## Penilaian Dampak Lingkungan Waste Water Treatment Plant (WWTP) pada PLTGU Menggunakan Pendekatan Life Cycle Assesment (LCA)
Shafa’ul Mufidah 1 , Restu Hikmah Ayu Murti 2*
1 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
* Correspondence author: restu.hikmah.tl@upnjatim.ac.id ; Telp: 082233279334 Received: 21 March 2023; Accepted: 30 March 2024; Published: 31 March 2024

## Abstract
PT. PLN Nusantara Power  Unit  Pembangkitan Gresik is  a company engaged in  generating electricity which will later be distributed to Java - Bali. The results of the electricity generation process  produce waste  water with an average of  171.38 m 3 per day.  Life Cycle Assessment (LCA)  is  a  method  for  analyzing  environmental  burdens  at  all  stages  in  the  life  cycle  of  a product  starting  from  resource  extraction,  the  production  process,  the  product  itself,  and product consumption until the product is discarded. This research will focus on the waste water treatment installation at PT PLN Nusantara Power Unit Pembangkitan Gresik which processes various  waste  water  sources,  blow  down  tank  waste  water,  sampling  rack  waste  water,  pit drain waste water, laboratory waste water and resin regeneration waste water. with the aim of adjusting the quality standard parameters before being distributed to sea in accordance with Law Number 3 of 2014. In this research, an environmental impact assessment was carried out at  WWTP  PT.  PLN  Nusantara  Power  Unit  Pembangkitan  Gresik  to  determine  the environmental impacts produced using openLCA software. The impact analysis was carried out using the Impact 2002+ method with the analysis results showing that the three biggest impacts on WWTP were non-renewable energy, aquatic ecotoxity and ionizing radiation and the  sludge  enrichment  tank  and  sludge  storage  process  units  had  the  lowest  impact  in  the analysis carried out.
Keywords: Waste  Water  Treatment  Plant;  Environmental  Impact  Analysis;  Life  Cycle Assesment (LCA)

## Abstrak
PT.  PLN  Nusantara  Power  Unit  Pembangkitan  Gresik  adalah  perusahaan  yang  bergerak  di bidang  pembangkit  listrik  dengan  distribusi  wilayah  Jawa  –  Bali,  hasil  dari  proses pembangkitan  listrik  itu  menghasilkan  air  limbah  dengan  rata  rata  sebesar  171,38 m 3 perharinya. Life Cycle Assesment (LCA) adalah metode untuk menganalisis beban lingkungan di semua tahapan dalam siklus hidup dari produk dimulai dari ekstraksi sumber daya, proses produksi, produk itu sendiri, dan konsumsi produk sampai produk itu dibuang. Penelitian ini akan  berfokus  pada  instalasi  pengolahan  air  limbah  di  PT  PLN  Nusantara  Power  Unit Pembangkitan Gresik yang mengolah dari berbagai macam sumber air limbah diantaranya air limbah blow down tank , air limbah sampling rack , air limbah pit drain , air limbah laboratorium dan air limbah regenerasi resin dengan tujuan untuk menyesuaikan parameter baku mutunya sebelum  disalurkan  ke  badan  air  yang  sesuai  dengan  Peraturan  Undang-Undang  Nomor  3
Tahun 2014.  Pada penelitian ini, penilaian dampak lingkungan dilakukan pada WWTP PT. PLN Nusantara Power Unit Pembangkitan Gresik untuk mengetahui dampak lingkungan yang dihasilkan  menggunakan  software openLCA .  Analisis  dampak  dilakukan  dengan  metode Impact 2002+ dengan hasil analisis didapatkan tiga dampak terbesar pada WWTP yaitu non renewable  energy,  aquatic  ecotoxity dan ionizing  radiation dan  pada  unit  proses sludge enrichment tank dan sludge storage memiliki dampak terendah dalam analisa yang dilakukan. Kata  kunci: Analisis  Dampak  Lingkungan;  Waste  Water  Treatment  Plant; Life  Cycle Assesment (LCA);

