POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK ANDINA BUNGA LESTARI

POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK ANDINA BUNGA LESTARI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains pada Program Studi Pengelolaan Sumber Daya alam dan Lingkungan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009 78

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah : Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan mau pun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Januari 2009 Andina Bunga Lestari NIM P051060071 79

ABSTRACT ANDINA BUNGA LESTARI. The Potential of Wastewater Reuse: Case Study of Polypropylene Industry at PT. Tripolyta Indonesia, Tbk. Under direction MUHAMMAD ROMLI, SUPRIHATIN and ARION SAID. Water is the most important thing in industry, including polypropylene industry. The problem of water crisis that can happen in Indonesia must be anticipated by minimizing water usage in industry. One way to minimizing water use, is by reuse wastewater. In polypropylene industry wastewater reuse can be done in PCW unit. This research work would reuse a wastewater from outlet of PCW unit to be reuse again as a demineral water. The demineral water would be used again in PCW unit. The result showed that reused water can be effected by filtration method. The material of filter is metal, and the porous size is 13 μm. This method can minimizes water used 42.7%, minimizes chemical used 42.7% and electricity it is uses 41.6%. This treatment also can reduce dust 14.08 kg/day. In this research work the technology recommended is press filter technology. Keywords : wastewater, reuse, polypropylene, filtration. 80

RINGKASAN ANDINA BUNGA LESTARI. Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah: Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk. Dibimbing oleh MUHAMMAD ROMLI, SUPRIHATIN dan ARION SAID. Plastik merupakan salah satu produk yang penggunaannya cukup besar di Indonesia. Bahan baku pembuat plastik adalah biji plastik. Salah satu jenis biji plastik yang digunakan pada berbagai produk adalah polipropilena. Permintaan polipropilena di Indonesia pada tahun 2010 diperkirakan sebesar 1 juta ton. Komponen yang digunakan dalam jumlah besar adalah air. Air yang digunakan sebagian besar merupakan air demineral (air bebas mineral). Menurut BPPT kota - kota besar di Indonesia mulai kekurangan air bersih (BPPT 2008). Apabila kondisi ini terus dibiarkan berlangsung tanpa dilakukannya upaya pengelolaan yang berkelanjutan, dikhawatirkan pada tahun-tahun mendatang pasokan air bersih untuk kebutuhan sehari-hari tidak terpenuhi. Karena air merupakan sumberdaya alam yang sangat dibutuhkan bukan hanya oleh industri, namun juga oleh masyarakat, oleh sebab itu industri yang menggunakan air dalam jumlah yang cukup besar harus mengambil langkah-langkah penghematan pengunaan air, agar air dapat dimanfaatkan dengan seoptimal dan seminimal mungkin. Permasalahan di atas dapat diatasi salah satunya dengan menggunakan kembali limbah cair pada berbagai industri yang menggunakan air dalam jumlah banyak, seperti industri penghasil polypropylene. Salah satu perusahaan penghasil polypropylene terbesar di Indonesia ialah PT. Tripolyta Indonesia Tbk (TPI). Penghematan penggunaan air dapat dilakukan dengan cara melakukan penggunaan kembali limbah cair. Tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan efisiensi penggunaan air melalui usaha reuse terhadap limbah cair. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik air limbah, membuat alternatif reuse air limbah, menganalisis kelayakan dari aspek analisis biaya, teknis/teknologi dan lingkungan dan memberi masukan pada kebijakan perusahaan pada penggunaan air. Penelitian dilakukan di PT. TPI, Tbk.Cilegon-Banten. Metode pengumpulan data meliputi tiga tahapan, yaitu : (1)Karakterisasi Limbah Cair Faktor fisik dan kimia yang dianalisa: Debit, suhu, ph, Konduktifitas, Total Suspended Solid (TSS) dan Silika (SiO 2 ). (2) Analisis Teknik dan teknologi pengolahan limbah yang diperoleh melalui studi pustaka dan (3) Percobaan Filtrasi Hasil karakterisasi limbah cair selama 24 jam menunjukkan waktu tidak mempengaruhi nilai ph. Nilai Konduktivitas, TSS dan kadar silika menunjukkan peningkatan pada setiap waktu pengamatan, dikarenakan penumpukan dust yang menyebabkan peningkatan nilai tersebut. Saringan yang paling sesuai digunakan pada penelitian ini adalah saringan dengan ukuran 13μm. Hasil pencampuran antara limbah cair dan air demineral menunjukkan penurunan nilai konduktivitas, nilai tertinggi adalah 8.5 μs/cm dan nilai terendah 5.8 μs/cm.perbandingan yang digunakan yaitu perbandingan 5:1. Penghematan dari segi lingkungan (pada perbandingan 5:1) meliputi : penghematan penggunaan air sebesar 42.7% Penghematan penggunaan bahan kimia sebesar 42.7%. Penghematan penggunaan listrik sebesar 41.6%. Pengurangan pembuangan beban limbah padat ke lingkungan 14.08 kg/hari dengan nilai ekonomi Rp.1 798 595. Penghematan dari segi ekonomi sebesar Rp. 643,507,370/tahun (39.13%). Pada penelitian ini terdapat dua alternatif jenis alat penyaring yaitu bag filter yang membutuhkan investasi sebesar Rp.281,974,000 dengan nilai payback period selama 7 bulan dan alternatif ke-2 Press filter memerlukan investasi sebesar Rp.506 528 000 dengan nilai payback period selama 1 tahun 2 bulan. 81

