IDENTIFIKASI KOMPOSISI DAN KARAKTERISTIK SAMPAH LAMPU LISTRIK UNTUK MENILAI POTENSI DAUR ULANG DAN BAHAYANYA TERHADAP LINGKUNGAN Oleh : YUNI ARYANI KOEDOES NIM : 25306030
Program Studi Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Pembimbing
Tanggal _______________
_______________________ (Prof. Dr. Ir. Enri Damanhuri)
iii
PERNYATAAN ACKNOWLEDGMENT
Penelitian ini dibiayai dari Dana Penelitian Hibah Tim Pascasarjana Tahun 2008 dengan judul :
Kajian Pola Aliran (Path Flow) Dari Barang Elektrikal-Elektronik Menuju Sampah Elektronik-Elektrikal (E-Waste) Di Indonesia Dengan Pendekatan Material Flow Analysis Serta Kaitannya Dengan Pengelolaan Sampah Kota
Ketua Tim : Prof. Dr. Enri Damanhuri
Hak atas publikasi data penelitian ini dipegang sepenuhnya oleh Ketua Tim tersebut di atas.
Karya ini hanya setetes embun dan kupersembahkan untuk keluarga besar Laode Abdul Koedoes
v
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
iv
ABSTRAK IDENTIFIKASI KOMPOSISI DAN KARAKTERISTIK SAMPAH LAMPU LISTRIK UNTUK MENILAI POTENSI DAUR ULANG DAN BAHAYANYA TERHADAP LINGKUNGAN Oleh Yuni Aryani Koedoes NIM : 25306030 Penggunaan lampu listrik dewasa ini telah menjadi salah satu kebutuhan utama. Hasil telaahan terhadap data lampu listrik yang diimpor menunjukkan bahwa setiap tahun Indonesia dibanjiri oleh lampu ilegal. Adanya program penghematan energi terhadap penerangan telah mendorong penggunaan lampu hemat energi menggantikan lampu boros energi. Produksi lampu dalam negeri dengan masa pakai tertentu akan menghasilkan sampah lampu setelah masa pakai lampu berakhir. Peningkatan faktor-faktor tersebut akan berdampak pada meningkatnya produksi sampah lampu pada beberapa tahun mendatang. Untuk itu diperlukan rekomendasi dalam pengelolaan sampah lampu tersebut sehingga isu pencemaran lingkungan dan gangguan terhadap kesehatan akibat sampah lampu dapat dihindari. Dalam penelitian ini dilakukan karakterisasi terhadap sampah lampu listrik sehingga dapat diketahui lebih lanjut mengapa lampu yang mengandung komponen elektronik/peralatan elektronik dikategorikan sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun. Hasil penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi dalam pengambilan kebijakan terhadap penanganan sampah lampu listrik berupa rekomendasi dan pengembangan awal pengelolaan sampah lampu listrik untuk mencapai suatu manajemen sampah lampu yang berwawasan lingkungan. Dari hasil karakterisasi, diperoleh komposisi bahan penyusun lampu berupa bahan logam dan non logam serta berbagai komponen elektronik yang mempunyai standar, bentuk dan fungsi tertentu. Komposisi massa lampu dalam jumlah yang banyak akan memberikan hasil yang signifikan sehingga dapat memberikan keuntungan finansial untuk didaur ulang. Bahan yang terkandung dalam lampu, meskipun persentasinya kecil, bukan berarti tidak berbahaya apalagi jika sampah lampu ini dibuang tanpa pengolahan yang baik. Hasil uji TCLP yang dilakukan terhadap lampu pijar menunjukkan semua parameter logam berada di bawah standar yang ditetapkan baik standar PP 18/1999 jun to PP 85/1999 maupun standard USEPA. Sedangkan pada lampu flouresen dan lampu merkuri memiliki kadar timah hitam (Pb) masing-masing 45,019 mg/L dan 46,513 mg/L yang konsentrasinya berada di atas baku mutu yang ditetapkan. Kata kunci : daur ulang, karakterisasi, komposisi, sampah lampu, TCLP
i
ABSTRACT INDENTIFICATION OF COMPOSITION AND CHARACTERISTIC OF ELEECTRIC LAMP WASTE TO DETERMINE RECYCLE POTENCY AND ENVIRONMENTAL RISK By Yuni Aryani Koedoes NIM : 25306030