## 1. Pendahuluan
PT. PLN Nusantara Power Unit Pembangkitan Gresik adalah perusahaan yang bergerak di  bidang  pembangkit  listrik  dengan  distribusi  wilayah  Jawa  –  Bali,  hasil  dari  proses pembangkitan  listrik  itu  menghasilkan  air  limbah  dengan  rata  rata  sebesar  171,  38  m 3 perharinya. Limbah yang telah dihasilkan oleh suatu sektor industri tidak dapat dibuang begitu saja pada badan air. Pada setiap industri diwajibkan untuk melakukan pengolahan air limbah yang  diatur  terkait  sara  dan  prasaran  pada  Undang-Undang  Nomor  3  Tahun  2014.  Instalasi pengolahan air limbah di PT PLN Nusantara Power Unit Pembangkitan Gresik ini mengolah dari berbagai macam sumber air limbah yaitu air limbah blow down tank sebanyak 100 m 3 /hari, air limbah sampling rack 14 m 3 /hari, air limbah pit drain 9 m 3 /hari, air limbah laboratorium 1 m 3 /hari dan air limbah regenerasi resin sebanyak 47 m 3 /hari dengan tujuan untuk menyesuaikan parameter baku mutunya sebelum disalurkan ke badan air.
Pada  proses  pengoperasian  pengolahan  limbah  tersebut  terdapat  dampak  yang dihasilkan seperti emisi gas rumah kaca, dll. Pengolahan air limbah melepaskan emisi berupa gas metana (CH 4 ), karbon dioksida (CO 2 ) dan dinitrogen oksida (N 2 O) (1). Berdasarkan pada emisi yang dihasilkan maka diperlukan konsep pendekatan yang dapat mengidentifikasi dan menganalisis  dampak  lingkungan  yang  dihasilkan  dari  pengolahan  tersebut  dengan menggunakan metode Life Cycle Assesment (LCA) (2). Life Cycle Assesment (LCA) adalah metode untuk menganalisis beban lingkungan di semua tahapan dalam siklus hidup dari produk dimulai dari ekstraksi sumber daya, proses produksi, produk itu sendiri, dan konsumsi produk sampai  produk  itu  dibuang  (3).  Tujuan  dilakukannya  LCA  yaitu  untuk  mengetahui  dampak proses  pengolahan  air  limbah  terhadap  emisi  gas  rumah  kaca  dan  tindakan  yang  dapat dilakukan untuk mengurangi potensi emisi gas rumah kaca tersebut.
Pendekatan LCA pada sistem pengolahan air telah banyak dilakukan dalam penelitian terkini  karena  pendekatannya  yang  holistik  (4).  Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  dengan menggunakan  pendekatan  LCA  untuk  air  limbah.  Salah  satu  penelitian  terbaru  adalah membandingkan teknik pengolahan air limbah yang berbeda: aerobic dan anaerobik, kimia dan
gabungan  antara  kimia  dan  biologis  (5).  Pada  penelitian  ini,  penilaian  dampak  lingkungan dilakukan  pada  WWTP  PT.  PLN  Nusantara  Power  Unit  Pembangkitan  Gresik  untuk mengetahui dampak lingkungan yang dihasilkan.

## 2. Metode
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisis  dampak  lingkungan  yang  terjadi  pada proses  pengolahan  air  limbah.  Terdapat  dua  tahapan  dalam  penelitian;  pertama,  tahap pengumpulan data yang dilakukan selama 12 – 16 Februari 2023. Untuk mengetahui data input dan output dari  setiap  proses  dilakukan  wawancara  dengan  operator  di  pengolahan  limbah tersebut dalam pengumpulan data berupa air limbah yang dihasilkan, konsumsi energi listrik, dan penggunaan bahan kimia dan bahan bakar yang digunakan selama operasional. Salah satu metode  analisis  yang  dapat  dilakukan  adalah  metode  analisis Life  Cycle  Assesment (LCA). Penetapan Life Cycle Assesment (LCA) sebagai standar instrumen yang dapat digunakan untuk analisis dampak lingkungan telah diatur dalam ISO 14040. Kedua, tahap pemrosesan data ini menggunakan software openLCA dengan mengidentifikasi dampak yang ada pada setiap unit proses pengolahan air limbah dan penentuan dampak yang dihasilkan dan yang setelahnya akan diberikan  rekomendasi  untuk  mengurangi  dampak  lingkungan  pada  proses  pengolahan  air limbah (6).
Penentuan  dampak  lingkungan  terdapat  beberapa  tahapan  yaitu characterization, normalization,  weighting dan single  score . Characterization adalah  cara  untuk membandingkan  langsung  hasil Life  Cycle  Inventory (LCI)  pada  setiap  kategori. Normalization didapatkan  dari  perhitungan  dengan  membagi  hasil characterization dengan nilai normalization .  W eighting didapatkan  dari  perhitungan  dengan  mengalikan  hasil normalisasi  dengan  faktor  bobot  (7).  Penelitian  ini  menggunakan  metode Impact  2002+ dikarenakan  menyesuaikan  kondisi  lapangan  yang  ada  dan  merupakan  metode  paling  baru. Batasan  sistem  pada  penelitian  LCA  ini  dilakukan  pada  lingkup Gate  to  Gate yang  berarti analisa dilakukan terbatas pada proses produksi air bersih pada saat WWTP beroperasi. Pada metode Impact  2002+ memiliki  15  kategori  dampak  diantaranya respiratory  inorganics, aquatic ecotoxicity, terrestrial acid/nutri, non renewable energy, global warming, respiratory organics,  non-carsinogens,  carcinogens,  terresial  ecotoxicity,  land  occupation,  mineral extraction, aquatic eutrophication, ozone layer depletion , dan ionizing radiation (8).

