PERBAIKAN PROSES PRODUKSI BAHAN BANGUNAN RAMAH LINGKUNGAN MENGGUNAKAN METODE LCA DAN AHP

(1)

PERBAIKAN PROSES PRODUKSI BAHAN BANGUNAN RAMAH LINGKUNGAN MENGGUNAKAN METODE LCA DAN AHP

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

Khairatun Nisa’

201710140311086

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2022

(2)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Perbaikan Proses Produksi Bahan Bangunan Ramah Lingkungan Menggunakan Metode LCA dan AHP” dengan tepat waktu. Dalam menyusun dan menulis skripsi ini penulis banyak mendapatkan saran, motivasi, dan semangat dari banyak pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis, antara lain:

1. Allah SWT karena telah memberikan kekuatan, kesabaran, kesehatan, ilmu pengetahuan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Kepada kedua orang tua saya (Alm) Bapak Rayit Khana, S.H dan Ibu Umi Hanik dan Adik Inayah Nur Rahma yang selalu memberikan dukungan dan doa kepada penulis dalam meyelesaikan tugas akhir.

3. Bapak Dr.Ahmad Mubin, S.T., M.T selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan banyak arahan, saran positif beserta ilmu yang sangat berharga kepada penulis dalam proses penulisan dan penyelesaian tugas akhir ini.

4. Ibu Dian Palupi Restuputri, S.T.,M.T selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan berbagai saran, arahan dan ilmu yang sangat bermanfaat kepada penulis dalam penulisan dan penyelesaian tugas akhir ini.

5. Untuk diri saya sendiri Khairatun Nisa’ karena sudah berhasil melewati masa-masa perkuliahan dengan penuh semangat, kerja keras dan kesabaran yang luar biasa.

6. Untuk Wiwin Kurnia Widyanti yang sudah membantu dan menemani penulis serta mendengarkan keluh kesah penulis selama menjalani perkuliahan.

7. Untuk Ellawati Zakaria yang selalu sabar menghadapi sifat penulis dan setia mendengarkan keluh kesah tentang penyusunan skripsi dan berbagai permasalah lain yang dialami oleh penulis selama menjalani masa-masa perkuliahan.

(5)

8. Untuk Muhammad Alif Ihsan dan Rifqi Muhammad Firrizqi yang sudah banyak membantu memberi saran, motivasi kepada penulis dari awal pengerjaan skripsi sampai selesai. Untuk seluruh teman-teman Teknik Industri 2017 B yang memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi.

9. Terima kasih kepada seluruh pihak yang sudah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak dapat penulis disebutkan satu persatu.

Jika dalam penulisan tugas akhir ini terdapat kekurangan, penulis mengharapkan adanya kritik maupun saran yang membangun. Penulis juga berharap agar tugas akhir ini dapat bermanfaaat bagi para pembaca.

Malang, 22 Februari 2022

Khairatun Nisa’

(6)

DAFTAR ISI

Halaman Judul ...

Lembar Pengesahan Skripsi ...

Lembar Bimbingan Skripsi ...

Berita Acara Ujian...

Surat Pernyataan Keaslian...

Surat Keterangan Pengambilan Data dari Perusahaan ...

Kata Pengantar ... i

Abstrak ... iii

Abstract ... iv

Daftar Isi... v

Daftar Tabel ... viii

Daftar Gambar ... x

Daftar Lampiran ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 3

1.5 Batasan Masalah dan Asumsi ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Pengertian Proses Produksi ... 5

2.2 Environmental Impact ... 5

2.2.1 Definisi Environmental Impact ... 6

2.2.2 Klasifikasi Permasalahan Lingkungan ... 6

2.3 Life Cycle Assessment (LCA) ... 8

2.3.1 Ruang Lingkup LCA ... 8

2.3.2 Metodologi LCA ... 9

2.4 Analytical Hierarchy Process ... 12

2.5 Hubungan Metode LCA dan AHP ... 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 16

3.1 Metode Penelitian ... 16

(7)

