Carbon Emission Reducing on Water Treatment Plant

7/25/2019 Carbon Emission Reducing on Water Treatment Plant

1/35

Muhammad Nur MK

ANALISIS EMISI KARBON PADA KONSTRUKSI UP RATINGINSTALASI PENGOLAH AIR CIBINONG I KAPASITAS 100 LT/DT 300 L/DT

PDAM TIRTA KAHURIPAN KABUPATEN BOGOR


2/35

2/8/2016

LATAR BELAKANG

1. Kenaikan kebutuhan air bersih untuk masyarakat yangmemerlukan upaya yang tepat sekaligus sebagai untukmengurangi emisi karbon pada sistem penyediaan air minum

2. Keberhasilan Program Upgrading Water Treatment Plants,WHO, 2001 berhasil di tiga lokasi berbeda negara. Kenaikankapasitas berkisar 200% - 250%. Dari 1 l/dt menjadi 2,5 l/dt,dari 20 l/dt menjadi 50 l/dt, 100 l/dt menjadi 250 l/dt. Programini merupakan upaya menaikkan kapasitas (up grading) dan

mengoptimalkan desain eksisting3. Up rating adalah program menaikkan kapasitas dan kualitasIPA dengan memanfaatkan tapak dan bangunan utama IPAdengan re-desain IPA Eksisting


3/35

2/8/2016

LATAR BELAKANG

1. Program up rating sudah sukses dilaksanakan di beberapaKota di Indonesia, yakni Kota Bogor, Kab Bogor, Kab. Bekasi,Samarinda, Pangkalpinang, Denpasar, Kab Serang, dan Medan.Hasil yang dicapai adalah kenaikan kapasitas 300% - 350%,kualitas produk yang lebih bagus (tingkat kekeruhan, TDS) danpenurunan penggunaan bahan kimia koagulan rata-rata 20%

2. Pelaksanainan up rating tidak boleh mengganggu layanansehingga perlu upaya mitigasi yang tepat, antara lain denganpemodelan dan kalkulasi desain yang tepat

3. Studi dilakukan pada IPA Cibinong I PDAM Tirta KahuripanKabupaten Bogor. Target kapasitas dari 100 l/dt ke 300 l/dt.


4/35

2/8/2016

PERUMUSAN MASALAH

1. Belum pernah dilakukan perhitungan efekpenghematan emisi karbon dari aspek konstruksi, danindikasi efisiensi emisi karbon dengan program up rating

2. Diperlukan masukan yang tepat dalam kebijakanpencapaian target pembangunan infrastruktur air minumsebagai salah satu kontribusi dalam mengantisipasi

perubahan iklim global


5/35

2/8/2016

TUJUAN PENELITIAN

1. Menghitung emisi karbon dalam proses up rating IPACibinong I dari bongkaran material dan material (baru)yang dipakai dalam IPA up rating

2. Mendapatkan angka indikatif penghematan emisikarbon antara program up rating dengan pembangunaninstalasi baru dengan kapasitas setara (200 l/dt).


6/35

2/8/2016

MANFAAT PENELITIAN

Kontribusi dalam aplikasi konsep pembangunanberkelanjutan pada sistem pengolahan air bersih melaluipengurangan emisi karbon pada satuan kapasitas IPA Kerangka kerja penelitian berdasarkan kajian teoritisdan data lapangan. Dapat direplikasi untuk fasilitasproduksi yang sama di Indonesia terutama untuk

pemenuhan target MDGs dan PembangunanBerkelanjutan.


7/35

2/8/2016

BATASAN PERMASALAHAN

1. Menghitung emisi karbon dari aspek konstruksi uprating di IPA Cibinong I dari kapasitas 100 l/dt menjadi300 l/dt 2. Menghitung emisi karbon dari aspek konstruksipemodelan pembangunan IPA baru dengan kapasitas 2 X100 l/dt dengan desain IPA eksisting


8/35

2/8/2016

PERHITUNGAN EMISI KARBON MATERIAL TERPAKAI

Perhitungan emisi karbon untuk material sebagaiberikut: EM = sigma (D * EF * U) + (EF Dist * EFMod ) Dimana EM = Besaran emisi karbon material, ton CO2e D = Unit Conversion or Density (tanpa satuan) EF = faktor emisi material, tCO2e/t U = unit material (Ton) EFDist = faktor emisi transportasi material (jarak, km)

EFMod = unit emisi moda transportasi material (ton CO2e / km)