## 3. Hasil Penelitian dan Pembahasan

## 3.1. Pengolahan data Life Cycle Assesment (LCA) dengan software openLCA
Analisis Life Cycle Assesment (LCA)  terdapat  beberapa  tahapan  metode  yang dilakukan  ialah goal  and  scope  definition,  inventory  analisysis  (LCI),  impact  assesment (LCIA) , dan interpretation .

## 3.1.1. Penentuan Goal and Scope
Penelitian yang dilakukan menganalisis waste water treatment plant (WWTP) yang terdiri dari beberapa unit meliputi waste water storage plant, unit neutralizing pit, pH control dan oxidation  pit,  mixng  pit,  coagulant dan sedimentation  tank,  sludge  enrichment  tank,  sludge storage pond, clear water pit, filter tank, neutralizing pit, purified waste water pit, laut.
Gambar 1. Alur Proses WWTP PLTGU PT PLN Nusantara Power UP Gresik ( Sumber : Hasil Analisis Peneliti, 2024)
Konsumsi energi pada setiap unit proses berbeda beda menyesuaikan dengan penggunaan pompa air, pompa dosing pump, dan blower yang berbeda di setiap unit proses.

## 3.1.2 Tahapan Life Cycle Inventory (LCI)
Pada  tahap  LCI  ini  data  yang  telah  didapatkan  akan  dikumpulkan  dan  dianalisis menggunakan software untuk  menganalisis  dampak  lingkungan  yang  terjadi  selama  proses
pengolahan air limbah. Proses mengidentifikasi penggunaan bahan material (raw material) dari output dan input setiap  unit proses  pengolahan  untuk  menghasilkan produk termasuk bahan primer atau sekunder.
Tabel 1. Inventarisasi Data WWTP PLTGU
Proses Input Jumlah Satuan Waste Water Storage Pond Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 57,20 kWh Unit Neutralizing Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 13,20 kWh pH Control and Oxidation Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 3,46 kWh HCl 3,16 kg NaOH 3,24 kg Mixing Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 1,00 kWh PAC (Poly Alumunium Chloride) 0,08 kg Floculant (Polyachrilamide) 0,04 kg Coagulant dan Sedimentation Tank Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 1,67 kWh Clear Water Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 0,00 kWh Filter Tank Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 27,50 kWh Neutralizing Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 4,56 kWh HCl 3,16 kg NaOH 3,24 kg Purified Wastewater Pit Air Limbah 171,38 m 3 Listrik 11,00 kWh Sludge Enrichment Tank Sludge 7,00 kg Listrik 1,70 kWh Sludge Storage Pond Sludge 7,00 kg Listrik 1,10 kWh ( Sumber : Hasil Analisis Peneliti, 2024)

