DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

122
4 Tugas Akhir ME141501 Arfan Dwi Maulana NRP 04211340000060 Dosen Pembimbing Sutopo Purwono Fitri, ST, M. Eng., Ph. D. Taufik Fajar Nuroho, ST., M.Sc Departemen Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2018 DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT BERBASIS TONGKANG

Transcript of DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

Page 1: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

4

Tugas Akhir – ME141501

Arfan Dwi Maulana NRP 04211340000060 Dosen Pembimbing Sutopo Purwono Fitri, ST, M. Eng., Ph. D. Taufik Fajar Nuroho, ST., M.Sc Departemen Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2018

DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT BERBASIS TONGKANG

Page 2: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

i

TUGAS AKHIR – ME141501

DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT BERBASIS

TONGKANG

Arfan Dwi Maulana

NRP 04211340000060

Dosen Pembimbing :

Sutopo Purwono Fitri, ST., M.Eng., Ph.D

Taufik Fajar Nuroho, ST., M.Sc

DEPARTEMEN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2018

Page 3: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

ii

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 4: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

iiii

FINAL PROJECT – ME141501

DESIGN OF EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM BASED

ON BARGE

Arfan Dwi Maulana

NRP 04211340000060

Advisor :

Sutopo Purwono Fitri, ST., M.Eng., Ph.D

Taufik Fajar Nuroho, ST., M.Sc

DEPARTEMENT OF MARINE ENGINEERING

Faculty of Marine Technology

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2018

Page 5: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

iv

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 6: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

ix

PERNYATAAN BEBAS PLAGIASI

Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

“Pada laporan tugas akhir yang saya susun ini, tidak terdapat tindakan plagiarism dan

menyatakan dengan sukarela bahwa semua data, konsep perencanaan, bahkan tulisan

dan materi yang ada di laporan tersebut merupakan milik Laboratorium Marine

Machinery and System (MMS) di Departeme Teknik Sistem Perkapalan ITS yang

merupakan hasil studi penelitian berhak dipergunakan untuk pelaksanaan kegiatan-

kegiatan penelitian lanjutan serta pengembangannya”.

Nama : Arfan Dwi Maulana

NRP : 04211340000060

Judul Tugas Akhir : Desain Sistem External Ballast Water Treatment Berbasis

Tongkang

Departemen : Teknik Sistem Perkapalan

Fakultas : Fakultas Teknologi Kelautan

Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiarism, maka saya akan bertanggung

jawab sepenuhnya dan menerima sanksi yang diberikan oleh ITS sesuai dengan

ketentuan yang berlaku.

Surabaya, Januari 2017

Arfan Dwi Maulana

NRP. 04211340000060

Page 7: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

x

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 8: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xi

DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT BERBASIS

TONGKANG

Nama Mahasiswa : Arfan Dwi Maulana

NRP : 04211340000060

Departemen : Teknik Sistem Perkapalan

Dosen Pembimbing : 1. Sutopo Purwono Fitri, ST., M.Eng., Ph.D

2. Taufik Fajar Nugroho, ST., M.Sc

ABSTRAK

Berdasarkan data IMO, sepanjang satu tahun pelayaran dunia memuat 10 milyar ton air

ballast, berikut ribuan spesies laut mikro di dalamnya. Indonesia menandatangani

piagam aksesi Konvensi Ballast Water Management (BWM) pada 24 November 2015.

Konvensi Ballast Water Management mewajibkan setiap kapal untuk memiliki Ballast

Water Treatment System (BWTS), yang berfungsi untuk mengendalikan dan mengolah

air ballast serta mematikan spesies-spesies yang terbawa air ballast. Ada dua opsi bagi

pemilik kapal, yaitu yang pertama: Onboard Ballast Water Treatment System, dimana

pengolahan air ballast dilakukan pada ballast water treatment system yang terpasang di

kapal. Yang kedua adalah Port Based Ballast Water Treatment System, yaitu

pengolahan air ballast dilakukan pada fasilitas yang terpisah dari kapal. Dalam

penelitian ini dilakukan perncanaan/desain sebuah sistem external ballast water

treatment berbasis tongkang. Sistem ballast treatment yang diinstall menggunakan

metode filtrasi dan radiasi sinar UV, memiliki kapasitas sebesar 400 m3/h dan melayani

proses treatment hanya pada saat proses deballasting kapal. Dengan menggunakan

sistem external ballast water treatment berbasis tongkang ini maka kapal bisa

melakukan proses deballasting sesuai dengan aturan yang disyaratkan oleh IMO tanpa

perlu meng-instal sistem ballast water treatment di kapal. Tetapi kapal yang akan

menggunakan sistem external ballast water treatment berbasis tongkang ini harus

memodifikasi sistem pipa ballastnya terlebih dahulu. Estimasi biaya investasi yang

dibutuhkan untuk sistem ini adalah Rp 7.824.556.637 dan biaya operasional sebesar Rp

3.561.952.060 dalam satu tahun dengan NPV Rp 106.656.576; IRR 14%; PP 11,27

tahun; PI 1,235. Tarif treatment air ballast adalah sebesar Rp2.001 per m3.

Kata kunci : Ballast, External Ballast water Treatment, BWMC, IMO

Page 9: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xii

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 10: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xiii

DESIGN OF EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM BASED

ON BARGE

Name of Student : Arfan Dwi Maulana

NRP : 04211340000060

Departement : Teknik Sistem Perkapalan

Lecture Consellor : 1. Sutopo Purwono Fitri, ST., M.Eng., Ph.D

2. Taufik Fajar Nugroho, ST., M.Sc

ABSTRACT

Based on IMO data, during one year of the world voyage contains 10 billion tons of

ballast water, along with thousands of micro-marine species in it. Indonesia signed a

charter of accession to the Ballast Water Management Convention (BWM) on

November 24, 2015. The Ballast Water Management Convention requires each vessel

to have a Ballast Water Treatment System (BWTS), which functions to control and

process ballast water and kill ballast-borne water species . There are two options for

ship owners, namely the first: Onboard Ballast Water Treatment System, where the

ballast water treatment is done on the ballast water treatment system installed on the

ship. The second is the Port Based Ballast Water Treatment System, which is ballast

water treatment performed on facilities separate from the vessel. In this research, the

planning / design of an external ballast water treatment system based on barge. Ballast

treatment system installed using filtration method and UV radiation, has a capacity of

400 m3 / h and serves the treatment process only when the ship deballasting process.

By using an external ballast water treatment system based on this barge then the ship

can perform the deballasting process in accordance with the rules required by IMO

without the need to install ballast water treatment system on board. But the ship that

will use an external ballast water treatment system based on this barge must modify the

ballast pipe system first. From the economic analysis that has been calculate on the

system of external ballast water treatment based barge have CAPEX amounting to Rp

7,824,556,637; OPEX is Rp 3,561,952,060 with NPV: Rp 106,656,576; IRR 14%; PP

11.27 years; PI 1,235. For water ballast treatment cost is Rp2.001 per m3.

Keywords : Ballast, External Ballast water Treatment, BWMC, IMO

Page 11: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xiv

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 12: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xv

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kepada Allah S.W.T yang selalu melimpahkan nikmat dan kasih

saying-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul ‘Desain

Sistem External Ballast Water Treatment Berbasis Tongkang’’.

Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini

penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua penulis, Bapak Mawardi dan Ibu Tri Nuryani yang selalu

memberikan doa, semangat dan dukungan dalam kelancaran penulisan ini.

2. Kedua saudara penulis, Ardian Nur Faiz dan Muhammmad Kristianto Arnoldi

yang selalu memberikan dukungannya.

3. Bapak Sutopo Purwono Fitri, ST., M.Eng., Ph.D dan Bapak Tafuk Fajar

Nugroho, ST., M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan,

bimbingan, masukan nasihat serta motivasi selama proses penyusunan dan

penulisan ini.

4. Bapak Prof. Semin, ST., MT., Ph.D selaku dosen wali yang telah memberikan

motivasi dan nasihat selama menempuh studi di kampus ini.

5. Kepada teman-teman Laboratorium Marine Machinery System

6. Kepada teman-teman Barakuda 13 yang telah meberi dukungan selama

menempuh studi di kampus ini.

7. Kepada teman-teman Kontrakan Abah yang telah meberi semangat, dukungan

dan hiburan ketika penulis merasa lelah dan stress.

Page 13: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xvi

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 14: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xvii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................... xi

KATA PENGANTAR .............................................................................................. xv

DAFTAR ISI ............................................................................................................ xvii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xxi

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xxiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ......................................................................................... 2

1.4 Tujuan Skripsi ........................................................................................... 3

1.5 Manfaat ...................................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 5

2.1 Sistem Ballast Pada Kapal ......................................................................... 5

2.2 Ballast Water Treatment ........................................................................... 6

2.2.1 Metode Filtrasi .......................................................................... 7

2.2.2 Hydrocyclone ............................................................................ 7

2.2.3 Koagulasi .................................................................................... 8

2.2.4 Cavitation or Ultrasonic Treatment ........................................... 8

2.2.5 Heating ....................................................................................... 8

2.2.6 Radiasi Sinar UV ........................................................................ 8

2.2.7 Electric Pulse ............................................................................. 9

2.2.8 Oxidative ................................................................................... 9

2.3 External Ballast Water Treatment ............................................................. 10

2.4 Mikroorganisme Patogen Berbahaya ........................................................ 11

2.5 Dampak Invasi Biologis ............................................................................ 12

2.6 Regulasi IMO ............................................................................................ 14

2.7 Metode Yang Disetujui Oleh IMO ............................................................ 15

2.8 Tongkang .................................................................................................... 16

2.8.1 Working Barge .......................................................................... 16

2.8.2 Flat Top Barge .......................................................................... 17

2.8.3 Oil Barge .................................................................................... 17

2.8.4 Construction Barge .................................................................... 18

2.8.5 Self-Propelled Barge ................................................................. 18

2.9 Reception Facilities Pelabuhan Tanjung Perak .......................................... 19

2.10 Head Pompa ............................................................................................. 22

2.11 Perhitungan Displacement ........................................................................ 22

2.12 Penelitian Sebelumnya ............................................................................ 23

2.12.1 Application of Hydrocyclone and UV Radiation As a Ballast

Water Treatment Method ........................................................... 23

Page 15: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xviii

2.12.2 Technical and Economical Analysis Installation of UV

Treatment for Ballast Water to Eliminate Microorganisms at MT.

Senipah According to IMO BWMC ........................................... 24

2.12.3 Effectiveness of A Barge Based Ballast Water Treatment System

for Multi Terminal Ports ........................................................... 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 27

3.1 Identifikasi Masalah .................................................................................. 27

3.2 Studi Literatur ........................................................................................... 27

3.3 Pengumpulan Data .................................................................................... 27

3.3 Karakteristik Pelabuhan Dumai .................................................... 27

3.4 Darft Awal Sistem Ballast Water Treatment ............................................ 30

3.5 Pemilihan Metode Ballast Water Treatment ............................................. 30

3.6 Perhitungan Kebutuhan Sistem ................................................................. 30

3.7 Desain Sistem External Ballast Water Treatment Berbasis Tongkang ...... 30

3.8 Analisa Data dan Pembahasan ................................................................... 30

3.9 Kesimpulan................................................................................................. 30

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ................................................................ 33

4.1 Data Ukuran Utama Kapal ........................................................................ 33

4.2 Perencanaan Draft Awal Sistem External Ballast Water Treatment .......... 33

4.3 Spesifikasi Sistem Ballast Pada Kapal ....................................................... 34

4.4 Pemilihan Sistem Ballast Water Treatment ............................................... 34

4.4.1 Pemilihan Metode Ballast Water Treatment .............................. 34

4.4.2 Pemilihan Brand ......................................................................... 36

4.5 Perhitungan Kebutuhan Sistem External Ballast Water Treatment pada

Tongkang ................................................................................................. 37

4.5.1 Perhitungan Kebutuhan Pompa ................................................. 37

4.5.2 Perhitungan Sistem Bahan Bakar pada Tongkang ..................... 40

4.5.3 Perhitungan Kebutuhan Daya Listrik ......................................... 44

4.6 Desain Kebutuhan Tongkang ................................................................... 46

4.7 Pola Operasi ............................................................................................... 49

4.8 Modifikasi Sistem Ballast Kapal ................................................................ 50

4.9 Desain Akhir Sistem Ballast Water Treatment Berbasis Tongkang dan

Gambar Layout Sistem ............................................................................ 51

4.10 Spesifikasi Peralatan Yang Dibutuhkan .................................................. 53

4.11 Analisa Ekonomi ...................................................................................... 54

4.11.1 Capital Expenditure ................................................................. 55

4.11.2 Operational Expenditure .......................................................... 56

4.11.3 Payback Period ........................................................................ 57

4.11.4 Tarif Treatment Air Ballast ...................................................... 57

4.11.5 Analisa Kelayakan .................................................................... 57

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 59

5.1 Kesimpulan................................................................................................. 59

5.2 Saran ........................................................................................................... 59

Page 16: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xix

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 61

LAMPIRAN ................................................................................................................. 63

Page 17: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xx

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 18: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xxi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses Ballasting dan De-Ballasting ......................................................... 5

Gambar 2.2 Proses Ballast Water Treatment ................................................................ 6

Gambar 2.3 Klasifikasi Metode Ballast Water Treatment ............................................ 7

Gambar 2.4 Kemampuan Metode Ballast Water Treatment ......................................... 9

Gambar 2.5 Mikroorganisme Vibrio Cholerae ............................................................. 12

Gambar 2.6 Daftar Metode Treatment Air Ballast ........................................................ 15

Gambar 2.7 Rangkuman Metode Ballast Water Treatment .......................................... 16

Gambar 2.8 Working Barge Dengan Dek Akomodasi .................................................. 17

Gambar 2.9 Flat Top Barge .......................................................................................... 17

Gambar 2.10 Oil Barge ................................................................................................. 18

Gambar 2.11 Construction Barge ................................................................................. 18

Gambar 2.12 Self-Propelled Barge .............................................................................. 19

Gambar 2.13 Oilly Water Separator di Pelabuhan Tanjung Perak ............................... 19

Gambar 2.14 Incenerator .............................................................................................. 20

Gambar 2.15 Tangki Penampungan ............................................................................. 21

Gambar 2.16 Tongkang ................................................................................................ 21

Gambar 2.17 Hasil Pengujian ....................................................................................... 24

Gambar 2.18 Hasil Penelitian ....................................................................................... 25

Gambar 3.1 Peta Lokasi Pelabuhan Dumai .................................................................. 28

Gambar 3.1 Tata Letak Pelabuhan Dumai ................................................................... 28

Gambar 3.1 Data Kunjungan Kapal di Pelabuhan Dumai ............................................ 29

Gambar 4.1 Draft Awal Sistem ..................................................................................... 33

Gambar 4.2 Keyplan Sistem .......................................................................................... 37

Gambar 4.3 Desain Tongkang ....................................................................................... 49

Gambar 4.4 Skema Pola Operasi Tongkang ................................................................. 50

Gambar 4.5 Standar Ukuran Shore Connection ........................................................... 51

Gambar 4.6 Modifikasi Jalur Perpipaan di Kapal ......................................................... 51

Gambar 4.7 Keyplan External Ballast Water Treatment ............................................... 52

Gambar 4.8 Layout External Ballast Water Treatment Based on Barge ..................... 53

Page 19: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xxii

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 20: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xxiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data Organisme dan Dampak Yang Ditimbulkan ......................................... 13

Tabel 2.2 Standar Ballast Water Treatment .................................................................. 14

Tabel 4.1 Sistem Pembobotan Dalam Pemilihan Metode Ballast Water Treatment ..... 35

Tabel 4.2 Perbandingan Spesifikasi Peralatan ............................................................... 36

Tabel 4.3 Perhitungan Kebutuhan Daya ........................................................................ 45

Tabel 4.4 Perhitungan Load Factor Dari Generator ..................................................... 45

Tabel 4.5 Daftar Spesifikasi Peralatan .......................................................................... 53

Tabel 4.6 Daftar Harga Peralatan .................................................................................. 55

Tabel 4.7 Total Biaya Pengadaan Barang ..................................................................... 55

Tabel 4.8 Daftar Biaya Instalasi .................................................................................... 55

Tabel 4.9 Total Capital Expenditure ............................................................................. 56

Tabel 4.10 Total Operational Expenditure ................................................................... 56

Tabel 4.11 Perhitungan Harga Jasa Treatment Air Ballast ........................................... 57

Page 21: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

xxiv

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 22: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …
Page 23: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …
Page 24: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berdasarkan data IMO, sepanjang satu tahun pelayaran dunia memuat 10 milyar

ton air ballast, berikut ribuan spesies laut mikro di dalamnya. Setiap harinya, sekitar

7.000 spesies laut per jam dipindahkan ke perairan di seluruh dunia yang digunakan

pada sistem ballast kapal. Spesies asing yang bersifat invasive (Invasive Species)

atau yang biasa disebut dengan organisme dan pathogen akuatik yang berbahaya

(Harmful Aquatic Organism and Pathogens) yang dibawa dan dibuang ke perairan

membuat agar diberlakukan sebuah tindakan hukum. Legislator internasional telah

bereaksi dengan menerapkan peraturan baru untuk mencegah penyebaran spesies

dan pemberat yang tidak perlu.