9/35

2/8/2016

PERHITUNGAN EMISI KARBON SITE

Emisi karbon untuk site accommodation terdiri darikebutuhan listrik, air, dan gas ES = (D * EF * U) Dimana ES = Besaran emisi karbon aktifitas site, ton CO2e D = Unit Conversion or Density EF = faktor emisi material site (gas, air, listrik), tCO2e/t U = unit material (Ton)


10/35

2/8/2016

PERHITUNGAN EMISI KARBON TENAGA KERJA

Emisi karbon dari aktifitas transportasi tenaga kerja selamapekerjaan berlangsung

EP = (PEF * t) Dimana EP = Besaran emisi karbon aktifitas transportasi tenaga kerja,

ton CO2e

PEF = faktor emisi keseluruhan tenaga kerja t = durasi pekerjaan, minggu


11/35

2/8/2016

Joseph Fourier pada 1824 >> Efek rumah kaca merupakan prosespemanasan permukaan suatu Bumi yang disebabkan oleh komposisi dankeadaan atmosfernya. UNFCCC, (the United Nations Framework Convention on ClimateChange) yang diadopsi pada tahun 1992 di Rio de Janeiro; UNFCCCmengatur kesepakatan para stakeholder setiap tahun dan bertujuanuntuk menstabilkan konsentrasi rumah kaca gas (GHG) di atmosfer"pada tingkat yang akan mencegah gangguan antropogenik yangberbahaya dengan sistem iklim ". "Protokol Kyoto", per 16 Februari 2005, diadopsi pada konferensi ketigapara pemangku kepentingan di Kyoto dan disahkan oleh Uni Eropa padatahun 2002 bertujuan untuk pengurangan 8% emisi gas rumah kacasecara kolektif.

Emisi Karbon


12/35

2/8/2016

Konsumsi energi di sektor bangunan dari sebuah negara industri bisamencapai hingga 40% dari total kebutuhan energi. Regulasi Negara-negara Uni Eropa dalam regulasi pemanfaatanrecycled materials tahun 2008/98/EC tanggal 19 Nopember 2008, sektorkonstruksi pada 2020 ditargetkan menggunakan material yang bisadidaur ulang minimal 70% berat dari keseluruhan material bangunan.

Emisi Karbon Sektor Konstruksi


13/35

2/8/2016

Life cycle analysis in the construction sector: Guiding the optimizationof conventional Italian buildings , studi di Italia, 2013

Uni Eropa, baru melakukan regulasi pada pembatasan konsumsienergi di gedung-gedung, termasuk sertifikasi energi pada gedung-gedung yang sudah berfungsi dan di gedung yang akan dibangun dampak emisi karbon yang paling signifikan dalam fase konstruksilinier dengan kapasitas per ukuran bangunan Nilai satuan terendah dampak adalah bangunan kantor (0,512 t

CO2-eq / m2), diikuti oleh bangunan multi tinggal (0,623 t CO2-eq /m2), dan kemudian rumah terpisah (hampir 1 t CO2-eq / m2).

Emisi Karbon Sektor Konstruksi, Studi Kasus


14/35

2/8/2016

Metode Penelitian Penilaian konsumsi energi dan dampak emisi karbon dari aktifitaskonstruksi dilakukan dengan metode kuantitatif deskriptif

Metode

Metode Pengumpulan Data Metode Pengumpulan Data Primer >> dengan observasi ke lapangan,sebelum dan setelah dilakukan program up rating, dan penilaian kinerjainstalasi pengolah air, dan Data dari log book, laporan, dan wawancara diPDAM Tirta Kahuripan Kabupaten Bogor. Metode Pengumpulan Data Sekunder >> dengan survey danpengumpulan data pada instansi terkait.


15/35

2/8/2016

Metode Analisa Data

Dengan Software LIT_7067_9ea464 , dimanadilakukan pemodelan matematis yangdikembangkan Environment Protection Agency,USA, 2014.


16/35

2/8/2016

Software LIT_7067_9ea464

Data Input:

(1) Besaran material konstruksi yang dipakai dalam pelaksanaankonstruksi.

(2) Material sisa konstruksi.(3) Emisi karbon keperluan proyek (site accommodation)

(4) Emisi karbon dari pekerjaan karena mobilisasi tenaga kerjaselama pekerjaan. Pekerjaan ini termasuk dalam pekerjaan

klasifikasi besar dengan pengerahan man power antara 16 25orang.


