Penilaian Teknologi Penolahan Limbah Cair dengan Metode ANP-TOPSIS di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu

PENILAIAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

DENGAN METODE ANP-TOPSIS DI PT. PERKEBUNAN

NUSANTARA IV KEBUN PABATU

T U G A S S A R J A N A

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh ELFA EMILA

110403124

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih Karunia-Nya serta kemurahan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa Teknik Industri untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

Penulis melaksanakan Tugas Sarjana di PT. Perkebunan Nusantara IV kebun Pabatu yang bergerak dalam bidang produksi minyak kelapa sawit. Tugas Sarjana ini berjudul “Penilaian Teknologi Penolahan Limbah Cair dengan Metode ANP-TOPSIS”.

Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, penulis menerima secara terbuka setiap kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak untuk perbaikan tulisan ini.

Medan, 2015

Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Allah SWT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini.

Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M. Sc selaku koordinator tugas akhir yang sudah memberikan pelatihan penulisan pra proposal tugas akhir dan memberikan arahan dalam pemilihan judul tugas akhir.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku koordinator bidang manajemen yang memberikan arahan terhadap judul tugas akhir ini.

4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku dosen pembimbing I yang banyak meluangkan waktu, memberikan ilmu dan saran untuk penulisan proposal tugas akhir ini.

5. Bapak Aulia Ishak, ST, MT selaku dosen pembimbing II yang sudah banyak memberikan saran dan arahan terkait judul dan isi proposal tugas akhir.

6. Bapak Ansori Lubis, selaku peneliti di Pusat Penelitian Kelapa Sawit yang telah memberikan bimbingan dan araahan dalam pengerjaan tugas sarjana ini. 7. Kedua orangtua tercinta, m. Akhyar Parinduri dan Sari Amelia Nasution yang

tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril, doa, maupun materil sehingga tugas sarjana ini dapat diselesaikan.

8. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini.

9. Staff pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma, dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam keperluan administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.

10. Kedua saudara tercinta Putri Malida dan Arlia yang selalu memberikan dukungan dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana. 11. Teman-teman seperjuangan penelitian tugas sarjana: Amanda Kwayyis dan

Ibnu Harto Lubro.

12. Sahabat-sahabat Buddies yang telah memebrikan dukungan, Icha, Rizka, Shanny, Aida, Soraya, Mustafid, Gusti, Baim, Taufiq, Eky, Cating, Pem. 13. Sahabat-sahabat Cookies, Dian, Ila, Manda, Ifa, Oyen, dan Yessi.

14. Seluruh rekan Asisten di Laboratorium Proses Manufaktur, Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, USU: Bang Wahyu, Bang Sofyan, Bang Danu, Bang Fajar, Kak Nadia, Kak Rini, Bang Yusuf, Bang Edgard, Anggi, Dicki, Fadlik, Awal., Rozak, Angel, dan Gomal.

15. Seluruh teman-teman angkatan 2011 (GIELAS) serta abang kakak senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan banyak masukan kepada penulis.

Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua

Medan, 2015

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xx

DAFTAR LAMPIRAN ... xxi

ABSTRAK ... xxii

I PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang... I-1 1.2. Perumusan Masalah ... I-5 1.3. Tujuan dan Manfaat ... I-6 1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian ... I-6 1.5. Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir ... I-7

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1 2.1. Sejarah Perusahaan ... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. lokasi Perusahaan ... II-2 2.4. Sistem Pemasaran ... II-3 2.5. Dampak Sosial, Ekonomi, dan Kesehatan Masyarakat ... II-4 2.6. Struktur Organisasi Perusahaan ... II-5 2.7. Proses Produksi ... II-8 2.7.1. Standar Mutu Bahan Baku dan Produk ... II-8 2.7.1.1. Standar Mutu Bahan Baku ... II-8 2.7.1.2. Standar Mutu Produk ... II-9 2.7.2. Bahan-bahan yang Digunakan ... II-10 2.7.2.1. Bahan Baku ... II-10 2.7.2.2. Bahan Penolong ... II-11 2.7.2.3. Bahan Tambahan ... II-12 2.7.3. Uraian Proses Produksi... II-12 2.8. Stasiun Pengolahan Limbah Cair ... II-22

