Sutan Hamda Ramadan, Setyo Sarwanto Moersidik, Cindy Rianti Priadi

PEMILIHAN UNIT DAUR ULANG EFLUEN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP MUARA KARANG DENGAN METODE ANALYTICAL HIERARCHY PROCESS Sutan Hamda Ramadan, Setyo Sarwanto Moersidik, Cindy Rianti Priadi Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia Email : [email protected] Abstrak Kebutuhan air bersih untuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Muara Karang cukup besar, sehingga diperlukan daur ulang untuk membantu mengatasi kebutuhan air. Debit air yang didaur ulang sebesar 285 m3/hari. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan hasil efluen Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PLTU sehingga didapatkan perencanaan daur ulang yang sesuai. Daur ulang tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan air servis, hidran, dan cadangan air pada PLTU Muara Karang. Hasil uji laboratorium efluen IPAL PLTU Muara Karang yang tidak memenuhi baku mutu kelas II PP No. 82 Tahun 2001, yaitu TSS sebesar 67,5 ppm, BOD sebesar 4,76 ppm, dan COD sebesar 82,6 ppm sehingga diperlukan proses daur ulang untuk memenuhi kualitas air yang sesuai dengan baku mutu. Terdapat tiga unit daur ulang, yaitu reverse osmosis, ultrafiltrasi, dan mikrofiltrasi . Pemilihan unit daur ulang dari ketiga unit tersebut ditentukan dengan metode Analytical Hierarchy Process (AHP) dengan kriteria pemilihan berupa teknologi, ekonomi, dan lingkungan serta subkriteria kemudahan operasional, keandalan proses, biaya konstruksi, biaya operasional dan pemeliharaan, serta recovery product. Hasil pemilihan dengan metode AHP menunjukkan unit daur ulang mikrofiltrasi merupakan unit yang tepat untuk memenuhi kebutuhan air servis, hidran, dan cadangan dengan total skor tertinggi. Kata Kunci: Analytical Hierarchy Process; Pembangkit Listrik Tenaga Uap; Daur Ulang Air Limbah

1 Pemilihan unit..., Sutan Hamda R., FT UI, 2014

Abstract Clean water needs of Steam Power Plant Muara Karang is large enough so water recycle is needed to help fulfill water needs. The discharge is 285 m3/day. The purpose of the study is to obtain the results of waste water treatment plant effluent to find the appropriate recycling plan. The recycled water is used to meet the needs of services, hydrants, and water reserves in Muara Karang power plant. Laboratory test results WWTP effluent Steam Power Plant Muara Karang that does not meet the quality standard of Grade II PP No. 82 Tahun 2001, which is amount 67,5 ppm TSS, BOD at 4,76 ppm and at 82,6 ppm COD so recycling is needed. Selection of three recycling units selected from the reverse osmosis, ultrafiltration, and microfiltration were conducted with Hierarchy Analytical Process (AHP) with the selection criteria in the form of technology, economy, and environment and then with sub-criteria of operational convenience, reliability process, the cost of construction, operation and maintenance costs, and recovery product . The results of the election showed AHP recycling microfiltration unit is the right unit to meet the needs of water services, hydrants, and backup with the highest total score. Keyword: Analytical Hierarchy Process; Steam Power Plant; Waste Water Recycle


