, maka bisa
dilakukan sebuah perhitungan untuk menentukan penghematan pemakaian air domestik,
yaitu :
Penghematan air
= (Rata-rata Pemakaian air sebelum perbaikan) – (rata-rata pemakaian air setelah
perbaikan)
= (2167.30 – 1031.03) m3 = 1136.27 m3
Prosentase penghematan Pemakaian
= ( 1136.27 / 2167.30 ) x 100 % = 52.43 %
Operational Cost
Sistem R.O menggunakan energi listrik dalam proses operasionalnya. Konsumsi energi listrik
perlu dianalisis atau dihitung untuk melihat tingkat keefektifan dari pemakaian sistem R.O.
Berikut adalaha rincian operasional sistem R.O :
Waktu Operasional
= 8 jam per hari, 20 hari kerja per bulan.
Pompa Feed Water
= 1100 watt = 1.1 KW
Pompa Booster
= 4000 watt = 4 KW
Pompa Transfer
= 1007 watt = 1.07 KW
Asumsi Harga Listrik
= Rp 950 per KWH.
Maka konsumsi listrik yang digunakan oleh sistem R.O adalah :
Konsumsi Total Pompa
= (1.1 + 4 + 1.07) kWH = 6.17 KWH
Lama Pemakaian
= 6.17 KW x 8 = 49.36 KWH
Biaya Listri
= 49.36 KWH x Rp 950 /KWH = Rp 46.832 / hari
= Rp 46.832 x 20 = Rp 937.840,-/bulan.
selanjutnya akan dibahas mengenai biaya maintenance dari sistem R.O per bulan. Biaya ini
meliputi biaya penggantian dan pembersihan spare part dari alat R.O juga biaya man power.
Perincian biaya adalah sebagai berikut :
Biaya Penggantian Membran
Biaya Penggantian Mikrofiltrasi
Biaya Karbon Aktif
Total
= Rp 500.000,= Rp 250.000,= Rp.0 (Cleaning)
= Rp 750.000,- /bulan
Note : Biaya membran, mikrofiltrasi dan karbon aktif mengacu pada price yang ditawarkan oleh PT Gandonx
Jaya Chemical
Total dari biaya operasional per bulan adalah biaya energi listrik ditambah dengan biaya
perawatan sistem R.O, yaitu Rp 937.840,- + Rp 750.000,- = Rp 1.687.840,- / bulan.
Benefit
Penghematan air yang telah dicapai oleh sistem R.O adalah selisih dari rata-rata pemakaian
air domestik sebelum dilakukan proyek daur ulang/recycle dengan rata-rata pemakaian air
domestik setelah dilakukannya proyek daur ulang, yaitu :
Benefit = 2167.30 m3 – 1031.03 m3 = 1136.27 m3.
konversi ke currency = 1136.27 m3 x Rp 9.000,- = Rp 10.226.430,- per bulan.
Note : Asumsi harga air baku 1 m3 = 1 US $ dengan kurs = Rp 9000
Benefit cost = Benefit – Operational Cost = Rp 10.226.430 - Rp 1.687.840 = Rp
8,538,590,- / bulan.
3.6 Break Even Point (BEP)
Pada bagian ini akan dibahas mengenai Break Even Point dari penggunaan sistem R.O dalam
rangka penghematan pemakaian air domestik, Break even Point dirumuskan sebagai berikut
:
Dengan :
𝐵𝐸𝑃 =
𝐵𝐸𝑃 =
𝐵𝐸𝑃 =
𝐹𝐶
𝑃−𝑉𝐶
𝑅𝑝 230,000,000
𝑅𝑝 10,226,430−(𝑅𝑝 1,687,840+𝑅𝑝 4,207,083)
𝑅𝑝 230,000,000
𝑅𝑝 4,331,507
= 53 bulan ≈ 4,41 tahun.
FC = Biaya investasi mesin R.O
P = Keuntungan/benefit per bulan
VC = Biaya operasional (Listrik + maintenance / perawatan + nilai depresiasi
mesin) per bulan.
3.7 Standard Operational Procedure (SOP)
Standard Operational Procedure (SOP) secara umum diilustrasikan seperti berikut :
Mulai
Proses WWT
Air Efluen WWT
Tidak
Analisa Laboratorium
Parameter
masuk NAB
Ya
Sistem Reverse Osmosis
Kebutuhan Domestik
Gambar 4. Flow SOP sistem reverse osmosis
4. Kesimpulan
1. Penghematan air domestik di PT. Yutaka Manufacturing Indonesia Plant 2 dapat
dilakukan dengan cara recycle air efluen WWT menjadi air bersih (digunakan kembali
untuk keperluan domestik) melalui sistem reverse osmosis dengan treatment awal resin
kation, karbon aktif, dan mikrofiltrasi.
2. Analisis depresiasi sistem reverse osmosis yang telah dirancang yaitu sebesar Rp
50,485,000,- / tahun atau Rp 4,207,083,-/bulan.
3. Analisis dampak penerapan sistem reverse osmosis terhadap pemakaian air domestik di
YMI Plant 2 adalah sebagai berikut :
Penghematan Air
: 1136.27 m3 atau 52.43 %.
Benefit
:Rp 8,538,590,- / bulan
Biaya operasional
: Rp 1.687.840,- / bulan.