Konvensi BWM IMO, “The International Convention for the Control and

Management of Ships’ Ballast Water and Sediments” yang mulai diadopsi IMO pada

tahun 2004 dan mulai diberlakukan (Entry into force) pada 8 September 2017

mendatang. Konvensi di atas menyatakan bahwa air ballast pada kapal harus diolah

(sesuai standar tertentu) sebelum dibuang kembali ke lingkungan.

Terdapat 110 kapal berbendera Indonesia yang melakukan pelayaran ke luar

negeri, jumlahnya lebih kecil dari kapal dari luar negeri yang melakukan pelayaran,

singgah di pelabuhan di Indonesia (Perhubungan 2015). Pada tahun 2014 data dari

Badan Pusat Statistik menunjukkan bahwa jumlah kunjungan kapal di pelabuhan

Indonesia, yang diusahakan dan tidak diusahakan yakni 863.036 unit. Informasi ini

menunjukkan bahwa potensi terjadinya penyalahgunaan pembuangan air ballas dari

kapal kapal yang berbendera asing lebih besar dari pada kapal berbendera Indonesia

sehingga pemberlakuan konvensi internasional untuk pengendalian dan manajemen

air ballas dan sedimen pada kapal tahun 2004 sangat penting.

Indonesia menandatangani piagam aksesi Konvensi Ballast Water Management

(BWM) pada 24 November 2015, bersamaan dengan kehadiran delegasi Indonesia

yang dipimpin Menteri Perhubungan RI Ignasius Jonan, pada Sidang Majelis

International Maritime Organization (IMO) ke-29 di Kantor Pusat IMO, London,

Inggris.

Konvensi Ballast Water Management mewajibkan setiap kapal untuk memiliki

Ballast Water Treatment System (BWTS), yang berfungsi untuk mengendalikan dan

mengolah air ballast serta mematikan spesies-spesies yang terbawa air ballast

tersebut. Dengan demikian tersedia dua opsi bagi pemilik kapal, yaitu yang pertama:

Internal Ballast Water Treatment System, dimana pengolahan air ballat dilakukan

pada Ballast Water Treatment System yang terpasang di kapal. Artinya, pemilik

kapal harus memasang perangkat BWTS pada kapal. Opsi on board ini memerlukan

biaya yang tidak murah. Opsi yang kedua adalah External Ballast Water Treatment

Page 25: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

2

System, yaitu pengolahan air ballast dilakukan pada fasilitas yang terpisah dari

kapal. Model off board ini tidak memerlukan pemasangan Ballast Water Treatment

System pada kapal.

Diperkirakan mayoritas kapal di dunia, termasuk yang berlayar hingga

Indonesia, belum memiliki Internal Ballast Water Treatment System karena

beberapa alasan antara lain yaitu keterbatasan ruang mesin kapal. Instalasi Ballast

Water Management System adalah pekerjaan besar yang mensyaratkan kapal untuk

docking. Alasan lainnya adalah biaya yang tidak murah dan terbuangnya waktu.

Keadaan ini membuka peluang baru bagi jasa kapal (Ship Services), yaitu Jasa Air

Ballast, yang terdiri dari Jasa Pengolahan Air Ballast dan Penyediaan Air Ballast

(yang sudah dibersihkan dari spesies-spesies berbahaya).

Oleh Karena itu Indonesia bisa mengaplikasikan External Ballast Water

Treatment System yang bisa digunakan untuk menjawab kebutuhan pengolahan air.

Kebutuhan pengolahan air ballast eksternal sangat besar di beberapa pelabuhan

besar di Indonesia, terutama yang melayani pelayaran internasional, seperti Tanjung

Priok Jakarta, Tanjung Perak Surabaya, pelabuhan Dumai, pelabuhan curah (cair

dan kering) di Kota Cilegon, dan sejumlah pelabuhan khusus dikelola Pertamina.

1.1 Perumusan Masalah

Dengan uraian di atas, maka dapat disimpulkan perumusan masalahnya adalah

sebagai berikut :

a. Apakah sistem external ballast water treatment diterima sebagai salah satu

metode ballast water management berdasarkan IMO?

b. Metode apa yang paling sesuai untuk digunakan pada sistem external ballast

water treatment berbasis tongkang?

c. Bagaimana desain sistem external ballast water treatment berbasis

tongkang?

d. Peralaatan apa saja yang harus disediakan untuk sistem external ballast

water treatment berbasis tongkang?

e. Bagaimana analisa estimasi biaya estimasi sistem external ballast water

treatment berbasis tongkang?

1.3 Batasan Masalah

Permasalahan yang telah diuraikan di atas akan diberi batasan-batasan agar

pembahasan tidak melebar dan terlalu luas. Adapun batasan-batasannya adalah :

a. Sistem yang dibahas berkonsentrasi pada sistem ballast.

b. Analisa teknis sistem didasarkan pada data yang diperoleh pada kapal yang

ada di pelabuhan Dumai.

Page 26: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

3

c. Analisa ekonomi hanya membahas tentang biaya pengadaan dan biaya

instalasi, biaya operasional dan payback period dari sistem external ballast

water treatment berbasis tongkang.

d. Proses yang ditinjau adalah proses deballasting

1.4 Tujuan Skripsi

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:

a. Untuk mengetahui metode treatment yang paling sesuai untuk diterapkan

pada sistem external ballast water treatment berbasis tongkang.

b. Untuk mendesain sistem external ballast water treatment berbasis tongkang.

c. Untuk mengetahui dan menyusun spesifikasi peralatan yang dibutuhkan.

d. Untuk mengetahui biaya pengadaan dan instalasi sistem external ballast

water treatment berbasis tongkang.

1.5 Manfaat

Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah:

a. Mengetahui pemanfaatan sistem external ballast water treatment berbasis

tongkang dan menjadi pertimbangan bagi perusahaan untuk diterapkan

sebagai pilihan alternatif untuk menghadapi peraturan IMO.

Page 27: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

4

Page 28: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Ballast Pada Kapal

Ballast adalah sistem yang terdapat di kapal yang digunakan untuk menjaga

kestabilan kapal. Sistem ini umumnya menggunakan air laut yang dihisap dari sea

chest dan kemudian disalurkan menuju tangki ballast melalui pompa ballast, dan

saluran pipa utama dan pipa cabang. Sistem ballast biasanya digunakan pada saat

proses bongkar muat, dan ketika kapal berlayar tidak bermuatan. Setelah ballast

tidak digunakan, air laut akan dibuang melalui overboard. Sistem ballast sangat

penting, sehingga kestabilan kapal bisa dijaga dalam kondisi apa pun. Berikut adalah

beberapa komponen dalam sistem ballast: sea chest, jalur pipa ballast, pipa yang

melalui tangki, sistem perpipaan, pompa ballast, tangki ballast, katup serta fitting,

dan outboard.

Gambar 2.1 Proses Ballasting dan De-Ballasting

Sumber: evoqua.com

Page 29: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

6

Proses pengisian dan pengosongan muatan di kapal akan diikuti dengan

pengisian dan pembuangan air tangki ballast juga. Bila ruang muat kosong, balast

akan dimasukkan ke dalam tangki ballast untuk mengganti jumlah berat yang hilang

akibat kondisi beban yang kosong. Sedangkan jika muatan sudah penuh, air ballast

akan dikosongkan melalui overboard. Dalam proses pengisian dari pelabuhan asal,

mikroorganisme yang terkandung dalam air pemberat akan otomatis ditransfer ke

pelabuhan tujuan yang akan menyebabkan gangguan dan ketidakseimbangan

ekosistem di lingkungan pelabuhan tujuan.

2.2 Ballast Water Treatment

Agar memenuhi peraturan standarisasi IMO “International Covention for the

Control and Management of Ships’ Ballast Water and Sediments”, maka diperlukan

manajemen pengolahan air balasst.

Gambar 2.2 Proses Ballast Water Treatment

Sumber: antipollution.gr

Secara umum pengolahan air ballast di kapal dibagi menjadi tiga metode, yaitu

metode fisika, metode mekanik, dan metode kimia. Metode fisika adalah metode

pengolahan air balas menggunakan penyaring atau filter. Metode mekanik adalah

metode pengolahan air balas dengan menggunakan cara seperti radiasi ultraviolet,

pemanasan, ultrasonik, medan magnet, dan medan listrik. Metode kimia adalah

metode pengolahan air balas menggunakan zat kimia seperti klorin, hidrogen

peroksida, kimia organik, dan lainnya. Dalam praktiknya semua Ballast Water

Management System teridentifikasi menggunakan kombinasi dua atau lebih proses

yang berbeda.

Page 30: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

7

Gambar 2.3 Klasifikasi Metode Ballast Water Treatment

2.2.1 Metode Filtrasi (Screen/Disk)

Sistem pemisahan fisik atau filtrasi digunakan untuk memisahkan

organisme laut dan bahan padat air ballast dengan menggunakan sistem

penyaringan sedimentasi atau permukaan. Cairan padat dan limbah padat

dari proses filtrasi dibuang atau diproses lebih lanjut di kapal sebelum

dibuang. Peralatan berikut terutama digunakan untuk penyaringan air

ballast: Screens / Discs: (tetap atau bergerak) cakram digunakan untuk

menghilangkan partikel tersuspensi secara efektif dari air ballast dengan

pencucian kembali otomatis. Ini sangat ramah lingkungan karena tidak

memerlukan penggunaan bahan kimia beracun dalam air ballast. Filtrasi ini

efektif untuk menghilangkan partikel padat tersuspensi dengan ukuran besar

namun tidak terlalu berguna dalam menghilangkan partikel dan organisme

dengan ukuran kecil.

Sebagai catatan meskipun metode ini sangat efektif dalam

menghilangkan sebagian besar partikel padat tersuspensi dan organisme dari

air ballast, namun tetap saja tidak cukup untuk memenuhi pengolahan air

ballast sesuai dengan standar IMO.

2.2.2 Hydrocyclone

Hydrocyclone adalah peralatan yang efektif untuk memisahkan

padatan tersuspensi dari air ballast. Gaya sentrifugal kecepatan tinggi

digunakan untuk memutar air sehingga padatan bisa terpisah. Karena

hydrocyclone tidak memiliki bagian yang bergerak, mudah untuk

memasang, mengoperasikan dan mmelakukan perawatan di kapal. Namun

karena kerja hydrocyclone sangat bergantung pada massa dan densitas

Page 31: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

8

partikel, partikel tersebut tidak berhasil memisahkan organisme yang lebih

kecil dari air ballast.

2.2.3 Koagulasi

Karena sebagian besar metode filtrasi fisik tidak mampu

mengeluarkan partikel padat yang lebih kecil, metode koagulasi digunakan

sebelum proses filtrasi untuk menggabungkan partikel yang lebih kecil

bersama-sama untuk meningkatkan ukurannya. Seiring dengan

bertambahnya partikel, efisiensi selama proses penyaringan meningkat.

Perlakuan semacam itu yang melibatkan koagulasi partikel kecil ke dalam

flok kecil dikenal sebagai flokulasi. Flok mengendap lebih cepat dan bisa

dilepas dengan mudah.

Beberapa sistem pengolahan air ballast menggunakan koagulasi dan

flokulasi menggunakan serbuk tambahan (pasir, magnetik dll.) Atau

saringan kasar untuk menghasilkan flok. Sebuah tangki tambahan

diperlukan untuk merawat air ballast untuk proses ini dan dengan demikian

diperlukan ruang ekstra di kapal.

2.2.4 Cavitation or Ultrasonic Treatment

Energi ultrasonik digunakan untuk menghasilkan energi ultrasound

yang tinggi untuk membunuh sel-sel organisme dalam air ballast. Teknik

kavitasi tekanan tinggi umumnya digunakan dalam kombinasi dengan

sistem lainnya.

2.2.5 Heating

Perawatan ini melibatkan pemanasan air ballast untuk mencapai suhu

yang akan membunuh organisme. Sistem pemanas yang terpisah dapat

digunakan untuk memanaskan air ballast di dalam tangki atau air ballast

dapat digunakan untuk mendinginkan mesin kapal, sehingga mendisinfeksi

organisme dari panas yang diperoleh dari mesin. Namun, perawatan

semacam itu bisa memakan banyak waktu sebelum organisme menjadi tidak

aktif dan juga akan meningkatkan korosi di dalam tangki.

2.2.6 Radiasi Sinar UV

Metode pengolahan air ballast ultraviolet terdiri dari lampu UV yang

mengelilingi sebuah ruangan dimana air ballast akan melewatinya. Lampu

UV (lampu Amalgam) menghasilkan sinar ultraviolet yang bekerja pada

DNA organisme dan membuatnya tidak berbahaya dan mencegah

reproduksi mereka. Metode ini telah berhasil digunakan secara global untuk

tujuan filtrasi air dan efektif terhadap berbagai organisme.

Page 32: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

9

2.2.7 Electric Pulse

Electric pulse/plasma untuk perawatan air ballast masih dalam tahap

pengembangan. Dalam sistem ini, semburan energi singkat digunakan untuk

membunuh organisme dalam air ballast. Dalam teknologi medan pulsa

listrik, dua elektroda logam digunakan untuk menghasilkan pulsa energi

dalam air ballast dengan kepadatan dan tekanan daya yang sangat tinggi.

Energi ini membunuh organisme di dalam air. Dalam teknologi listrik

plasma, pulsa energi tinggi dipasok ke sebuah mekanisme yang ditempatkan

di air ballast, menghasilkan busur plasma dan dengan demikian membunuh

organisme.

2.2.8 Oxidative

Biosida pengoksidasi adalah disinfektan umum seperti klorin, brom,

dan yodium yang digunakan untuk melumpuhkan organisme dalam air

ballast. Jenis desinfektan ini bertindak dengan menghancurkan struktur

organik dari mikroorganisme seperti membran sel atau asam nukleat.

Biocides yang tidak mengoksidasi adalah sejenis desinfektan yang

bila digunakan mengganggu fungsi reproduksi, saraf atau metabolisme

organisme. Beberapa proses pemanfaatan biosida pengoksidasi yang

digunakan pada kapal adalah:

• Klorinasi - Klorin diencerkan dalam air untuk menghancurkan

mikroorganisme.

• Ozonasi - Gas ozon digelembungkan ke dalam air ballast

menggunakan generator ozon. Gas ozon terurai dan bereaksi

dengan bahan kimia lain untuk membunuh organisme di dalam

air.