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

3.3 Tahapan Penelitian ... 16

3.3.1 Tahap Identifikasi Awal ... 19

3.3.2 Pengumpulan Data ... 19

3.3.3 Identifikasi Aspek Lingkungan Proses Produksi ... 20

3.3.5 Pengukuran Dampak Lingkungan Dengan Metode LCA ... 20

3.3.5 Penentuan Alternatif Kriteria Dengan Metode AHP ... 22

3.3.6 Usulan Perbaikan Proses Produksi Ramah Lingkungan ... 23

3.3.7 Analisa dan Pembahasan ... 24

3.3.8 Kesimpulan dan Saran ... 24

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... 25

4.1 Tinjauan Perusahaan ... 25

4.1.1 Profil Perusahaan ... 25

4.1.2 Proses Produksi ... 26

4.1.3 Jenis Limbah Proses Produksi Bata Ringan ... 28

4.2 Pengumpulan Data ... 29

4.2.1 Data Bahan Baku, Konsumsi Energi, dan Emisi ... 29

4.2.2 Data Mesin yang Digunakan Selama Proses Produksi ... 29

4.3 Pengolahan Data ... 31

4.3.1 Idenfikasi Aspek Lingkungan Pada Proses Produksi ... 31

4.3.2 Pengukuran Dampak Lingkungan Dengan Metode LCA ... 33

4.3.2.1 Goal and Scope ... 33

4.3.2.2 Life Cycle Inventory (LCI) ... 33

4.3.2.3 Life Cycle Impact Assessment (LCIA) ... 34

4.3.2.4 Interpretation ... 51

4.3.3 Penentuan Alternatif Kriteria Menggunakan Metode AHP... 51

4.3.3.1 Analisa Fishbone Diagram ... 51

4.3.3.2 Data Performansi Alternatif Bahan Bakar ... 52

4.3.3.3 Identifikasi Kriteria ... 53

4.3.3.4 Hasil Penyebaran Kuesioner ... 55

4.3.3.5 Perhitungan AHP Untuk Kriteria ... 57

4.3.3.6 Perhitungan AHP Untuk Alternatif Terhadap Setiap Kriteria ... 60

BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 68

5.1 Identifikasi Aspek Lingkungan Pada Proses Produksi ... 68

(8)

5.2 Analisa Hasil Pengukuran Dampak Lingkungan Dengan Metode LCA ... 68

5.3 Analisa Hasil Perhitungan Metode AHP ... 73

5.4 Usulan Perbaikan Proses Produksi Ramah Lingkungan ... 73

BAB VI PENUTUP ... 77

6.1 Kesimpulan ... 77

6.2 Saran ... 77

DAFTAR PUSTAKA ... 79

LAMPIRAN ... 83

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.2 Normalization factor metode EDIP 2003 ... 11

Tabel 2.3 Weighting factor metode EDIP 2003 ... 11

Tabel 2.4 Skala penilaian perbandingan pasangan ... 14

Tabel 2.5 Nilai index random (RI) ... 14

Tabel 3.1 Kuesioner penilaian tingkat kepentingan kriteria ... 20

Tabel 3.2 characterization kategori dampak metode EDIP 2003 ... 21

Tabel 3.3 Kriteria perbaikan proses produksi ... 23

Tabel 4.1 Parameter uji limbah cair ... 28

Tabel 4.2 Parameter uji limbah gas ... 28

Tabel 4.3 Data bahan baku,konsumsi energi,dan emisi per hari ... 29

Tabel 4.4 Data mesin pada lini produksi ... 30

Tabel 4.5 Life cycle inventory untuk produksi 228 m³ bata ringan ... 33

Tabel 4.6 Kategori dampak metode EDIP 2003 ... 34

Tabel 4.7 Hasil karakterisasi proses penghalusan silika menjadi slurry ... 36

Tabel 4.8 Hasil normalisasi proses penghalusan silika menjadi slurry ... 36

Tabel 4.9 Hasil weighting dan single score proses penghalusan silika... 37

Tabel 4.10 Hasil karakteriasi proses mixing ... 38

Tabel 4.11 Hasil normalisasi proses mixing ... 39

Tabel 4.12 Hasil weighting dan single score proses mixing ... 40

Tabel 4.13 Hasil karakterisasi proses curing ... 41

Tabel 4.14 Hasil normalisasi proses curing ... 42

Tabel 4.15 Hasil weighting dan single score proses curing ... 43

Tabel 4.16 Hasil karakterisasi proses cutting ... 43

Tabel 4.17 Hasil normaliasi proses cutting ... 44

Tabel 4.18 Hasil weighting dan single score proses cutting ... 45

Tabel 4.19 Hasil karakterisasi proses autoclaving ... 46

Tabel 4.20 Hasil normalisasi proses autoclaving ... 47

Tabel 4.21 Hasil weighting dan single score proses autoclaving ... 47

Tabel 4.22 Hasil karakterisasi proses packaging ... 48

Tabel 4.23 Hasil normalisasi proses packaging ... 49

(10)