PENDAHULUAN Pengolahan air limbah bertujuan untuk untuk menghilangkan parameter pencemar yang ada di dalam air limbah sampai batas yang diperbolehkan untuk dibuang ke badan air sesuai dengan syarat baku mutu yang diijinkan (Nusa Idaman Said, 2006). Baku mutu air limbah menurut PERMENLH no. 8 Tahun 2009 Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga Termal adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan/atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha dan/atau kegiatan. Setelah air limbah tersebut diolah dan sesuai dengan baku mutu yang diijinkan, maka air keluaran (efluen) hasil pengolahan air limbah tersebut aman untuk dibuang ke badan air. PT. PJB Muara Karang sebagai perusahaan yang bergerak di bidang pembangkitan listrik tenaga uap memiliki instalasi pengolahan air limbah atau IPAL untuk mengolah limbah cairnya sehingga aman untuk dibuang ke laut. Hal ini sesuai dengan UU no. 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup yaitu wajib bagi orang atau badan usaha untuk mengolah limbahnya. Namun, kebutuhan air yang cukup tinggi maka dibutuhkan suatu cara salah satunya dengan mendaur ulang air efluen dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sesuai kegunaannya, PT.PJB Muara Karang menggunakan daur ulang air yang mengacu pada kualitas air kelas II PP no.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil efluen instalasi pengolahan air limbah pada PLTU Muara Karang berupa nilai dan parameter berdasarkan data primer dan data sekunder yang tidak memenuhi baku mutu PP no. 82 Tahun 2001 kelas II pada IPAL PLTU Muara Karang sehingga diperlukan daur ulang dan Mengetahui konsep instalasi daur ulang efluen IPAL berupa penentuan unit daur ulang yang sesuai dengan standar baku mutu air PP No. 82 Tahun 2001 kelas II dengan metode Analytical Hierarchy Process (AHP).

TINJAUAN TEORITIS Berdasarkan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 8 Tahun 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga Termal, yang dimaksud dengan air limbah adalah sisa dari suatu hasil usaha dan/atau kegiatan yang berwujud cair. Usaha dan/atau kegiatan pembangkit listrik tenaga termal adalah usaha dan/atau kegiatan yang menggunakan bahan bakar baik padat, cair, dan gas maupun campuran


serta menggunakan uap panas bumi untuk menghasilkan tenaga listrik. PLTU adalah suatu pembangkit listrik dimana energi listrik dihasilkan oleh generator yang diputar oleh turbin uap yang memanfaatkan tekanan uap hasil dari penguapan air yang dipanaskan oleh bahan bakar di dalam

boiler. Menurut Lawrance K.Wang (2004), PLTU adalah suatu industri yang

menghasilkan listrik dari uap serta mendistribusikannya. Listrik yang dihasilkan berasal dari proses pembakaran dari bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak atau gas. Menurut PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas : 1. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang imempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 3. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,

air

untuk

mengairi

pertanaman,

dan

atau

peruntukan

lain

yang

mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut; 4. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi, pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Kualitas air untuk dimanfaatkan kembali sebagai air servis dan air cadangan mengacu pada PP no. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, kualitas air yang dibutuhkan sesuai dengan kualitas air kelas II, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan ,air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Untuk air servis peruntukannya digunakan untuk air pencucian, flushing toilet, dan lainnya. Untuk air hidran dan cadangan, air hasil olahan tersebut dimasukkan ke dalam tangki untuk penyimpanan dan penyaluran lebih lanjut. Menurut Nusa Idaman Said (2006), beberapa unit pengolahan lanjutan yang biasa digunakan pada daur ulang limbah cair yaitu adsorpsi karbon aktif, proses filtrasi dengan membran, ozonasi, dan klorinasi. Pada penelitian ini, peneliti menggunakan pilihan berupa tiga unit untuk mendaur ulang air yaitu reverse osmosis, mikrofiltrasi, dan ultrafiltrasi. Dari unit daur ulang yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya terdapat lebih dari satu pilihan unit daur ulang. Oleh karena itu, diperlukan metode untuk menentukan unit daur ulang mana yang tepat. Salah satu metode pengambilan keputusan yaitu metode