## 3.1.3 Life Cycle Impact Assesment (LCIA)
LCIA  adalah  proses  yang  bertujuan  untuk  memahami  dan  mengevaluasi  besarnya dampak lingkungan untuk sistem produk di sepanjang proses pengolahan tersebut, berdasarkan data  data  yang  telah  di  didapat  pada Life  Cycle  Inventory (LCI).  Pada  tahap  LCIA  dibagi menjadi beberapa tahap yakni characterization, normalization, weighting, dan single score .
Gambar 2. Grafik Hasil Perbandingan Dampak Characterization
Nilai characterization merupakan  hasil  nilai  gabungan  dari  berbagai  dampak lingkungan terhadap berbagai aspek ke dalam beberapa indikator tertentu. Nilai ini merupakan nilai kontribusi relatif dari berbagai aspek ke dalam kategori dampak lingkungan, seperti emisi gas rumah kaca, penggunaan lahan, konsumsi air, atau pencemaran udara. Dalam proses ini, data awal tentang emisi dan penggunaan sumber daya dihubungkan dengan indikator dampak tertentu, seperti dampak terhadap perubahan iklim, degradasi lahan, atau pencemaran udara.
Gambar 3. Grafik Hasil Perbandingan Dampak Normalization
Normalisasi  adalah  tahap  dalam  LCA  di  mana  nilai-nilai  karakterisasi  yang  telah dihitung  dinormalisasi  untuk  memfasilitasi  perbandingan  antar  produk  atau  proses  yang berbeda.  Ini  dilakukan  dengan  mengonversi  nilai  karakterisasi  ke  dalam  satuan  umum  atau satuan tertentu yang memungkinkan perbandingan yang lebih mudah.
Gambar 4. Grafik Hasil Perbandingan Dampak Weighting
Berdasarkan hasil LCIA proses pengolahan air limbah di PT PLN Nusantara Power UP Gresik menghasilkan dampak lingkungan yang cukup signifikan. Pada grafik di atas yang telah ditampilkan  bahwa  dampak  terbesar  ada  pada non  renewable  energy,  aquatic  ecotoxity dan ionizing radiation .
Non Renewable Energy
Gambar 5. Perbandingan Dampak Non Renewable Energy Tiap Proses
Non renewable energy atau energi yang tidak dapat diperbaruhi contohnya batu bara, gas, minyak bumi, dan uranum. Berdasarkan hasil grafik tersebut menunjukkan rata rata nilai pada  setiap  proses  sebesar  4.51E+11  MJ  primary.  Penggunaan  listrik  terbesar  terjadi  pada waste  water  storage  plant,  unit  neutralizing  pit,  pH  control dan oxidation  pit,  mixng  pit, coagulant dan sedimentation tank , clear water pit, filter tank, neutralizing pit, purified waste water pit. Nilai non renewable energy terkecil terdapat pada unit proses sludge enrichment tank dikarenakan pada unit tersebut tidak menggunakan input listrik. Dampak non renewable energy ini  berasal  dari  penggunaan  listrik  sebagai  penggerak  pompa  dan dosing  pump pada setiap unit proses pengolahan air limbah.

## Aquatic Ecotoxicity
Gambar 6. Perbandingan Dampak Aquatic Ecotoxicity Tiap Proses
Aquatic ecotoxicity adalah indikator yang mengacu pada dampak ekosistem air tawar, sebagai  hasil emisi  dari zat  beracun ke udara, air dan tanah.  Dampak Aquatic ecotoxicity di nilai  berdasarkan  bahan  kimia  yang  mengalami  proses  degradasi  yang  dapat  menghasilkan metabolit  beracun,  yang  berpotensi  terakumulasi  secara  biologis  dan  mengalami biomagnifikasi pada spesies dengan tingkat trofik yang lebih tinggi (9). Beberapa dari zat-zat ini  dapat  sangat  aktif  merusak  lingkungan  secara  biologis,  termasuk,  misalnya,  pestisida, biosida, obat-obatan, dan logam (10). Pada penelitian ini potensi dampak Aquatic ecotoxicity digambarkan dalam grafik (gambar 6). Aquatic ecotoxicity dianalisa pada setiap proses WWTP, hasil penilaian pada semua proses WWTP (kecuali pada sludge enrichment tank dan sludge storage pond)  memiliki nilai diatas 1,00E+11. Pada unit sludge enrichment tank dan sludge storage  pond memiliki  nilai  yang  relatif  rendah  karena  proses  pada  unit  tersebut  tidak menggunakan  tambahan  bahan  kimia,  sehingga  dampak  pada Aquatic  ecotoxicity menjadi relative rendah.
Ionizing Radiation
Gambar 7. Perbandingan Dampak Ionizing Radiation Tiap Proses
Besaran  dampak Ionizing  Radiation dinilai  berdasarkan  dampak  terhadap  kesehatan manusia.  Kategori  dampak  ini  diberikan  untuk  emisi  ke  air  dan  udara. Ionizing  Radiation didefinisikan  sebagai  energi  yang  dipancarkan  oleh  atom  yang  dapat  bergerak  sebagai gelombang  elektromagnetik  (seperti  gamma  frekuensi  tinggi  dan  sinar-x)  atau  sebagai  sub- atom partikel (seperti partikel alfa, partikel beta dan neutron) (10). Ionizing Radiation potensi bahaya  kesehatan  seperti  luka  bakar  pada  kulit,  kerusakan  materi  genetik  (DNA)  atau  akut sindrom  radiasi.  LCA  mempertimbangkan  radiasi  emisi  dalam  kondisi  kerja  normal  (yaitu, tidak ada  kecelakaan dalam  salah satu  proses mulai dari manufaktur hingga menggunakan). Potensi  dampak  terhadap  kesehatan  manusia  akibat  paparan  berbagai  radiasi  pengion direpresentasikan sebagai kilo Becquerel uranium 235 (kbq persamaan U235).
Nilai Ionizing  Radiation pada sludge  enrichment  tank dan sludge  storage  pond memiliki nilai terendah bila dibandingkan dengan unit proses lain (± 1,00E+2 kbq U235) hal ini disebabkan pada unit proses tersebut memiliki tingkat konsumsi energy yang cukup rendah dan juga pada proses tersebut tidak menggunakan bahan kimia tambahan .