The usage of electric light now a days these has be come an essential requirement. The study to the imported electric light data indicated that every year Indonesia is inundated by illegal electric lamps. The existence of program of energy savings in lighting has created a more efficient usage of lamp energy to replace wasteful lamp energy. Increasing production of lamp in Indonesia with a certain lifespan will produce lamp wastes after the lamp lifespan end. The improvement of these factors referred as affects to increase the production of lamp waste in the coming years. Since these has become critical factors, recommendation is needed related to management of lamp waste in order to avoid issue of environmental contamination and health problems of lamp to wastes. This research conducted characterization of electric light waste that can be known further whether lamps contained electronic component or equipments is categorized as hazardouz waste. The result of the research is expected to give contribution in policy for handling of electric light waste and also as a recommendation and development for early management of electric light garbage to reach an environmentally sound management of lamp waste. The characterization obtained a composition of lamp that consist of metal and non metal material and various electronic components that have certain standard, forms and function. A large amount of lamp mass will provide significant result that can give financial advantage for recycling. Materials that is implied in a lamp, though in a small percentage, will be as dangerous in environment as it is thrown away without good processing. The TCLP test result that conducted to fluorescent lamp show all metal parameters under standard that specified good standard according to PP 18/1999 correlated to PP 85/1999 and also USEPA standard. Whereas fluorescent and mercury lamp have each level of lead (Pb) 45,019 mgs/L and 46,513 mgs/L that concentration meet the standard quality specified. Key words : recycle, characterization, composition, lamp waste, TCLP
ii
KATA PENGANTAR Syukur Alhamdullillah Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat, taufik dan karunia-Nya, sehingga penulisan laporan tesis ini dapat diselesaikan. Bersamaan dengan berakhirnya penulisan tesis ini maka berakhir pula masa studi Penulis di kampus ITB yang penuh dengan tantangan namun Penulis menyadari semua itu bagian dari pembelajaran dan perjuangan. Selama menempuh pendidikan banyak hikmah dan pelajaran yang dapat diambil Penulis. Laporan penelitian tesis yang berjudul Indentifikasi komposisi dan Karakteristik Sampah Lampu Listrik Untuk Menilai Potensi Daur Ulang Dan Bahayanya Terhadap Lingkungan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar master dari Program Studi Teknik Lingkungan, FakultasTeknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. Selama pengerjaan penelitian tesis ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan, bimbingan dan dorongan. Oleh karena itu pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati, saya bermaksud mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:
Bapak Prof. Dr Enri Damanhuri, sebagai dosen pembimbing yang dengan sabar, memberikan begitu banyak waktu, fasilitas, bantuan, kesempatan, arahan, bimbingan dan saran-saran yang sangat bermanfaat selama penelitian hingga tersusunnya tesis ini. Terima kasih atas semuanya Bapak Prof, semoga Allah SWT selalu memberi kesehatan, keselamatan dan rezeki yang banyak. Amin.
Ibu Dr. Ir. Tri Padmi Damanhuri, sebagai koordinator tesis Teknik Lingkungan ITB sekaligus wali akademik yang selalu membantu, memberikan solusi, fasilitas, nasehat, motivasi dan perhatian selama penulis menjalani kuliah serta selaku dosen penguji yang telah memberikan
saran
dan
masukan
yang
sangat
berharga
untuk
penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini. Semoga Ibu selalu sehat, banyak rezeki dan cepat menjadi Guru Besar (Professor). Amin.
Bapak Dr. Sukandar, sebagai Kepala Laboratorium Buangan Padat dan B3 yang telah memberikan fasilitas serta selaku dosen penguji yang telah
vi
memberikan waktu, saran dan masukan yang sangat berharga untuk penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini.
Ibu Dr. Ir. Dwina Roosmini, MS, sebagai dosen penguji yang telah memberikan waktu,
saran dan masukan yang sangat berharga untuk
penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini.