17/35

2/8/2016

Material Konstruksi

(1) Besaran material konstruksi yang dipakai dalam pelaksanaankonstruksi. Dikelompokkan menjadi

a. Material curah (pasir, batu, bata, keramik)

b. Kayu dan plywoodc. Material logam (besi tulangan, wiremesh, pelat stainless steel304, Valve)

d. Material plastic ( plastic poly ethylene, HDPE, PVC,

e. Material Finishing (Cat, resin)

f. Material lain (karet)

g. Material pabrikasi (berton curah dari ready mix, semen, )


18/35

2/8/2016

Material Sisa Konstruksi

Material Sisa Konstruksi terdiri dari:

a. Agregat sisa bongkaran. Dikelompokkan lagi menjadi: agregat yang bisadidaur ulang, agregat yang hanya bisa difungsikan sebagai media urugan, danagregat yang bisa dijadikan urugan diluar site

b. Material logam sisa pekerjaan (potongan besi tulangan, material logampembantu pekerjaan)

c. Material plastic, dalam hal ini bekas modul lamella settler. Material ini 60%masih dapat digunakan untuk instalasi sejenis yang lain dan 40% mengalamikerusakan yang bisa di daur ulang sebagai bahan baku pabrikan plastik

(polycarbonate)d. Material kayu bekas penggunaan bekisting dan material penolong proseskonstruksi. Material kayu ini 40% bisa digunakan kembali dan 60% sebagaimaterial terbuang


19/35

2/8/2016

Emisi dari Site Accomodation

Emisi karbon keperluan proyek (site accommodation)yakni kebutuhan listrik, air, dan gas. Listrik rata-rata1.070 kwh per bulan selama 7 bulan pelaksanaan

pekerjaan. Kebutuhan air rata-rata 90 m3 per bulan . Gas yang digunakan dalam pekerjaan adalah gas

Oksigen dan LPG untuk pengerjaan material logam.

Emisi dari Aktifitas Site


20/35

2/8/2016

Dalam Software LIT_7067_9ea464 , emisi karbon dari pekerjaankarena mobilisasi tenaga kerja selama pekerjaan, menggunakanstandar pelaksanaan pekerjaan konstruksi di Inggris. Dimanapekerjaan ini termasuk dalam pekerjaan klasifikasi besar denganpengerahan man power antara 16 25 orang. Perhitungan Emisi berdasarkan durasi pelaksanaan pekerjaan

Emisi dari Transportasi Tenaga Kerja


21/35

2/8/2016

Gambar Denah IPA 100 l/dt Eksisting


22/35

2/8/2016

Gambar Tampak IPA 100 l/dt Eksisting


23/35

2/8/2016

Modifikasi dan Material

1. Unit Koagulator >> menata ulang lay out untuk mendapatkan polaalir terjunan yang tunak dan ruang flash mixing .2. Unit Flokulator >> merubah ruang galeri pipa menjadi ruang flokulasi, penggantian valve pembuang lumpur diameter 150 mm pembuatan rumah valve konstruksi bata plester, merubah ruang sedimentasi (4 m X 4,4 m per modul) menjadiruang flokulasi,

membuat separator ruang dengan konstruksi beton, membuat system pembuang lumpur pada ruang flokulasi terakhirdengan pipa orifice plus valve diameter 250 mm.


24/35

2/8/2016

Modifikasi dan Material (2)

3. Unit sedimentasi membobok kanal beton flocculated water, membongkar ruang pengumpul lumpur (sludge hopper) untukmerubah sistem penumpukan lumpur menambah volume ruang lumpur untuk penambahan volumelumpur pada kapasitas 300 l/dt membuat empat sistem pembuang lumpur sedimen dengan pipaorifice plus valve diameter 300 mm.

Mengganti sistem lamella settler modul honey comb berbahanplastik menjadi plat settler dengan material stainless steel 304


25/35

2/8/2016

Modifikasi dan Material (3)

3. Unit Filter Mengganti sistem inlet dengan merubah floor valve menjadisystem perpipaan dan valve diameter 200 mm; Mengganti system pipa drainase backwash. Sebelumnya parallelper 3 unit filter dengan perpipaan dan valve diameter 200 mm;menjadi perpipaan dan valve diameter 300 mm Merubahn sistem perpipaan drainase menjadi sistem independenper unit filter;

Mengganti media filter (pasir silika) untuk 6 unit filter total 45 ton; Menambah 1 bak penampung filtrate; Membuat sistem transmisi air produksi ke reservoir dengan pipadan valve diameter 400 mm


26/35

2/8/2016

Volume Beton; 166,22 ton Volume Bongkaran Beton; 60,83 ton. Bongkaran non beton 5 ton