Analytical Hierarchy Process (AHP). AHP dikembangkan oleh Thomas L. Saaty dan dipublikasikan pertama kali dalam bukunya tahun 1980 yang berjudul “The Analytical Hierarchy Process”. Metode AHP adalah metode untuk memecahkan permasalahan atau decision making seperti pengambilan kebijakan atau penyusunan prioritas melalui analisis yang didukung oleh pendekatan matematika sederhana (Haris Rangkuti, 2009). Menurut Mulyono (1996), dalam menyelesaikan persoalan dengan AHP ada beberapa prinsip yang harus dipahami, diantaranya adalah : 1. Decomposition Setelah persoalan didefinisikan, maka perlu dilakukan dekomposisi , yaitu memecah persoalan yang utuh menjadi unsur-unsurnya. 2. Comparative Judgement Prinsip ini membuat penilaian tentang kepentingan relatif dua elemen pada suatu tingkat tertentu dalam kaitannya dengan tingkat di atasnya. Penilaian ini merupakan inti dari AHP karena ia akan berpengaruh terhadap prioritas elemen-elemen. Pertanyaan yang biasa diajukan dalam menyusun skala kepentingan adalah elemen mana yang lebih (penting/disukai/…) dan berapa kali lebih (penting/disukai). Dengan memakai skala rasio 1 sampai 9 maka pengambil keputusan dapat menentukan penilaiannya terhadap kriteria dan alternatif tersebut. Keterangan dari skala angka terdapat pada Tabel 1. Tabel 1. Skor Perbandingan Berpasangan Nilai

Keterangan

1

Sama penting (Equal)

3

Sedikit lebih penting (Moderate)

5

Jelas lebih penting (Strong)

7

Sangat jelas penting (Very Strong)

9

Mutlak lebih penting (Extreme)

2,4,6,8 Apabila ragu-ragu antara 2 nilai yang berdekatan 1/(1-9)

Kebalikan nilai tingkat kepentingan dari skala 1-9

Sumber: Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009 3. Synthesis of Priority Prosedur melakukan sintesa berbeda menurut bentuk hirarki. Pengurutan elemen-elemen menurut kepentingan relative melalui prosedur sintesa dinamakan priority setting. 4. Logical Consistency


Konsistensi memiliki dua makna. Pertama adalah objek-objek yang serupa dapat dikelompokkan sesuai dengan keseragaman dan relevansi. Kedua adalah menyangkut tingkat hubungan antara objek-objek yang didasarkan pada kriteria tertentu. Mengukur konsistensi dari setiap matrik perbandingan dengan cara mencari λmaks , CI, dan CR. a. Mencari λmaks Membentuk suatu matriks C dimana elemennya merupakan perkalian antara elemen dari kolom pertama matrik perbandingan dengan elemen pertama rata-rata baris matrik normalisasi. Dari matrik C tersebut kemudian dicari jumlah tiap barisnya. Kemudian setiap elemen matrik T dibagi dengan setiap elemen matrik R . Dari hasil tersebut kemudian dirata-rata. Rata-rata akhir tersebut merupakan hasil λmaks. Secara matematis dituliskan sebagai berikut : λ!"#$ =

! t !" !!! r !"

n

b. Mencari CI CI =

λ!"#$ − n n−1

c. Mencari CR CR =

CI IR

dengan : λmaks

: eigen value maksimum

n

: banyaknya elemen yang dibandingkan

ti1

: elemen matrik T

ri1

: elemen matrik R

CI

: indeks konsistensi

CR

: rasio konsistensi

IR

: indeks random konsistensi

METODE PENELITIAN Tujuan akhir dari pengolahan data dan analisis data adalah untuk menentukan aplikasi daur ulang beserta pemilihan instalasi pengolahan daur ulang limbah cair. Secara


umum, alur kerangka penelitian untuk menentukan jenis pemanfaatan daur ulang yang paling tepat dan desain instalasi daur ulang. Kerangka penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. IPAL Muara Karang Penggunaan Air Servis, Hidrant, Cadangan

Efluen

Kelas II PP No. 82 Tahun 2001

Tidak

Ya

Selesai

Alternatif Pengolahan Daur Ulang

Opsi 1 Mikrofiltrasi

Opsi 2 Ultrafiltrasi

Opsi 3 Reverse Osmosis

Pengambilan Keputusan dengan Metode AHP

Unit Daur Ulang Terbaik

Gambar 1. Kerangka Penelitian Sumber: Pengolahan Peneliti, 2013

Untuk pengumpulan data, peneliti mendapatkan dari dua sumber, yaitu data sekunder dan primer. Data sekunder merupakan data yang telah disediakan oleh pihak lain yang dapat langsung digunakan oleh peneliti. Data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.


Tabel 3. Data Sekunder Penelitan No. Data 1. Karakteristik lokasi 2.

Kebutuhan air bersih

3.