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

III LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Limbah Kelapa Sawit……… III-1 3.1.1. Limbah Padat kelapa Sawit ... III-2 3.1.2. Limbah Cair kelapa Sawit ... III-2 3.2. Karakteristik Limbah Kelapa Sawit ... III-4 3.3. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Kelapa Sawit………... III-6 3.3.1. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Padat ... III-6 3.3.2. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Cair ... III-9 3.3.2.1.Sistem Kolam ... III-9 3.3.2.2.Sistem RANUT ... III-11 3.3.2.3.Sistem Kompos ... III-12 3.4. Analytic Network Process (ANP) ... III-15 3.4.1. Langkah-langkah Pengerjaan ANP... III-21 3.5. Metode TOPSIS... III-23 3.5.1. Definisi TOPSIS ... III-23 3.5.2. Kelebihan dan Kekurangan Metode TOPSIS ... III-24 3.5.3. Langkah-langkah dalam Metode TOPSIS ... III-27 3.6. Penilaian Survei ... III-29 3.7. Teknik Sampling ... III-30 3.7.1. Probability Sampling ... III-31

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

3.7.2. Nonprobability Sampling ... III-36

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1 4.2. Sifat Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-1 4.4. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-2 4.5. Identifikasi Variabel Penelitian ... IV-4 4.5.1. Variabel Independen ... IV-4 4.5.2. Variabel Dependen ... IV-4 4.6. Instrumen Penelitian ... IV-4 4.7. Prosedur Penelitian ... IV-5

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Tahap Penentuan Kriteria dan Subkriteria ... V-1 5.1.2. Tahap Penentuan Struktur Jaringan (Network) ... V-3 5.1.3. Data Penilaian Tingkat Kepentingan dan

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.2. Pengolahan Data ... V-34 5.2.1 Pengolahan Data ANP ... V-34

5.2.1.1.Perhitungan Rata-Rata Pembobotan untuk Masing-masing Elemen dan Unsur ... V-34 5.2.1.2.Perhitungan Bobot Parsial dan Konsistensi

Matriks ... V-42 5.2.1.3.Pembuatan Supermatrix Analytic Network

Process (ANP) ... V-59 5.2.2. Pengolahan Data TOPSIS ... V-64 5.2.2.1.Normalisasi Matiks ... V-64 5.2.2.2.Normalisasi Matiks Terbobot ... V-66 5.2.2.3.matriks Solusi Ideal Positif dan Negatif ... V-68 5.2.2.4.Jarak Antara Alternatif dengan Matriks Solusi

Ideal Positif dan Negatif ... V-70 5.2.2.5.Nilai Preferensi Alternatif... V-72

VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1 Analisis Hasil Analytic network Process (ANP) ... VI-1 6.1.1. Analisis Hubungan Antar Kriteria ... VI-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

6.1.2. Analisis Hasil Supermatrix ... VI-2 6.1.2.1.Analisis Unweight Supermatrix ... VI-2 6.1.2.2.Analisis Weight Supermatrix ... VI-2 6.1.2.3.Analisis Limiting Supermatrix ... VI-2 6.1.2. Analisis Hasil Pembobotan ANP ... VI-4 6.1 Analisis Hasil TOPSIS ... VI-4

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1 Kesimpulan ... VII-1 7.2 Saran ... VII-1

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN 1.1. Jumlah Pabrik Kelapa Sawit di Indonesia ... I-2 1.2. Jumlah Industri Penolahan Kelapa Sawit di Sumatera ... I-3 2.1. Standar Kualitas Minyak Kalapa Sawit dan Minyak Inti Sawit ... II-9 2.2. Parameter Penanganan Limbah... II-23 2.3. Jenis-Jenis Bahan Tambahan ... II-27 2.4. Jenis-Jenis Bahan Penolong ... II-28 3.1. Jenis, Potensi, dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Kelapa Sawit ... III-2 3.2. Komposisi Jumlah Air Limbah PKS dari 1 Ton CPO ... III-4 3.3. Kualitas Limbah Cair PKS... III-5 3.4. Kandungan Hara Limbah Padat Kelapa Sawit ... III-5 3.5. Kandungan Tandan Kosong, Serat, dan angkang ... III-6 3.5. Dasar Perbandingan Kriteria ... III-21 5.1. Kriteria dan Subkriteria Terpilih Penilaian Teknologi Pengolahan

Limbah Cair ... V-1 5.2. Hubungan Antar Subkriteria ... V-4 5.3. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Cluster ... V-7 5.4. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

Perfotmance ... V-8 5.5. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.6. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