Tabel 4.24 Hasil weighting dan single score proses packaging ... 50

Tabel 4.25 Data performansi alternatif bahan bakar ... 52

Tabel 4.26 Kriteria dan alternatif perbaikan proses autoclaving ... 53

Tabel 4.27 Data penilaian kriteria kemudahan penggunaan ... 55

Tabel 4.28 Hasil penilaian kriteria kemudahan penggunaan ... 56

Tabel 4.29 Kuesioner kriteria utama ... 56

Tabel 4.30 Kuesioner alternatif terhadap kriteria kualitas bahan bakar (K2) ... 56

Tabel 4.31 Matriks perbandingan berpasangan kriteria ... 57

Tabel 4.32 Hasil perhitungan matriks normaliasi kriteria ... 58

Tabel 4.34 Nilai index random (RI) ... 59

Tabel 4.35 Matriks perbandingan berpasangan alternatif terhadap kriteria K1 ... 60

Tabel 4.36 Normalisasi kriteria K1 ... 60

Tabel 4.37 Matriks perbandingan berpasangan kriteria K2 ... 61

Tabel 4.45 Hasil pembobotan menggunakan software super decision ... 67

Tabel 4.46 Hasil sintesis prioritas alternatif pemilihan bahan bakar ... 67

Tabel 5.1 Rekapitulasi total dampak seluruh proses ... 69

Tabel 5.2 Rekapitulasi ranking alternatif pemilihan bahan bakar... 73

Tabel 5.3 Komparasi penggunaan batubara dan natural gas ... 74

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Framework LCA berdasarkan standar ISO 14040 ... 9

Gambar 2.2 Tingkatan hirarki ... 12

Gambar 3.1 Flowchart metodologi penelitian ... 17

Gambar 3.2 Flowchart perbaikan proses produksi dengan metode LCA dan ahp 18 Gambar 4.1 Flow diagram aspek lingkungan pada proses produksi ... 32

Gambar 4.2 Fishbone diagram dampak acidification proses autoclaving ... 51

Gambar 4.3 Struktur hirarki perbaikan proses autoclaving ... 54

Gambar 5.1 Network kesuluran proses produksi bata ringan ... 68

Gambar 5.2 Diagram single score proses autoclaving ... 70

Gambar 5.3 Diagram single score proses cutting ... 70

Gambar 5.4 Diagram single score proses curing ... 71

Gambar 5.5 Diagram single score proses mixing ... 71

Gambar 5.6 Diagram single score proses penghalusan ... 72

Gambar 5.7 Diagram single score proses packaging ... 72 Gambar 5.8 Diagram single score proses autoclaving menggunakan natural gas . 75

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Kuesioner Penelitian Pemilihan Bahan Bakar Proses Autoclaving .... 83 Lampiran 2 Kuesioner Penelitian Data Performansi Alternatif Bahan Bakar ... 89 Lampiran 3 Running Software Simapro 9.2.0.1 ... 90 Lampiran 4 Running Software Super Decisions ... 94

(13)

DAFTAR PUSTAKA

Afroz, R., Hassan, M. N., & Ibrahim, N. A. J. E. r. (2003). Review of air pollution and health impacts in Malaysia. 92(2), 71-77.

Azapagic, A., Perdan, S., & Clift, R. (2004). Sustainable development in practice:

case studies for engineers and scientists: John Wiley & Sons.

Bagaswara, M. E. A., & Hadi, Y. J. J. M. (2017). Analisis dan Rekayasa Proses Produksi untuk Mengendalikan Environmental Impact Menggunakan Metode LCA. 18(2), 95-104.

Bono, B., & Wahyono, W. J. E. J. T. E. (2017). Analisis Konsumsi Batubara Spesifik Ditinjau Dari Nilai Kalor Batubara Dan Perubahan Beban Di PLTU Tanjung Jati B Unit 2. 13(2).