IPAL eksisting

4.

Air Limbah

5.

Kebutuhan Daur Ulang

Uraian Informasi Data • Letak lokasi • Peta lokasi • Kondisi lokasi • Data mengenai sumber air bersih • Debit kebutuhan air bersih • Unit pengolahan dan kapasitas pengolahan • Dimensi dan karakteristik unit pengolahan • Karakteristik air limbah • Debit influen dan efluen WWTP eksisting

Sumber Data Survei identifikasi, data perusahaan, wawancara, literature Data perusahaan, survei, wawancara, survei identifikasi, literature Data perusahaan, survei, wawancara, survei identifikasi, literature

Data perusahaan, survei, wawancara, survei identifikasi, literature Bentuk penggunaan daur Wawancara, survei ulang yang dibutuhkan dan identifikasi diinginkan Sumber: Pengolahan Peneliti, 2012

Data primer adalah data yang diperoleh langsung oleh peneliti dari sumber-sumber asli. Pada penelitian ini data primer meliputi pengambilan sampel air efluen IPAL eksisting pada Efluen Pit berupa parameter TDS, COD, dan BOD. Pengambilan sampel sebanyak satu kali pada dua titik yang berbeda sebagai variasi. Nilai parameter air yaitu TDS, BOD, dan COD didapatkan dari hasil uji laboratorium Program Studi Teknik Lingkungan (PSTL) Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Pengujian sampel akan dilakukan sebanyak satu kali untuk masing-masing parameter di Laboratorium Teknik Penyehatan dan Lingkungan Universitas Indonesia. Standar pengujian untuk masing-masing parameter dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Metode Pengujian Parameter Parameter TDS COD BOD

Metode Pengujian Gravimetri Titrimetri Titrimetri

Standar Pengujian SNI 06-6989.3-2004 SNI 6989.73:2009 SNI 6989.72:2009

Sumber: Pengolahan Peneliti, 2013


Dalam memilih unit daur ulang, metode yang digunakan adalah Analytical Hierarchy Process (AHP). AHP dilakukan dengan memanfaatkan perbandingan berpasangan (pairwise comparison). Pengambil keputusan dimulai dengan membuat lay out dari keseluruhan hirarki keputusannya. Hirarki tersebut menunjukkan faktor – faktor yang ditimbang serta berbagai alternatif yang ada kemudian sejumlah perbandingan berpasangan dilakukan untuk mendapatkan penetapan nilai faktor dan evaluasinya. Sebelum penetapan terlebih dahulu ditentukan kelayakan hasil nilai faktor yang didapat dengan mengukur tingkat konsistensinya. Untuk mendapatkan nilai tersebut, peneliti melibatkan pakar atau expert yang memiliki keahlian di bidang pengolahan air baik dari kalangan praktisi dan akademisi. Terdapat sembilan responden yang peneliti dapatkan sebagai expert dalam penentuan unit daur ulang dengan metode AHP. Karakteristik responden atau expert dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Karakteristik Responden/Expert No. Responden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3

Pekerjaan

Instansi/Tempat Bekerja

Laboran Program Studi Teknik

Fakultas Teknik Universitas

Lingkungan

Indonesia

Dosen Program Studi Teknik


Lingkungan

Indonesia



Lingkungan

Indonesia

Laboran Program Studi Teknik


Lingkungan

Indonesia

Teknisi Water Purifier

PT. Hanseo



Lingkungan

Indonesia



Lingkungan

Indonesia



Lingkungan

Indonesia



Lingkungan

Indonesia



Lingkungan

Indonesia Sumber: Pengolahan Peneliti, 2013


Pendidikan Terakhir Diploma Strata 3 Strata 3 Diploma Strata 1 Professor Strata 2 Strata 2 Strata 2 Strata 3

Dari hasil pengisian kuisoner oleh para expert di atas, maka didapatkan data yang akan diolah untuk menentukan unit daur ulang. Pada akhirnya alternatif dengan jumlah nilai tertinggi dipilih sebagai alternatif terbaik (A. Hidayat, 2004). Hirarki yang digunakan untuk menentukan daur ulang dapat dilihat pada Gambar 2.


