Chapter I.pdf - USU Institutional Repository - Universitas Sumatera ...

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Permasalahan Pembangunan merupakan kegiatan sadar dan terencana dalam upaya

merubah suatu keadaan ke arah yang lebih baik. Kegiatan pembangunan biasanya selalu membawa dampak positif dan negatif. Untuk mengeliminasi dampak negatif dan mengoptimalkan dampak positif, setiap kegiatan pembangunan harus ditelaah aspek kelayakan lingkungannya. Pengelolaan sumber daya secara bijaksana dalam pembangunan berkelanjutan antara lain dimaksudkan untuk meningkatkan kesejahteraan rakyat dan mutu hidup rakyat, sehingga perlu dijaga keserasian antar berbagai usaha dan kegiatan. Setiap usaha dan kegiatan yang diperkirakan akan menimbulkan dampak terhadap lingkungan hidup, perlu dilakukan analisis sejak perencanaannya sehingga langkah pengendalian dampak negatif dan pengembangan dampak positif dapat dipersiapkan sedini mungkin. Pembangunan lingkungan hidup diarahkan pada terwujudnya kelestarian lingkungan dalam keseimbangan dan kelestarian yang dinamis untuk menjamin terlaksananya pembangunan yang berkelanjutan, melalui berbagai kebijakan yakni pengelolaan lingkungan dan pemanfaatan sumber daya alam yang berwawasan lingkungan, upaya rehabilitasi dan pelestarian sumber daya alam dan lingkungan hidup serta peningkatan sumber daya manusia yang diikuti dengan peningkatan kelembagaan. Aktivitas industri yang ramah lingkungan khususnya mengenai industri gula dihimbau oleh pemerintah dalam Peraturan Menteri Lingkungan

Universitas Sumatera Utara

Hidup Nomor 05 Tahun 2010 tentang Baku Mutu Air Limbah. Jika mutu air limbah dari suatu industri yang dikelola melebihi standar mutu yang telah ditetapkan, maka akan terjadi pencemaran lingkungan yang merusak ekositem. Ekosistem perairan tentu sangat dipengaruhi oleh nilai COD (chemical oxygen demand) yang menunjukkan tinggi rendahnya toksisitas dalam perairan dan sangat mempengaruhi bagi kelangsungan mahluk hidup dalam perairan. Tingginya COD (chemical oxygen demand) dalam perairan mengakibatkan mahluk hidup seperti ikan, dan tumbuhan air sukar hidup dalam perairan. Optimisasi adalah suatu proses untuk mencapai hasil yang ideal atau optimal (nilai efektif yang dapat dicapai). Dalam disiplin matematika optimisasi merujuk pada studi permasalahan yang mencoba untuk mencari nilai minimal atau maksimal dari suatu fungsi riil. Untuk dapat mencapai nilai optimal baik minimal atau maximal tersebut, secara sistimatis dilakukan pemilihan nilai variabel bilangan bulat atau riil yang akan memberikan solusi optimal. Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel butiran molekul, padatan tersuspensi halus dengan penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan kimia secara merata. Koagulan adalah zat kimia yang menyebabkan destabilisasi muatan negatif partikel di dalam suspensi. Flokulasi merupakan proses dalam pengolahan air yang bertujuan untuk mempercepat proses penggabungan partikel butiran molekul yang telah dibibitkan pada proses koagulasi. Partikel-partikel yang telah distabilkan selanjutnya saling


bertumbukan serta melakukan proses tarik-menarik dan membentuk gumpalan btiran yang ukurannya makin lama makin besar serta mudah mengendap. Optimisasi proses koagulasi flokulasi air limbah adalah suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan mutu air limbah yang optimal dengan melakukan penambahan koagulan pada air limbah sehingga diperoleh butiran partikelpartikel melalui proses pengumpalan dan tarik-menarik antar partikel. Pabrik Gula Kwala Madu PTP. Nusantara II merupakan perusahaan yang bergerak dalam pengolahan Gula. Sebagai industri keberadaan Pabrik Gula Kwala Madu PTP. Nusantara II

dilengkapi dengan pengolahan limbah yang

memungkinkan aktifitas industri yang dilakukan tetap ramah lingkungan, keterkaitan dengan penelitian ini adalah instalasi pengolahan air limbah yang berhubungan dengan air limbah yang dihasilkan dalam aktivitas industrinya. Air limbah merupakan salah satu masalah dalam pengendalian dampak lingkungan industri karena memberikan dampak yang luas terhadap lingkungan hal ini disebabkan oleh karakteristik fisik maupun karakteristik kimianya yang memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. Air limbah industri Pabrik Gula Kwala Madu PTP. Nusantara II sebagian besar terdiri dari zat-zat organik (organic sludge) selebihnya komponen komponen non organik yang tidak berbahaya, namun demikian air limbah tersebut mempunyai harga COD (chemical oxygen demand) yang cukup tinggi sehingga diperlukan langkah penanganan sebelum dibuang ke lingkungan sebagai efluen atau dimanfaatkan kembali sebagai air pendukung aktivitas industri. Kadar COD (chemical oxygen demand) air limbah yang diperoleh 81,09 ppm sudah memenuhi