Gambar 2.4 Kemampuan Metode Ballast Water Treatment

Page 33: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

10

Biocides pengoksidasi lainnya seperti klorin dioksida, asam perasetat,

dan hidrogen peroksida juga digunakan untuk membunuh organisme dalam

air ballast. Biocides yang tidak mengoksidasi Meskipun ada beberapa

biosida yang tidak mengoksidasi yang tersedia di pasaran, hanya beberapa

seperti Menadione/Vitamin K yang digunakan dalam sistem pengolahan air

ballast karena mereka cenderung menghasilkan produk sampingan beracun.

Banyak penelitian dilakukan di bidang ini untuk membuat lebih banyak

biopsi non-pengoksidasi yang layak dilakukan di pabrik pengolahan

pemberat.

2.3 External Ballast Water Treatment

Menurut BWM Convention, pengelolaan air ballast sebagian dipasang

di kapal (based on ships), yaitu pertukaran air ballast sesuai standar D-1 dan

teknologi pengolahan kapal sesuai standar D-2, namun teknologi berbasis

pelabuhan juga dapat digunakan untuk mematuhi D -2 standar (Gollasch et al,

2015). Standar D-2, lebih lanjut dibahas di 2.6 Regulasi IMO.

Teknologi berbasis pelabuhan dapat dibagi menjadi (Maglic et al, 2015):

• Land-based reception system

Sistem pengolahan air ballast (BWT) dibangun di darat dan

dihubungkan oleh sistem perpipaan menuju terminal pelabuhan.

• Land-based mobile system

Sistem pengolahan air ballast (BWT Plant) yang dipasangkan di truk

atau kendaraan lainnya dan ketika ada kapal yang membutuhkan

pelayanan maka mobile plant akan dipindahkan ke terminal mendekat

pada kapal.

• Barge-based system

Sistem pengolahan air ballast (BWT Plant) yang diletakkan baik di

tongkang (dengan atau tanpa propulsi) atau tongkang digunakan untuk

menerima air ballast dari kapal dan memindahkannya ke fasilitas yang

ada di darat.

Keuntungan paling utama dari sistem berbasis tongkang (Barge-based system )

adalah:

• Bisa digunakan pada lokasi yang berbeda.

• Kemungkinan untuk menggunakan sistem yang tidak tersedia di darat

(misalnya pasokan listrik yang tidak memadai di darat atau ruang

terbatas di darat).

• Kemungkinan tanpa penggunaan jalur pipa.

Kelemahan utama penggunaan tongkang adalah:

• Biaya tambahan diperlukan untuk bahan bakar dan

perawatan.

Page 34: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

11

• Operasi yang kurang optimal - jika sistem berkapasitas rendah, aka ada

penundaan oleh kapal dengan kapasitas tinggi; Jika sistem berkapasitas

tinggi digunakan, sistem akan menjadi jarang dimanfaatkan

sepenuhnya.

• Penundaan dapat terjadi karena adanya permintaan yang bersamaan

atau jika terjadi kerusakan sistem tongkang.

2.4 Mikroorganisme Patogen Berbahaya

Mikroorganisme patogen adalah suatu mikroorganisme yang dapat

menyebabkan penyakit pada inang mikroorganisme tersebut. Bahaya secara

langsung dirasakan oleh manusia yang melakukan kontak langsung dengan air

yang tercemar oleh mikroorganisme ini. Karena mengalami kontak langsung

dengan air yang telah tercemar, maka mikroba tersebut akan berpeluang untuk

menjangkit manusia sehingga akan dapat mengganggu kesehatan. Bahaya

secara tidak langsung bisa disebabkan karena manusia mengonsumsi makanan

laut yang telah tercemar atau terinfeksi oleh mikroorganisme air patogen.

Beberapa mikroorganisme air patogen yang sering ditemukan di dalam air

adalah bakteri – bakteri penyebab infeksi saluran pencernaan seperti ecoli,

vibrio cholerae, salmonella, shigella dysenteriae dan lainnya.

Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis

spesies utama bakteri gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan

oleh Theodor Escherich ini dapat ditemukan dalam usus besar manusia.

Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa, seperti E. Coli tipe

O157:H7, dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia

yaitu diare berdarah karena eksotoksin yang dihasilkan bernama verotoksin.

Escherichia coli merupakan bakteri yang bersifat patogen, bertindak

sebagai penyebab utama morbiditas dan mortalitas diseluruh dunia (Tenailon

et al., 2010). Escherichia coli merupakan golongan bakteri mesofilik yaitu

bakteri yang suhu pertumbuhan optimumnya 15-45°C dan dapat hidup pada pH

5,5-8. E. coli akan tumbuh secara optimal pada suhu 27° C. Menurut penelitian

yang dilakukan oleh Hawa et al. (2011), E. coli memiliki suhu maksimum

pertumbuhan 40-45°C, di atas suhu tersebut bakteri akan mengalami in-

aktivasi.

Vibrio cholerae merupakan bakteri gram negatif berhabitat alami di

lingkungan akuatik dan umumnya berasosiasi dengan eukariot. Spesies Vibrio

kerap dikaitkan dengan sifat patogennya pada manusia, terutama V. cholerae

penyebab penyakit kolera di negara berkembang yang memiliki keterbatasan

akan air bersih dan memiliki sanitasi yang buruk. Vibrio Cholerae ditemukan

oleh Filippo Pacini pada tahun 1854. Pada penemuannya disebutkan bahwa

bakteri ini menjadi penyebab utama dari penyakit 6 kolera.

Page 35: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

12

Gambar 2.5 Mikrooranisme Vibrio Cholerae

Vibrio Cholerae merupakan bakteri yang masuk dalam family

Vibrionaceae yang banyak ditemukan di permukaan air yang terkontaminasi

oleh feces yang mengandung bakteri tersebut. Bakteri ini menyebabkan

penyakit kolera yang penularannya sebagian besar disebabkan melalui air dan

makanan yang telah terkontaminasi olehnya. Bakteri ini memiliki bentuk

seperti koma, namun ketika tumbuh akan menjadi batang lurus. Vibrio

Cholerae merupakan bakteri anaerob fakultatif, atau dapat hidup dan

berkembang pada kondisi aerob dan anaerob. Bakteri ini hidup pada keadaan

basa ph 8 – 9,5, dengan suhu 18 – 370C.

2.5 Dampak Invasi Biologis

Spesies asing yang bersifat invasive (IAS) adalah spesies yang muncul

dan/atau penyebarannya di luar distribusi alami yang mengancam keragaman

hayati.

IAS terjadi pada semua kelompok taksonomi, termasuk hewan,

tumbuhan, jamur dan mikroorganisme, dan dapat mempengaruhi semua jenis

ekosistem. Sementara sebagian kecil organisme yang dibawa ke lingkungan

baru menjadi bersifat invasive, dampak negatifnya bisa meluas dan seiring

waktu, penambahan ini menjadi substansial.

Karakteristik umum IAS meliputi reproduksi dan pertumbuhan yang

cepat, kemampuan penyebaran tinggi, plastisitas fenotipik (kemampuan untuk

menyesuaikan kondisi fisiologis dengan kondisi baru), dan kemampuan

bertahan pada berbagai jenis makanan dan dalam berbagai kondisi lingkungan.

Predator invasive yang baik adalah apakah suatu spesies berhasil atau tidak

berhasil diserang di tempat lain.

Page 36: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

13

Saat air ballast dilepaskan di pelabuhan tujuan, banyak mikroorganisme

dan sedimen masuk ke tangki ballast. Banyak dari mikroorganisme ini bertahan

di dalam tangki, dan ketika dikeluarkan, mikroorganisme ini memasuki

lingkungan perairan baru. Jika kondisi air tujuan cukup baik, mikroorganisme

ini bisa bertahan dan bereproduksi sehingga bisa menjadi spesies invasive yang

mengganggu keseimbangan ekosistem di wilayah perairan. Australia dan

Kanada adalah negara pertama yang merasakan dampak munculnya spesies

invasif mikroorganisme melalui air ballast. Dampaknya bukan hanya dampak

pencemaran lingkungan, tapi juga dampak kesehatan dan ekonomi.

Tabel 2.1 Data organisme dan dampak yang ditimbulkan

Organisme Asal Tempat

terinvasi

Dampak

Zebra Mussel

(Dreissena

polymorpha)

Eropa Timur Eropa Barat dan

Utara, Amerika

Utara

Menyumbat pipa

suplai air,

mempengaruhi

ekologi,

mempengaruhi

irigasi

North Pacific

Seastar (Asterias

amurensis)

Pacifik Utara Australia

Selatan

Reproduksi yang

cepat,

mempengaruhi

spesies asli

European Green

Crab (Carcinus

meanus)

Eropa Australia

Selatan, Afrika

Selatan,

Amerika Serikat,

Jepang

Sangat invasive

Mitten Crab

(Elocheir

sinesis)

Asia Utara Eropa Barat,

Laut Baltic Sea,

Amerika Utara

Mempengaruhi

kegiatan

penangkapan ikan,

menyebabkan

erosi tepi sungai

Cholera (Vibrio

cholerae-various

strains)

Berbagai

tempat

Amerika

Selatan, Teluk

Mexico

Epidemi kolera

Page 37: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

14

2.6 Regulasi IMO

Pentingnya standar pengolahan air ballast untuk membentuk teknologi

pengolahan yang efektif telah ditekankan pada simposium internasional

pengolahan air ballast. Pada bulan Februari 2004, “International Convention

for the Control and Management of Ships Ballast Water & Sediments” telah

diadopsi oleh IMO. Konvensi berubah menjadi enter in to force setelah 12

bulan dari tanggal tersebut dan 30 negara telah menerapkannya. Hal ini

merepresentasikan 35% dari tonase pelayaran dunia. Berdasarkan Konvensi,

perlunya melaksanakan rencana khusus manajemen air ballast untuk kapal

individu dan mempertahankan sebuah buku catatan untuk operasi terkait air

ballast. Standar perawatan yang harus dipenuhi oleh rencana manajemen air

ballast kapal 'atau "standar kinerja" dijelaskan di bawah.

Dalam Peraturan D-2 Konvensi BWT IMO disebutkan “Ballast Water

Treatment systems approved by the Administration which treat ballast water to

an efficacy of:

• not more than 10 viable organisms per m3 >50 micrometers in minimum

dimension, and

• not more than 10 viable organisms per millilitre < 50 micrometers in

minimum dimension and >10 micrometers in minimum dimension.

Indicator Microbe concentrations shall not exceed:

a) toxicogenic vibrio cholerae: 1 colony forming unit (cfu) per 100 millilitre

or 1 cfu per gram of zooplankton samples;

b) Escherichia coli: 250 cfu per 100 millilitre

c) Intestinal Enterococci: 100 cfu per 100 millilitre

Peraturan D-2 dari Konvensi seperti dirangkum pada Tabel 2.

Tabel 2.2 Standar Ballast Water Treatment

Standar ini akan digunakan sebagai pedoman untuk pengembangan

rencana pengelolaan air ballast dan teknologi. Menurut Peraturan D-3

Konvensi, teknologi pengolahan air ballast harus mendapatkan persetujuan dari

Page 38: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

15

IMO. Dasar persetujuan adalah regulasi D-2 (yaitu standar kinerja).

Pengembang teknologi harus mengatasi setiap organisme diatur di

laboratorium, tanah, dan fasilitas pada kapal diuji. Efisiensi desinfeksi setiap

organisme harus memenuhi standar dan data yang cukup harus disediakan.

2.7 Metode Yang Disetujui Oleh IMO

Metode yang digunakan untuk ballast water treatment umumnya berasal

dari aplikasi pengolahan air untuk perkotaan dan industri. Namun,

penggunaannya dibatasi oleh beberapa faktor seperti ruang, biaya dan

efektivitas (dengan mengacu pada standar IMO).

Ada dua jenis metode proses yang digunakan dalam pengolahan air ballast:

• pemisahan padat-cair (solid-liquid separation), dan

• desinfection

Semua metode desinfection ini telah diterapkan pada pengolahan air

ballast, dengan produk yang berbeda menggunakan proses unit yang

berbeda

Sebagian besar sistem komersial yang telah ada adalah gabungan dari dua

atau lebih metode pengolahan dengan tahap pemisahan padat-cair yang

kemudian dilakukan proses desinfection.

Gambar 2.6 Daftar metode treatment air ballast

Sumber: Lloyd’s Register 2012

Saat ini ada 63 sistem yang ada di pasaran. Untuk sistem yang

menggunakan metode zat aktif, IMO telah memberikan total 37 Basic

Approvals dan 25 Final Approval yang memenuhi standar IMO-D2. Dan Ada

26 sistem yang telah mendapatkan Type Approvals sesuai dengan G8

Guidelines. (Lloyd’s Ragister, 2012)

Page 39: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

16

Gambar 2.7 Rangkuman metode ballast water treatment

Sumber: Lloyd’s Register 2012

2.8 Tongkang

Kapal tongkang merupakan kapal dengan lambung datar atau bebentuk

menyerupai kotak besar yang digunakan untuk mengangkut muatan baik itu

material padat, curah, maupun yang bersifat cairan, belakangan ini sering juga

digunakan untuk mengangkut peti kemas dalam kaitannya dengan Short Sea

Shipping. Beberapa jenis kapal tongkang tidak self propelled sehingga harus

ditarik atau didorong oleh kapal tunda. Untuk muatan yang memerlukan waktu

bongkar muat tidak terlalu lama dan berlayar pada kecepatan yang rendah maka

akan lebih menguntungkan untuk menggunakan tongkang yang mempunyai

penggerak sendiri. Pertimbangan utama untuk menggunakan sistem penggerak

pada tongkang adalah faktor ekonomi. Sedangkan untuk muatan yang

membutuhkan waktu lama untuk bongkar muat maka lebih menguntungkan

menggunakan tongkang tanpa sistem penggerak. Berdasarkan fungsinya, kapal

tongkang dibagi dalam: (1) Working Barge; (2) Flat Top Barge; (3) Oil Barge;

(4) Construction Barge; (5) Self Propelled Barge.

2.8.1 Working Barge

Merupakan barge yang digunakan untuk keperluan offshore

namun tidak memilik penggerak sendiri. Flat Top Barge bisa

Page 40: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

17

digunakan sebagai pangkalan atau tempat tinggal bagi para pekerja

sehingga jenis tongkang ini ada yang memiliki dek akomodasi. Selain

itu jenis barge ini juga bisa digunakan untuk berbagai pekerjaan

offshore.

Gambar 2.8 Working Barge dengan dek akomodasi

2.8.2 Flat Top Barge

Adalah barge yang berbentuk paling sederhana

dan bagian atas/geladak berbentuk datar. Jenis Barge ini kebanyakan

tidak mempunyai mesin induk sendiri, jadi untuk operasionalnya

ditarik atau didorong oleh kapal tunda.

Gambar 2.9 Flat Top Barge

2.8.3 Oil Barge

Jenis barge yang digunakan khusus untuk memuat minyak.

Barge jenis ini ada juga yang bersifat ganda, yaitu di bagian bawahnya

digunakan untuk membawa minyak sedangkan bagian atas digunakan

untuk memuat jenis kargo lainnya.

Page 41: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

18

Gambar 2.10 Oil Barge

2.8.4 Construction Barge

Merupakan Flat Top Barge yang menunjang proses pekerjaan

erection dilepas pantai. Biasanya diatas dek dilengkapi dengan ruang

akomodasi untuk para pekerja.

Gambar 2.11 Construction Barge

2.8.5 Self-Propelled Barge

Self Propelled Barge adalah salah satu jenis kapal tongkang

yang memiliki sistem penggerak sendiri (Self Propelled) dan memiliki

palkah untuk memuat cairan/minyak dibagian bawah geladak. Kapal

tongkang jenis ini biasanya digunakan untuk pelayaran pendek atau

untuk pelayaran yang melewati sungai besar.