Cao, C. (2017). Sustainability and life assessment of high strength natural fibre composites in construction. In Advanced High Strength Natural Fibre Composites in Construction (pp. 529-544): Elsevier.

Che, D., Liu, Y., Gao, C. J. E. C., & Management. (2004). Evaluation of retrofitting a conventional natural gas fired boiler into a condensing boiler. 45(20), 3251-3266.

Corporation, S. A. I., & Curran, M. A. (2006). Life-cycle assessment: principles and practice. In: National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and ….

Curran, M. A. (2017). Overview of goal and scope definition in life cycle assessment. In Goal and scope definition in life cycle assessment (pp. 1-62):

Springer.

Darmanto, S. J. T. (2006). Analisa biodiesel minyak kelapa sebagai bahan bakar alternatif minyak diesel. 4(2).

De Naddya, Y., Sukendar, I., & Nurwidiana, N. J. P. K. I. M. U. K. E. (2020).

ANALISA DAMPAK LINGKUNGAN MATERIAL DAN ENERGI PROSES PEMBUATAN BATIK MENGGUNAKAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) Studi Kasus: BATIK TOBAL PEKALONGAN.

(14)

Flemström, K. (2003). Definition of relevant environmental aspects. In.

Friedman, L. S. (2009). Climate Change: Greenhaven Press.

Glasson, J., & Therivel, R. (2013). Introduction to environmental impact assessment: Routledge.

Haines, A., Kovats, R. S., Campbell-Lendrum, D., & Corvalán, C. J. P. h. (2006).

Climate change and human health: impacts, vulnerability and public health.

120(7), 585-596.

Han, Y., Shen, B., & Zhang, T. J. E. P. (2017). A techno-economic assessment of fuel switching options of addressing environmental challenges of coal-fired industrial boilers: an analytical work for China. 142, 3083-3087.

Hauschild, M., Olsen, Stig Irving, Rosenbaum, Ralph, Springer Verlag. (2017). Life Cycle Assessment Theory and Practice.

Hauschild, M., & Potting, J. J. E. n. (2005). Spatial differentiation in Life Cycle impact assessment-The EDIP2003 methodology. 80, 1-195.

Hauschild, M. Z., Rosenbaum, R. K., & Olsen, S. I. (2018). Life cycle assessment (Vol. 2018): Springer.

Hendartomo, T. (2010). Permasalahan dan Kendala Penerapan AMDAL dalam Pengelolaan Lingkungan. In.

Hikmawan, O., Naufa, M., & Simarmata, L. H. J. J. T. d. T. (2020).

PEMANFAATAN CANGKANG DAN SERAT KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR BOILER. 15(29), 18-26.

Jacquemin, L., Pontalier, P.-Y., & Sablayrolles, C. J. T. I. J. o. L. C. A. (2012). Life cycle assessment (LCA) applied to the process industry: a review. 17(8), 1028-1041.

KEHUTANAN, K. L. H. D. INVENTARISASI GAS RUMAH KACA DAN MONITORING, PELAPORAN VERIFIKASI TAHUN 2018.

Mokhatab, S., Mak, J. Y., Valappil, J., & Wood, D. A. (2013). Handbook of liquefied natural gas: Gulf Professional Publishing.

Mukono, J. J. J. K. L. (2005). Kedudukan AMDAL dalam Pembangunan Berwawasan Lingkungan yang Berkelanjutan (Sustainable Development).

2(1).

(15)

Nur, R., & Suyuti, M. A. (2017). Pengantar Sistem Manufaktur: Deepublish.

Ong, S., Koh, T., & Nee, A. J. J. o. m. p. t. (2001). Assessing the environmental impact of materials processing techniques using an analytical hierarchy process method. 113(1-3), 424-431.

Patisarana, G., & Hazwi, M. J. J. D. (2012). Optimalisasi efisiensi termis boiler menggunakan serabut dan cangkang sawit sebagai bahan bakar. (11).

Patnaik, R. (2018). Impact of industrialization on environment and sustainable solutions–reflections from a south Indian region. Paper presented at the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.

Pittock, A. B. (2005). Climate change: turning up the heat.

Prameswari, W. A. (2017). Analisa Pembentukan Slagging Dan Fouling Pembakaran Batubara Pada Boiler B 0201b Pabrik 3 Unit Ubb Di PT.