Pada penelitian ini direkomendasikan menggunakan alat Press filter, karena alat ini lebih mudah dan praktis dari segi pengelolaan. Perbandingan antara air limbah dan air demineral yang digunakan sebesar 5:1. Pemilihan perbandingan 5:1 dinilai lebih menguntungkan dari segi ekonomi, serta telah memenuhi kriteria air demineral yang dibutuhkan. Kata Kunci : air limbah, penggunaan kembali, polipropilena, filtrasi. 82

Hak cipta Milik IPB, Tahun 2009 Hak cipta dilindung Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penulisan laporan, penulisan kritik atau peninjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merudikan kepentingan yang wajar oleh IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB. 83

POTENSI PENGGUNAAN KEMBALI AIR LIMBAH: STUDI KASUS INDUSTRI POLIPROPILENA PT. TRIPOLYTA INDONESIA, TBK ANDINA BUNGA LESTARI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains pada Program Studi Pengelolaan Sumber Daya alam dan Lingkungan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009 84

Penguji Luar Komisi pada ujian Tesis : Dr. M. Yani 85

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang telah dilaksanakan sejak bulan April 2008 ini adalah Potensi Penggunaan Kembali Air Limbah : Studi Kasus Industri Polipropilena PT. Tripolyta Indonesia, Tbk. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Muhammad Romli, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Dr.Ir. Suprihatin, Dipl.Eng dan Dr. Arion Said, DEA selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pimpinan dan Staff PT. Tripolyta Indonesi,Tbk di Cilegon, Banten. Terima kasih kepada orang tua dan kakak tercinta atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Januari 2009 Andina Bunga Lestari 86

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung pada Tanggal 3 Oktober 1982 dari Bapak H.Muhamad Effendi Husein dan Ibu Jitinder Effendi (Alm). Penulis merupakan anak kedua dari dua orang bersaudara. Tahun 2000 penulis lulus dari SMU Negeri 4 Bandung dan pada tahun yang sama lulus seleksi ujian masuk Universitas Pendidikan Indonesia Jurusan Biologi Program Biologi Lingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan lulus pada tahun 2005. Pada tahun 2006 penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan bidang minat Pencemaran Lingkungan. 87

DAFTAR ISI DAFTAR ISI....i DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR LAMPIRAN....v I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang....1 1.2 Kerangka Pemikiran....2 1.3 Perumusan Masalah....4 1.4 Tujuan Penelitian....6 1.5 Manfaat Penelitian....6 1.6 Ruang Lingkup Penelitian....6 Halaman II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Plastik....8 2.2 Polipropilene....8 2.3 Bahan Campuran... 10 2.4 Bahan Baku Penunjang... 11 2.5 Limbah Cair... 14 2.6 Limbah Cair Industri... 16 2.7 Teknologi Pengolaha Air... 17 2.8 Minimalisasi Limbah... 20 2.9 Proses Penggunaan Air di PT.TPI... 21 2.10 Proses Pengolahan Air di PT.TPI... 22 2.11 Limbah Limbah Cair PT.TPI... 27 III. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 3.1 PT. Tri Polyta Indonesia Tbk... 29 3.2 Visi dan Misi Perusahaan... 30 3.2.1 Visi... 30 3.2.2 Misi... 30 3.3 Tujuan... 31 3.4 Sejarah Perkembangan Perusahaan... 31 3.5 Lokasi dan Tata Letak Pabrik... 32 3.6 Struktur Organisasi... 33 3.7 Produk Yang Dihasilkan... 34 IV. METODE PENELITIAN 4.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 37 4.2 Rancangan Penelitian... 37 4.2.1 Jenis dan Sumber Data... 37 4.2.2 Metode Pengumpulan Data... 37 4.2.3 Analisis Data... 40 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Karakterisasi Limbah Cair... 43 88