SDM ... V-9 5.7. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria terhadap

Durrability ... V-10 5.8. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-11 5.9. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kompos ... V-12 5.10. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kompos ... V-13 5.11. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kolam ... V-14 5.12. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kolam ... V-15 5.13. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kolam ... V-16 5.14. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem RANUT ... V-17 5.15. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.16. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-19 5.17. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Instalasi ... V-20 5.18. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Maintenance ... V-21 5.19. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya Operasional ... V-22 5.20. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Biaya SDM... V-23 5.21. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Nilai Mutu Limbah ... V-24 5.22. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Kadar Lumput ... V-25 5.23. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Tingkat Emisi ... V-26 5.24. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Performance ... V-27 5.25. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.26. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

SDM ... V-29 5.27. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Luas Area ... V-30 5.28. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

Durrability ... V-31 5.29. Matriks Perbandingan Berpasangan antar Alternatif pada

User Friendly ... V-32 5.30. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Cluster ... V-33 5.31. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Perfotmance ... V-34 5.32. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Maintenance ... V-34 5.33. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

SDM ... V-34 5.34. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria terhadap

Durrability ... V-35 5.35. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-35 5.36. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.37. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kompos ... V-36 5.38. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kolam ... V-37 5.39. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kolam ... V-37 5.40. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kolam ... V-38 5.41. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Ekonomi terhadap Sistem RANUT ... V-38 5.42. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Lingkungan terhadap Sistem RANUT... V-39 5.43. Perhitungan Rata-Rata Geometrik antar Subkriteria pada

Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-39 5.44. Perhitungan Rata-Rata eometrik antar Alternatif ... V-40 5.45. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Cluster ... V-43 5.46. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Subkriteria terhadap Perfotmance ... V-45 5.47. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.48. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Subkriteria terhadap SDM ... V-46 5.49. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris antar

Subkriteria terhadap Durrability ... V-46 5.50. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kompos ... V-47 5.51. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kompos ... V-47 5.52. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kompos ... V-48 5.53. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem Kolam ... V-48 5.54. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Lingkungan terhadap Sistem Kolam ... V-49 5.55. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Teknologi terhadap Sistem Kolam ... V-49 5.56. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Ekonomi terhadap Sistem RANUT ... V-50 5.57. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.58. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Aspek Teknologi terhadap Sistem RANUT ... V-51 5.59. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Instalasi ... V-51 5.60. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Maintenance ... V-52 5.61. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya Operasional ... V-52 5.62. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Biaya SDM... V-53 5.63. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Nilai Mutu Limbah ... V-53 5.64. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Kadar Lumput ... V-54 5.65. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Tingkat Emisi ... V-54 5.66. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Performance ... V-55 5.67. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN 5.68. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

SDM ... V-56 5.69. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Luas Area ... V-56 5.70. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

Durrability ... V-57 5.71. Rekapitulasi Matriks Normalisasi dan Bobot Setiap Baris

User Friendly ... V-57 5.72. Unweight Supermatrix ... V-59 5.73. Unweight Supermatrix ... V-60 5.74. Limiting Supermatrix ... V-61 5.75. Bobot Kriteria ... V-62 5.76. Tabulasi Ranking Alternatif Teknologi Pengolahan Limbah Cair V-63 5.77. Penilaian Rata-Rata Geometrik ... V-65 5.78. Matriks Ternormalisasi Terbobot ... V-68 5.79. Rekapitulasi Solusi Ideal Positif dan Solusi Ideal Negatif ... V-71 5.80. Jarak Nilai Terbobot D+ ... V-72 5.81. Jarak Nilai Terbobot D- ... V-73 5.82. Preferensi Tiap-tiap Alternatif ... V-74 5.83. Urutan Pengerjaan Order dengan Metode TOPSIS ... V-75 6.1. Urutan Bobot Subkriteria ... VI-3