Ibu Dr. Ir. Indah Rachmatiah Siti Salami, M.Sc, sebagai Ketua Program Magister Teknik Lingkungan ITB yang telah memberikan fasilitas serta perhatian demi kelancaran kegiatan akademik.
Dr. Barti Setiani Muntalif, selaku koordinator seminar yang telah memberikan motivasi, perhatian dan kesempatan dalam sidang.
Segenap staf pengajar di Program Studi Teknik Lingkungan ITB, yang telah mendidik, mengajar Penulis dan berperan besar demi kelancaran kegiatan akademik selama masa studi.
Keluarga besar Laode Abdul Koedoes yang tersayang dan tercinta, almarhummah Pa’pa, kedua orang tua, Om Lasjkar, Om Asri dan Tante Aslia, Om Idris dan Mami Aulia, Om Arifin dan Tante Zohra, Om Inal dan Tante Ria yang selalu memberikan perhatian, mencurahkan kasih sayang, semangat dan doa yang tiada putus selama masa studi pada Program Magister Teknik Lingkungan ITB.
Rektor Universitas Haluoleo Kendari, Prof. Ir. Mahmud Hamundu sekeluarga dan Dekan Fakultas Teknik, Ir. Ridway Balaka, M.Eng sekeluarga, terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan doanya.
Semua saudara dan sepupu yang tersayang, Andi Nafisah, Andi Iksan, Andi Riska, Ade, Dian, Widya, Hara, Jauhar, Bebi, Falen, Aja, Fat, Kaka Jaya, Rida dan Rio, Leni, terimakasih dukungan, semangat dan doanya.
Mbak Mimin, Mbak Titi, Mbak Sri dan Pak Asep serta segenap karyawan di Program Studi Teknik Lingkungan ITB yang telah banyak berperan dan membantu demi kelancaran administrasi dan akademik selama masa studi.
Bapak Dr. Moch. Chaerul dan Ibu Emenda Sembiring, S.T, M.T, M.Eng.Sc, Bapak Deni Eriyatno dan Ibu Nia di Laboratorium Buangan Padat Dan B3 TL ITB terima kasih atas bimbingan, bantuan, masukan dan kepercayaan yang telah diberikan kepada Penulis selama ini.
vii
Segenap rekan-rekan di Laboratorium Buangan Padat Dan B3 TL ITB, Bapak Ruslan, I Made Wahyu, Adi, Ade, Desi, Nita, Nana, Lina dan Prita yang senantiasa menyemangati juga temen-teman seperjuangan di Laboratorium B3, Eko dan Lina, terima kasih atas segalanya.
Segenap rekan–rekan S2 TML, TPAL dan KKL 2006, Zia, Mbak Ari, Shila, Pandu yang selalu memberikan semangat dan dukungan selama masa studi di Program Studi Teknik Lingkungan ITB, bahkan hingga terselesaikannya laporan penelitian ini.
Teman dan saudara-saudara se-kostan, Laode Golok Jaya, terima kasih pinjaman kamera, dukungan dan bantuannya sehingga penelitian ini punya bukti fisik, Pak Wagito yang sabar dan perhatian, Atet yang bergelar bapak informasi, Jihat, Ayu, segenap teman-teman Muna Champ, terima kasih atas segalanya.
Semua pihak yang dengan ucapan beribu maaf karena tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan perhatian dan semangat selama masa studi di perguruan tinggi kebanggaan ini.
Semoga karya tulis ini berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang persampahan.