BEP
: untuk break event dari investasi sistem ini
tercapai
selama 53 bulan ≈ 4,41 tahun.
Daftar Pustaka
1. Baridwan, Zaki. 1994, Intermediate Accounting. Yogyakarta: BPFE Yogyakarta.
2. Chandra, Budiman, , 2007, Pengantar Kesehatan Lingkungan, EGC, Jakarta. Diakses dari
http://books.google.co.id/books?id=dOrH3zuDYdgC&pg=PA57&dq=klorinasi&hl=id&ei=li6
ATumbFI2HrAft6PH7Dw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCgQ6AEwAA#
v=onepage&q=klorinasi&f=false pada 8 Agustus 2011.
3. Kucera, J., 2010, Reverse Osmosis Industrial Aplication and Processes, Screvener
Pullishing LLC, Canada.
4. K. Liker, Jeffry, 2006, The Toyota Way: 14 Prinsip Manajemen dari Perusahaan
Manufaktur terhebat di dunia. Edisi Indonesia. Cetakan Pertama. Jakarta: Erlangga.
5. Kieso, Donald E. dan Jerry J. Weygandt., 1995, Intermediate Accounting 8th
Edition.New York: John Willey & Sons.
6. Metcalf and, E., 2004, ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”, Fourth
edition, McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
7. Nur . M. Rifaid, 2000, Sebuah Studi Tentang Fenomena Fouling pada Membran Hollow
fiber. Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif.
8. Ohno, Taiichi, 1995, Just in Time dalam Sistem Produksi Toyota, Seri Manajemen
No:168, Edisi Indonesia Cetakan pertama, Jakarta: PPM.
9. Osada, Takashi, 1995, Sikap Kerja 5S, Seri Manajemen No:160 Edisi Indonesia Cetakan
pertama, Jakarta: PPM.
10. Pudjaatmaka, A. Hadyana, 2002, Kamus Kimia, Balai Pustaka, Jakarta.
11. Sari. E, R. Agung, Laksmono. R, Pengaruh Tekanan Reverse Osmosis pada Pengolahan
Air Payau Menjadi Air Bersih, Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
12. Sari P.D, Primayudha H, 2008, Penentuan Fouling Pada Teknologi Ultrafiltrasi untuk
Penurunan Kadar TDS, Fe, dan Mn pada Air Sumur di Kampus Teknik Kimia Undip
Tembalang. UNDIP.
13. Sulistyani, E., 2010, Pengendalian Fouling Membran Ultrafiltrasi Melalui Automatic
Backwash dan Pencucian Membran, Skripsi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Kimia, Universitas Diponegoro.
14. Wahyu. Y. Jaka, 2011, Analisis Dan Perbaikan Metode Pengangkatan Manual Produk Bulk
Dengan Pendekatan Job Strain Index (JSI), Fakultas Teknik Universitas Brawijaya,
Malang.
RECYCLE AIR EFLUEN WWT (STUDI KASUS DI PT. YUTAKA
MFG. INDONESIA PLANT 2)
1,2)
Suryana1, Hery Hamdi Azwir2
Industrial Engineering Department, President University, Bekasi
Email : [email protected], [email protected]
ABSTRAK
PT. Yutaka Manufacturing Indonesia (YMI) Plant 2 adalah perusahaan yang bergerak
dibidang otomotif untuk kendaraan roda dua (spare part). Dalam proses non produksinya,
YMI memakai air yang salah satunya adalah air domestik. Air tersebut digunakan untuk
kebutuhan flushing toilet, penyiraman tanaman, pencucian mobil, dan untuk cleanng
service. Biaya pemakaian air domestik untuk tahun 2010 sebesar Rp 19,505,700,- melebihi
target maksimal pemakaian sebesar Rp 15,000,000,- maka dari itu perlu suatu sistem untuk
menghemat pemakaian air domestik tersebut dengan cara recycle air efluen WWT.
Sistem yang dirancang untuk recycle air efluen WWT adalah sistem Reverse Osmosis dengan
treatment awal menggunakan proses Resin Kation, Karbon Aktif dan Mikrofiltrasi dimana
dianalisis nilai depresiasi dan dampak terhadap biaya pemakaian air, serta dianalisis BEP dan
dibuatkan SOP sebagai acuan dalam proses kerjanya.
Nilai depresiasi sistem reverse osmosis sebesar Rp 50,485,000,- / tahun. Hasil dari
penerapan teknologi Reverse Osmosis terhadap pemakaian air domestik di YMI Plant 2
adalah bisa menghemat air sebesar 1136.27 m3/bulan dengan prosentasi penghematan
terhadap air total sebesar 52.43 %. Selain itu, benefit cost sebesar Rp 8,538,590,- per bulan.
Untuk biaya operasionalnya sebesar Rp 1.687.840,- / bulan sehingga BEP untuk sistem R.O
ini akan tercapai selama 53 bulan atau 4.41 tahun.
Kata kunci : Reverse Osmosis, Recycle, Air Domestik, Air Efluen WWT, Depresiasi, SOP, BEP
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Pada era globalisasi seperti saat ini, persaingan global menjadi salah satu unsur yang
menjadi sorotan untuk kalangan industri. Dunia industri berlomba-lomba untuk membuat
produk dengan biaya seminimal mungkin tetapi dengan hasil semaksimal mungkin.
