Penilaian Teknologi Penolahan Limbah Cair dengan Metode ANP-TOPSIS di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu

PENILAIAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

DENGAN METODE ANP-TOPSIS DI PT. PERKEBUNAN

NUSANTARA IV KEBUN PABATU

T U G A S S A R J A N A

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari

Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

ELFA EMILA

110403124

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih Karunia-Nya serta kemurahan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa Teknik Industri untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

Penulis melaksanakan Tugas Sarjana di PT. Perkebunan Nusantara IV kebun Pabatu yang bergerak dalam bidang produksi minyak kelapa sawit. Tugas Sarjana ini berjudul “Penilaian Teknologi Penolahan Limbah Cair dengan Metode ANP-TOPSIS”.

Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, penulis menerima secara terbuka setiap kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak untuk perbaikan tulisan ini.

Medan, 2015

Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Allah SWT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini.

Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M. Sc selaku koordinator tugas akhir yang sudah memberikan pelatihan penulisan pra proposal tugas akhir dan memberikan arahan dalam pemilihan judul tugas akhir.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku koordinator bidang manajemen yang memberikan arahan terhadap judul tugas akhir ini.

4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku dosen pembimbing I yang banyak meluangkan waktu, memberikan ilmu dan saran untuk penulisan proposal tugas akhir ini.

6. Bapak Ansori Lubis, selaku peneliti di Pusat Penelitian Kelapa Sawit yang telah memberikan bimbingan dan araahan dalam pengerjaan tugas sarjana ini. 7. Kedua orangtua tercinta, m. Akhyar Parinduri dan Sari Amelia Nasution yang

tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril, doa, maupun materil sehingga tugas sarjana ini dapat diselesaikan.

8. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini.

9. Staff pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma, dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam keperluan administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.

10. Kedua saudara tercinta Putri Malida dan Arlia yang selalu memberikan dukungan dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana. 11. Teman-teman seperjuangan penelitian tugas sarjana: Amanda Kwayyis dan

Ibnu Harto Lubro.

12. Sahabat-sahabat Buddies yang telah memebrikan dukungan, Icha, Rizka, Shanny, Aida, Soraya, Mustafid, Gusti, Baim, Taufiq, Eky, Cating, Pem. 13. Sahabat-sahabat Cookies, Dian, Ila, Manda, Ifa, Oyen, dan Yessi.

15. Seluruh teman-teman angkatan 2011 (GIELAS) serta abang kakak senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan banyak masukan kepada penulis.

Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua

Medan, 2015

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xx

DAFTAR LAMPIRAN ... xxi

ABSTRAK ... xxii

I PENDAHULUAN ... I-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

III LANDASAN TEORI ... III-1

3.1. Limbah Kelapa Sawit……… III-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

3.7.2. Nonprobability Sampling ... III-36

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1 4.2. Sifat Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-1 4.4. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-2 4.5. Identifikasi Variabel Penelitian ... IV-4 4.5.1. Variabel Independen ... IV-4 4.5.2. Variabel Dependen ... IV-4 4.6. Instrumen Penelitian ... IV-4 4.7. Prosedur Penelitian ... IV-5

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1

5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Tahap Penentuan Kriteria dan Subkriteria ... V-1 5.1.2. Tahap Penentuan Struktur Jaringan (Network) ... V-3 5.1.3. Data Penilaian Tingkat Kepentingan dan

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.2. Pengolahan Data ... V-34 5.2.1 Pengolahan Data ANP ... V-34

5.2.1.1.Perhitungan Rata-Rata Pembobotan untuk Masing-masing Elemen dan Unsur ... V-34 5.2.1.2.Perhitungan Bobot Parsial dan Konsistensi

Matriks ... V-42 5.2.1.3.Pembuatan Supermatrix Analytic Network

Process (ANP) ... V-59 5.2.2. Pengolahan Data TOPSIS ... V-64 5.2.2.1.Normalisasi Matiks ... V-64 5.2.2.2.Normalisasi Matiks Terbobot ... V-66 5.2.2.3.matriks Solusi Ideal Positif dan Negatif ... V-68 5.2.2.4.Jarak Antara Alternatif dengan Matriks Solusi

Ideal Positif dan Negatif ... V-70 5.2.2.5.Nilai Preferensi Alternatif... V-72

VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

6.1.2. Analisis Hasil Supermatrix ... VI-2 6.1.2.1.Analisis Unweight Supermatrix ... VI-2 6.1.2.2.Analisis Weight Supermatrix ... VI-2 6.1.2.3.Analisis Limiting Supermatrix ... VI-2 6.1.2. Analisis Hasil Pembobotan ANP ... VI-4 6.1 Analisis Hasil TOPSIS ... VI-4