Page 42: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

19

Gambar 2.12 Self-Propelled Barge

2.9 Reception Facilities Pelabuhan Tanjung Perak

Pelabuhan Tanjung Perak memiliki fasilitas pengelolahan limbah di pelabuhan

dengan tujuan untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah

buangan kapal di pelabuhan. Fasilitas ini dikelola oleh PT. PMS (Pelindo

Marine Service).

Reception Facilities (RF) yang ada di Pelabuhan Tanjung Perak dibangun sejak

tahun 2004 dan baru dikelola pada tahun 2013. Lokasi RF milik PMS ini berada

didekat Terminal Nilam. RF milik PMS ini memiliki fungsi untuk

pengumpulan limbah dari kapal maupun galangan di Pelabuhan Tanjung Perak

Surabaya. Tidak hanya mengumpulkan saja, tapi juga memisahkan limbah.

Reception Facilities (RF) melayani pengolahan limbah minyak dan limbah

sampah.

Fasilitas yang disediakan di RF antara lain :

1. OWS ( Oilly Water Separator)

OWS adalah alat yang digunakan untuk memisahkan limbah

minyak dan air. OWS ini dibangun pada tahun 2004.

Gambar 2.13 Oilly Water Separator di Pelabuhan Tanjung Perak

Page 43: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

20

2. Incenerator

Merupakan alat yang berfungsi sebagai pengolah limbah padat. Di RF,

incinerator dibangun pada tahun 2004. Cara kerja incinerator:

• Limbah yang akan dibakar dimasukkan ke dalam primary chamber

melalui main door.

• Didalam main chamber, sampah dibakar menggunakan primary

burner.

• Gas hasil pembakaran dari main chamber kemudian di bakar lagi

dengan menggunakan auxiliary burner.

• Kemudian gas yang dihasilkan dari auxiliary chamber tidak langsung

di lepas ke udara bebas, harus diproses dulu dengan alat yang

dinamakan wet scrabber, barulah dilepas ke udara bebas. Wet

scrabber pada prinsipnya merupakan air yang dipercikkan, dan gas

hasil pembakaran tadi dilewatkan di bawahnya.

Gambar 2.14 Incenerator

3. Tangki Penampung

Tangki penampung ini berfungsi untuk menampung limbah

minyak yang dibawa oleh kapal ataupun galangan kapal. Kapasitas tangki

ini adalah 20 ton .

Page 44: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

21

Gambar 2.15 Tangki Penampung

4. Tangki Air

Tanki air berfungsi untuk menampung air hasil pemisahan antara

minyak dan air. Air ditampung dan diuji kualitasnya. Apabila kualitasnya

baik maka air akan dibuang ke laut.

5. Gudang

Gudang ini berfungsi untuk menyimpan limbah padat yang

dihasilkan oleh kapal maupun galangan. Limbah ini tidak boleh asal

ditumpuk. Limbah harus dipisahkan berdasarkan jenis dan sifatnya. Maka

dari itu gudang ini memiliki sekat-sekat untuk memisahkan limbah.

6. Tongkang

Tongkang di sini berfungsi untuk mengambil limbah kapal yang

berada di kolam pelabuhan yang tidak bisa merapat ke tempat pengolahan

limbah. Kapasitas tongkang ini 120 m3.

Gambar 2.16 Tongkang

Page 45: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

22

2.10 Head Pompa

Untuk mengalirkan air ballast dari tangka ballast kapal menuju ke sistem

ballast treatment di tongkang, maka diperlukan peralatan lain yaitu pompa

sistem perpipaan. Kinerja pompa tidak hanya ditinjau dari segi kapasitas saja,

melainkan head pompa. Untuk menentukan besarnya head pompa yang

diperlukan, terlebih dahulu dihitung head total sistem. Head total terdiri dari

head stastis, head veloity, head pressure dan head loss yang dinyatakan oleh

persamaan berikut :

𝐻𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =(V

22 − 𝑉1

2)

2g+

(P2 − 𝑃1)

ρg+ (𝑍2-𝑍1)+ H1 (𝑚)

Keterangan:

P1 : tekanan di permukaan fluida 1 (atm)

P2 : tekanan di permukaan fluida 2 (atm)

: massa jenis fluida (kg/m3)

g : percepatan gravitasi (m/s2)

Z1,Z2 : jarak ketinggian permukaan fluida dengan system tinjauan (m)

Hl : Head losses (m)

Untuk head total dapat dirumuskan sebaga berikut:

Ht = Hp + Hv + Hs + H1

Selain head stastis, head veloity, dan head pressure, kinerja pompa juga

dipengaruhi rugi – rugi akibat gesekan saat fluida mengalir dalam suatu pipa.

Rugi mayor dan rugi minor dihitung dengan persamaan berikut :

➢ Rugi mayor

h = f (LD⁄ ) V2

2g⁄

➢ Rugi minor

h = K (V2

2g⁄ )

2.11 Perhitungan Displacement

Displacement atau sering disebut dengan berat benaman adalah berat zat

cair yang dipindahkan oleh badan kapal yang berada di bawah permukaan

cairan di mana kapal berada, atau bisa dikatakan bahwa displacement adalah

berat kapal beserta isinya.

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷𝑖𝑠𝑝 = 𝐿𝑊𝑇 + 𝐷𝑊𝑇

(1)

(2)

(3)

(4)

Page 46: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

23

Lightweight (LWT) adalah displacement dikurang DWT. LWT adalah

berat baja kapal dan machinery atau bobot mati kapal hasil dari perhitungan

pada saat kapal kosong LWT bisa dibagi jadi :

a. Berat Baja Kapal (Wet Steel Weight)

b. Berat Outfit dan Akomodasi

c. Berat Instalansi Permesinan

d. Berat Cadangan (2 – 3 )% LWT

Dead Weight Tonage (DWT) atau bobot mati adalah kemampuan kapal

untuk mengangkut beban sampai draft maksimum yang diizinkan, Misalnya:

Muatan (Cargo DWT), ballast, bahan bakar, air tawar, store, makanan dan lain-

lain. DWT bisa digolongkan menjadi :

a. Berat Bahan Bakar Main Engine

b. Berat Bahan Bakar Auxiliary Engine

c. Berat Minyak Pelumas

d. Berat Air Tawar

e. Berat Bahan Makanan

f. Berat Crew dan Barang Bawaan

g. Berat Tambahan/Cadangan (0,5 ~ 1,5) % Displacement

h. Berat Bersih Muatan Kapal (Pay Load)

2.12 Penelitian Sebelumnya

2.12.1 Application of Hydrocyclone and UV Radiation As a Ballast Water

Treatment Method

Z. Kurtula dan P. Komadina dalam penelitiannya tahun 2009

sudah melakukan analisa tentang penerapan pengolahan air ballast

dengan metode Hydrocyclone dan UV Radiation. Kapasitas sistem

disesuaikan dengan general service pump yang ada di kapal yaitu 30

m3/jam.

Pada percobaannya, air laut dipompa kemudian diolah

menggunakan 6 hydrocyclone yang disusun seri dengan kapasitas

masing-masing 10 m3 dan kemudian dilakukan radiasi UV pada tahap

selanjutnya. Air laut yang digunakan dalam percobaan memiliki

populasi zooplankton rata-rata 31.872 organisme per m3. Dengan hanya

menggunakan hydrocyclone, sekitar 62,69% organisme berhasil

dipisahkan.

Page 47: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

24

Gambar 2.17 Hasil Pengujian

Sumber: Z. Kurtula, P. Komadina, 2009

Dengan metode gabungan, seperti pemisahan hidrosiklon dan

radiasi UV, proses eliminasi organisme yang berukuran besar dicapai

dengan memuaskan pada fase awal, dengan begitu bisa meningkatkan

efisiensi pembunuhan dengan penerapan radiasi UV pada fase kedua.

2.12.2 Technical and Economical Analysis Installation of UV Treatment for

Ballast Water to Eliminate Microorganisms at MT. Senipah According

to IMO BWMC

Yudha Adhi Pratama dalam penelitiannya tahun 2017 sudah

melakukan perhitungan analisa teknis dan ekonomis pengolahan air

ballast pada kapal MT. Senipah milik PT. Pertamina. Pada penelitian ini

dibatasi metode yang digunakan adalah metode UV Radiation.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan

rekomendasi UV treatment yang tepat secara teknis dan ekonomis pada

kapal MT. Senipah milik PT. Pertamina (Persero). Hasil analisa yang

didapatkan adalah alat ballast treatment yang akan diinstall memiliki

power consumption sebesar 75 kW, namun power consumption tersebut

masih dapat dikover oleh generator dengan load factor sebesar 87,7%

Page 48: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

25

dengan penurunan flowrate pompa existing sebesar 80 m3/h sehingga

waktu ballasting menjadi 16 jam. Alat ini dapat diletakkan di atas floor

deck pada frame 39 hingga frame 43. Analisa ekonomi yang didapat

bahwa biaya instalasi peralatan ini membutuhkan dana sebesar Rp

3.222.503.000.

2.12.3 Effectiveness of A Barge Based Ballast Water Treatment System for

Multi Terminal Ports

Penelitian dilakukan oleh L. Maglic, D. Zec dan V. Francic pada

tahun 2015. Makalah ini menyajikan hasil dari simulasi kejadian diskrit

pengelolaan air ballast di pelabuhan multi-terminal. Simulasi meliputi

manuver kapal, operasi kargo dan ballasting, dan sistem pengolahan air

ballast berbasis tongkang yang beroperasi di semua area terminal. Sistem

pengolahan air ballast berbasis tongkang digunakan oleh kapal yang

tidak dapat menggunakan peralatannya sendiri, tidak dilengkapi dengan

sistem pengolahan air ballast (BWM Convention 2004). Tujuan

utamanya adalah untuk memperkirakan produktivitas dan efektivitas

biaya dari sistem semacam itu sebagai pilihan mendukung kapal yang

tidak mampu memenuhi Konvensi BWM, setelah mulai berlaku. Model

ini dibangun dan diuji di Perangkat lunak simulasi Arena Parameter

berbasis pada data trafic yang sebenarnya untuk pelabuhan Rijeka.

Gambar 2.18 Hasil Penelitian

Sumber: L. Maglic, D. Zec, V. Francic, 2015

Hasilnya menunjukkan fasilitas perawatan pemberat berbasis

tongkang akan sangat kurang dimanfaatkan, dan sistem seperti ini akan

efektif secara biaya pada pelabuhan yang memiliki kapasitas volume air

ballast yang besar perlu dikirim ke sistem pengolahan.

Page 49: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

26

Page 50: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

27

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Identifikasi Masalah

Pada awal pengerjaan tugas akhir ini adalah melakukan identifikasi masalah

yang ada. Tahap ini merupakan tahap yang sangat penting di mana peneliti

menentukan permasalahan yang akan dibahas di dalam penelitian, alasan mengapa

hal tersebut dilakukan hingga manfaat yang didapatkan apabila penelitian ini

berhasil dilaksanakan berdasarkan kondisi yang saat ini terjadi. Masalah yang

diambil pada tugas akhir ini adalah Penggunaan External Water Ballast Treatment

System Berbasis Tongkang di Pelabuhan Dumai.

3.2. Studi Literatur

Tahap selanjutnya adalah studi literatur. Pada tahap ini, segala macam

materi yang berkaitan dengan permasalahan yang relevan dengan topik kajian,

sehingga memiliki gambaran bagaimana permasalahan dapat di selesaikan. Materi

yang dimaksud dapat berupa buku, paper atau jurnal, tugas akhir, dan informasi dari

berbagai artikel termasuk yang bersumber dari internet.

3.3. Pengumpulan Data

Pada tahap ini data-data yang mendukung untuk menyelesaikan

permasalahan. Dalam pengerjaan skripsi ini data-data yang diperlukan data yang

berkaitan kondisi pelabuhan, lama bongkar muat kapal dan debit pompa ballast,

organisme berbahaya yang terkandung di dalam air ballast, metode-metode dan

teknologi pengolahan air ballast.

3.3.1. Karakteristik Pelabuhan Dumai Riau

Pelabuhan Dumai, merupakan daerah yang terkena dampak atas kerja

sama bidang ekonomi antara Indonesia, Malaysia, Singapura dan Thailand,

mengakibatkan pertumbuhan pada sektor industri dan pariwisata. Dalam

kegiatannya Pelabuhan Dumai melayani kapal-kapal domestik internasional

dengan berbagai jenis kapal baik kapal penumpang maupun barang. Letaknya

yang strategis didukung oleh daerah hinterland berupa industri, pertambangan

dan perkebunan. Status Pelabuhan Dumai adalah pelabuhan umum yang

diusahakan dan terbuka untuk perdagangan luar negeri.

Pelabuhan Dumai merupakan salah satu Pelabuhan Utama di Provinsi

Riau mempunyai letak geografis yang menguntungkan karena merupakan

pelabuhan alam yang dilindungi oleh beberapa pulau antara lain Pulau Rupat ,

Pulau Payung dan Pulau Rampang sehingga mempunyai perairan yang cukup

dalam dan tenang dari terpaan ombak serta iklim yang cukup menunjang

Page 51: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

28

sepanjang tahun. Untuk Hidrografi, sepanjang dermaga pelabuhan tidak terdapat

endapan lumpur, dikarenakan pelabuhan adalah pelabuhan alam dengan

kedalaman 8-11 MLWS.

Gambar 3.1 Peta lokasi pelabuhan Dumai

Sumber: dumai.pelindo1.co.id

Gambar 3.2 Tata letak pelabuhan Dumai

Sumber: dumai.pelindo1.co.id

Page 52: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

29

Tabel 3.1 Ukuran Dermaga Muatan Curah

No Dermaga Panjang

Dermaga

Digunakan

Untuk CPO

Proses

1. Dermaga A 400 m 200 m Unloading

2. Dermaga B

(Tahap Pembangunan)

800 m 800 m Loading

3. Dermaga C 400 m 200 m Loading

Pelabuhan Dumai mempunyai dermaga umum dan dermaga khusus yang

digunakan untuk melayani bongkar muat kapal container, mutan curah padat,

muatan curah cair dan memliki terminal penumpang. Pelabuhan Dumai memiliki

tiga dermaga untuk muatan curah cair, yaitu dermaga A dan C yang merupakan

dermaga lama, serta dermaga B yang merupakan dermaga baru dan berfungsi

sebagai dermaga khusus CPO. Fasilitas lainnya untuk bongkar muat CPO di

Pelabuhan Dumai adalah tangki timbun untuk CPO yang berjumlah sekitar 112

tangki dengan kapasitas masing-masing tangki sebesar 5.000 ton.

Gambar 3.3 Data kunjungan kapal di pelabuhan Dumai

Sumber: dumai.pelindo1.co.id

Pelabuhan Dumai dipilih sebagai tempat acuan untuk melakukan desain

Sistem External Water Ballast Treatment Berbasis Tongkang karena pelabuhan

Dumai merupakan terminal muat CPO untuk diekspor ke luar negeri. Sehingga

kapal yang datang akan melakukan proses muat CPO yang berasal dai pelabuhan

luar negeri akan melakukan proses pembuangan air ballast (deballasting). Kapal

Page 53: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

30

yang memindahkan air ballast dari negara yang berbeda (ekosistem berbeda)

maka wajib melakukan treatment air ballast.

3.4. Draft Awal Sistem Ballast Water Treatment

Merencanakan skema sementara pengolahan air ballast berbasis sebagai

langkah awal sehingga dari sekian banyak metode pengolahan air ballast yang akan

digunakan bisa lebih di kerucutkan lagi sesuai dengan draf awal sistem.

3.5. Pemilihan Metode Ballast Water Treatment

Pada penelitian ini pengambilan keputusan pemilihan metode pengolahan

air ballast akan menggunakan metode pembobotan nilai dengan membandingkan

aspek-aspek yang menjadi prioritas paling tinggi guna mempengaruhi hasil pada

situasi tersebut.