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

1.1. Produksi Minyak Sawit Global 2012/2013 ... I-1 1.2. Perkebunan Kelapa Sawit di Area Sumatera ... I-2 2.1. Struktur Organisasi PTN IV Kebun Pabatu ... II-7 2.2. Stasiun Penumpukan dan Pemindahan Buah ... II-13 2.3. Stasiun Perebusan ... II-14 2.4. Stasiun Penebah ... II-15 2.5. Stasiun Pengempaan ... II-17 2.6. Stasiun Pemurnian Minyak ... II-18 2.7. Oil Pulifier ... II-20 2.8. Blok Diagram Proses Pengolahan kelapa Sawit ... II-22 3.1. Uraian Limbah berdasarkan Urutan proses ... III-1 3.2. Alur Proses Pengolahan dengan Sistem Kolam ... III-9 3.3. Proses Pengolahan dengan Sistem Kompos ... III-14 3.4. Perbedaan Hirarki dan Jaringan (Network) ... III-16 4.1. Tahap dalam Penilaian Teknologi Pengolahan Limbah Cair . IV-2 4.2. Kerangka Konseptual ... IV-3 4.3. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV-9 5.1. Struktur jaringan (Network) Penilaian Teknologi Pengolahan

Limbah Cair ... V-5 6.1. Perankingan Bobot Berdaarkan Metode ANP ... VI-4 6.2. Perankingan Bobot Berdaarkan Metode TOPSIS ... VI-5

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN

1 Kuesioner AHP ... L-1 2 Jawaban Responden Terhadap Pertanyaan Perbandingan

Berpasangan Kriteria ... L-2 3 Jawaban Responden Terhadap Pertanyaan Perbandingan

Berpasangan Antar Unsur Level 3 (Supplier) ... L-3 4 Form Tugas Akhir ... L-4 5 Surat Penjajakan ... L-5 6 Surat Balasan Pabrik ... L-6 7 Surat Keputusan Tentang Tugas Sarjana Mahasiswa ... L-7 8 Berita Acara Laporan Tugas Sarjana ... L-8

ABSTRAK

Pertumbuhan produksi kelapa sawit di Indonesia semakin meningkat dari tahun ketahun. Bertambahnya lahan kelapa sawit maka makin bertambahnya juga pabrik pabrik yang bergerak dalam bidang pengolahan buah kelapa sawit. Dalam pengolahan kelapa sawit, tidak hanya Crude Palm Oil (CPO) dan Palm Kernel Oil (PKO), pabrik kelapa sawit juga menghasilkan limbah yang terdiri dari limbah padat, limbah cair, dan limbah gas. Limbah ini dapat menyebabkan dampak buruk pada lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Beberapa teknologi pengolahan limbah cair sudah diterapkan di pabrik kelapa sawit di Indonesia, tetapi belum ada penilaian teknologi pengolahan limbah cair terbaik untuk diterapkan di pabrik kelapa sawit agar tidak terjadinya dampak buruk terhadap lingkungan. Oleh karena itu, dilakukannya penilaian teknologi pengolahan limbah cair di PT. Nusantara IV Kebun Pabatu dengan menggunakan metode ANP-TOPSIS. Penilaian teknologi pengolahan limbah cair inidi lakukan dengan memberikan penilaian berdasarkan kriteria dan subkriteria yang berpengaruh terhadap teknologi pengolahan limbah cair sehingga dari hasil tersebut didapat alternatif terbaik dalam pengolahan limbah cair.

Hasil yang diperoleh dari penilaian berdasarkan metode ANP-TOPSIS ini adalah sistem RANUT yang memiliki nilai tertinggi yaitu 42% dan 0.68 diikuti dengan sistem kompos dengan persentase 37% dan 0.67, dan sistem kolam dengan persentase 21% dan 0.04.

Kata Kunci: kelapa sawit, limbah cair, teknologi pengolahan limbah cair, ANP, TOPSIS

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Salah satu kegiatan perindustrian dalam bidang pertanian adalah pengolahan kelapa sawit. Negara berkembang seperti Malaysia, Indonesia, Nigeria, dan Thailand merupakan negara terbesar dalam penyediaan minyak kelapa sawit di duna (K. Gobi, 2013)1. Terbukti bahwa dalam 20 tahun terakhir (1985-2005), pertambahan kebun kelapa sawit mencapai lima juta hektar dan juga dibuktikan oleh kontribusi minyak kelapa sawit terhadap ekspor nasional mencapai enam persen di Indonesia2. Penggunaan kelapa sawit sebagai bahan baku dalam perindustrian dapat menciptakan nilai tambah di Indonesia sebagai penghasil devisa Negara. Berdasarkan data statistik dari United State of Agriculture minyak kelapa sawit adalah pengolahan minyak nabati terbesar di dunia pada 2012/2013, terhitung untuk 55,29 juta ton dari 159,64 juta ton pengolahan minyak nabati. Produksi minyak kelapa dunia berdasarkan Negara pada tahun 2012/2013 (USDA, 2013). Grafik tersebut akan ditunjukkan pada gambar 1.1.

