identifikasi komposisi dan karakteristik sampah lampu listrik untuk
advertisement
IDENTIFIKASI KOMPOSISI DAN KARAKTERISTIK SAMPAH LAMPU LISTRIK UNTUK MENILAI POTENSI DAUR ULANG DAN BAHAYANYA TERHADAP LINGKUNGAN Oleh : YUNI ARYANI KOEDOES NIM : 25306030 Program Studi Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung Menyetujui Pembimbing Tanggal _______________ _______________________ (Prof. Dr. Ir. Enri Damanhuri) iii PERNYATAAN ACKNOWLEDGMENT Penelitian ini dibiayai dari Dana Penelitian Hibah Tim Pascasarjana Tahun 2008 dengan judul : Kajian Pola Aliran (Path Flow) Dari Barang Elektrikal-Elektronik Menuju Sampah Elektronik-Elektrikal (E-Waste) Di Indonesia Dengan Pendekatan Material Flow Analysis Serta Kaitannya Dengan Pengelolaan Sampah Kota Ketua Tim : Prof. Dr. Enri Damanhuri Hak atas publikasi data penelitian ini dipegang sepenuhnya oleh Ketua Tim tersebut di atas. Karya ini hanya setetes embun dan kupersembahkan untuk keluarga besar Laode Abdul Koedoes v PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. iv ABSTRAK IDENTIFIKASI KOMPOSISI DAN KARAKTERISTIK SAMPAH LAMPU LISTRIK UNTUK MENILAI POTENSI DAUR ULANG DAN BAHAYANYA TERHADAP LINGKUNGAN Oleh Yuni Aryani Koedoes NIM : 25306030 Penggunaan lampu listrik dewasa ini telah menjadi salah satu kebutuhan utama. Hasil telaahan terhadap data lampu listrik yang diimpor menunjukkan bahwa setiap tahun Indonesia dibanjiri oleh lampu ilegal. Adanya program penghematan energi terhadap penerangan telah mendorong penggunaan lampu hemat energi menggantikan lampu boros energi. Produksi lampu dalam negeri dengan masa pakai tertentu akan menghasilkan sampah lampu setelah masa pakai lampu berakhir. Peningkatan faktor-faktor tersebut akan berdampak pada meningkatnya produksi sampah lampu pada beberapa tahun mendatang. Untuk itu diperlukan rekomendasi dalam pengelolaan sampah lampu tersebut sehingga isu pencemaran lingkungan dan gangguan terhadap kesehatan akibat sampah lampu dapat dihindari. Dalam penelitian ini dilakukan karakterisasi terhadap sampah lampu listrik sehingga dapat diketahui lebih lanjut mengapa lampu yang mengandung komponen elektronik/peralatan elektronik dikategorikan sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun. Hasil penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi dalam pengambilan kebijakan terhadap penanganan sampah lampu listrik berupa rekomendasi dan pengembangan awal pengelolaan sampah lampu listrik untuk mencapai suatu manajemen sampah lampu yang berwawasan lingkungan. Dari hasil karakterisasi, diperoleh komposisi bahan penyusun lampu berupa bahan logam dan non logam serta berbagai komponen elektronik yang mempunyai standar, bentuk dan fungsi tertentu. Komposisi massa lampu dalam jumlah yang banyak akan memberikan hasil yang signifikan sehingga dapat memberikan keuntungan finansial untuk didaur ulang. Bahan yang terkandung dalam lampu, meskipun persentasinya kecil, bukan berarti tidak berbahaya apalagi jika sampah lampu ini dibuang tanpa pengolahan yang baik. Hasil uji TCLP yang dilakukan terhadap lampu pijar menunjukkan semua parameter logam berada di bawah standar yang ditetapkan baik standar PP 18/1999 jun to PP 85/1999 maupun standard USEPA. Sedangkan pada lampu flouresen dan lampu merkuri memiliki kadar timah hitam (Pb) masing-masing 45,019 mg/L dan 46,513 mg/L yang konsentrasinya berada di atas baku mutu yang ditetapkan. Kata kunci : daur ulang, karakterisasi, komposisi, sampah lampu, TCLP i ABSTRACT INDENTIFICATION OF COMPOSITION AND CHARACTERISTIC OF ELEECTRIC LAMP WASTE TO DETERMINE RECYCLE POTENCY AND ENVIRONMENTAL RISK By Yuni Aryani Koedoes NIM : 25306030 The usage of electric light now a days these has be come an essential requirement. The study to the imported electric light data indicated