Bandung,
viii
Juni 2008
DAFTAR ISI
ABSTRAK...............................................................................................................i ABSTRACT...........................................................................................................ii PERNYATAAN....................................................................................................iii KATA PENGANTAR...........................................................................................iv DAFTAR ISI..........................................................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xii DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xiii DAFTAR TABEL ...............................................................................................xv Bab I Pendahuluan
1
I.1 Latar belakang
1
I.2 Tujuan
3
I.3 Ruang lingkup penelitian
4
I.4 Sistematika penulisan
4
Bab II Tinjauan Pustaka
5
II.1 Penemuan lampu listrik
5
II.2. Lampu pijar
5
II.2.1 Lampu pijar jenis wolfram
6
II.2.2 Lampu halogen
8
II.3 Lampu tabung gas
8
II.3.1 Lampu natrium
9
II.3.2 Lampu merkuri
10
II.3.3 Lampu metal halida
11
II.3.4 Lampu flouresen
12
II.4 Lampu elektroluminensi
16
II.5 End of life lampu
16
II.6 Tingkat bahaya sampah elektronik
17
II.6.1. Timbal
19
II.6.2. Merkuri
21
II.6.3. Tembaga
22
ix
II.6.4. PBDE
22
II.6.5. Kadmium
23
II.6.6. Besi
23
II.6.7. Selenium
23
II.7 Area pelayanan Jaringan (APJ) Kota Bandung
24
II.8 Asosiasi Perlampuan Listrik
25
II.9 Daur ulang sampah
26
II.10 Asosiasi Perlampuan Listrik
25
Bab III Metodologi Penelitian III.1 Tahap-tahap kegiatan penelitian
32
III.1.1
Identifikasi masalah
33
III.1.2
Studi literatur
33
III.1.3
Observasi indikasi awal
33
III.1.4
Pekerjaan laboratorium
33
III.2. Pekerjaan lapangan
36
III.3 Analisa data dan pembahasan
45
III.4 Kesimpulan dan saran
45
Bab IV Hasil dan Pembahasan
46
IV.1 Pengumpulan sampel lampu
46
IV.2 Penanganan dan identifikasi komposisi sampah lampu
47
IV.2.1 Penanganan sampah lampu
47
IV.2.2 Identifikasi komposisi sampah lampu listrik
48
IV.3 Analisa komposisi sampah lampu listrik
58
IV.4 Perlakuan masyarakat setelah lampu menjadi sampah
61
IV.5. Potensi daur ulang sampah lampu listrik
62
VI.6 Potensi bahaya sampah lampu listrik
64
IV.4 Hasil sampling pada daur ulang lampu dan pelaku bisnis
66
IV.7.1 Sampling pada pelaku daur ulang lampu
66
IV.7.2 Sampling pada pelaku bisnis
69
Bab V Penutup
x
V.1 Kesimpulan
71
V.2 Saran
71
Daftar pustaka Lampiran
DAFTAR LAMPIRAN
xi
Lampiran A
Hasil karakterisasi sampah lampu
Lampiran B
Hasil identifikasi komposisi sampah lampu
Lampiran C
Prosedur uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP)
Lampiran D
Baku mutu Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP)
Lampiran E
Data sheet life time lampu
Lampiran F
Lembar wawancara
Lampiran G
Dokumentasi penelitian
DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI
xii
Gambar II.1
Lampu pijar jenis wolfram
6
Gambar II.2
Lampu halogen
8
Gambar II.3
Konstruksi lampu natrium
10
Gambar II.4
Lampu merkuri
11
Gambar II.5
Konstruksi lampu metal halide
11
Gambar II.6
Lampu fluorescent
13
Gambar II.7
Rangkaian lampu flouresen jenis compact
14
Gambar II.8
Jumlah pelanggan dan persentasinya berdasarkan golongan tarif tahun 2008
Gambar II.9
24
Grafik kenaikan jumlah pelanggan APJ Bandung Tahun 2005-2007
25
Gambar II.10
Proses recycling lampu flouresen
30
Gambar II.11
Alat recycling lampu flouresen
31
Gambar III.1
Diagram alir langkah penelitian
32
Gambar IV.1
Massa rata-rata lampu pijar
50
Gambar IV.2
Massa logam dan non logam pada lampu pijar
50
Gambar IV.3
Massa rata-rata sebuah sampel lampu flourescent jenis pipa
Gambar IV.4
Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis pipa
Gambar IV.5
52
52
Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis compact
53
Gambar IV.6
Massa rata-rata sampel lampu flourescent jenis compact
55
Gambar IV.7
Grafik massa total bahan komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact
Gambar IV.8
56