1

K. Gobi, V.M. Vadidelu. 2013. By-Product of Palm Oil Mill Effluent Treatment Plant – A Step Towards Sustainability . Elsevier, School of Chamical Engineering.

2 _{Subdit Pengolahan Lingkungan Direktorat Hasil Pertanian. 2006. Pedoman Pengolahan Limbah} Industri Kelapa Sawit. Ditjen PPHP, Departemen Pertanian.

Sumber : Departemen Agrikulutura Amerika Serikat (USDA)

Gambar 1.1. Produksi Minyak Sawit Global 2012/2013

Pengolahan kelapa sawit merupakan industri yang berpotensi untuk dikembangkan menjadi industri unggulan di Indonesia. Jumlah perkebunan kelapa sawit di daerah Sumatera juga semakin bertambah setiap tahunnya dapat dilihat pada grafik pada Gambar 1.2.

Sumber : Pusat Penelitian Kelapa Sawit

Gambar 1.2. Perkebunan Kelapa Sawit di Area Sumatera (dalam Ha) 52%

35% 2% 2% 2%

7%

Produksi Minyak Sawit Global

2012/2013 (Juta Ton)

Indonesia Malaysia Thailand Colombia Nigeria Lainnya

0 500000 1000000 1500000 2000000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Aceh 2. Sumatera Utara 3. Sumatera Barat 4. Riau 5. Kep. Riau 6. Jambi 7. Sumatera Selatan 8. Bangka Belitung 9. Bengkulu 10. Lampung

1980 1990 2000 2010

Seiring bertambahnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia, maka semakin bertambah pula kapasitas engolahan kelapa sawit di Indonesia ini setiap tahunnya dapat dilihan pada Tabel 1.1. dan jumlah pabik kelapa sawit di Sumatera dapat dilihat pada Tabel 1.2.

Tabel 1.1. Jumlah Kapasitas Produksi Minyak Kelapa Sawit

Tahun Kapasitas

2009 19,4 juta ton

2010 21,0 juta ton

2011 22,0 juta ton

Sumber : Pusat Penelitian Kelapa Sawit

Tabel 1.2. Jumlah Industri Pengolahan Kelapa Sawit di Sumatera

Propinsi Jumlah Industri Pengolahan Kelapa Sawit Kapasitas Produksi (ton tbs/jam)

NAD 25 980

Sumatera Utara 92 3.815

Sumatera Barat 26 1.645

Riau 140 6.660

Kepulauan Riau 1 40

Jambi 42 2.245

Sumatera Selatan 58 3.555

Bangka Belitung 16 1.235

Bengkulu 19 990

Lampung 10 375

Sumber: www.bumn.go.id

Disamping CPO (crude palm oil) sebagai pruduk utama, pengolahan kelapa sawit juga menghasilkan limbah produksi seperti limbah cair, limbah padat, dan limbah gas. Limbah cair dari produksi minyak kelapa dihasilkan dari sterilization unit, clarification unit dan hydocyclone. Limbah padat terdiri dari tandan kosong, cangkang, tempurung kelapa sawit.dan serabut. Limbah gas dan

abu dihasilkan dari pembakaran bahan bakar untuk boiler dan proses sterilization (Kardono, 2008). Meningkatnya permintaan minyak kelapa sawit telah menyebabkan kenaikan pada jumlah limbah cair (k. Gobi, 2013).

PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu bergerak dalam bidang pengolahan kelapa sawit yang menghasilkan Crude Palm Oil (CPO). PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu juga menghasilkan limbah yaitu limbah padat (tandan kosong, cangkang, tempurung kelapa sawit, serabut) limbah cair, dan limbah gas. Produksi limbah tidak dapat dihindari seiring dengan berjalannya proses pengolahan kelapa sawit yang dapat mencemari lingkungan sekitar. Limbah cair mempunyai standarisasi nilai mutu agar tidak mencemari lingkungan sekitar saat dibuang dapat dilihat pada Tabel 1.3. Untuk itu, perusahan harus menyediakan unit pengolahan limbah yang baik agar limbah tersebut tidak menimbukan penurunkan kualitas lingkungan serta hambatan pada pengolahan kelapa sawit pada masa mendatang.