PT. Yutaka Manufacturing Indonesia (YMI) adalah sebuah perusahaan joint venture antara
Yutaka Giken jepang dengan PT. Astra Honda Motor. Produk yang dihasilkan oleh YMI adalah
Disk Brake dan Muffler (knalpot) dimana konsumen utamanya yaitu PT. Astra Honda Motor.
YMI mempunyai dua plant, yaitu plant 1 dan plant 2 yang sama-sama berkedudukan di
kawasan industri MM2100.
Dalam proses produksi dan non produksinya, YMI menggunakan air. Air tersebut
dikelompokan menjadi 2 bagian besar, yaitu :
1. Air untuk kebutuhan produksi yaitu untuk pendinginan mesin (cooling water), dll.
2. Air untuk kebutuhan domestik yaitu untuk kebutuhan flushing toilet, penyiraman
tanaman, pencucian mobil dan kebutuhan cleaning services.
Setiap awal bulan, YMI melakukan laporan bulanan yang diikuti oleh seluruh kepala bagian
produksi dan bagian Supporting (maintenance, waste treatment, engineering, dll).
Disamping itu ada juga review tiap akhir semester dimana agenda kegiatan tersebut yaitu
untuk melaporkan kinerja dari masing-masing bagian. Dalam agenda tersebut, untuk biaya
pemakaian air domestik mengalami pemborosan atau biaya yang dikeluarkan lebih besar dari
yang dianggarkan, yaitu :
Aktual biaya pemakaian air domestik : Rp 19,505,700. Anggaran maksimal pemakaian air domestik : Rp 15,000,000.Sumber : Laporan Seksi Facility Provider
Maka dari itu, perlu dilakukan upaya penghematan terhadap pemakaian air domestik
yang nantinya berdampak pada biaya yang harus dikeluarkan oleh perusahaan untuk
pemakaian air domestik.
1.2 Tujuan Penelitian
Dalam penyusunan penelitian ini, ada beberapa tujuan yang ingin dicapai, tujuan tersebut
adalah sebagai berikut :
1. Untuk menentukan sistem yang digunakan dalam rangka penghematan air domestik.
2. Analisis sistem yang digunakan untuk penghematan air domestik.
3. Analisis dampak yang ditimbulkan dari penerapan sistem terhadap biaya pemakaian air
dan biaya-biaya lainnya.
1.3 Batasan Masalah
Karena waktu dan sumber daya yang terbatas dalam melakukan penelitian ini, maka ada
batasan dalam melakukan pengamatan :
1.
2.
Observasi hanya untuk pemakaian air domestik YMI Plant 2.
Rentang proyek ini dimulai dari April 2010 – Maret 2011
1.4 Studi Pustaka
Air
Air adalah cairan jernih tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau yang terdapat dan
diperlukan dalam kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan yang secara kimiawi
mengandung hidrogen dan oksigen atau benda cair yang biasa terdapat di sumur, sungai,
danau dengan titik didih pada suhu 100o C. Air domestik adalah air yang digunakan untuk
kebutuhan domestik seperti flushing toilet, penyiraman tanaman, pencucian mobil dan
untuk kebutuhan cleaning services.
Recycle Air
Proses daur ulang air adalah menggunakan kembali air yang telah diolah untuk berbagai
keperluan yang menguntungkan seperti pertanian, irigasi, proses produksi, penyiraman toilet
dan untuk penambahan air tanah (non potable) dan bukan ditujukan untuk kebutuhan air
minum. Beberapa metode pemurnian air yang lazim digunakan yaitu :
1. Filtrasi
2. Klorinasi
3. Ozonisasi
Efluen / Effluent
Effluent atau dalam bahasa Indonesia disebut juga efluen adalah hasil sampingan yang akan
dibuang dari suatu proses. Sedangkan efluen industri adalah buangan industri yang akan
dibuang ke perairan ataupun udara.[7] Efluen Waste Water Treatment (WWT) adalah hasil
samping dari proses WWT yang akan dibuang keluar. Sedangkan efluen WWT PT YMI adalah
hasil sampingan proses WWT berupa cairan yang akan dibuang ke kawasan industri MM2100.
Reverse Osmosis
Reverse Osmosis (R.O) adalah suatu proses pembalikan dari proses osmosis. Osmosis adalah
proses perpindahan larutan dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut rendah menuju
larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi sampai terjadi kesetimbangan
konsentrasi melewati membran semipermiabel.
Gambar 1. Peristiwa Reverse Osmosis
Tekanan osmosis (dilambangkan dengan π (pi)) adalah fungsi konsentrasi dari padatan
terlarut dimana rentangnya dari 0,6 – 1,1 psi untuk setiap 100 ppm total dissolved solid
(TDS). Sebagai contoh untuk air payau dengan TDS 1.500 ppm harus menggunakan tekanan
osmosis sebesar 15 psi. Untuk air laut dengan TDS 35.000 ppm harus menggunakan tekanan
osmosis sekitar 350 psi.