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  analisis pengolahan air limbah di  PT PLN Nusantara Power UP  Gresik yang  dilakukan  dapat  disumpukan  bahwa  analisis  yang  dilakukan  dengan  menggunakan metode Impact 2002+ ini berfokus pada dampak lingkungan non renewable energy, aquatic ecotoxity dan ionizing radiation. Pada unit proses sludge enrichment tank dan sludge storage pond memiliki dampak terendah dalam analisa yang dilakukan.
Berdasarkan dampak lingkungan yang terbesar rekomendasi alternatif perbaikan yang dapat  diberikan  antara  lain  dengan  menggunakan  bahan  bakar  yang  dapat  diperbaharui  dan
mudah untuk beregenerasi, contohnya memanfaatkan sinar matahari melalui panel surya untuk mengubahnya menjadi energi alternatif.

## Daftar Pustaka
1. Campos, J. L., Valenzuela-Heredia, D., Pedrouso, A., Val Del Río, A., Belmonte, M., & Mosquera-Corral, A.. Greenhouse Gases Emissions from Wastewater Treatment Plants: Minimization, Treatment, and Prevention. Journal of Chemistry 2016 . Available from : https://doi.org/10.1155/2016/3796352
2. Raghuvanshi, S., Bhakar, V., Sowmya, C., & Sangwan, K. S. Waste Water Treatment Plant Life Cycle Assessment: Treatment Process to Reuse of Water. Procedia CIRP 2017 , (61) ,
(hlm. 761–766). Available from :
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.11.170
3. Brujin, H. de, Duin, R. van, & Hujibregts, M. A. J. Handbook on Life Cycle Assesment . 2002.
4. Li, Y., Luo, X., Huang, X., Wang, D., & Zhang, W. Life Cycle Assessment of a municipal wastewater treatment plant: a case study in Suzhou, China. Journal of Cleaner Production . 2013 , (57) , (
hlm.
221–227). Available
from :
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.05.035
5. Niero,  M.,  Pizzol,  M.,  Bruun,  H.,  &  Thomsen,  M.  (2014).  Comparative  life  cycle assessment  of  wastewater  treatment  in  Denmark  including  sensitivity  and  uncertainty analysis. Journal  of  Cleaner  Production 2014 ,  ( 68) ,  (hlm.  25–35).  Available  from  : https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.12.051
6. Devi, S. A., Mirwan, M., Lingkungan, T., Teknik, F., Veteran, U., & Timur, J. INSOLOGI: Jurnal Sains dan Teknologi Analisis Life Cycle Assessment (LCA) pada Proses Produksi Pupuk ZA II Menggunakan Metode Recipe 2016. Media Cetak 2023 , 2(3) , (hlm. 620– 632). https://doi.org/10.55123/insologi.v2i3.2074
7. Effendi, A., & Ciptomulyono, U. (2015). Implementasi Life Cycle Assessment (LCA) dan Analytical  Network  Process  (ANP)  Untuk  Manajemen  Lingkungan  Pada  PT.  Charoen Pokphand - Krian. Jurnal Teknik ITS 2015 , 1(1) , (hlm. 1–6).
8. Acero, A. P., Rodríguez, C., & CirothAndreas. (2016). LCIA methods: Impact assessment methods in life cycle assessment and their impact categories. GreenDelta , February 2014 , 2016 , (hlm. 1–23).
9. Fleeger, J. W., Carman, K. R., & Nisbet, R. M. Indirect effects of contaminants in aquatic ecosystems. The  Science  of  the  Total  Environment 2003,  317(1–3) ,  (hlm.  207–233). https://doi.org/10.1016/S0048-9697(03)00141-4
10. Golsteijn, L., Hendriks, H. W. M., van Zelm, R., Ragas, A. M. J., & Huijbregts, M. A. J. (2012). Do interspecies correlation estimations increase the reliability of toxicity  estimates for  wildlife? Ecotoxicology  and  Environmental  Safety  2012 , 80 ,  (hlm.  238–243). https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2012.03.005