Tabel 1.3. Satandarisasi nilai mutu Limbah Cair

No Kriteria Nilai Ideal Nilai dari PKS

1 BOD <= 100 mg/ L 14803 mg/ L

2 COD <= 350 mg/ L 21662 mg/ L

3 Padatan Tersuspensi <= 250 mg/ L 16192 mg/ L

4 Minyak dan Lemak <= 250 mg/ L 178 mg/ L

5 Nitrogen Total <= 50 mg/ L 33,06 mg/ L

6 Jumlah Air limbah <= 0,7 m3/ Ton TBS 0,82m3/ Ton TBS

7 Suhu 25-30 oC 81oC

8 pH 7-8 8,29

Pengolahan limbah cair dapat dilakukan dengan menerapkan berbagai teknologi dalam pengolahannya. Masing-masing teknologi memiliki kelebihan dan kelemahan. Oleh karena itu, akan dilakukan penilaian terhadap teknologi

pengolahan limbah cair dengan cara mengaplikasikan metode Multi Criteria Decision Making (MCDM).

3

Penelitian terdahulu terkait penilaian terhadap sistem pengolahan limbah cair pernah dilakukan oleh Marta Bottero (2011) yang menggunakan metode MCDM pada perusahaan yang memproduksi keju. Penggunaan metode ini menghasilkan pemilihan sistem terbaik dalam pengelolaan limbah serta dapat mengurangi dampak negatif yang disebabkan oleh limbah tersebut.

Metode yang akan diadaptasi pada penelitian ini adalah integrasi dari Analytic Network Process (ANP) dan Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS). ANP digunakan untuk menentukan bobot dari kriteria teknologi pengolahan limbah cair yang saling berhubungan sehingga membentuk jaringan. Bobot perolehan dari ANP kemudian di input sebagai bobot awal TOPSIS sebagai metode pemilihan alternatif terbaik dengan menggunakan prinsip bahwa alternatif yang terpilih harus mempunyai jarak terdekat dari solusi ideal positif dan terjauh dari solusi ideal negatif dari sudut pandang geometrik dengan menggunakan jarak Euclidean untuk menentukan kedekatan relatif dari suatu alternatif dengan solusi optimal.

3 _{Marta, B. 2011. Application of AHP and ANP for The Assesment of Different Wastewater} treathment System. Elsevier, Enviroment and geo-engineering Depatremenr.

BAB II

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan

PTPN IV Kebun Pabatu awalnya berasal dari Hak Konsensi Pabatu Gunung Hataran dan Dolok Merawan milik Handless Vereninging Amsterdam yang diambil alih dan dinasionalisasikan oleh pemerintah Indonesia dari BOCM pada tahun 1957 dengan luas areal keseluruhan saat itu 6.173,53 hektar. Sejak awal sampai tahun 1938, Kebun Pabatu adalah perkebunan tembakau yang dikonversi pihak BOCM menjadi perkebunan kelapa sawit. PTPN IVKebun Pabatu berlokasi di daerah Tebing Tinggi.

Berdasarkan pada ketetapan No: 110/-PPT/B, Menteri Dalam Negeri Cq. Direktorat Jenderal Agraria melalui surat keputusan No: 19/HGU/DA/-1976 Tanggal 26 Juni 1976, memberikan Hak Guna Usaha kepada PNP-VI atas areal seluas 5.770,07 hektar yang terdiri atas pemeriksaan yang dilakukan oleh panitia B yang menetapkan bahwa areal tersebut bebas dari penduduk rakyat. Pada tahun 2005 dan berdasarkan keputusan Kepala BPN Nasional dalam SK No. 40/HGU/BPN/2005 luas areal Kebun Pabatu menjadi 5.754,04 Hektar.

PTPN IVKebun Pabatu mempunyai dua unit pabrik yaitu pabrik pengolahan CPO (Crude Palm Oil) dan pabrik pengolahan minyak inti sawit (CPKO) yang terletak saling berdekatan sehingga memudahkan proses transportasi bahan baku. Bahan baku berupa tandan buah segar kelapa sawit

(TBS) diperoleh dari hasil perkebunan sendiri dan hasil perkebunan masyarakat sekitar daerah perkebunan PTPN IVKebun Pabatu.