Dalam proses filtrasi dengan menggunakan membran reverse osmosis, terdapat beberapa
faktor-faktor yang saling berkaitan sehingga akan mempengaruhi pula kualitas air hasil
filtrasi. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
1. Tekanan.
2. Temperatur/suhu
3. Kepadatan/kerapatan membran
4. Kepadatan/kerapatan membran
5. Recovery Factor
6. Salt Rejection (rejeksi garam-garaman)
7. Ketahanan Membran
8. pH
9. Kekeruhan (Turbidity)
10. Pengolahan awal (Pretreatment)
11. Pembersihan (Cleaning)
Membran R.O memiliki ukuran pori < 1 nm. Karena ukuran porinya yang sangat kecil,
membran R.O disebut juga membran tidak berpori. Membran R.O dibuat dari berbagai bahan
seperti
selulosa asetat (CA), poliamida (PA), poliamida aromatis, polieteramida,
polieteramina, polieterurea, polifelilene oksida, polifenilen bibenzimidazol, dan lain-lain.
Membran komposit film tipis terbuat dari berbagai bahan polimer untuk substratnya
ditambah polimer lapisan fungsional diatasnya. Fouling membran merupakan perubahan
irreversibel yang terjadi pada membran yang disebabkan oleh interaksi fisik dan atau kimia
spesifik antara membran dan komponen-komponen yang ada dalam aliran proses. Beberapa
cara untuk mengurangi terjadinya fouling :
1.
2.
3.
4.
Perlakuan awal larutan umpan
Merubah sifat membran
Kondisi operasi
Pembersihan membran (membrane cleaning)
Karbon Aktif
Karbon aktif atau bisa disebut juga arang aktif adalah bentuk dari karbon yang
diproses dimana menjadi sangat berpori sehingga mempunyai luas permukaan yang besar
untuk proses adsorpsi atau reaksi kimia. Karena karbon aktif sangat berpori, maka 1 (satu)
gram karbon aktif sama memiliki luas permukaan lebih dari 500 m2 atau sepersepuluh dari
lapangan sepak bola amerika. Nomor iodin adalah parameter yang paling dasar yang
digunakan untuk mengkarakterisasi kinerja karbon aktif. Nomor iodin didefinisikan sebagai
miligram iodin yang teradsorpsi oleh satu gran karbon saat konsentrasi iodin dalam filtrat
sisa 0,02. Pada dasarnya jumlah iodin adalah ukuran dari iodin yang teradsorpsi di pori-pori
dan dengan demikian merupakan indikasi dari volume pori yang tersedia dalam karbon aktif.
Mikrofiltrasi
Mikrofiltrasi adalah proses filtrasi untuk menghilangkan kontaminan dari fluida
dengan menggunakan tekanan sebagai gaya dorong. Mikrofiltrasi merupakan salah satu dari
sejumlah proses filtrasi menggunakan membran. air baku disaring melalui bahan plastik atau
polimer yang berisi jutaan pori-pori kecil. Penyaringan terjadi karena pori-pori membran
mikrofiltrasi memiliki ukuran yang cukup agar dapat dilalui oleh air, sedangkan kontaminan
seperti partikulat dan organisme pathogen akan tertahan di atas membran. Membran yang
digunakan umumnya memiliki ukuran pori berkisar antara 0,05-10 mikron(µm). Bahan
membran biasanya terbuat dari keramik, teflon, polypropylene, atau plastiklainnya.
Break Even Point (BEP)
Break event point adalah suatu keadaan dimana dalam suatu operasi perusahaan
tidak mendapat untung maupun rugi/ impas (penghasilan = total biaya). BEP amatlah
penting kalau kita membuat usaha agar kita tidak mengalami kerugian. Untuk menghitung
BEP kita bisa hitung dalam bentuk unit atau price tergantung untuk kebutuhan. Berikut
rumus yang dapat digunakan :
Atas dasar unit :
Atas dasar sales dalam rupiah :
dengan:
FC : Biaya Tetap
P : Harga jual per unit
VC : Biaya Variabel per unit
𝐹𝐶
𝐵𝐸𝑃𝑢𝑛𝑖𝑡 = 𝑃−𝑉𝐶
𝐵𝐸𝑃𝑟𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ =
𝐹𝐶
1−
𝑉𝐶
𝑃
(1)
(2)
1.2 Lean Manufacturing
Lean Manufacturing merupakan sistem produksi yang menekankan pada suatu filosofi
continuous improvement yang dilakukan dengan cara mengeliminasi atau mengurangi waste
di semua aspek yang berkaitan dengan aliran produk dari supplier sampai ke tangan
customer, sehingga didapatkan metode yang paling efisien.
1.3
Quality Control Circle
Quality Control adalah aktivitas memelihara dan memperbaiki produk dan pelayanan
yang ditawarkan kepada perusahaan, quality control bukan hanya menjadi tanggung jawab
bagian quality control saja, tetapi seluruh karyawan atau pihak menjadi satu kesatuan
memecahkan masalah ini. QC seven tools adalah alat yang digunakan sebagai media untuk
melakukan pengukuran ataupun indikator keberhasilan/ keefektifan suatu aktifitas. Tujuh
alat yang digunakan meliputi:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Check Sheet
Check Drawing
Pareto
Fishbone
Histogram
Scatter
Grafik
1.4
Depresiasi (Penyusutan)
Depresiasi adalah sebagian dari harga perolehan suatu aktiva berwujud yang dialokasikan
atau diakui sebagai biaya baik setiap tahun atau setiap bulan setiap periode akuntansi.