3.6. Perhitungan Kebutuhan Sistem

Setelah metode terpilih maka langkah selanjutnya adalah melakukan

perhitungan kebutuhan dari sistem pengolahan air ballast.

3.7. Desain Sistem External Ballast Water Treatment Berbasis Tongkang

Setelah melakukan beberapa perhitungan maka selanjutnya adalah membuat

desain final dari Sistem External Water Ballast Treatment Berbasis Tongkang.

Selain itu, akan ditentukan spesifikasi peralatan penunjang lainnya seperti pompa

sirkulasi dan lainnya.

3.8. Analisa Data dan Pembahasan

Pada tahap ini dilakukan analisa berdasarkan data yang telah didapatkan

dalam desain sistem. Dengan analisa data ini kita dapat mengetahui sistem yang

telah dirancang/direncanakan sudah sesuai atau belum. Pembahasan mencakup

spesifikasi peralatan yang diperlukan hingga kebutuhan dari setiap komponen di

dalam sistem dan mencakup aspek ekonomis.

3.9. Kesimpulan

Setelah dilakukan pengumpulan dan analisa data serta hasilnya dihubungkan

dengan teori-teori yang telah ada, maka dapat ditarik kesimpulan dari kegiatan

penelitian ini. Kesimpulan berisi hasil desain dari sistem external water ballast

treatment, data spesifikasi sistem yang telah didesain, spesifikasi peralatan yang

dibutuhkan dan estimasi biaya.

Page 54: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

31

Mulai

Identifikasi Masalah

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Perhitungan Kebutuhan

Sistem Ballast Water

Treatment

Desain Akhir Sistem External

Ballast Water Traetment

a). Metode Ballast Water

Treatment

b). Organisme Patogen Berbahaya

Analisa

Kebutuh

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan

Selesai

Ya

Draft Awal Sistem External

Ballast Water Treatment

Pemilihan Metode Ballast

Water Traetment

▪ Alur pelayaran kapal internasional

▪ Debit air ballast kapal

▪ Kondisi perairan asal kapal

Page 55: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …
Page 56: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

33

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Ukuran Utama Kapal

Dalam perencanaan dan pembuatan sistem external water ballast treatment

data kapal yang akan digunakan sebagai acuan perhitungan teknis kebutuhan sistem

yang meliputi kapasitas dan head pompa dan juga kapasitas peralatan treatment air

ballast yang harus disediakan adalah kapal dengan data sebagai berikut:

Tipe Kapal : Tanker

Lpp : 154 m

Lwl : 159 m

B : 26 m

T : 9,8 m

H : 14 m

Vs : 13,5 knot

Data kapal yang digunakan adalah data kapal pembanding yang didapat

dengan cara pendekatan berdasarkan ukuran maksimum kapasitas dermaga muat

liquid bulk cargo pelayaran internasional yang ada di pelabuhan Dumai.

4.2. Perencanaan Draft Awal Sistem External Ballast Water Treatment

Untuk membuat desain yang tepat pada Sistem External Ballast Water

Treatment maka dirancang terlebih dahulu draf awal sebagai acuan pembuatan

desain akhirnya. Pembuatan skema sementara pengolahan air ballast ini sebagai

tahap awal penentuan kapan akan dilakukan pengolahan air ballas. Dan berikut ini

adalah skema awal sistem yang sudah dibuat:

Gambar 4.1 Draf awal sistem

Page 57: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

34

Berdasarkan skema di atas, draf awal sistem proses pengolahan air ballast

akan dilakukan pada saat pembuangan air ballast dari dalam tangki ballast kapal

(deballasting). Jadi, setelah air dikeluarkan dari dalam tangki, air akan dikeluarkan

melalui shore conection kemudian melalui pipa yang akan menyalurkan air ballast

menuju sistem ballast water treatment yang berada di atas tongkang. Di tongkang

air ballast akan melalui dua kali proses treatment setelah itu air yang sudah di-

treament kemudian air ballast akan dibuang.

4.3. Spesifikasi Sistem Ballast Pada Kapal

Pada perhitungan kebutuhan dari sistem ballast water treatment yang akan

dipasang di tongkang didasarkan dari data spesifikasi pompa dari kapal di bawah:

Merk pompa = Sili pump

Tipe = EHS-251C

Kapasitas pompa = 400 m3/h

Head pompa = 32 m

Jumlah pompa = 2

Diameter of Main pipe = 203,5 mm

4.4. Pemilihan Sistem Ballast Water Treatment

4.4.1 Pemilihan Metode Ballast Water Treatment

Menurut regulasi pada konvesi IMO Ballast Water Management

menyatakan bahwa sistem teknologi perlakuan air ballast harus mendapatkan

persetujuan oleh negara yang bersangkutan dan teknologi yang menggunakan

zat aktif harus disetujui oleh IMO. Teknologi perlakuan air ballas dibedakan

pada metode dan pengaplikasiannya, skalabilitas, lama waktu perlakuan air

ballast (lama waktu pemusnahan dan aman untuk pembuangan), kebutuhan

daya yang digunakan, efek yang ditimbulkan terhadap sistem kapal, struktur

maupun terhadap lingkungan, faktor keselamatan, dan biaya untuk

pemasangan serta operasional.

Metode perlakuan air ballast terbagi menjadi tiga cara (Gambar 2.3),

yakni secara mekanis, fisik, dan kimiawi. Masing-masing teknologi perlakuan

air ballast tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Dengan

memperhatikan perbedaan dan batasan pada masing-masing teknologi serta

mempertimbangkan ketersediaan teknologi tersebut pada pasar, merupakan

langkah awal untuk melakukan pemilihan teknologi perlakuan air ballast yang

akan diaplikasikan.

Dari metode-metode yang ada, beberapa metode yang secara teknik

tidak bisa diaplikasikan di atas tongkang (external of ship), yakni:

1. Chlorine generation

2. Chemical application

3. Ozone generation

Page 58: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

35

4. De-oxygenation

5. Cavitation

Metode di atas tidak dapat diterapkan di atas tongkang (external of ship)

karena beberapa alasan, yaitu:

1. Dibutuhkan waktu yang cukup lama untuk proses disinfeksi air ballast

(holding time)

2. Dibutuhkan holding tank untuk menampung air ballast yang akan di-

disinfeksi

Maka metode yang bisa diterapkan di atas tongkang (external of ship) adalah

1. UV Radiation

2. Heating treatment

Dengan melihat kondisi lingkungan perairan Indonesia serta

mempertimbangkan berbagai aspek, pemilihan metode perlakuan air ballast

dilakukan dengan metode pembobotan (scoring). Dimana skor 1 sampai 4

merupakan skor untuk nilai paling rendah dan paling tinggi. Adapun penilaian

untuk masing-masing kategori teknologi perlakuan air ballast terlihat pada

Tabel di bawah:

Tabel 4.1 Sistem pembobotan dalam pemilihan metode Ballast Water Treatment

Metode Lingk

ungan

Safety Sifat

Korosif

Efisiensi

Pemusna

han

Waktu

Pemusna

han

Kesed

erhan

aan

Siste

m

Total

Chlorine

Generation

1 2 2 3 3 3 14

Ozone

Generation

3 2 3 3 2 3 16

De-

oxygenation

3 3 3 2 1 3 15

UV Radiation 3 4 3 2 4 3 19

Cavitation 3 3 N 2 N 3 N/A

Heating 4 3 3 2 4 2 18

Keterangan: N – tidak diketahui, 1 – unacceptable, 2 – bad, 3 – partly acceptable, 4 – acceptable

Pemilihan teknologi perlakuan air ballast umumnya menggabungkan

dua jenis metode, dimana metode pertama difungsikan untuk proses filtrasi

(mekanis) terhadap spesies yang ukurannya lebih dari 50 µm dan metode kedua

Page 59: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

36

difungsikan untuk perlakuan terhadap spesies yang lebih kecil dan juga berfungsi

sebagai disinfektan. Disinfektan dapat menggunakan teknologi kimiawi maupun

teknologi yang bersifat fisik.

4.4.2 Pemilihan Brand

Dalam merancang pemilihan pengolahan air ballast ada beberapa faktor

atau pertimbangan yang harus diperhatikan yaitu debit, tenaga yang

dibutuhkan, dan ukuran peralatan. Untuk laju alir pengolahan air ballast

sebaiknya sesuai atau melebihi kapasitas yang tersedia oleh pompa yang sudah

terpasang agar sistem perawatannya bekerja dengan baik. Konsumsi daya pada

peralatan juga merupakan pertimbangan awal pemasangan, karena jika daya

dari generator tidak mencukupi maka perlu mengganti genset. Ukuran peralatan

juga harus disesuaikan dengan ruang yang tersedia sehingga jika tidak tersedia

cukup ruang.

Berikut adalah perbandingan beberapa spesifikasi pembuat yang telah

disesuaikan dengan debit pompa yang tersedia:

Tabel 4.2 Perbandingan spesifikasi peralatan

Merk HYDE

GUARDIAN Optimarin

Wartsila Trojan

Marinex

Hamworthy Aquarius

UV

Negara

United

Kingdom Norway

Flow rate (m^3/h) 450 667 750 750

Konsumsi Daya (kW) 50 140 33 93.2

Dimensi

(LxWxH)

Filter

910x750x196

0 3700x1300x2500

UV Chamber 950x530x935 2600x1200x900

Keseluruhan

2500x1800x234

0

1800x2400x200

0

Pressure Drop (bar) 0.9 0.5 0.1 0.8

Berat (kg) 2000 4100 4175

Disetujui

LR Type

Approved

DNV GL

Approved

IMO Type

Approved IMO Approved

USCG AMS

Approved USCG Approved

Page 60: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

37

Melihat pertimbangan yang telah ditentukan, alat yang dipilih dengan

kesesuaian yang paling optimal adalah Hyde Guardian Ballast Water

Treatment dengan spesifikasi seperti di atas.

4.5. Perhitungan Kebutuhan Sistem External Water Ballast Treatment pada

Tongkang

4.5.1 Perhitungan Kebutuhan Pompa

Perhitungan kebutuhan kapasitas dan head pompa didasarkan pada gambar

keyplan.

Gambar 4.2 Key Plan Sistem

Kebutuhan head pompa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

berikut:

1. Menghitung head loss mayor pipa utama (hma)

➢ Sisi hisap

h = f (LD⁄ ) V2

2g⁄

dimana,

L = panjang pipa, 11,5 m

D = diameter dalam pipa (194 mm), 0,1946 m

V = kecepatan aliran, 3,2705 m/s

g = percepatan gravitasi, 9,81 m/s2

f = 0,02 + 0,0005/D

(2)

Page 61: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

38

= 0,0201

sehingga,

h = f (LD⁄ ) V2

2g⁄

= 0,0201 (11,50,1946⁄ ) 3,27052

2 x 9,81⁄

= 0, 6475 m

➢ Sisi keluar

h = f (LD⁄ ) V2

2g⁄

Dimana,

L = panjang pipa, 8,35 m

D = diameter dalam pipa (194 mm), 0,1946 m

V = kecepatan aliran, 3,2705 m/s

g = percepatan gravitasi, 9,81 m/s2

f = 0,02 + 0,0005/D

= 0,0201

h = f (LD⁄ ) V2

2g⁄

= 0,0201 (8,350,1946⁄ ) 3,27052

2 x 9,81⁄

= 0,4702 m

3. Menghitung head loss minor (hmi)

➢ Sisi hisap

No Type n k n x k

1 Butterfy valve 1 0,63 0,68

2 Strainer 1 1,5 0,8

3

Shore

connection 1 0.8 1,5

Total K 2,93

h = K (V2

2g⁄ )

dimana,

K = 2,93

V = 3,2705 m/s

g = 9,81 m/s2

sehingga,

h = K (V2

2g⁄ )

= 2,93 (3,27052

2 x 9,81⁄ )

= 1,5989 m

(2)

(3)

Page 62: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

39

➢ Sisi keluar

No Type n k n x k

1 Elbow 90 1 0,42 0,42

2 SDNRV 1 0,7 0,7

3 Butterfly valve 2 0,63 1,26

4 T joint 2 0,84 1,68

5 Control valve 1 0,72 0,72

Total K 4,78

h = K (V2

2g⁄ )

dimana,

K = 4,78

V = 3,2705 m/s

g = 9,81 m/s2

sehingga,

h = K (V2

2g⁄ )

= 4,78 (3,27052

2 x 9,81⁄ )

= 2,6085 m

2. Head statis (hs)

Head statis dihitung selisih ketinggian sisi hisap dan sisi keluar Sisi hisap

adalah di main deck kapal dan sisi keluar ada di main deck tongkang

hs = Z2 - Z1

= 1 - 4

= -3 m

3. Pressure drop ballas uv treatment (hu)

Berdasarkan Manual Book Hyde Guardian nilai pressure drop

didapatkan sebesar 0.9 bar / 9,179 m

4. Head velocity (hv)

V1 = kecepatan aliran pompa kapal, 3 m/s

V2 = kecepatan aliran pompa tongkang, 3,2705 m/s

g = percepatan gravitasi, 9,81 m/s2

𝐻𝑣 =(𝑣22 − 𝑣12)

2 𝑔

𝐻𝑣 =(3.27052 − 32)

2 𝑥 9,8

= 0.08645 m

(3)

(1)

Page 63: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

40

5. Menghitung head total (ht)

ht = hma +hmi + hs +hu +hv

= (0,6475+0,4702) + (1,5389+2,6085) – 3 + 9,179 + 0,08645

= 11,5287 m

Hasil Perhitungan kebutuhan pompa didapatkan

Kapasitas : 400 m3/h

Head : 11,52 m

Maka dipilih pompa dengan spesifikasi sebagai berikut:

Merk : Sili pump

Tipe : EHS-251C

Kapasitas : 400 m3/h

Head : 32 m

Putaran : 2900 rpm

Daya : 55 kW

4.5.2 Perhitungan Sistem Bahan Bakar pada Tongkang

a Perhitungan Tangki Storage HSD

Vfo = BHP x SFOC x T (hours) x C x N/ ρ HSD

dimana : N = jumlah engine

C = margin 4% akibat konstruksi

Vfo = 140 x 0.209 x 168 x 104 x 3 / 844

= 18.165 m3

Wfo = Vfo x ρ HSD

= 15.337 ton

Jadi, volume tiap tangki :

V = 15.337 / 2

= 6.055 m3

b Perhitungan Tangki Servis

Vm/e = BHP x SFOC x 8 (hours) x C x N / ρ HSD

dimana : N = jumlah engine

C : margin 4% akibat konstruksi

V = 140 x 0.209 x 8 x 1.04 x 3 / 844

= 0.865 m3

Page 64: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

41

Wm/e = Vm/e x ρ HSD

= 0.73 ton

c Perhitungan Pompa Transfer HSD

# Kapasias dan diameter pipa

Q = V/t

dimana : V : 0.865 m3

t : 3 hours

Q = 0.865 / 3

= 0.2883 m3/h

v = 1 m/s

Q = A x v

D = (4Q/π . V )^0.5

= 0.009 m

= 9.428 mm

= 0.37 inch

Spesifikasi pipa bahan bakar yang

digunakan adalah JIS G3452

Diameter dalam = 7.1 mm

tebal = 1.7 mm

Diameter luar= 10.5 mm

Material= Black Carbon Steel

# Head Pompa

H : Hs + HP + HV + total Head-loss

Dimana:

Head Statis (Hz)

Hz : 1 m

Head Pressure (Hp)

Hp : 0 m

Head Velocity (Hv)

Hv : 0 m

Head Losses

Head loss suction

Re: ( D x V ) / υ

Page 65: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

42

Dimana:

Re: ((0,0216) x 1) / 0,000011 = 645.45

Friction loss = f x L x v^2 / (D x 2g)