that every year Indonesia is inundated by illegal electric lamps. The existence of program of energy savings in lighting has created a more efficient usage of lamp energy to replace wasteful lamp energy. Increasing production of lamp in Indonesia with a certain lifespan will produce lamp wastes after the lamp lifespan end. The improvement of these factors referred as affects to increase the production of lamp waste in the coming years. Since these has become critical factors, recommendation is needed related to management of lamp waste in order to avoid issue of environmental contamination and health problems of lamp to wastes. This research conducted characterization of electric light waste that can be known further whether lamps contained electronic component or equipments is categorized as hazardouz waste. The result of the research is expected to give contribution in policy for handling of electric light waste and also as a recommendation and development for early management of electric light garbage to reach an environmentally sound management of lamp waste. The characterization obtained a composition of lamp that consist of metal and non metal material and various electronic components that have certain standard, forms and function. A large amount of lamp mass will provide significant result that can give financial advantage for recycling. Materials that is implied in a lamp, though in a small percentage, will be as dangerous in environment as it is thrown away without good processing. The TCLP test result that conducted to fluorescent lamp show all metal parameters under standard that specified good standard according to PP 18/1999 correlated to PP 85/1999 and also USEPA standard. Whereas fluorescent and mercury lamp have each level of lead (Pb) 45,019 mgs/L and 46,513 mgs/L that concentration meet the standard quality specified. Key words : recycle, characterization, composition, lamp waste, TCLP ii KATA PENGANTAR Syukur Alhamdullillah Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat, taufik dan karunia-Nya, sehingga penulisan laporan tesis ini dapat diselesaikan. Bersamaan dengan berakhirnya penulisan tesis ini maka berakhir pula masa studi Penulis di kampus ITB yang penuh dengan tantangan namun Penulis menyadari semua itu bagian dari pembelajaran dan perjuangan. Selama menempuh pendidikan banyak hikmah dan pelajaran yang dapat diambil Penulis. Laporan penelitian tesis yang berjudul Indentifikasi komposisi dan Karakteristik Sampah Lampu Listrik Untuk Menilai Potensi Daur Ulang Dan Bahayanya Terhadap Lingkungan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar master dari Program Studi Teknik Lingkungan, FakultasTeknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. Selama pengerjaan penelitian tesis ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan, bimbingan dan dorongan. Oleh karena itu pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati, saya bermaksud mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: Bapak Prof. Dr Enri Damanhuri, sebagai dosen pembimbing yang dengan sabar, memberikan begitu banyak waktu, fasilitas, bantuan, kesempatan, arahan, bimbingan dan saran-saran yang sangat bermanfaat selama penelitian hingga tersusunnya tesis ini. Terima kasih atas semuanya Bapak Prof, semoga Allah SWT selalu memberi kesehatan, keselamatan dan rezeki yang banyak. Amin. Ibu Dr. Ir. Tri Padmi Damanhuri, sebagai koordinator tesis Teknik Lingkungan ITB sekaligus wali akademik yang selalu membantu, memberikan solusi, fasilitas, nasehat, motivasi dan perhatian selama penulis menjalani kuliah serta selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan yang sangat berharga untuk penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini. Semoga Ibu selalu