Faktor – faktor yang mempengaruhi biaya depresiasi :
Harga perolehan (HP)
Nilai residu (sisa)
Taksiran umur ekonomis
Metode perhitungan depresiasi :
Metode garis lurus (straight line method), dengan rumus sebagai berikut :
Keterangan :
HP = Harga Pokok
NR = Nilai Residu
UE = Umur Ekonomis
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐻𝑃−𝑁𝑅
𝑈𝐸
(3)
Metode jam jasa (service hours method)
Metode hasil produksi (productive output method)
Metode beban berkurang (reducing charge method)
2. Metode
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Observasi Awal
Pada tahap ini dilakukan observasi awal baik berupa wawancara, studi langsung ke
lapangan dan dokumentasi tentang studi yang berhubungan dengan Reverse Osmosis
untuk menyelesaikan masalah yang ada
2. Identifikasi Masalah
Pada tahap ini dilakukan pengamatan awal terhadap kebijakan perusahaan yang
diharuskan adanya penghematan biaya pemakaian air domestik. Pengidentifikasian
masalah dilakukan dengan mengamati pemakaian air domestik yang tinggi dan dilakukan
perbaikan dengan perancangan sistem reverse osmosis. setelah itu dirumuskan masalah
secara sistematis dan ditentukan tujuan dari penelitian ini.
3. Studi Pustaka
Pada tahap ini dilakukan studi literatur baik melalui jurnal maupun text book yang
berhubungan dengan Reverse Osmosis untuk menyelesaikan masalah yang ada.
4. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan sebagai bahan informasi untuk memenuhi kebutuhan dalam
menganalisa dan menyelesaikan masalah. Data-data yang dikumpulkan dalam penelitian
ini adalah :
a. Data biaya pemakaian air domestik.
5. Pengoalahan Data dan Analisis.
Dari hasil analisis data, kemudian dilakukann perancangan teknologi daur ulang air
efluen, yaitu :
a. Perancangan Sistem Reverse Osmosis
b. Analisis Depresiasi Sistem Reverse Osmosis
c. Analisis dampak penerapan reverse osmosis terhadap biaya pemakaian air domestik
d. Analisis BEP
e. Pembuatan SOP
6. Penarikan kesimpulan dan Saran
Berdasarkan hasil pengolahan dan analisa data yang telah dilakukan, maka akan
dapat ditarik kesimpulan untuk menjawab permasalahan yang ada serta saran-saran yang
diharapkan dapat memberi manfaat bagi perusahaan.
3. Hasil dan Diskusi
Setelah dilakukan penelitian, maka didapatkan hasil sebagai berikut :
3.1 Pengumpulan Data
Data yang menjadi sumber adalah data pemakaian air domestik, dengan rincian
sebagai berikut : Data – data yang berkaitan dengan pemakaian air domestik YMI Plant 2
dikumpulkan untuk selanjutnya diolah agar bisa ditentukan target penghematan air. Di
bawah ini data pemakaian air domestik YMI Plant 2 tahun 2010 :
Tabel 1. Data Pemakaian Air Domestik YMI Plant 2 April-September 2010
Section
April 2010
Mei 2010
Juni 2010
Juli 2010
Agustus 2010
September 2010
Rata-rata
Prod Muffler
Support & Utility
Office & GA
(Domestik)
TOTAL
2,395.00
643.00
2214.1
755
2120.1
434
1976.8
663
2,957.70
750.00
1834.6
586
2249.72
638.50
2,240.10
2160.66
2461.51
2347.58
2,283.60
1510.33
2167.30
5,278.10
5,129.76
5,015.61
4,987.38
5,991.30
3,930.93
5055.51
Sumber Data : Laporan seksi Facility Provider
Pembacaan tabel diatas, untuk rata-rata pemakaian air domestik sebesar 2167.30 m3
sedangkan rata-rata pemakaian air untuk keperluan produksi 2249 m3. Di bawah ini disajikan
secara garfik. Jika data diatas diprosentasekan, maka akan terlihat data seperti grafik
dibawah ini :
90%
70%
50%
30%
42.60%
41.10%
Prod Muffler
Office & GA (Domestik)
10%
Grafik 2. Prosentase Rata-rata pemakaian Produksi VS Pemakaian Domestik April-Sept 2010
Dengan mengolah data diatas, kita bisa mengkonversi data pemakaian menjadi data biaya
pemakaian, dimana perhitungannya adalah sebagai berikut :
Pemakaian air produksi : 2249,72 m3
Pemakaian air domestik : 2167,30 m3
Biaya yang harus dikeluarkan untuk kedua data diatas adalah sebagai berikut :
Aktual biaya pemakaian air produksi : Rp 20,247,480.Aktual biaya pemakaian air domestik : Rp 19,505,700.note :Biaya 1 m3 = 1 US $ dengan asumsi kurs Rp 9000
hal diatas bertolak belakang dengan target management yang mentargetkan biaya
pemakaian air adalah sebagai berikut :
Maksimal pemakaian air produksi : Rp 20,000.000.Maksimal pemakaian air domestik : Rp 15,000,000.Note : target diambil dari Activity Plan Dept.Plan Service
Maka target penghematan air yang akan penulis capai adalah sebagai berikut :
Deviasi biaya = Aktual biaya pemakaian air domestik - Maksimal pemakaian air
domestik
Deviasi biaya
= Rp 19,505,700 - Rp 15,000.000 = Rp 4,505,700
Prosentase target = Deviasi Biaya x 100 %
Aktual Biaya Pemakaian Air Domestik
Prosentase target = Rp 4,505,700 x 100 % = 23.09 %
Rp 19,505,700
Jadi target yang ingin dicapai oleh penyusun yaitu 23.09 % penurunan biaya pemakaian air
domestik.