Petrokimia Gresik. Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Pryshlakivsky, J., & Searcy, C. J. J. o. C. P. (2013). Fifteen years of ISO 14040: a review. 57, 115-123.

Ramadanti, N. (2018). Penghitungan Kombinasi Produk Untuk Memaksimalkan Keuntungan Dengan Menggunakan Linear Program Metode Simpleks Maksimum Pada Toko Roti Bobby. Politeknik Negeri Sriwijaya,

Recchia, L., Boncinelli, P., Cini, E., Vieri, M., Pegna, F. G., & Sarri, D. (2011).

Multicriteria analysis and LCA techniques: With applications to agro- engineering problems: Springer Science & Business Media.

Rice, K. C., & Herman, J. S. J. A. G. (2012). Acidification of Earth: An assessment across mechanisms and scales. 27(1), 1-14.

Saaty, T. L. J. I. j. o. s. s. (2008). Decision making with the analytic hierarchy process. 1(1), 83-98.

Santoso, H., & Ronald, R. J. J. t. U. J. T. I. (2012). Rekayasa Nilai Dan Analisis Daur Hidup Pada Model Alat Potong Kuku Dengan Limbah Kayu Di CV.

Piranti Works. 7(1), 19-26.

Satty, T. L., & Vargas, L. G. J. I. S. O. R. M. S. (2001). Models, methods, concepts and applications of the analytic hierarchy process. 34, 1-352.

(16)

Setyaningsih, I. (2011). Analisis Pemilihan Supplier Menggunakan Metode Analytic Hierarchy Process (AHP).

Silva, D., Nunes, A. O., da Silva Moris, A., Moro, C., & Piekarski, T. O. R. (2017).

How important is the LCA software tool you choose Comparative results from GaBi, openLCA, SimaPro and Umberto. Paper presented at the VII Conferencia Internacional de anáLisis de Ciclo de Vida En Latinoamérica.

Tartiarini, M., & Ciptomulyono, U. (2018). Implementation of Life Cycle Assessment Method (LCA) and Analytical Hierarchy Process (AHP) to Determine the Development of Recycling Unit of Waste Water in Grati CCPP PT Indonesia Power up Perak Grati. Paper presented at the Applied Mechanics and Materials.

Wenzel, H., & Alting, L. (1999). Danish experience with the EDIP tool for environmental design of industrial products. Paper presented at the Proceedings First International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing.

Xu, M., Yan, R., Zheng, C., Qiao, Y., Han, J., & Sheng, C. J. F. P. T. (2004). Status of trace element emission in a coal combustion process: a review. 85(2-3), 215-237.

Yusuf, Y. J. T. J. S. d. T. (2017). Analisa Perbandingan Pemakaian Bahan Bakar Solar Fuel Oil (Sfo) dan Liquefied Natural Gas (Lng) terhadap Kinerja Boiler di Unit Cold Rolling Mill (Crm) di PT X. 13(2), 113-122.

(17)

FAKULTAS TEKNIK

PRODI TEKNIK INDUSTRI

industri.umm.ac.id | [email protected]

FORM CEK PLAGIARISME LAPORAN TUGAS AKHIR Nama Mahasiswa : Khairatun Nisa’

NIM : 201710140311086

Judul TA : Perbaikan Proses Produksi Bahan Bangunan Ramah Lingkungan Menggunakan Metode LCA dan AHP

Hasil Cek Plagiarisme dengan Turnitin

No. Komponen Pengecekan Nilai Maksimal

Plagiarisme (%)

Hasil Cek Plagiarisme (%)

1. Bab 1 – Pendahuluan 10 % 3%

2. Bab 2 – Landasan Teori 25 % 11%

3. Bab 3 – Metodologi Penelitian 30 % 15%

4. Bab 4 – Pengumpulan Pengolahan Data 30 % 11%

5. Bab 5 – Analisa dan Pembahasan 15 % 5%

6. Bab 6 – Kesimpulan dan Saran 5% 0%

7. Jurnal 20% 3%

Mengetahui, Dosen Pembimbing I

(Dr.Ahmad Mubin, S.T., M.T)

Dosen Pembimbing II

(Dian Palupi Restuputri, S.T.,M.T) Menyetujui,

Koordinator TA

Ikhlasul Amallynda, S.T., M.T