Massa bahan baik logam maupun non logam pada sampel lampu merkuri
57
Massa komposisi bahan pada sampel lampu merkuri
58
Gambar IV.10 Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu pijar
58
Gambar IV.9
Gambar IV.11 Persentasi komposisi bahan pada lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.12 Persentasi komposisi bahan pada sampel
xiii
59
lampu flourescent jenis compact Gambar IV.13 Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu merkuri
59 59
Gambar IV.14 Bagan alir perlakuan masyarakat dan pelaku daur ulang setelah lampu
DAFTAR TABEL
xiv
62
Tabel II.1
Zat aditif dan warna cahaya yang dihasilkan pada lampu flourescent
Tabel II.2
12
Kelebihan dan kelemahan lampu pijar, lampu flouresen dan lampu discharge tekanan tinggi
15
Table II.3
Uji TCLP pada PCB Sampel A dan B
18
Tabel II.4
Hasil uji TCLP pada kapasitor, lampu neon dan dioda
18
Tabel II.5
Data harga jual logam berbagai jenis di Kota Bandung
29
Tabel II.6
Harga jual-beli sampah plastik daur ulang
30
Tabel IV.1
Sumber sampel sampah lampu listrik
46
Tabel IV.2
Komponen elektronik dan fungsinya
48
Tabel IV.3
Hasil identifikasi komposisi lampu pijar
49
Tabel IV.4
Komposisi bahan dan massa lampu pijar
49
Tabel IV.5
Hasil identifikasi komponen lampu flourescent jenis pipa
Tabel IV.6
Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis pipa
Tabel IV.7
51
51
Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis compact
53
Tabel IV.8
Hasil karakterisasi flourescent jenis compact
54
Tabel IV.9
Komposisi bahan dan massa komponen elektronik Pada sampel lampu flourescent jenis compact
56
Tabel IV.10
Hasil karakterisasi sampah lampu merkuri
57
Tabel IV.11
Komposisi bahan dan massa pada sampel lampu merkuri
57
Tabel IV.12
Total massa komposisi sampel lampu listrik
60
Tabel IV.13
Hasil uji TCLP pada lampu pijar, lampu flourescent dan lampu merkuri
57
xv
DAFTAR ISTILAH IV.1. Pengumpulan sampel lampu IV.2 Penanganan dan identifikasi komposisi sampah lampu IV.2.1 Penanganan sampah lampu IV.2.2 Identifikasi komposisi sampah lampu IV.3. Analisa komposisi sampah lampu listrik IV.5. Potensi daur ulang sampah lampu listrik IV.6. Potensi Bahaya sampah lampu listrik Tabel IV.1. Sumber sampel sampah lampu listrik Tabel IV.2. Komponen elektronik dan fungsinya Tabel IV.3 Hasil identifikasi komposisi lampu pijar Tabel IV.4. Komposisi bahan dan massa lampu pijar Tabel IV.5. Hasil identifikasi komponen lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.6. Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.7. Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis compact Tabel IV.8 Hasil karakterisasi flourescent jenis compact Tabel IV.9. Komposisi bahan dan massa komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact Tabel IV.10 Hasil karakterisasi sampah lampu merkuri Tabel IV.11. Komposisi bahan dan massa pada sampel lampu merkuri Tabel IV.12 Total massa komposisi sampel lampu listrik Tabel IV.13. Hasil uji TCLP pada lampu pijar, lampu flourescent dan lampu merkuri Gambar IV.1. massa rata-rata lampu pijar Gambar IV.2. Massa logam dan non logam pada lampu pijar Gambar IV.3 Massa rata-rata sebuah sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.5. Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.6. Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.7 Massa rata-rata sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.8. Grafik massa total bahan komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.9. Massa bahan baik logam maupun non logam pada sampel lampu merkuri Gambar IV.10. Massa komposisi bahan pada 3 buah sampel lampu merkuri Gambar IV.11. Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu pijar
xvi
Gambar IV.12. Persentasi komposisi bahan pada lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.13. Persentasi komposisi bahan pada 27 sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.14. Persentasi komposisi bahan pada 3 buah sampel lampu merkuri Gambar IV.13. Bagan alir perlakuan masyarakat dan pelaku daur ulang setelah lampu
xvii