sehat, banyak rezeki dan cepat menjadi Guru Besar (Professor). Amin. Bapak Dr. Sukandar, sebagai Kepala Laboratorium Buangan Padat dan B3 yang telah memberikan fasilitas serta selaku dosen penguji yang telah vi memberikan waktu, saran dan masukan yang sangat berharga untuk penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini. Ibu Dr. Ir. Dwina Roosmini, MS, sebagai dosen penguji yang telah memberikan waktu, saran dan masukan yang sangat berharga untuk penyempurnaan penulisan laporan penelitian ini. Ibu Dr. Ir. Indah Rachmatiah Siti Salami, M.Sc, sebagai Ketua Program Magister Teknik Lingkungan ITB yang telah memberikan fasilitas serta perhatian demi kelancaran kegiatan akademik. Dr. Barti Setiani Muntalif, selaku koordinator seminar yang telah memberikan motivasi, perhatian dan kesempatan dalam sidang. Segenap staf pengajar di Program Studi Teknik Lingkungan ITB, yang telah mendidik, mengajar Penulis dan berperan besar demi kelancaran kegiatan akademik selama masa studi. Keluarga besar Laode Abdul Koedoes yang tersayang dan tercinta, almarhummah Pa’pa, kedua orang tua, Om Lasjkar, Om Asri dan Tante Aslia, Om Idris dan Mami Aulia, Om Arifin dan Tante Zohra, Om Inal dan Tante Ria yang selalu memberikan perhatian, mencurahkan kasih sayang, semangat dan doa yang tiada putus selama masa studi pada Program Magister Teknik Lingkungan ITB. Rektor Universitas Haluoleo Kendari, Prof. Ir. Mahmud Hamundu sekeluarga dan Dekan Fakultas Teknik, Ir. Ridway Balaka, M.Eng sekeluarga, terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan doanya. Semua saudara dan sepupu yang tersayang, Andi Nafisah, Andi Iksan, Andi Riska, Ade, Dian, Widya, Hara, Jauhar, Bebi, Falen, Aja, Fat, Kaka Jaya, Rida dan Rio, Leni, terimakasih dukungan, semangat dan doanya. Mbak Mimin, Mbak Titi, Mbak Sri dan Pak Asep serta segenap karyawan di Program Studi Teknik Lingkungan ITB yang telah banyak berperan dan membantu demi kelancaran administrasi dan akademik selama masa studi. Bapak Dr. Moch. Chaerul dan Ibu Emenda Sembiring, S.T, M.T, M.Eng.Sc, Bapak Deni Eriyatno dan Ibu Nia di Laboratorium Buangan Padat Dan B3 TL ITB terima kasih atas bimbingan, bantuan, masukan dan kepercayaan yang telah diberikan kepada Penulis selama ini. vii Segenap rekan-rekan di Laboratorium Buangan Padat Dan B3 TL ITB, Bapak Ruslan, I Made Wahyu, Adi, Ade, Desi, Nita, Nana, Lina dan Prita yang senantiasa menyemangati juga temen-teman seperjuangan di Laboratorium B3, Eko dan Lina, terima kasih atas segalanya. Segenap rekan–rekan S2 TML, TPAL dan KKL 2006, Zia, Mbak Ari, Shila, Pandu yang selalu memberikan semangat dan dukungan selama masa studi di Program Studi Teknik Lingkungan ITB, bahkan hingga terselesaikannya laporan penelitian ini. Teman dan saudara-saudara se-kostan, Laode Golok Jaya, terima kasih pinjaman kamera, dukungan dan bantuannya sehingga penelitian ini punya bukti fisik, Pak Wagito yang sabar dan perhatian, Atet yang bergelar bapak informasi, Jihat, Ayu, segenap teman-teman Muna Champ, terima kasih atas segalanya. Semua pihak yang dengan ucapan beribu maaf karena tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan perhatian dan semangat selama masa studi di perguruan tinggi kebanggaan ini. Semoga karya tulis ini berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang persampahan. Bandung, viii Juni 2008 DAFTAR ISI ABSTRAK...............................................................................................................i ABSTRACT...........................................................................................................ii PERNYATAAN....................................................................................................iii KATA PENGANTAR...........................................................................................iv DAFTAR ISI..........................................................