Dimana:

f = 64/Rn

= 0.099

L = Panjang sisi Suction

= 2 m m 0.8926

v = 1.00 m/s 86.9944

D = Diameter pipa 0.4117

= 7.10 mm 7.6322

0.2965 Friction loss = f x L x v^2 / (D x 2g) 1.9323

= 0,099 x 2 x 1^2 / (0,0071 x (2x9,8)

= 1.43 m

Accesoris losses (hl)

No Tipe n k n x k

1 Bellmouthed 1 0.05 0.05

2 Filter or strainer 1 1.5 1.5

3 Elbow 90 2 0.51 1.02

4 T-join 2 0.9 1.8

5 Safety Valve 1 2.5 2.5

6 Gate Valve 2 0.5 1

total 7.87

Accesoris losses = (Σ n.k) x v² /2g

= 7.87 x 1² /(2x9,8)

= 0.4 m

- Total Head Loss Suction

= Friction Head Loss + Accesoris Head Loss

= 1,83 m

Head losses discharge

Friction loss = f x L x v^2 / (D x 2g)

Dimana:

f= 64/Rn

Page 66: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

43

= 0.099

L = Panjang sisi discharge

= 5 m

v = 1.00 m/s

D = diameter pipa

= 7.10 mm

Friction loss = Ffx L x v^2 / (D x 2g)

= 0,099 x 5 x 1^2 / (0,0071 x (2x9,8))

= 3,56 m

Accessories loss

No Tipe n k n x k

1 Butterfly Valve 1 0.68 0.68

2 SDNRV 1 1.5 1.5

3 Elbow 90 3 0.51 1.53

4 T-join 1 0.9 0.9

total 3.93

Accessories loss: (Σ n.k) x v² /2g

= 3.93 x 1² /(2x9,8)

= 0,2 m

- Total Head Losses pada Discharge Line

= Friction Head Loss + Accesoris Head Loss

= 3,76 m

Head total:Hs + Hp + Hv + Σ head losses = 1 + 0 + 0 + 1,83 + 3,76

= 6,6 m

Spesifikasi Pompa Tranfers

Kapasitas pompa (Q) = 0.2512 m3/h

Total Head Pompa (HT) = 6.6 m

Pompa yang dipilih:

Merk = IRON PUMP

Tipe = ON-V 3

Kapasitas = 2.7 m3/h

Page 67: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

44

Head = 15 m

Rpm = 1450 RPM

Power = 0.298 kW

e Perhitungan HSD Circulating Pump

Design Temperature : 40 oC

Kapasitas = Fuel Consumption

# SFOC = 209 g/kWh

# BHP mcr = 140 kW

# γ HSD = 0.844 ton/m3

Kapasitas = SFOC x BHP x 10^(-6) / γ HSD

= 0.209 x 140 x 10^(-6) x 2 / 0,844

= 0.06931 m3/h

Q = 5 x total konsumsi

= 5 x 0,06436

= 0.3456 m3/h 5.77 l/min Pompa yang dipilih: Merk = Allweiler

Tipe = SPF-40-46

Kapasitas = 9 l/min

Head = 5 bar

Rpm = 1450 RPM

Power = 0.25 kW

4.5.3 Perhitungan Kebutuhan Daya Listrik

Dalam melakukan perhitungan kebutuhan daya, biasanya didasarkan

pada kondisi-kondisi yang akan diterima oleh tongkang/kapal, dalam kasus

ini tongkang hanya dilakukan perhitungan pada satu kondisi saja yaitu ketika

kondisi melakukan proses pengolahan air ballast.

Page 68: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

45

Tabel 4.3 Perhitungan kebutuhan daya

Instrument Total Power

(KW) Treatment Proses

Equipment Spesifikasi Total

load LF

Power

(KW)

Input C.L.

Ballast pump

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 37 kW 2 55.79 2 0.85 94.84

Pompa Backflush

Filter

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 10 kW 2 10.53 2 0.85 17.89

Motor filter

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 3 kW 2 3.16 2 0.85 5.37

UV Chamber

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 55 kW 2 57.89 2 0.85 98.42

FO Transfer Pump

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 0.298 kW 2 0.31 1 0.80 0.25

FO Circulating

Pump

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 0.25 kW 1 0.26 1 0.65 0.17

Handling Equipment

(Crane)

∆ 380V ; 3 phase ; 50

Hz ; 22 kW 1 23.16 1 0.95 22.00

Lighting 10.00 1 0.80 8.50

Total Continous Load 246.95

Dari perhitungan di atas diketahui bahwa total beban peralatan listrik

yang harus dipenuhi adalah 246,95 kW. Setelah seluruh beban peralatan

sudah didapat, maka kemudian menentukan generator yang akan digunakan.

Tabel 4.4 Perhitungan load factor dari generator

No. Type Rpm Kw Set

Load Factor

Generator

Treatment Proces

1

Volvo Penta

D7ATA

UCM274H

1500 140 3

246.95

88.2 140 x 2

Page 69: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

46

Jadi, dari perhitungan di atas didapatkan load factor generator 88,2%.

Kebutuhan daya dalam proses pengolahan air ballast masih tercakup oleh

dua generator dengan daya 140 kW dan daya total 280 kW.

Namun, pada saat kondisi start, semua peralatan yang berputar pada saat

start akan mengalami pelonjakan hingga tiga kali lipat dari arus nominalnya.

Arus start berbanding lurus dengan daya pada kondisi tegangan tetap. Dalam

kata lain, jika arus start 3 kali lipat dari arus nominalnya maka daya dari

peralatan pun juga naik 3 kali lipat. Maka, untuk mengantisipasi hal tersebut

dilakukan perhitungan dengan mengambil peralatan yang memiliki beban

daya paling besar:

Cargo Handling Equipment = Cargo Pump

Power @cargo pump = 55 kW

Load factor cargo pump = 0,85

Total load = total power load - load pump

= 136.948 kW

Start power = 1 x (power pump) + 3 x (power pump)

= 220 kW

Maka, beban daya pada kondisi start = Total beban daya + beban daya

peralatan terbesar saat start

= 220 kw + 136 kW

= 356,95 kW

Effisiensi dari 3 Generator adalah

= Starting Power x 100%

Total Set Generator x Total Power Generator

= 356.9

3 x 140

= 84.988 %

Jadi, untuk mengantisipasi arus start pada saat kondisi starting,

maka digunakan 3 buah generator. Sehingga load factor dari 3 generator

menjadi 84,988%. Setelah kondisi start sudah terlewati, bisa dikembalikan

semula menggunakan 2 generator.

4.6. Desain Kebutuhan Tongkang

Tongkang yang akan didesain harus mampu menampung beban peralatan yang

nantinya akan dipasang di atas tongkang, berat baja dari deck house dan bearat

perpipaan. Berat yang akan di tanggung oleh tongkang bisa diketahui dengan

perhitungan di bawah ini:

Page 70: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

47

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷𝑖𝑠𝑝 = 𝐿𝑊𝑇 + 𝐷𝑊𝑇

Perhitungan LWT a. Berat baja kapal (Wst)

Wst = k x E1.36

dimana : E = parameter berat baja kapal

k = faktor koreksi (0.03-0.04)

E (Llyod's equipment numeral) :

E = L ( B + T) + 0,85L (H - T) + 0,85 ∑ Lh

∑ Lh = (L1 x h1) + (L2 x h2 ) + (L3 x h3) + (L4 x h4) + ... + (Ln x hn)

dimana :

Lpp = 20.00 m

H = 1.97 m

L1 = 13.60 m (Panjang deckhouse)

H1 = 3.00 m (Tinggi deckhouse)

∑ Lh = (L1 x h1) + (L2 x h2 ) + (L3 x h3) + (L4 x h4) + ... + (Ln x hn)

∑ Lh = 40.80 m2

E = L ( B + T) + 0,85L (H - T) + 0,85 ∑ Lh

= 20 x (7.7 + 1.32) + 0.85 x 20 x (1.97 – 1.32) + (0,85 x 40.80)

E = 191.17

Wst = k x E1.36

= 0.033 x 2261.92

Wst = 44.34 ton

Kapal di atas untuk Cb = 0.706 untuk kondisi 0,8H maka untuk

Cb = 0,64 perlu diadakan koreksi :

Koreksi Cb = CbPP + ( 1 - CbPP) x ((0,8H - T)/3T)

= 0.94 + (1 – 0.94) x ((0.8 x 1.5 – 1)/3 x 1)

= 0.55

Sehingga diperoleh berat baja :

Wst = Wst x [1 + 0,05 (Cb0,8H – CbPP)]

= 1203.94 x [1 + 0,05 (0.62-0.94)]

= 44.00 ton

b. Berat Outfit dan akomodasi

(3)

Page 71: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

48

Woa = 20% x Wst

= 20% x 28.17

= 8.80 ton

c. Berat instalasi permesinan

Wmt

= Berat semua permesinan

= (1666+167+35+575)/1000

= 2.443 ton

Berat mesin

W = W x N N = 3

W = (1220 x 3)/1000

W = 3.66 ton W = 1220.00 kg

f. Berat cadangan

Perhitungan ini dilakukan untuk menghindari kesalahan perhitungan yang

tidak disengaja akibat perkiraan yang salah atau yang belum terhitung

Wres= (2 - 3%) x (Wst + Woa + Wmt )

= 3% x (28.17 + 2.82 + 2.443 + 3.66)

= 1.77 ton

g. Berat LWT

LWT = Wst + Woa + Wmt + Wres

= (44 + 8.8+2.43 + 3.66 + 1.17)

= 60.67 ton

Perhitungan DWT

a. Berat bahan bakar

Dimana:

PB = 70 kW

SFOC = 219 gr / kWh

t = Lama Pelayaran

= 7 hari

WHFO = PB x Sfoc x Endurance x 10-6 x 1,5

= 1620 x 193 x 168 x 10-6 x 0.15

= 3.61 ton

Page 72: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

49

Maka berat keseluruhan yang harus ditanggung oleh tongkang adalah

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷𝑖𝑠𝑝 = 𝐿𝑊𝑇 + 𝐷𝑊𝑇

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷𝑖𝑠𝑝 = 60.67 + 3.61

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷𝑖𝑠𝑝 = 63.67 ton

Selanjutnya adalah mendesain tongkang dengan spesifikasi berat dispalacement

minimum sebesar 60,67 ton.

Maka di buat desain kapal dengan ukuran utama sebagai berikut:

L = 30 m

B = 11 m

H = 2.4 m

T = 1.5 m

Gambar 4.3 Desain Tongkang

4.7. Pola Operasi

Setelah kapal tiba dan bersandar di dermaga, maka akan dilakukan proses

pengolahan air ballast dengan tongkang. Tongkang akan merapat dan bertambat

dengan kapal yang akan melakukan loading muatan. Kapal yang akan mengisi

muatan (loading) dalam kondisi membawa ballast dari pelabuhan sebelumnya. Dan

pada saat proses loading muatan pada kapal secara bersamaan kapal akan

mengeluarkan air ballast. Air ballast dari kapal akan disalurkan ke tongkang terlebih

dahulu kemudian dibuang ke laut.

Page 73: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

50

Gambar 4.4 Skema pola operasi tongkang

4.8. Modifikasi Sistem Ballast Kapal

Pengaplikasian sistem eksternal ballast water treatment mengakibatkan

adanya beberapa dampak yang ditimbulkan pada sistem pipa ballast eksisting yang

ada di kapal. Kapal yang akan menggunakan sistem ini harus memodifikasi sistem

yang sudah ada agar proses pengolahan air ballast bisa dilakukan.

Perubahan yang dilakukan yaitu memotong saluran buang pipa menuju over

board dan membuat jalur pipa baru menembus main deck sebagai saluran buang air

ballast dan ditambah dengan shore connection. Perubahan ini membutuhkan

material bahan antara lain: pipa (panjang menyesuaikan kapal), tee branch, valve

dan 2 buah shore connection (bps female) yang akan dipasang di sisi kiri dan kanan

kapal .Perubahan jalur buang pada sistem pipa ballast dapat dilihat di gambar di

bawah dan gambar yang lebih jelas bisa dilihat di lampiran.

Page 74: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

51

Gambar 4.5 Standar ukuran shore connection

Gambar 4.6 Modifikasi jalur perpipaan di kapal

4.9. Desain Akhir Sistem Ballast Water Treatment Berbasis Tongkang dan

Gambar Layout Sistem

Setelah melakukan perhitungan kebutuhan kapasitas dan head pompa ballast,

kapasitas UV Chamber dan menghitung kebutuhan daya maka tahap selanjutnya

adalah menggambar sistem perpipaan berupa keyplan dan desain sistem external

water ballast treatment berbasis tongkang.

Sistem external ballast water treatment berbasis tongkang yang sudah

didesain ini menggunakan dua metode yaitu filtrasi dan radiasi sinar UV. Jadi air

Page 75: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

52

yang disalurkan dari kapal akan didorong dengan booster pump yang ada di

tongkang kemudian akan diproses pada tahap pertama meggunakan filter yang

mampu memisahkan organisme dengan ukuran maksimum 30 µm dari air. Hasil

penyaringan filter akan memisahkan air yang sudah terfilter dengan benda atau

organisme (waste) yang dianggap tidak perlu. Benda benda yang tidak bisa melewati

filter tadi akan ditampung di waste tank yang ada di tongkang. Sedangkan air yang

sudah terfilter akan disalurkan menuju UV chamber. Di UV Chamber air akan di

radiasi dengan lampu ulta violet sehinggga mikroorganisme yang tidak terfilter

diharapkan bisa dimatikan atau dilemahkan akibat radiasi sinar UV. Setelah itu air

yang sudah melewati UV chamber akan dibuang melalui pipa buang tongkang

dengan debit yang bisa diatur dengan control valve.

Gambar 4.7 Keyplan external ballast water treatment

Pada sistem external ballast water treatment berbasis tongkang ini mampu

melakukan pengolahan air ballast dengan debit maksimal 400 m3/jam. Sistem ini

memiliki dua buah unit fullset ballast water treatment dengan kebutuhan daya listrik

total 260 kW yang akan disuplai dengan tiga buah generator (1 generator cadangan)

masing-masing mengeluarkan daya 130 kW.

Page 76: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

53

Gambar 4.8 Layout external ballast water treatment based on barge

Gambar keyplan dan desain sistem external water ballast treatment berbasis

tongkang yan lebih jelas dapat dilihat pada lampiran.

4.10. Spesifikasi Peralatan Yang Dibutuhkan

Dari gambar keyplan yang telah dibuat maka dapat ditentukan jumlah dan

spesifikasi yang dibutuhkan. Daftar spesifikasi peralatan yang dibutuhkan dapat

dilihat pada table di bawah:

Tabel 4.5 Daftar spesifikasi peralatan

No. Work Break Down Spesifikasi Volume

A. Machinery and Equipment

1. Tongkang Flat top barge / 70 ft 1 unit

2. Pompa Horizontal Centrifugal pump /

400 m3/h / Electric motor

driven

2, full set

3. Filter (Ballast treatment) Auto back washing filter / 30

µm

2 pcs

4. UV Chamber 400 m3/h / 50 kW 2 pcs

Page 77: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

54

5. Generator Power output 130 kW / 50 Hz /

1500 rpm

3 pcs

6. FO Transfer pump Gear pump / 2.7 m3/h / Electric

motor driven

2 pcs

7. FO Circulating pump Gear pump / 9 l/min / Electric

motor driven

1 pcs

8. Heater Electric heater / 7 kW 1 pcs

9. Crane 1 pcs

B. Piping, Valve & Fitting

1. Pipa Galvanized steel / JIS / nom

diameter 216.3 mm

6 x 5.5 m

2. Pipa FO Black carbon steel / JIS / 10.5

mm

4 x 5.5 m

3. Pipa flexible Flexible pipe / nom diameter

216.3 mm

30 m

4. Strainer JIS / nom diameter 8” 2 pcs

5. Safety valve Copper nickel / JIS / nom

diameter 8”

4 pcs

6. Butterfly valve Copper nickel / JIS / nom

diameter 8”

5 pcs

7. Control valve Copper nickel / JIS / nom

diameter 8”

4 pcs

8. SDNRV Bronze flanged / hand wheel /

JIS / nom diameter 8”

2 pcs

9. Shore connection Bronze flanged / Bsp male 2 pcs

10. Elbow Copper nickel / JIS / nom pipe

size 8”

14 pcs

11. Tee branch Copper nickel / JIS / nom pipe

size 8” / 2 outlet

8 pcs

C. Other

1 Pelat Ukuran 5ft x 20ft / Tebal 10

mm

20

2. Profil Ukuran 150 x 150 x 7 x 10 5

4.11. Analisa Ekonomi

Analisa ekonomi yang akan dilakukan adalah merencanakan anggaran biaya

yang harus dikeluarkan meliputi biaya investasi dan biaya operasional. Biaya

investasi mencakup biaya pengadaan barang dan peralatan dan biaya pembangunan.