Teknologi

Kemudahan Operasional

Tujuan

Keandalan Proses

Kriteria

Lingkungan

Ekonomi

Biaya Operasional dan Pemeliharaan

Biaya Konstruksi

Recovery Product

Subkriteria

Ultra Filtrasi

Mikro Filtrasi

Reverse Osmosis

Alternatif

Gambar 2. Hirarki AHP Unit Daur Ulang Sumber : Pengolahan Peneliti, 2013

Berdasarkan Gambar 2 di atas unit daur ulang terbaik merupakan goal atau tujuan dari hirarki di atas. Kriteria AHP yang digunakan ada tiga, yaitu teknologi, ekonomi, dan


lingkungan (Wibowo, Yuli 2012). Kriteria yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Kelayakan teknologi, yaitu teknologi yang dapat dikembangkan menjadi beberapa subkriteria yang terkait dengan keandalan proses, kemudahan penggunaan, serta efisien dalam pemeliharaan oleh pihak industri. Kriteria ini dianggap layak jika faktor-faktor teknologi tersebut dipenuhi. 2. Kelayakan ekonomi, yaitu harus layak secara ekonomi dalam pembangunan, operasional, dan pemeliharaannya. Kriteria ini dianggap layak jika investasi dan biaya operasi mencapai taraf yang paling efisien. 3. Kelayakan lingkungan, yaitu harus dapat menurunkan pencemaran dalam air limbah ke tingkat yang sesuai atau lebih rendah dari baku mutu yang ditetapkan, pemeliharaan yang efisien, serta recovery product yang maksimal. Kriteria ini dianggap layak jika potensi pencemaran lingkungan mempunyai resiko yang minimal. Setelah membuat hirarki yang sesuai, berikutnya menentukan peringkat kriteria untuk matriks alternatif yang dipilih menurut tabel derajat kepentingan yang dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Derajat Kepentingan AHP Nilai

Keterangan

1

Sama penting (Equal)

3

Sedikit lebih penting (Moderate)

5

Jelas lebih penting (Strong)

7

Sangat jelas penting (Very Strong)

9

Mutlak lebih penting (Extreme)

2,4,6,8

Apabila ragu-ragu antara 2 nilai yang berdekatan

1/(1-9)

Kebalikan nilai tingkat kepentingan dari skala 1-9

Sumber: Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009

Berdasarkan Tabel 7 di atas menurut Bilson Simamora, 2009, langkah-langkah penggunaan AHP dan perhitungannya adalah sebagai berikut : 1.

Menentukan tujuan (level 1), kriteria (level 2), dan alternatif (level 3) dari masalah.

2.

Menentukan peringkat kriteria untuk matriks alternatif yang dipilih menurut tabel derajat kepentingan.


3.

Menentukan peringkat untuk masing-masing matriks kriteria yang dipilih menurut tabel derajat kepentingan.

4.

Menentukan weighted sum vector dengan mengalikan row averages dengan matriks awal.

5.

Menentukan consistency vector dengan membagi weighted sum vector dengan row averages.

6.

Menghitung Lambda dan Consistency Index (CI).

7.

Menghitung Consistency Ratio (CR). Hasil yang konsisten adalah CR ≤ 0,1.

Setelah melakukan langkah-langkah tersebut maka hasilnya berupa skor unit daur ulang, dimana unit dengan skor yang tertinggi yang akan digunakan. Total skor dapat dicari dengan rumus : Total Skor = Jumlah nilai rata-rata baris alternatif x bobot tiap kriteria Dalam penggunaan metode AHP peneliti menggunakan perangkat lunak Expert Choice 2000 untuk membantu dalam perhitungan matriksnya.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Perbandingan hasil efluen berdasarkan data primer dan sekunder dengan baku mutu air kelas II PP No. 82 Tahun 2001 dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Perbandingan Hasil Efluen Dengan PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II Kualitas Efluen IPAL maksimum (mg/L)

Kelas II (PP No. 82 Tahun 2001)

pH

8,5

6-9

TSS

67,5

50

Minyak dan Lemak

0,129

1

Kromium Total (Cr)