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xii DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xiii DAFTAR TABEL ...............................................................................................xv Bab I Pendahuluan 1 I.1 Latar belakang 1 I.2 Tujuan 3 I.3 Ruang lingkup penelitian 4 I.4 Sistematika penulisan 4 Bab II Tinjauan Pustaka 5 II.1 Penemuan lampu listrik 5 II.2. Lampu pijar 5 II.2.1 Lampu pijar jenis wolfram 6 II.2.2 Lampu halogen 8 II.3 Lampu tabung gas 8 II.3.1 Lampu natrium 9 II.3.2 Lampu merkuri 10 II.3.3 Lampu metal halida 11 II.3.4 Lampu flouresen 12 II.4 Lampu elektroluminensi 16 II.5 End of life lampu 16 II.6 Tingkat bahaya sampah elektronik 17 II.6.1. Timbal 19 II.6.2. Merkuri 21 II.6.3. Tembaga 22 ix II.6.4. PBDE 22 II.6.5. Kadmium 23 II.6.6. Besi 23 II.6.7. Selenium 23 II.7 Area pelayanan Jaringan (APJ) Kota Bandung 24 II.8 Asosiasi Perlampuan Listrik 25 II.9 Daur ulang sampah 26 II.10 Asosiasi Perlampuan Listrik 25 Bab III Metodologi Penelitian III.1 Tahap-tahap kegiatan penelitian 32 III.1.1 Identifikasi masalah 33 III.1.2 Studi literatur 33 III.1.3 Observasi indikasi awal 33 III.1.4 Pekerjaan laboratorium 33 III.2. Pekerjaan lapangan 36 III.3 Analisa data dan pembahasan 45 III.4 Kesimpulan dan saran 45 Bab IV Hasil dan Pembahasan 46 IV.1 Pengumpulan sampel lampu 46 IV.2 Penanganan dan identifikasi komposisi sampah lampu 47 IV.2.1 Penanganan sampah lampu 47 IV.2.2 Identifikasi komposisi sampah lampu listrik 48 IV.3 Analisa komposisi sampah lampu listrik 58 IV.4 Perlakuan masyarakat setelah lampu menjadi sampah 61 IV.5. Potensi daur ulang sampah lampu listrik 62 VI.6 Potensi bahaya sampah lampu listrik 64 IV.4 Hasil sampling pada daur ulang lampu dan pelaku bisnis 66 IV.7.1 Sampling pada pelaku daur ulang lampu 66 IV.7.2 Sampling pada pelaku bisnis 69 Bab V Penutup x V.1 Kesimpulan 71 V.2 Saran 71 Daftar pustaka Lampiran DAFTAR LAMPIRAN xi Lampiran A Hasil karakterisasi sampah lampu Lampiran B Hasil identifikasi komposisi sampah lampu Lampiran C Prosedur uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) Lampiran D Baku mutu Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) Lampiran E Data sheet life time lampu Lampiran F Lembar wawancara Lampiran G Dokumentasi penelitian DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI xii Gambar II.1 Lampu pijar jenis wolfram 6 Gambar II.2 Lampu halogen 8 Gambar II.3 Konstruksi lampu natrium 10 Gambar II.4 Lampu merkuri 11 Gambar II.5 Konstruksi lampu metal halide 11 Gambar II.6 Lampu fluorescent 13 Gambar II.7 Rangkaian lampu flouresen jenis compact 14 Gambar II.8 Jumlah pelanggan dan persentasinya berdasarkan golongan tarif tahun 2008 Gambar II.9 24 Grafik kenaikan jumlah pelanggan APJ Bandung Tahun 2005-2007 25 Gambar II.10 Proses recycling lampu flouresen 30 Gambar II.11 Alat recycling lampu flouresen 31 Gambar III.1 Diagram alir langkah penelitian 32 Gambar IV.1 Massa rata-rata lampu pijar 50 Gambar IV.2 Massa logam dan non logam pada lampu pijar 50 Gambar IV.3 Massa rata-rata sebuah sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.4 Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.5 52 52 Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis compact 53 Gambar IV.6 Massa rata-rata sampel lampu flourescent jenis compact 55 Gambar IV.7 Grafik massa total bahan komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.8 56 Massa bahan baik logam maupun non logam pada sampel lampu merkuri 57 Massa komposisi bahan pada sampel lampu merkuri 58 Gambar IV.10 Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu pijar 58 Gambar IV.9 Gambar IV.11 Persentasi komposisi bahan pada lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.12 Persentasi komposisi bahan pada sampel xiii 59 lampu flourescent jenis compact Gambar IV.13 Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu merkuri 59 59 Gambar IV.14 Bagan alir perlakuan masyarakat dan pelaku daur ulang setelah lampu DAFTAR TABEL xiv 62 Tabel II.1 Zat aditif dan warna cahaya yang dihasilkan pada lampu flourescent Tabel II.2 12 Kelebihan dan kelemahan lampu pijar, lampu flouresen dan lampu discharge tekanan tinggi 15 Table II.3 Uji TCLP pada PCB Sampel A dan B 18 Tabel II.4 Hasil uji TCLP pada kapasitor, lampu neon dan dioda 18 Tabel II.5 Data harga jual logam berbagai jenis di Kota Bandung 29 Tabel II.6 Harga jual-beli sampah plastik daur ulang 30 Tabel IV.1 Sumber sampel sampah lampu listrik 46 Tabel IV.2 Komponen elektronik dan fungsinya 48 Tabel IV.3 Hasil identifikasi komposisi lampu pijar 49 Tabel IV.4 Komposisi bahan dan massa lampu pijar 49 Tabel IV.5 Hasil identifikasi komponen lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.6 Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.7 51 51 Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis compact 53 Tabel IV.8 Hasil karakterisasi flourescent jenis compact 54 Tabel IV.9 Komposisi bahan dan massa komponen elektronik Pada sampel lampu flourescent jenis compact 56 Tabel IV.10 Hasil karakterisasi sampah lampu merkuri 57 Tabel IV.11 Komposisi bahan dan massa pada sampel lampu merkuri 57 Tabel IV.12 Total massa komposisi sampel lampu listrik 60 Tabel IV.13 Hasil uji TCLP pada lampu pijar, lampu flourescent dan lampu merkuri 57 xv DAFTAR ISTILAH IV.1. Pengumpulan sampel lampu IV.2 Penanganan dan identifikasi komposisi sampah lampu IV.2.1 Penanganan sampah lampu IV.2.2 Identifikasi komposisi sampah lampu IV.3. Analisa komposisi sampah lampu listrik IV.5. Potensi daur ulang sampah lampu listrik IV.6. Potensi Bahaya sampah lampu listrik Tabel IV.1. Sumber sampel sampah lampu listrik Tabel IV.2. Komponen elektronik dan fungsinya Tabel IV.3 Hasil identifikasi komposisi lampu pijar Tabel IV.4. Komposisi bahan dan massa lampu pijar Tabel IV.5. Hasil identifikasi komponen lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.6. Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis pipa Tabel IV.7. Komposisi bahan pada sampel lampu flourescent jenis compact Tabel IV.8 Hasil karakterisasi flourescent jenis compact Tabel IV.9. Komposisi bahan dan massa komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact Tabel IV.10 Hasil karakterisasi sampah lampu merkuri Tabel IV.11. Komposisi bahan dan massa pada sampel lampu merkuri Tabel IV.12 Total massa komposisi sampel lampu listrik Tabel IV.13. Hasil uji TCLP pada lampu pijar, lampu flourescent dan lampu merkuri Gambar IV.1. massa rata-rata lampu pijar Gambar IV.2. Massa logam dan non logam pada lampu pijar Gambar IV.3 Massa rata-rata sebuah sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.5. Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.6. Massa logam dan non logam sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.7 Massa rata-rata sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.8. Grafik massa total bahan komponen elektronik pada sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.9. Massa bahan baik logam maupun non logam pada sampel lampu merkuri Gambar IV.10. Massa komposisi bahan pada 3 buah sampel lampu merkuri Gambar IV.11. Persentasi komposisi bahan pada sampel lampu pijar xvi Gambar IV.12. Persentasi komposisi bahan pada lampu flourescent jenis pipa Gambar IV.13. Persentasi komposisi bahan pada 27 sampel lampu flourescent jenis compact Gambar IV.14. Persentasi komposisi bahan pada 3 buah sampel lampu merkuri Gambar IV.13. Bagan alir perlakuan masyarakat dan pelaku daur ulang setelah lampu xvii