3.2
Penentuan Sebab-Akibat Dominan
Dalam menentukan akar permasalahan dan solusi, penyusun menggunakan tools diagram
tulang ikan (fish bone), seperti ditunjukan pada diagram di bawah ini :
METHODE
MAN
Sistem yang
selama ini dipakai masih
terbatas hanya pada
pemakaian air saja
Kebiasaan boros
karyawan dalam me
air yang susah dihil
Belum
ditemukannya oleh
karyawan metode
pemanfaatan air yang
sesuai
Sarana dan
prasarana pendukung
penghematan air yang belum
siap
Karyawan belum ta
penting tentang ma
penghematan air
Lingkungan
perusahaan yang kotor
Penggunaan air yang sangat banyak
Air merupakan
material dasar untuk
kehidupan dan industri
Tuntutan dari
kebersihan dan
kerapihan
Industri tidak
akan beroperasi tanpa
adanya air.
MATERIAL
Ativitas
cleaning service yang
tinggi
ENVIRONMENT
Gambar 2. Diagram Fish Bone
Dari diagram diatas, maka penyusun mencari penyebab dominan serta solusi yang
ditawarkan dengan menggunakan diagram sebab akibat seperti ditunjukan dalam tabel
dibawah ini :
Tabel 2.Tabel sebab akibat
FAKTOR
PENYEBAB
AKIBAT
SOLUSI
Man
(manusia)
Karyawan belum tahu arti penting
tentang manfaat dalam penghematan
air
Lebih diintensifkan pengarahan tentang penghematan air ke
karyawan dengan media informasi seperti pamflet atau
brosur.
Methods
Belum ditemukannya oleh karyawan
metode pemanfaatan air yang sesuai
Studi literatur tentang penghematan pemakaian air
domestik.
Material
Industri tidak akan beroperasi tanpa
adanya air
Environment
Tuntutan dari kebersihan dan
kerapihan
Mengkampanyekan budaya kerja yang rapi dan bersih
dengan media informasi pamflet dan brosur
Machine
Belum ditemukannya alat untuk
menghemat pemakaian air domestik
Pembuatan suatu alat/sistem untuk menghemat pemakaian
air domestik.
Pemakaian Air
Domestik Tinggi
-
Dari tabel sebab akibat diatas, penyusun memilih solusi dari faktor mesin (machine) dan
metode (methods), karena faktor inilah yang berkaitan langsung dengan scope pekerjaan
penyusun pribadi, sedangkan untuk solusi-solusi dari faktor man dan faktor environment
sendiri adalah merupakan bagian dari scope pekerjaan seksi general affair dan sudah
dilakukan. Selanjutnya adalah merancang sistem yang akan digunakan untuk menghemat
pemakaian air domestik YMI Plant 2.
3.3 Perancangan Sistem R.O
Dibawah ini adalah gambar assembly dari sistem reverse osmosis :
Gambar 3. Rangkaian sistem reverse osmosis
Proses kerja sistem diatas yaitu air efluen akan masuk ke resin kation, dimana diresin kation
ini berfungsi untuk menghilangkan kesadahan air (ion Mg dan ion Ca), lalu kemudian akan
masuk ke penyaringan karbon aktif yang berfungsi untuk menghilangkan bau, warna dan zatzat organik. Selanjutnya air akan mengalir ke penyaringa mikrofiltrasi yang berfungsi untuk
menghilangkan partikel-partikel kotoran dengan ukuran >1 µm. setelah itu air akan dipompa
dengan tekanan tertentu dan masuk ke membran reverse osmosis, dimana akan
menghasilkan dua (2) produk, yang pertama yaitu rejection water atau air yang mempunyai
TDS yang tinggi dan masuk kembali ke tank underground sistem WWT, yang kedua permeat
water atau air bersih yang kemudian masuk ke bak penampung sementara dan dipompa ke
torn air, selanjutnya air bersih ini didistribusikan untuk kebutuhan domestik, yaitu :
1. Flushing toilet area plating
2. Flushing toilet area welding
3. Kran pencucian mobil
4. Kran penyiraman tanaman
5. Kran rest area depan
6. Kran rest area belakang
7. Flusing toilet klinik.
Spesifikasi operasi sistem R.O adalah sebagai berikut :
Tabel 3. Spesifikasi sistem R.O
ITEM
SPESIFIKASI
Membran Rating (Production)
Membran Rating (TDS Reduction)
Drain (Reject Water) Flow
Voltage Transformer
Percent Recovery
Diagphram Pump Pressure
Replacement Sediment 1 Micron
Replacement Membran
45.360 liter/day
Max. 96-98 %
1 x Product Flow
380 Volt ± 10 % - 4 kw – 50 Hz – 13.9/8A
20-25 %
150-200 psi
Bigblue 20”
Filmtec 30-4040 TW/BW
3.4 Depresiasi Sistem R.O
Sistem reverse osmosi mempunyai harga perolehan sebesar Rp 236,940,000, taksiran nilai sisa
sebesar Rp 35,000,000,- dan umur ekonomisnya ditaksir selama 4 tahun. Penyusun akan
menggunakan metode garis lurus (straight line method), maka depresiasi tiap tahun sebesar :
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐷𝐸𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝐴𝐼𝑆𝐼 =
𝐻𝑃 − 𝑁𝑅
𝑈𝐸
𝑅𝑝 236,940,000 − 𝑅𝑝 35,000,000
4
= Rp 50,485,000,- / tahun
= Rp 4,207,083,-/bulan.