Sedangkan biaya operasional di sini mencakup biaya operasi dan biaya perawatan.

Page 78: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

55

4.11.1 Capital Expenditure

Biaya-biaya capital expenditure yang merupaan biaya yang dibutuhkan untuk

membangun sistem external ballast water treatment didapat biaya-biaya sebagai

berikut:

A. Biaya pengadaan barang

Tabel 4.6 Daftar harga peralatan

Item Jumlah Satuan Harga Satuan Total Biaya

Tongkang 1 unit Rp 3.242.700.000 Rp 3.242.700.000

Pompa 2 pcs Rp 70.620.000 Rp 141.240.000

UV Ballast treatment 2 Set Rp 617.524.000 Rp 1.235.048.000

Crane 1 unit Rp 353.400.000 Rp 353.400.000

Generator 3 pcs Rp 117.241.000 Rp 351.723.000

FO transfer pump 2 pcs Rp 5.356.000 Rp 10.712.000

FO circulating pump 1 pcs Rp 4.894.000 Rp 4.894.000

Electric heater 1 pcs Rp 4.684.000 Rp 4.684.000

Strainer 2 pcs Rp 2.669.000 Rp 5.338.000

Tabel 4.7 Total biaya pengadaan barang

COST:

Total Rp 5.349.739.000

Bea masuk (10%) Rp 534.973.900

Cost + bea masuk Rp 5.884.712.900

PPN (10%) Rp 588.471.290

PPh (3%) Rp 176.541.387

Shipping (15%) Rp 802.460.850

Net Total Cost Rp 7.452.186.427

Tabel 4.8 Daftar biaya instalasi

Item Pekerjaan

Q

T

Y

Vol Satuan Harga Satuan Total

Pipe, Fitting & Valve

Pemasangan sistem

perpipaan ballast

treatment*

1 30 m Rp 378.200 Rp 11.346.000

Pemasangan sistem

perpipaan bahan

bakar*

1 20 m Rp 885.570 Rp 17.711.400

Pemasangan sistem

perpipaan fleksible*

1 30 m Rp 258.000 Rp 7.740.000

Pemasangan katup* 1 18 pcs Rp 570.000 Rp 10.260.000

Tangki

Pembuatan storage

tank, service tank

1 Rp 178.200 Rp 60.766.200

Page 79: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

56

bahan bakar dan

waste tank*

Equipment & Other

Pembuatan deck

house*

1 1 unit. job Rp 178.200 Rp 159.667.200

Pemasngan pompa 1 4 unit. job Rp 8.253.955 Rp 16.507.910

Pemasngan UV

Ballast treatment

1 2 unit. job Rp 11.452.000 Rp 22.904.000

Pemasngan generator 1 3 unit. job Rp 12.187.000 Rp 36.561.000

Pemasngan crane 1 1 unit. job Rp 23.779.000 Rp 23.779.000

Pemasngan heater 1 1 unit. job Rp 5.127.500 Rp 5.127.500

Total Rp 372.370.210

Keterangan: *sudah termasuk harga materal yang disediakan oleh galangan

Tabel 4.9 Total capital expenditure

No Rincian Biaya

1. Biaya pengadaan barang Rp 7.452.166.427

2. Biaya instalasi Rp 372.370.210

Total Rp 7.824.556.637

Jadi total anggaran biaya yang dibutuhkan untuk membangun sistem

external ballast water treatment yaitu sejumlah Rp 7.824.556.637.

4.11.2 Operational Expenditure

Biaya ini meliputi biaya kebutuhan operasional dari tongkang yaitu

bahan bakar, jasa tug boat, asuransi, perawatan, klas dan gaji pegawai dalam satu

tahun. Pola operasi tongkang dan detai perhitungan Opex bisa dilihat di halama

lampiran.

Tabel 4.10 Total operational expenditure

No Deskripsi Biaya

1. Bahan Bakar Rp 1.762.074.000

2. Tug Boat Rp 751.307.812

3. Asuransi Rp 52.528.500

4. Perawatan Rp 586.841.748

5. Klas Rp 150.000.000

6. Gaji Pegawai Rp 259.200.000

Total Biaya Rp 3.561.952.060

Berdasarkan pada Tabel di atas, total biaya yang dibutuhkan untuk

operasional sistem external ballast water treatment dalam satu tahun yaitu

sejumlah Rp 3.561.952.060.

Page 80: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

57

4.11.3 Payback Period

Dalam perencanaanya pembangunan sistem external ballast water

treatment berbasis tongkang ini diharapkan akan balik modal (payback period)

pada tahun ke 11. Untuk aliran kas dan perhitungan detainya terlampir di

halaman lampiran.

4.11.4 Tarif Treatment Air Ballast

Setelah melakukan perhitungan perencanaan waktu balik modalnya, maka

selanjutnya menentukan tarif jasa sistem ini. Penentuan harga jasa penyewaan

sistem ini dihitung dengan mencari pendapatan per tahunnya, kemudian dibagi

jumlah voume ballast yang di layani dalam satu tahun.

Tabel 4.11 Perhitungan Harga Jasa Treatment Air Ballas

No. Uraian Numerik Satuan

1 Volume Ballast 3,200.00 m3

2 Jumlah Kapal Yang

Dilayani 818 kali per tahun

3 Pendapatan Rp 5,235,510,000 per tahun

Tarif Rp 2,001 per m3

Jadi dengan target pendapatan per tahun adalah sebesar Rp 5.235.510

maka harga yang akan dikenakan pada penyewa jasa sistem external ballast

water treatment adalah sebesar Rp 2.001 per m3.

4.11.5 Analisa Kelayakan

Pembahasan analisis ini bertujuan untuk mengetahui kelayakan suatu

proyek sistem external ballast water treatment berbasis tongkang.

Adapun parameter yang dihasilkan dari permodelan yaitu:

• Net Present Value (NPV)

NPV ialah penilaian keuangan bersih yang ada di perusahaan setelah

dikurangi oleh biaya lainnya sehingga nilai pertambahan atau kekurangan

uang perusahaan yang ada ini dapat dijadikan acuan untuk menilai layak

tidaknya keuangan perusahaan. NPV atas sistem external ballast water

treatment berbasis tongkang menunjukkan angka yang positif yaitu sebesar

Rp 1.671.050.271. Karena NPV lebih dari nol, maka proyek bisa

dilaksanakan.

• Internal Rate of Return (IRR)

IRR merupakan metode perhitungan investasi dengan menghitung tingkat

bunga yang menyamakan nilai sekarang investasi dengan nilai sekarang dari

Page 81: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

58

penerimaan-penerimaan kas bersih dimasa datang. IRR yang dihasilkan atas

sistem external ballast water treatment berbasis tongkang adalah sebesar

14% atau lebih besar dari tingkat discount factor yang digunakan sebesar

10%, sehingga proyek layak dilaksanakan.

• Payback Period (PP)

PP yang dihasilkan sistem external ballast water treatment berbasis

tongkang adalah sebesar 11,27 tahun.

• Profitability Index (PI)

PI atau benefit cost ratio adalah perbandingan antara nilai sekarang dari

aliran kas masuk di masa yang akan datang dengan nilai investasi. PI yang

dihasilkan sistem external ballast water treatment berbasis tongkang adalah

1,235. Karena PI lebih dari nol, maka rencana investasi dapat diterima.

• Net Benefit-Cost Ratio (Net B/C)

Net B/C atau perbandingan manfaat dan biaya bersih suatu proyek adalah

perbandingan sedemikian rupa sehingga pembilangnya terdiri atas present

value total dari benefit bersih dalam tahun dimana benefit bersih itu bersifat

positif, sedangkan penyebut terdiri atas present value total dari benefit

bersih dalam tahun dimana benefit itu bersifat negative (BI, 2014). Net B/C

yang dihasilkan sistem external ballast water treatment berbasis tongkang

yaitu sebesar 1,33. Karena Net B/C lebih besar dari 1 maka proyek ini layak

dilaksanakan.

• Break Even Point (BEP)

BEP merupakan titik impas atau suatu keadaan di mana tingkat produksi

atau besarnya pendapatan sama dengan besarnya pengeluaran pada suatu

proyek, sehingga pada keadaan tersebut proyek tidak mendapatkan

keuntungan dan tidak mengalami kerugian. Nilai BEP yang didapatkan

sebesar Rp 83.946.036.

Page 82: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

59

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Penggunaan Sistem External Ballast Water Treatment berbasis tongkang bisa

dijadikan pilihan alternatif untuk kapal yang belum menggunakan sistem ballast

water treatment. Setelah melakukan perancangan dan perhitungan Sistem External

Ballast Water Treatment, kesimpulan yang bisa diambil adalah:

1. Berdasarkan hasil pemilihan dengan menggunakan metode pembobotan

(Sccoring), metode ballast water treatment yang mendapatkan nilai tertinggi

adalah radiasi sinar UV. Maka metode ballast water treatment yang paling

sesuai untuk diterakan di tongkang adalah metode radiasi sinar UV.

2. Hasil desain sistem external ballast water treatment berbasis tongkang mampu

melemahkan dan membunuh mikroorganisme berbahaya sesuai dengan aturan

yang disyaratkan oleh IMO Standar D-2.

3. Peralatan yang dibutuhkan dalam sistem external ballast water treatment

berbasis tongkang adalah: tongkang, pompa ballast (booster pump), fullset UV

Treatment (Filter dan UV Chamber), control valve, generator, pompa bahan

bakar, crane dan pipa fleksibel.

4. Dari analisa ekonomi yang sudah dilakukan pada sistem external ballast water

treatment berbasis tongkang memiliki biaya CAPEX sebesar Rp 7.824.556.637

biaya OPEX sebesar Rp 3.561.952.060 dengan NPV Rp 106.656.576; IRR

14%; PP 11,27 tahun; PI 1,235. Tarif treatment air ballast adalah sebesar

Rp2.001 per m3.

5.2 Saran

1. Untuk penelitian yang lebih lanjut dibutuhkan data kapal yang melakukan proses

bongkar muat di Pelabuhan Dumai sehingga kebutuhan kapasitas ballast water

treatment bisa diterapkan secara tepat. 2. Dalam perencanaan pola operasi lebih baik memperhatikan keadaan sesungguhnya

yang ada di lapangan, maka perlu melakukan survei kondisi lapangan. 3. Analisa ekonomi yang lebih mendalam perlu dilakukan sehingga bisa diketahui

penggunaan sistem external ballast water treatment apakah lebih menguntungkan

ketimbang pemasangan alat ballast water treatment di dalam kapal.

Page 83: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …
Page 84: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

61

DAFTAR PUSTAKA

Arif M S, Kurniawati H A., et. al, 2016. Analisa Teknis dan Ekonomis Pemilihan

Manajemen Air Ballas Pada Kapal. Tugas Akhir S-1, Jurusan Teknik Perkapalan

FTK-ITS, Surabaya. [e-jurnal]. Tersedia melalui: Portal Garuda

<portalgaruda.org> .

Werschkun B, Banerji S., et. al, 2014. Emerging risks from water treatment: The run-up

to the International Ballast Water Management Convention. [online] Tersedia

melalui: Science Direct <sciencedirect.com> .

IMO, 1997. Guidelines for the control and management of ships ballast water to minimize

the transfer of harmful aquatic organism and pathogens. Resolution A.868(20)

adopted on November 2007

Fauzi H N, et.al. 2017. Studi Awal Pengembangan Prototipe Sistem Pengolahan Air

Ballas Dengan Menggunakan Aplikasi Filtrasi Karet Remah dan Radiasi Sinar

UV. . Tugas Akhir S-1, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS, Surabaya.

Kurtula Z, Komadina P. 2009. Application of Hydrocyclone and UV Radiation As a

Ballast Water Treatment Methode. [online] Tersedia melalui: Science Direct

<sciencedirect.com> .

Pratama Y A, et.al. 2017. Technical and Economical Analysis Installation of UV

Treatment for Ballast Water to Eliminate Microorganisms at MT. Senipah. Tugas

Akhir S-1, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS, Surabaya.

Maglic L, Zec D, Francis V. 2015. Effectiveness of A Barge Ballast Water Treatment

System for Multi Terminal Ports. [online] Tersedia melalui: Science Direct

<sciencedirect.com> .

Pereira N N, Brinati H L. 2012. Onshore Ballast Water Treatment: A Viable Option for

Major Ports. [Marine Pollution Bulletin] Tersedia melalui: Science Direct

<sciencedirect.com> .

Page 85: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

62

Page 86: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

BIODATA PENULIS

Arfan Dwi Maulana, biasa dipanggil Arfan. Lahir di Klaten,

3 Mei 1996, merupakan anak ke 2 dari 3 bersaudara. Penulis

telah menempuh pendidikan formal di , SDN 1 Tempursari,

SMPN 1 Klaten dan SMAN 1 Klaten dan. Lulus dari SMA

tahun 2013, kemudian penulis melanjutkan pendidikan

formal di Departemen Teknik Sistem Perkapalan FTK - ITS

pada tahun dan terdaftar dengan NRP 04211310000060.

Penulis juga pernah menjalani Kerja Praktek di PT. Dok

Perkapalan Surabaya – Surabaya (2015) dan PT. Tambangan

Raya Permai- Surabaya (2016). Pada tahun keempat

perkuliahan, Penulis bergabung di laboratorium Marine

Machinery and System (MMS) sesuai minat penulis dan

menjadi Grader Praktikum Pipa Udara periode 2016/2017.