<0,02

0,05

Parameter Data Sekunder


Tabel 7. Perbandingan Hasil Efluen Dengan PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II (lanjutan) Kualitas Efluen IPAL maksimum (mg/L)

Kelas II (PP No. 82 Tahun 2001)

Tembaga (Cu)

<0,011

0,02

Besi (Fe)

<0,01

5

Seng (Zn)

<0,022

0,05

Phospat (PO4-)+

0,294

0,2

TDS*

378

1.000

BOD*

4,76

3

COD*

82,6

25

Parameter

Data Primer

Sumber : Laporan Efluen IPAL Staf K3L PLTU Muara Karang 2013, *Uji Laboratorium PSTL 2013

Berdasarkan Tabel 7 di atas, terdapat parameter yang tidak memenuhi baku mutu air kelas II PP No. 82 Tahun 2001. Parameter tersebut yaitu TSS, BOD, dan COD. Hal ini menunjukkan bahwa hasil efluen instalasi pengolahan air limbah PLTU Muara Karang tidak memenuhi baku mutu sehingga memerlukan proses daur ulang. Berdasarkan literatur, terdapat beberapa opsi atau pilihan unit daur ulang, diantaranya mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan reverse osmosis. Berdasarkan persentasi penyisihan, unit mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan reverse osmosis memenuhi kebutuhan penyisihan untuk daur ulang. Persentasi penyisihan tiap unit daur ulang dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Perbandingan Hasil Efluen Dengan PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II Persentasi Penyisihan Parameter

Reverse

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

BOD

75%

85%

60%

COD

70%

80%

90%

TSS

95%

95%

95%

Osmosis

Sumber : *Metcalf & Eddy, 2003


Yang memiliki ranking atau nilai total paling besar adalah mikrofiltrasi sehingga unit tersebut menjadi unit daur ulang yang akan dipilih. Skor hirarki untuk semua kriteria, subkriteria, dan alternatif dapat dilihat pada Gambar 3.


Teknologi

Ekonomi

Lingkungan

(0,474)

(0,149)

(0,376)

Kemudahan Operasional

Keandalan Proses

Biaya Konstruksi

(0,210)

(0,340)

(0,037)

Ultra Filtrasi (0,307)

Mikro Filtrasi (0,401)

Biaya Operasional Pemeliharaaan (0,337)

Reverse Osmosis (0,292)

Gambar 3. Nilai Skor Hirarki Sumber : Pengolahan Peneliti, 2013


Recovery Product (0,074)

Pada Gambar 3, kriteria-kriteria pada hirarki yaitu teknologi memiliki skor 0,474; ekonomi memiliki skor 0,149; dan lingkungan memiliki skor 0,376. Dari hasil perhitungan dengan Expert Choice 2000, didapatkan hasil berupa bobot total atau ranking dari ketiga alternatif, yaitu mikrofiltrasi memiliki nilai total sebesar 0,401; ultrafiltrasi sebesar 0,307; dan reverse osmosis sebesar 0,292. Nilai CR atau Consistency Ratio yaitu sebesar 0,03 yang berarti CR < 0,1 menandakan bahwa preferensi responden adalah konsisten. Yang memiliki ranking atau nilai total paling besar adalah mikrofiltrasi sehingga unit tersebut menjadi unit daur ulang yang akan dipilih. Desain unit mikrofiltrasi : 1.

Menghitung Debit Product Water Debit Feed Water (Qin)

= 285 m3/hari

Asumsi efisiensi mikrofiltrasi

= 95% (Metcalf & Eddy, 2003)

Product water (Qp)

= 270,75 m3/hari

Brine Waste (Qr)

= 14,25 m3/hari

Brine Waste Qr =14,25 m3/hari Feed Water Qin =285 m3/hari

Mikrofiltrasi (Recovery 95%) Product Water Qp =270,75 m3/hari

Gambar 4.1 Debit Product Water Mikrofiltrasi Sumber : Pengolahan Peneliti, 2013 2.