Reuse; 44 ton Landfill; 19 ton Potential Aggregat; 2 ton

Volume bongkaran plastik (settler); 4,8 ton Volume bongkaran logam (baja & aluminium); 8,5 ton Volume material baja & stainless steel; 9,11 ton Volume material plastik (HDPE) 1,88 ton

Material Terpakai, Up rating 100 - 300 l/dt


27/35

2/8/2016

Perhitungan Emisi Karbon Non Material

Size of project kgCO 2eper weekProject duration

(weeks)TotaltCO 2e

Large (construction cost 5 to 10million, between 16 & 25 peoplepermanently on site)

1748 28 49

Emissions from siteaccommodation

UnitConversion

Inputunit

tCO2e/unit Units

Grid electricity NA kWh 0.0004455 6,428.57Gas 0.0007 kg/m3 m3 0.0020194 1.25

Water 1 kg/litre litres 0.00000105 630.00Sub-total 51,429.80

Emisi Karbon dari Aktifitas Site

Emisi Karbon Transportasi Tenaga Kerja


28/35

2/8/2016

Total Emisi Karbon Up Rating

Sub-totals tonnes CO2e %Quarried Material 2.0 0.81%Timber 0.3 0.13%Concrete, Mortars & Cement 33.8 13.43%Metals 157.3 62.11%Plastics 5 1.99%Miscellaneous 0.6 0.23%Finishings, coatings & adhesives 1.0 0.40%Waste Removal 0.6 0.23%Portable site accommodation 2.9 1.14%Material transport 0.8 0.30%Personnel travel 48.9 19.44%

Total Emisi Karbon 253,3 100%


29/35

2/8/2016

Interpretasi Emisi Karbon Up Rating

Penggunaan stainless steel adalah penyumbangemisi terbesar, yakni 119,186 ton dari total emisisebesar 251,8 ton; (47,34%)

Transportasi tenaga kerja menyumbang emisisebesar 48,9 ton atau 19,44%. Pelaksanaan up rating ini termasuk kategori

pekerjaan aplikasi teknologi yang melibatkanbanyak tenaga kerja dan waktu aplikasi sistembaru, termasuk tenaga kerja kualifikasi khusus


30/35

2/8/2016

Denah Model IPA 2X100 l/dt

Dasar Pemilihan Desain Model

1. Perbandingan yang head tohead dalam perhitungan emisikarbon, dengan desain eksisting

2. IPA eksisting adalah tipeKedasih; paling banyakdibangun di Indonesia.Mayoritas desain padakapasitas IPA 100 l/dt

3. IPA Kedasih ada pada setiapkota besar di Indonesia.Mewakili bermacam karakterair baku


31/35

2/8/2016

Model 3 D, IPA 2 X100 l/dt

Presisi menghitungvolume bidangbeton. Sebagai dasarperhitunganpembesian untuktulangan


32/35

2/8/2016

Volume Beton struktur ; 1.109,76 ton Volume Besi Tulangan; 197,53 ton Volume Beton non struktur ; 119,25 ton Volume Besi Tulangan non struktur; 19,68 ton Volume material baja mekanikal; 33,04 ton Volume material plastik perpipaan (HDPE); 2,23 ton Volume plastik settler; 10 ton

Material Terpakai, Model 2 X 100 l/dt


33/35

2/8/2016

Total Emisi Karbon Model IPA 2 X 100 l/dt

Sub-totals tonnes CO2e% Quarried Material3.70.33% Timber1.40.12% Concrete, Mortars & Cement230.820.66% Metals703.863.00% Plastics38.03.40% Miscellaneous1.10.10% Finishings, coatings 2.00.18% Waste Removal1.90.17% Portable site accommodation4.30.39% Material transport4.30.38% Personnel travel125.811.26%

Totals1,172.2100%


34/35

2/8/2016

Kesimpulan

Total emisi karbon yang dihemat dengan up rating adalahsebesar 865,4 ton atau penghematan sebesar 78,39%.Angka ini diperoleh dari 1.172 - 253 ton emisi karbon Emisi karbon yang disebabkan penggunaan koagulan(tawas) yang lebih banyak selama proses up rating sebesar1,09 ton. Dalam hal emisi ini diperhitungkan, maka netreduksi emisi adalah sebesar 864,31 ton


35/35

2/8/2016

Saran

Upaya penghematan emisi karbon lebih lanjut, dapatdilakukan dengan mendorong pabrikasi lamella settlerdengan material yang emisi karbonnya lebih kecil sepertipolycarbonate atau plastik food grade jenis lain.

Carbon Emission Reducing on Water Treatment Plant

Documents

Transcript of Carbon Emission Reducing on Water Treatment Plant