standar nasional Indonesia (SNI) yaitu 100 ppm, sehingga perlu dilakukan optimisasi terhadap proses pengolahan limbahnya agar diperoleh kadar COD (chemical oxygen demand) air limbah yang seminimal mungkin, terutama pada proses koagulasi flokulasi. Optimisasi proses koagulasi flokulasi ini menyangkut waktu agitasi, konsentrasi koagulan dan kecepatan pengadukan yang digunakan. Adapun koagulan yang digunakan adalah Aluminum Sulfat. RSM (response surface methodology) merupakan metode gabungan antara teknik matematika dan statistik untuk membuat model dan menganalisa suatu respon y yang dipengaruhi oleh beberapa faktor x untuk mengoptimalkan respon tersebut. Untuk memperoleh kadar COD (chemical oxygen demand) yang serendah mungkin, maka dilakukan penelitian optimisasi proses koagulasi flokulasi pengolahan air limbah dengan menggunakan response surface methodology (RSM) di Pabrik Gula Kwala Madu PTP. Nusantara II.

1.2.

Rumusan Permasalahan Yang menjadi rumusan permasalahan dalam penelitian ini adalah :

1.

Bagaimana melakukan optimisasi proses koagulasi flokulasi pengolahan air limbah dengan menggunakan response surface methodology (RSM) di Pabrik Gula Kuala Madu PTP. Nusantara II.

2.

Bagaimana menurunkan COD (chemical oxygen demand) dengan melakukan proses koagulasi flokulasi dengan mengoptimalkan faktor-faktor yang mempengaruhi mutu air limbah.


1.3.

Tujuan Pemecahan Masalah

A. Tujuan Umum Menerapkan Response Surface Methodology pada proses koagulasi flokulasi air limbah untuk memperoleh air limbah dengan kadar COD (chemical oxygen demand) serendah mungkin. B. Tujuan Khusus 1. Untuk membuat suatu model matematika yang menghubungkan antara proses koagulasi flokulasi dengan karakteristik air limbah yang akan diproses. 2. Untuk penentuan kondisi optimum proses koagulasi flokulasi terhadap kadar COD (chemical oxygen demand) air limbah.

1.4.

Pembatasan Masalah Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah : a. Penelitian dilakukan pada bagian pengolahan limbah di Pabrik Gula Kwala Madu PTP Nusantara II. b. Penelitian ini dilakukan pada koagulasi flokulasi untuk melihat bagaimana pengaruh konsentrasi koagulan, waktu pengadukan dan kecepatan pengadukan terhadap mutu air limbah yang dihasilkan. c. Penelitian dilakukan

dengan skala Laboratorium di Pabrik Gula

Kwala Madu PTP Nusantara II. d. Parameter mutu air limbah yang dianalisa adalah Chemical Oxygen Demand (COD).


e. Penelitian yang dilakukan hanya sampai kepada pemberian usulan peningkatan mutu Air limbah.

1.5.

Asumsi yang Digunakan Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Mesin dan peralatan kerja berada dalam kondisi tidak rusak. 2. Proses produksi berlangsung secara terus menerus.

1.6.

Sistematika Penulisan Tugas Sarjanan Untuk memudahkan penulisan, pembahasan dan penilaian Tugas Sarjana ini, maka dalam pembuatannya akan dibagi menjadi beberapa bab dengan sistematika sebagai berikut: BAB I.

PENDAHULUAN

Menjelaskan latar belakang permasalahan, rumusan permasalahan, tujuan penelitian, manfaat penelitian, asumsi yang digunakan dan sistematika penulisan. BAB II :

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Berisi secara singkat sejarah dan gambaran umum perusahaan Pabrik Gula Kwala Madu PTP. Nusantara II, baik organisasi, manajemen perusahaan dan uraian proses produksi. BAB III :

TINJAUAN PUSTAKA

Memberikan tinjauan pustaka, teori-teori yang berhubungan dengan desain eksperimen, khususnya analisa variansi yang merupakan landasan


pemecahaan persoalan dari hasil studi kepustakaan lainnya yang dianggap turut membantu pemecahan masalah. BAB IV :

METODOLOGI PENELITIAN

Memaparkan langkah-langkah atau tahap-tahap yang dijadikan acuan untuk

menyelesaikan

permasalahan

dalam

melakukan

penelitian

berdasarkan prosedur yang dilakukan dalam melakukan penelitian, pengumpulan data, pengolahan data, analisis dan evaluasi, serta kesimpulan dan saran. BAB V :

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Melakukan prosedur pengumpulan data yang dibutuhkan dan dilanjutkan dengan pengolahan data yang diperoleh sesuai dengan model yang telah ditetapkan dan langkah-langkah yang digunakan. BAB VI :

ANALISA PEMECAHAN MASALAH

Menganalisis hasil yang diperoleh dari pengolahan data serta pemecahan masalah yang dihadapi. BAB VII :

KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil penelitian secara keseluruhan pembahasan dan analisa pemecahan masalah, maka dapat diambil kesimpulan dan saran-saran yang berguna bagi pihak perusahaan.