Menghitung modul membran mikrofiltrasi Waktu operasi unit

= 8 jam/hari

270,75 m! /hari 33,844 m! Q = = = 33.844 liter/jam 8 jam/hari jam Kapasitas modul membran

= 1000 liter/jam (Biotech Tirta Kalimaya 640, 2013).

Kebutuhan modul membran =

liter 33.844 jam liter 1000 jam

= 33,84 unit = 34 unit


3.

Konsumsi Daya Konsumsi daya unit mikrofiltrasi yaitu 0,4 kWh per m3 (Metcalf & Eddy, 2003). Dalam 1 hari jika operasional berjalan 8 jam, energi listrik yang dibutuhkan yaitu : W = 33,844 m3/jam x 8 jam x 0,4 kWh/m3 = 108,288 kWh Sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) industri tahun 2013, besar biaya per kWh

sebesar Rp 864,-. Oleh karena itu, biaya listrik per hari dari unit mikrofiltrasi sebesar : 108,288 kWh x Rp 864,- = Rp 93.560,83 . KESIMPULAN Hasil dari penelitian dapat disimpulkan bahwa : 1. Hasil efluen IPAL PLTU Muara Karang berdasarkan data primer dan sekunder yang tidak memenuhi PP no. 82 Tahun 2001 kelas II yaitu TSS dengan nilai sebesar 67,5 ppm, BOD sebesar 4,76 ppm, dan COD sebesar 82,6 ppm sehingga diperlukan pengolahan lanjutan atau daur ulang. 2. Konsep perencanaan unit daur ulang yang terpilih dengan metode AHP yaitu unit mikrofiltrasi. Unit tersebut memiliki total skor 0,401. Unit mikrofiltrasi ini memerlukan 34 unit modul membran dengan kapasitas membran per unit sebesar 1000 liter/jam, recovery product sebesar 95%, dan biaya listrik per harinya sebesar Rp 93.560,83. SARAN Berikut ini adalah saran yang dapat diberikan oleh peneliti terkait hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Perlu mempertimbangkan parameter kualitas air lainnya pada efluen IPAL yang berkaitan dengan pemanfaatan air daur ulang seperti kesadahan dan logam berat lainnya. 2. Perlu mempertimbangkan kebutuhan operasi unit daur ulang seperti jumlah operator yang diperlukan, luas lahan yang dibutuhkan, dan lainnya yang mempengaruhi konsep instalasi daur ulang.


KEPUSTAKAAN Metcalf & Eddy, Inc., Tchobanoglous, G., Burton, F.L., & Stensel, H.D. (2004). Wastewater Engineering Treatment and Reuse (4th ed.). Singapore: Mc. Graw Hill. Metcalf & Eddy. (2003). Wastewater Engineering, Treatment and Reuse (4th ed). New York: McGraw-Hill Book. Said, Nusa Idaman. 2006. Daur Ulang Air Limbah (Water Recycle) Ditinjau Dari Aspek Teknologi, Lingkungan, dan Ekonomi. Pusat Teknologi, Badan Pengkajian, dan Penerapan Teknologi (BPPT). Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air. Undang-undang No. 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup PERMENLH Nomor 08 Tahun 2009 Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi usaha Dan/Atau Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga Termal. Rangkuti, Haris. 2009. Metode Pengambilan Keputusan Secara Efektif Pada Kriteria Majemuk Dengan Metode Bayes, MPE, CPI, dan AHP. Mey 2009. Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS. ISSN 1978-9483. Saaty, Thomas L. Decision Making With Analytical Hierarchy Process. Int. J. Services Sciences, Vol. 1, No. 1, 2008. Pittsburgh, PA 15260, USA. Mulyono, S. 1996. Teori Pengambilann Keputusan. Penerbit Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia. Depok. Hidayat, A., & Prabantoro, G. 2004. Memilih Vendor Pengembang Sistem Informasi Manajemen Menggunakan Metode Analytic Hierarchy Process. Sistem Informasi Manajemen, STIE Indonesia. Simamora, Bilson. 2002. Panduan Riset Perilaku Konsumen. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.


Sutan Hamda Ramadan, Setyo Sarwanto Moersidik, Cindy Rianti Priadi

Recommend Documents