Tabel 4. Depresiasi mesin sistem R.O
Akhir Tahun Ke Biaya Depresiasi (D) Akumulasi Depresiasi (K) Total Akumulasi Depresiasi Nilai Buku Aktiva
Rp 236,940,000
1
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 186,455,000
2
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 100,970,000
Rp 135,970,000
3
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 151,455,000
Rp 85,485,000
4
Rp 50,485,000,Rp 50,485,000,Rp 201,940,000
Rp 35,000,000
Rp 201,940,000
Rp 201,940,000
3.5 Analisis Dampak Penerapan Sistem R.O
Berikut ini adalah tabel pemakaian air domestik setelah diaplikasikannya sistem R.O :
Bulan
Sebelum Improvementi April-Sept 2010 (dalam satuan
m3)
Setelah Improvement Okt 2010 - Maret 2011 (dalam
satuan m3)
April 2010
2,240.10
1,868.45
Mei 2010
2160.66
1691.9
Juni 2010
2461.51
680.58
Juli 2010
2347.58
654.09
Agustus 2010
September
2010
Rata-rata
2,283.60
640.58
1510.33
650.56
2167.30
1031.03
Tabel 5. Depresiasi mesin sistem R.O
Data tabel diatas menunjukan rata – rata pemakaian air untuk keperluan domestik sebelum
adanya recycle air efluen sebesar 2167.30 m3. pada bulan September 2010 terjadi
penurunan pemakaian air domestik, dikarenakan hari kerja yang sedikit yang bertepatan
dengan libur lebaran tahun 2010. Setelah dilakukan eksperimen recycle air efluen untuk
keperluan air domestik, maka didapatkan penghematan air domestik , dimana
pemakaiannya menurun menjadi 1031.03 m3 . Dengan mengolah data diatas, maka bisa
dilakukan sebuah perhitungan untuk menentukan penghematan pemakaian air domestik,
yaitu :
Penghematan air
= (Rata-rata Pemakaian air sebelum perbaikan) – (rata-rata pemakaian air setelah
perbaikan)
= (2167.30 – 1031.03) m3 = 1136.27 m3
Prosentase penghematan Pemakaian
= ( 1136.27 / 2167.30 ) x 100 % = 52.43 %
Operational Cost
Sistem R.O menggunakan energi listrik dalam proses operasionalnya. Konsumsi energi listrik
perlu dianalisis atau dihitung untuk melihat tingkat keefektifan dari pemakaian sistem R.O.
Berikut adalaha rincian operasional sistem R.O :
Waktu Operasional
= 8 jam per hari, 20 hari kerja per bulan.
Pompa Feed Water
= 1100 watt = 1.1 KW
Pompa Booster
= 4000 watt = 4 KW
Pompa Transfer
= 1007 watt = 1.07 KW
Asumsi Harga Listrik
= Rp 950 per KWH.
Maka konsumsi listrik yang digunakan oleh sistem R.O adalah :
Konsumsi Total Pompa
= (1.1 + 4 + 1.07) kWH = 6.17 KWH
Lama Pemakaian
= 6.17 KW x 8 = 49.36 KWH
Biaya Listri
= 49.36 KWH x Rp 950 /KWH = Rp 46.832 / hari
= Rp 46.832 x 20 = Rp 937.840,-/bulan.
selanjutnya akan dibahas mengenai biaya maintenance dari sistem R.O per bulan. Biaya ini
meliputi biaya penggantian dan pembersihan spare part dari alat R.O juga biaya man power.
Perincian biaya adalah sebagai berikut :
Biaya Penggantian Membran
Biaya Penggantian Mikrofiltrasi
Biaya Karbon Aktif
Total
= Rp 500.000,= Rp 250.000,= Rp.0 (Cleaning)
= Rp 750.000,- /bulan
Note : Biaya membran, mikrofiltrasi dan karbon aktif mengacu pada price yang ditawarkan oleh PT Gandonx
Jaya Chemical
Total dari biaya operasional per bulan adalah biaya energi listrik ditambah dengan biaya
perawatan sistem R.O, yaitu Rp 937.840,- + Rp 750.000,- = Rp 1.687.840,- / bulan.
Benefit
Penghematan air yang telah dicapai oleh sistem R.O adalah selisih dari rata-rata pemakaian
air domestik sebelum dilakukan proyek daur ulang/recycle dengan rata-rata pemakaian air
domestik setelah dilakukannya proyek daur ulang, yaitu :
Benefit = 2167.30 m3 – 1031.03 m3 = 1136.27 m3.
konversi ke currency = 1136.27 m3 x Rp 9.000,- = Rp 10.226.430,- per bulan.