5.2 Teknik dan Teknologi Pengolahan Limbah... 48 5.3 Tahapan Filtrasi... 53 5.3.1 Model Alat Penyaring... 61 5.3.2 Aspek Lingkungan... 65 5.4 Aspek Ekonomi... 70 VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan... 74 6.2 Saran... 75 6.3 Rekomendasi... 75 DAFTAR PUSTAKA... 76 LAMPIRAN....... 78 89

DAFTAR TABEL 1. Katalis Yang Digunakan di PT.TPI... 14 2. Klasfikasi Produk Berdasarkan Grade... 35 3. Hasil Pengamatan Sifat Fisik dan Kimia Tahapan Pra Penelitian... 44 4. Tipe Membran Filter... 51 5. Parameter Air Demineral PT.TPI... 53 6. Hasil Pengamatan Nilai ph... 53 7. Hasil Pengamatan Nilai Konduktivitas... 55 8. Hasil Pengamatan Kadar Silika... 56 9. Hasil Pengamatan Nilai TSS... 58 10. Nilai Konduktivitas Hasil Pencampuran Air Limbah dan Air Demineral... 60 11. Debit Air Berdasarkan Ukuran Teori... 61 12. Spesifikasi Bag Filter... 63 13. Spesifikasi Press Filter... 64 14. Penggunaan Air PT.TPI Tahun 2007... 66 15. Penghematan Pengunaan Air... 67 16. Penghematan Pengunaan Bahan Kimia... 68 17. Jumlah Dust Yang Dapat Tersaring... 70 18. Nilai Ekonomi Dust Yang Berdasar Ukuran Saringan... 70 19. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse (Perbandingan 2:1)... 71 Halaman 20. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse (Perbandingan 5:1)... 71 21. Penghematan Biaya Dengan Diterapkannya Sistem Reuse (Perbandingan 9:1)... 72 22. Investasi Penerapan Reuse Air Alternatif 1... 72 23. Investasi Penerapan Reuse Air Alternatif 2... 73 90

DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Diagram Alir Kerangka Pemikiran Penelitian.....3 2. Diagram Alir Perumusan Masalah.....5 3. Neraca Pengunaan Air di PT.TPI... 22 4. Rata-Rata ph Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam (Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 44 5. Rata-Rata Konduktivitas Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam (Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 44 6. Rata-Rata Silika Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam (Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 7. Rata-Rata TSS Air Limbah Yang Keluar Dari Unit PCW Setiap 3 Jam (Pengamatan Tanggal 25-26 Juni 2008)... 8. Hasil Pengamatan Nilai ph... 53 9. Hasil Pengamatan Nilai Konduktivitas... 55 10. Hasil Pengamatan Kadar Silika... 56 11. Hasil Pengamatan Nilai TSS... 58 12. Diagram Penerapan Model Reuse Air Pada Unit PCW (Alternatif 1)... 61 13. Diagram Penerapan Model Reuse Air Pada Unit PCW (Alternatif 1)... 63 45 46 91

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Diagram Penggunan Air di PT.Tripolita Indonesia Tbk... 78 Lampiran 2 Diagram Proses Produksi PT.Tripolyta Indonesia Tbk... 79 Lampiran 3 Proses Pembentukan Air Demin Dan Skema Pembentukan Air Demineral... 80 Lampiran 4 Peta Lokasi Pt.Tripolyta Indonesia Tbk... 81 Lampiran 5 Data Hasil Pengamatan ph Pada Tahapan Prapenelitian... 82 Lampiran 6 Data Hasil Pengamatan Konduktivitas Pada Tahapan Prapenelitian... 83 Lampiran 7 Data Hasil Pengamatan Silika Pada Tahapan Prapenelitian... 84 Lampiran 8 Data Hasil Pengamatan TSS Pada Tahapan Prapenelitian... 85 Lampiran 9 Foto Foto... 86 Lampiran 10 Foto- Foto Saringan... 87 Lampiran 11 Alat Bag Filter... 88 Lampiran 12 Alat Rotary Drum Filter... 89 Lampiran 13 Besarnya Konsumsi Listrik Pada Proses Deminerasasi... 90 Lampiran 14 Biaya Pembuatan Air Demineral... 91 Lampiran 15 Data Hasil Pengamatan Tahapan Penelitian... 92 Lampiran16 Hasil Analisis One Way Anava dan Kruskal Wallis Untuk Data Pada Tahapan Karakterisasi Limbah Dengan Mengunakan Software SPSS 16.00... 93 Lampiran 17 Hasil Analisis Two way Anava Untuk Data Pada Tahapan Filtrasi Dengan Mengunakan Software SPSS 16.00... 94 Halaman 92