Page 87: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

63

LAMPIRAN

Page 88: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

64

Page 89: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

65

Page 90: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

66

Page 91: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

67

Page 92: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

68

Page 93: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

69

Page 94: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

70

Page 95: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

71

Page 96: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

72

Page 97: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

73

Page 98: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

74

Page 99: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

75

Tongkang

Page 100: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

76

Page 101: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

77

Spesifikasi Tongkang

Tarif Jasa Tug Boat (Tunda)

Page 102: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

78

Page 103: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

79

Harga Air Bersih PDAM

Page 104: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

80

Page 105: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

81

Perhitungan Capex

A. Biaya Pengadaan Barang

No Item Jumlah Satuan Biaya Satuan Total Biaya

1 Tongkang 1 unit 3,242,700,000.00Rp 3,242,700,000.00Rp

2 Pompa 2 pcs 70,620,000.00Rp 141,240,000.00Rp

3 UV Ballast Treatment 2 set 617,524,000.00Rp 1,235,048,000.00Rp

4 Crane 1 pcs 353,400,000.00Rp 353,400,000.00Rp

5 Generator 3 pcs 117,241,000.00Rp 351,723,000.00Rp

6 FO Transfer Pump 2 pcs 5,356,000.00Rp 10,712,000.00Rp

7 FO Circulating Pump 1 pcs 4,894,000.00Rp 4,894,000.00Rp

8 Electric heater 1 pcs 4,684,000.00Rp 4,684,000.00Rp

9 Strainer 2 pcs 2,669,000.00Rp 5,338,000.00Rp

Total Biaya Pengadaan Barang 5,349,739,000.00Rp

1 Bea masuk 10 % 534,973,900.00Rp

2 Cost + bea masuk 5,884,712,900.00Rp

3 PPN 10 % 588,471,290.00Rp

4 PPh 3 % 176,541,387.00Rp

5 Biaya Pengiriman (Shipping) BWT 15 % 802,460,850.00Rp

Net Total Biaya Pengadaan Barang 7,452,186,427.00Rp

B. Biaya Instalasi dan Pembangunan

No Peralatan Volume Satuan Harga satuan Biaya

1 Pemasangan pipa sistem ballast 30 378,200.00Rp 11,346,000.00Rp

2 Pemasangan pipa sistem bahan bakar 20 885,570.00Rp 17,711,400.00Rp

3 Pemasangan pipa fleksibel 30 258,000.00Rp 7,740,000.00Rp

4 Pemasangan katup 18 570,000.00Rp 10,260,000.00Rp

5Pembuatan tangki storage, service dan

waste 341 178,200.00Rp 60,766,200.00Rp

6 Pembuatan deck house 896 178,200.00Rp 159,667,200.00Rp

7 Pemasngan pompa 2 8,253,955.00Rp 16,507,910.00Rp

8 Pemasangan UV Treatment 2 11,452,000.00Rp 22,904,000.00Rp

9 Pemasangan generator 3 12,187,000.00Rp 36,561,000.00Rp

10 Pemasangan crane 1 23,779,000.00Rp 23,779,000.00Rp

11 Pemasangan heater 1 5,127,500.00Rp 5,127,500.00Rp

372,370,210.00Rp

Capital Expenditure

1 7,452,186,427.00Rp

2 372,370,210.00Rp

7,824,556,637.00Rp

Biaya Pengadaan Barang

Biaya Pembangunan

Total

Total Biaya Pembangunan

Page 106: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

82

Page 107: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

83

Perhitungan Opex

No. Kondisi Numerik Satuan

1 Operational Tongkang

Total Kunjungan kapal (Dermaga A, B, C) 1636 per tahun

Jumlah kapal yang akan dilayani* 818 per tahun

Volume Ballast Kapal 3200 nm

Waktu Sekali Treatment 8 hari

Waktu Operasional Tongkang 6542 jam per tahun

Waktu Operasional Tongkang 18 jam per hari

2 Bahan Bakar

Konsumsi Bahan Bakar 648 liter per hari

Konsumsi Bahan Bakar 236520 liter per tahun

Harga Bahan Bakar 7,450Rp per liter

1,762,074,000Rp per tahun

No. Kondisi Numerik Satuan

1 Kapal Tug Boat

Jasa Tunda <3500 GT 918,750Rp

Jumlah kapal yang akan dilayani* 818 per tahun

751,307,813Rp per tahun

2,513,381,813Rp

Total Pengeluaran

Total Pengeluaran

Bahan Bakar Tongkang

Kapal Tug Boat

TOTAL BIAYA VOYAGE

VOYAGE COST

Page 108: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

84

Page 109: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

85

No. Premi Keterangan Formula Biaya Biaya Pengeluaran

1 Premi 1 Kapal (x) 1,5% x 3,242,700,000Rp 48,640,500Rp

2 Premi 2 Kru kapal (y) 1,5% y 259,200,000Rp 3,888,000Rp

52,528,500Rp

No. Uraian Satuan Harga Satuan Harga Total

1 Tongkang 1 586,841,748Rp 586,841,748Rp

586,841,748Rp

No. Uraian Satuan Harga Satuan Harga Total

1 Tongkang 1 150,000,000Rp 150,000,000Rp

150,000,000Rp

Uraian Jumlah Gaji per bulan Gaji per Tahun Total Gaji

Pegawai dalam 1 shift 2 -Rp

Dalam satu hari ada 3 shift 3 -Rp

Jumlah pegawai 6 -Rp

Gaji Pegawai 1 3,600,000Rp -Rp

Total Gaji Pegawai 6 21,600,000Rp 259,200,000Rp 259,200,000Rp

259,200,000Rp

12

1,048,570,248Rp

3,561,952,060Rp

TOTAL BIAYA OPERASIONAL

TOTAL OPEX

Gaji Pegawai

Total Pengeluaran

Perawatan

Total Pengeluaran

Pengawasan oleh Kelas

Total Pengeluaran

Asuransi

Total Pengeluaran

OPERATIONAL COST

Page 110: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

86

Page 111: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

87

Perhitungan Tarif

1 Volume Ballast 3,200.00 m3

2 Jumlah Kapal Yang Dilayani 818 kali per tahun

3 Pendapatan 5,235,510,000Rp per tahun

Tarif 2,001Rp per m3

No. Kondisi SatuanNumerik

Penentuan Tarif

Page 112: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

88

Page 113: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

89

Analisa Kelayakan

Vessel Price 7,452,186,427Rp

Project Cost 372,370,210Rp

7,264,109Rp /hari

2,513,381,813Rp /tahun

Operating Cost 1,048,570,248Rp / tahun

Docking Cost 198,201,200Rp /2.5 tahun

20 tahun

18,618,511Rp /tahun

Tax 10% /tahun

Treatment Ballast 14,747,915Rp /hari

Commision Days 355 hari/tahun

Annual Revenue 5,235,510,000Rp /tahun

10% /tahun

NPV NPV > 0 1,671,050,271Rp feasible

IRR IRR > HR 14% feasible

PP PP < masa keekonomian 11.27 feasible

PI PI > 1,00 1.235 feasible

Net B/C Net B/C > 1,00 1.33 feasible

BEP 83,946,036Rp

OPEX

Voyage Cost

Depresiasi

REVENUE

Parameter Keekonomian

Hurdle Rate

Variabel

CAPEX

STUDI KELAYAKAN

EXTERNAL BWT BASED ON BARGE

Page 114: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

90

Page 115: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

91

1 2 3

2018 (12 bulan) 2019 2020

Vessel Price Rp7,452,186,427

Project Cost Rp372,370,210

Commision Days Ideal 355 355

Docking Days

Commision Days Actual 355 355

Annual Revenue Rp5,235,510,000 Rp5,235,510,000

Voyage & Operating Cost Rp3,561,952,060 Rp3,561,952,060

Docking Cost

Rp0 Rp1,673,557,940 Rp1,673,557,940

Rp0 Rp18,618,511 Rp18,618,511

Rp1,654,939,429 Rp1,654,939,429

Rp165,493,943 Rp165,493,943

-Rp7,824,556,637 Rp1,508,063,997 Rp1,508,063,997

0.909 0.826 0.751

-Rp7,113,233,306 Rp1,246,333,882 Rp1,133,030,802

-Rp7,113,233,306 -Rp5,866,899,425 -Rp4,733,868,623

Rp2,943,762,033 Rp2,676,147,303

Rp4,326,867,769 Rp3,933,516,153

Rp58,245,607 Rp58,245,607

(depresiasi + rate + marketing)/(1-(opex/rev)) 0 0 0 0

11.26524689 0 0 0.000 0.000

PP di hari ke 3999.163 0 0 0 0.0

Rp0 Rp0 Rp1,246,333,882 Rp1,133,030,802

Rp0 -Rp7,113,233,306 Rp0 Rp0Cashflow Negatif

Cashflow Positif

Bunga Pinjaman

Pendapatan Terkena Pajak

Pinjaman Pokok

Tax

Cashflow

Discount Factor

Discounted Cash Flow

Accu. Discounted Cash Flow

<- PV Cost

<- PV Benefit

Depresiasi

CAPEX

REVENUE

OPEX

EBITDA

4 5 6 7 8 9

2021 2022 2023 2024 2025 2026

355 355 355 355 355 355

30 30 30

325 355 355 325 355 325

Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000 Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535

Rp3,561,952,060 Rp3,561,952,060 Rp3,740,049,663 Rp3,740,049,663 Rp3,740,049,663 Rp3,740,049,663

Rp198,201,200 Rp198,201,200 Rp198,201,200

Rp1,032,919,275 Rp1,673,557,940 Rp1,495,460,337 Rp854,821,672 Rp1,495,460,337 Rp854,821,672

Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511

Rp1,014,300,764 Rp1,654,939,429 Rp1,476,841,826 Rp836,203,161 Rp1,476,841,826 Rp836,203,161

Rp101,430,076 Rp165,493,943 Rp147,684,183 Rp83,620,316 Rp147,684,183 Rp83,620,316

Rp931,489,198 Rp1,508,063,997 Rp1,347,776,154 Rp771,201,356 Rp1,347,776,154 Rp771,201,356

0.683 0.621 0.564 0.513 0.467 0.424

Rp636,219,656 Rp936,389,092 Rp760,784,503 Rp395,748,237 Rp628,747,523 Rp327,064,658

-Rp4,097,648,967 -Rp3,161,259,875 -Rp2,400,475,372 -Rp2,004,727,136 -Rp1,375,979,613 -Rp1,048,914,955

Rp2,568,235,271 Rp2,211,691,986 Rp2,111,160,532 Rp2,020,945,402 Rp1,744,760,770 Rp1,670,202,812

Rp3,273,733,034 Rp3,250,839,796 Rp2,955,308,906 Rp2,459,604,083 Rp2,442,404,054 Rp2,032,730,647

Rp72,486,709 Rp58,245,607 Rp65,182,202 Rp84,746,375 Rp65,182,202 Rp84,746,375

0 0 0 0 0 0

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0 0 0 0 0 0

Rp636,219,656 Rp936,389,092 Rp760,784,503 Rp395,748,237 Rp628,747,523 Rp327,064,658

Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0

Page 116: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

92

Page 117: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

93

10 11 12 13 14 15

2027 2028 2029 2030 2031 2032

355 355 355 355 355 355

30 30

355 355 325 355 325 355

Rp5,235,510,000 Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000

Rp3,740,049,663 Rp3,927,052,146 Rp3,927,052,146 Rp3,927,052,146 Rp3,927,052,146 Rp3,927,052,146

Rp198,201,200 Rp198,201,200

Rp1,495,460,337 Rp1,308,457,854 Rp667,819,189 Rp1,308,457,854 Rp667,819,189 Rp1,308,457,854

Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511

Rp1,476,841,826 Rp1,289,839,343 Rp649,200,678 Rp1,289,839,343 Rp649,200,678 Rp1,289,839,343

Rp147,684,183 Rp128,983,934 Rp64,920,068 Rp128,983,934 Rp64,920,068 Rp128,983,934

Rp1,347,776,154 Rp1,179,473,919 Rp602,899,121 Rp1,179,473,919 Rp602,899,121 Rp1,179,473,919

0.386 0.350 0.319 0.290 0.263 0.239

Rp519,626,052 Rp413,398,413 Rp192,102,240 Rp341,651,581 Rp158,762,182 Rp282,356,679

-Rp529,288,903 -Rp115,890,490 Rp76,211,750 Rp417,863,331 Rp576,625,513 Rp858,982,192

Rp1,441,951,050 Rp1,376,407,820 Rp1,314,432,847 Rp1,137,527,124 Rp1,086,308,138 Rp940,105,061

Rp2,018,515,747 Rp1,835,014,316 Rp1,527,220,621 Rp1,516,540,757 Rp1,262,165,803 Rp1,253,339,468

Rp65,182,202 Rp74,497,927 Rp103,045,924 Rp74,497,927 Rp103,045,924 Rp74,497,927

0 0 1 2 3 4

0.000 0.000 9.603 0.000 0.000 0.000

0 0 3999.162645 0 0 0

Rp519,626,052 Rp413,398,413 Rp192,102,240 Rp341,651,581 Rp158,762,182 Rp282,356,679

Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0

16 17 18 19 20 21

2033 2034 2035 2036 2037 2038

355 355 355 355 355 355

30 30

355 325 355 325 355 355

Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000 Rp4,793,072,535 Rp5,235,510,000 Rp5,235,510,000

Rp4,123,404,754 Rp4,123,404,754 Rp4,123,404,754 Rp4,123,404,754 Rp4,123,404,754 Rp4,329,574,991

Rp198,201,200 Rp198,201,200

Rp1,112,105,246 Rp471,466,581 Rp1,112,105,246 Rp471,466,581 Rp1,112,105,246 Rp905,935,009

Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511 Rp18,618,511

Rp1,093,486,736 Rp452,848,071 Rp1,093,486,736 Rp452,848,071 Rp1,093,486,736 Rp887,316,498

Rp109,348,674 Rp45,284,807 Rp109,348,674 Rp45,284,807 Rp109,348,674 Rp88,731,650

Rp1,002,756,573 Rp426,181,774 Rp1,002,756,573 Rp426,181,774 Rp1,002,756,573 Rp817,203,359

0.218 0.198 0.180 0.164 0.149 0.135

Rp218,229,046 Rp84,317,792 Rp180,354,584 Rp69,684,126 Rp149,053,375 Rp110,429,156

Rp1,077,211,238 Rp1,161,529,030 Rp1,341,883,614 Rp1,411,567,740 Rp1,560,621,115 Rp1,671,050,271

Rp897,373,013 Rp855,006,699 Rp741,630,589 Rp706,617,107 Rp612,917,842 Rp585,057,940

Rp1,139,399,517 Rp948,283,849 Rp941,652,493 Rp783,705,660 Rp778,225,201 Rp707,477,455

Rp87,651,235 Rp133,259,915 Rp87,651,235 Rp133,259,915 Rp87,651,235 Rp107,598,665

5 6 7 8 9 10

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0 0 0 0 0 0

Rp218,229,046 Rp84,317,792 Rp180,354,584 Rp69,684,126 Rp149,053,375 Rp110,429,156

Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0 Rp0

Page 118: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

94

Page 119: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

95

Tahun ke Tahun Total Net Cash Flow Present Value

0 2017 Rp0 Rp0

1 2018 -Rp7,113,233,306 -Rp6,239,678,339

2 2019 -Rp5,866,899,425 -Rp4,514,388,600

3 2020 -Rp4,733,868,623 -Rp3,195,226,482

4 2021 -Rp4,097,648,967 -Rp2,426,137,137

5 2022 -Rp3,161,259,875 -Rp1,641,859,319

6 2023 -Rp2,400,475,372 -Rp1,093,624,288

7 2024 -Rp2,004,727,136 -Rp801,163,785

8 2025 -Rp1,375,979,613 -Rp482,362,113

9 2026 -Rp1,048,914,955 -Rp322,549,680

10 2027 -Rp529,288,903 -Rp142,772,405

11 2028 -Rp115,890,490 -Rp27,421,704

12 2029 Rp76,211,750 Rp15,818,442

13 2030 Rp417,863,331 Rp76,080,121

14 2031 Rp576,625,513 Rp92,092,855

15 2032 Rp858,982,192 Rp120,340,383

16 2033 Rp1,077,211,238 Rp132,380,267

17 2034 Rp1,161,529,030 Rp125,212,474

18 2035 Rp1,341,883,614 Rp126,890,037

19 2036 Rp1,411,567,740 Rp117,087,235

20 2037 Rp1,560,621,115 Rp113,553,481

21 2038 Rp1,671,050,271 Rp106,656,576

Page 120: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

96

Page 121: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

97

Grafik Cash Flow

-Rp8,000,000,000

-Rp7,000,000,000

-Rp6,000,000,000

-Rp5,000,000,000

-Rp4,000,000,000

-Rp3,000,000,000

-Rp2,000,000,000

-Rp1,000,000,000

Rp0

Rp1,000,000,000

Rp2,000,000,000

Rp3,000,000,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Ru

pia

h

Tahun ke-

Net Cash Flow

Page 122: DESAIN SISTEM EXTERNAL BALLAST WATER TREATMENT …

98