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1

7.1 Kesimpulan ... VII-1 7.2 Saran ... VII-1

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN 1.1. Jumlah Pabrik Kelapa Sawit di Indonesia ... I-2 1.2. Jumlah Industri Penolahan Kelapa Sawit di Sumatera ... I-3 2.1. Standar Kualitas Minyak Kalapa Sawit dan Minyak Inti Sawit ... II-9 2.2. Parameter Penanganan Limbah... II-23 2.3. Jenis-Jenis Bahan Tambahan ... II-27 2.4. Jenis-Jenis Bahan Penolong ... II-28 3.1. Jenis, Potensi, dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Kelapa Sawit ... III-2 3.2. Komposisi Jumlah Air Limbah PKS dari 1 Ton CPO ... III-4 3.3. Kualitas Limbah Cair PKS... III-5 3.4. Kandungan Hara Limbah Padat Kelapa Sawit ... III-5 3.5. Kandungan Tandan Kosong, Serat, dan angkang ... III-6 3.5. Dasar Perbandingan Kriteria ... III-21 5.1. Kriteria dan Subkriteria Terpilih Penilaian Teknologi Pengolahan

Limbah Cair ... V-1 5.2. Hubungan Antar Subkriteria ... V-4 5.3. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Cluster ... V-7 5.4. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

Perfotmance ... V-8 5.5. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.6. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

SDM ... V-9 5.7. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

Durrability ... V-10 5.8. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-11 5.9. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kompos ... V-12 5.10. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kompos ... V-13 5.11. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kolam ... V-14 5.12. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kolam ... V-15 5.13. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kolam ... V-16 5.14. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem RANUT ... V-17 5.15. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.16. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-19 5.17. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Instalasi ... V-20 5.18. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Maintenance ... V-21 5.19. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Operasional ... V-22 5.20. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya SDM... V-23 5.21. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Nilai Mutu Limbah ... V-24 5.22. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Kadar Lumput ... V-25 5.23. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Tingkat Emisi ... V-26 5.24. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Performance ... V-27 5.25. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

5.30. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Cluster ... V-33 5.31. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Perfotmance ... V-34 5.32. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Maintenance ... V-34 5.33. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

SDM ... V-34 5.34. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Durrability ... V-35 5.35. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-35 5.36. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

Aspek Lingkungan terhadap Sistem RANUT... V-39 5.43. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-39 5.44. Perhitungan Rata-Rata eometrik antar Alternatif ... V-40 5.45. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Cluster ... V-43 5.46. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Subkriteria terhadap Perfotmance ... V-45 5.47. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.48. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar Subkriteria terhadap SDM ... V-46 5.49. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Subkriteria terhadap Durrability ... V-46 5.50. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-47 5.51. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kompos ... V-47 5.52. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kompos ... V-48 5.53. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kolam ... V-48 5.54. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kolam ... V-49 5.55. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kolam ... V-49 5.56. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem RANUT ... V-50 5.57. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.58. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-51 5.59. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Instalasi ... V-51 5.60. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Maintenance ... V-52 5.61. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Operasional ... V-52 5.62. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya SDM... V-53 5.63. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Nilai Mutu Limbah ... V-53 5.64. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Kadar Lumput ... V-54 5.65. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Tingkat Emisi ... V-54 5.66. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Performance ... V-55 5.67. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

1.1. Produksi Minyak Sawit Global 2012/2013 ... I-1 1.2. Perkebunan Kelapa Sawit di Area Sumatera ... I-2 2.1. Struktur Organisasi PTN IV Kebun Pabatu ... II-7 2.2. Stasiun Penumpukan dan Pemindahan Buah ... II-13 2.3. Stasiun Perebusan ... II-14 2.4. Stasiun Penebah ... II-15 2.5. Stasiun Pengempaan ... II-17 2.6. Stasiun Pemurnian Minyak ... II-18 2.7. Oil Pulifier ... II-20 2.8. Blok Diagram Proses Pengolahan kelapa Sawit ... II-22 3.1. Uraian Limbah berdasarkan Urutan proses ... III-1 3.2. Alur Proses Pengolahan dengan Sistem Kolam ... III-9 3.3. Proses Pengolahan dengan Sistem Kompos ... III-14 3.4. Perbedaan Hirarki dan Jaringan (Network) ... III-16 4.1. Tahap dalam Penilaian Teknologi Pengolahan Limbah Cair . IV-2 4.2. Kerangka Konseptual ... IV-3 4.3. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV-9 5.1. Struktur jaringan (Network) Penilaian Teknologi Pengolahan

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN

1 Kuesioner AHP ... L-1 2 Jawaban Responden Terhadap Pertanyaan Perbandingan

Berpasangan Kriteria ... L-2 3 Jawaban Responden Terhadap Pertanyaan Perbandingan