Note : Asumsi harga air baku 1 m3 = 1 US $ dengan kurs = Rp 9000
Benefit cost = Benefit – Operational Cost = Rp 10.226.430 - Rp 1.687.840 = Rp
8,538,590,- / bulan.
3.6 Break Even Point (BEP)
Pada bagian ini akan dibahas mengenai Break Even Point dari penggunaan sistem R.O dalam
rangka penghematan pemakaian air domestik, Break even Point dirumuskan sebagai berikut
:
Dengan :
𝐵𝐸𝑃 =
𝐵𝐸𝑃 =
𝐵𝐸𝑃 =
𝐹𝐶
𝑃−𝑉𝐶
𝑅𝑝 230,000,000
𝑅𝑝 10,226,430−(𝑅𝑝 1,687,840+𝑅𝑝 4,207,083)
𝑅𝑝 230,000,000
𝑅𝑝 4,331,507
= 53 bulan ≈ 4,41 tahun.
FC = Biaya investasi mesin R.O
P = Keuntungan/benefit per bulan
VC = Biaya operasional (Listrik + maintenance / perawatan + nilai depresiasi
mesin) per bulan.
3.7 Standard Operational Procedure (SOP)
Standard Operational Procedure (SOP) secara umum diilustrasikan seperti berikut :
Mulai
Proses WWT
Air Efluen WWT
Tidak
Analisa Laboratorium
Parameter
masuk NAB
Ya
Sistem Reverse Osmosis
Kebutuhan Domestik
Gambar 4. Flow SOP sistem reverse osmosis
4. Kesimpulan
1. Penghematan air domestik di PT. Yutaka Manufacturing Indonesia Plant 2 dapat
dilakukan dengan cara recycle air efluen WWT menjadi air bersih (digunakan kembali
untuk keperluan domestik) melalui sistem reverse osmosis dengan treatment awal resin
kation, karbon aktif, dan mikrofiltrasi.
2. Analisis depresiasi sistem reverse osmosis yang telah dirancang yaitu sebesar Rp
50,485,000,- / tahun atau Rp 4,207,083,-/bulan.
3. Analisis dampak penerapan sistem reverse osmosis terhadap pemakaian air domestik di
YMI Plant 2 adalah sebagai berikut :
Penghematan Air
: 1136.27 m3 atau 52.43 %.
Benefit
:Rp 8,538,590,- / bulan
Biaya operasional
: Rp 1.687.840,- / bulan.
BEP
: untuk break event dari investasi sistem ini
tercapai
selama 53 bulan ≈ 4,41 tahun.
Daftar Pustaka
1. Baridwan, Zaki. 1994, Intermediate Accounting. Yogyakarta: BPFE Yogyakarta.
2. Chandra, Budiman, , 2007, Pengantar Kesehatan Lingkungan, EGC, Jakarta. Diakses dari
http://books.google.co.id/books?id=dOrH3zuDYdgC&pg=PA57&dq=klorinasi&hl=id&ei=li6
ATumbFI2HrAft6PH7Dw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCgQ6AEwAA#
v=onepage&q=klorinasi&f=false pada 8 Agustus 2011.
3. Kucera, J., 2010, Reverse Osmosis Industrial Aplication and Processes, Screvener
Pullishing LLC, Canada.
4. K. Liker, Jeffry, 2006, The Toyota Way: 14 Prinsip Manajemen dari Perusahaan
Manufaktur terhebat di dunia. Edisi Indonesia. Cetakan Pertama. Jakarta: Erlangga.
5. Kieso, Donald E. dan Jerry J. Weygandt., 1995, Intermediate Accounting 8th
Edition.New York: John Willey & Sons.
6. Metcalf and, E., 2004, ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”, Fourth
edition, McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
7. Nur . M. Rifaid, 2000, Sebuah Studi Tentang Fenomena Fouling pada Membran Hollow
fiber. Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif.
8. Ohno, Taiichi, 1995, Just in Time dalam Sistem Produksi Toyota, Seri Manajemen
No:168, Edisi Indonesia Cetakan pertama, Jakarta: PPM.
9. Osada, Takashi, 1995, Sikap Kerja 5S, Seri Manajemen No:160 Edisi Indonesia Cetakan
pertama, Jakarta: PPM.
10. Pudjaatmaka, A. Hadyana, 2002, Kamus Kimia, Balai Pustaka, Jakarta.
11. Sari. E, R. Agung, Laksmono. R, Pengaruh Tekanan Reverse Osmosis pada Pengolahan
Air Payau Menjadi Air Bersih, Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
12. Sari P.D, Primayudha H, 2008, Penentuan Fouling Pada Teknologi Ultrafiltrasi untuk
Penurunan Kadar TDS, Fe, dan Mn pada Air Sumur di Kampus Teknik Kimia Undip
Tembalang. UNDIP.
13. Sulistyani, E., 2010, Pengendalian Fouling Membran Ultrafiltrasi Melalui Automatic
Backwash dan Pencucian Membran, Skripsi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Kimia, Universitas Diponegoro.
14. Wahyu. Y. Jaka, 2011, Analisis Dan Perbaikan Metode Pengangkatan Manual Produk Bulk
Dengan Pendekatan Job Strain Index (JSI), Fakultas Teknik Universitas Brawijaya,
Malang.