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha

PTPN IV Kebun Pabatu, Tebing Tinggi adalah perusahaan yang bergerak dalam bidang pengolahan kelapa sawit menjadi CPO (Crued Palm Oil) dan PKO (Palm Kernel Oil). CPO dan PKO tersebut akan dijual kepada perusahaan yang membutuhkanbahan-bahan tersebut yang akan diolah lebih lanjut seperti PT. Musim Mas, PT. SAN – Belawan dan PT. PASIFIC PALMINDO.

2.3. Lokasi Perusahaan

PTPN IV Kebun Pabatu berjarak 7 km dari Kota Tebing Tinggi dan 87 km dari Kota Medan. PTPN IV Kebun Pabatu berada pada ketinggian 300 meter di atas permukaan laut dengan topografi bergelombang.Berdasarkan data stasiun penakar curah hujan periode s/d Juni 2013PTPN IV Kebun Pabatu memiliki curah hujan sebesar rata-rata 232 mm per tahun dan kelembapan udara 63,70%. Batas-batas Kebun Pabatu adalah sebagai berikut :

1. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Tebing Tinggi. 2. Sebelah Selatan berbatasan dengan PTPN III Kebun Gunung Para.

3. Sebelah Timur berbatasan dengan Kebun Sibulan dan PTPNIV Kebun Dolok Ilir.

4. Sebelah Barat berbatasan dengan PTPN III Kebun Gunung Pamela dan Kebun Bandar Jambu.

5. Di tengah-tengah dan pinggir areal kebun terdapat 12 Desa/13 Kampung.

2.4. Daerah Pemasaran

Kegiatan pemasaran merupakan suatu aktivitas atau usaha menyediakan produk atau jasa dari produsen ke konsumen. Pemasaran dapat mempengaruhi maju mundurnya suatu perusahaan, sebab apabila pemasaran produk tersebut berjalan lancar maka perusahaan dapat memperoleh keuntungan yang optimal.

Pabrik pengolahan CPO PTPN IV Kebun Pabatu dalam memasarkan produknya tidak menangani secara langsung khususnya mencari pelanggan atau konsumen. PTPN IV Kebun Pabatu mempunyai instansi khusus bagian pemasaran baik untuk kebutuhan dalam negeri (lokal) maupun ekspor.

Pelaksanaan rencana penjualan atau pemasaran produk CPO PTPN IV Kebun Pabatu dan produk lainnya berdasarkan rencana kerja dan anggaran perusahaan. Pengiriman produk dilakukan oleh pihakPTPN IV Kebun Pabatu dengan memakai jasa Perumka, dan pihak ketiga dengan menggunakan mobil tangki. Pengiriman produk dengan menggunakan jasa Perumka dan mobil tangki diikat dengan surat perjanjian.Perusahaan bertanggung jawab penuh terhadap jumlah dan mutu produk yang dikirim mulai dari pabrik sampai barang yang dimaksud diterima di tempat tujuan.

2.5. Dampak Sosial, Ekonomi dan Kesehatan Masyarakat

Pendirian PTPN IV Kebun Pabatu memiliki beberapa kontribusiyang cukup menguntungkan bagi masyarakat sekitarnya. Kontribusi tersebut antara lain berupa dampak ekonomi, sosial, dan dampak kesehatan masyarakat yaitu:

1. Kesempatan Kerja dan Peluang Berusaha

Kesempatan bekerja sebagai karyawan di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu, baik sebagai Karyawan Pelaksana maupun Karyawan Pimpinan telah diatur dan ditetapkan sepenuhnya didalam Perjanjian Kerja Bersama (PKB) PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero). Perusahaan tetap akan memberikan prioritas utama kepada penduduk lokal didalam penerimaan karyawan serta prioritas kepada perusahaan kontraktor lokal didalam melakukan kerjasama dengan perusahaan. Selain itu hal ini juga untuk mencegah terjadinya kecemburuan sosial dan kesenjangan diantara masyarakat atau penduduk lokal yang belum bekerja di perusahaan dengan tenaga kerja dari luar daerah yang telah bekerja di perusahaan.

2. Peningkatan Pendapatan Masyarakat

Keberadaan PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu dengan kegiatan pokoknya (perkebunan dan pengolahan) telah banyak menghidupkan sentra-sentra perekonomian masyarakat yang berada disekitar perusahaan. Karyawan peusahaan telah saling berinteraksi dengan penduduk lokal dalam hal pemenuhan kebutuhan hidup dan sosialnya.

3. Pemanfaatan Fasilitas Umum dan sosial

Fasilitas yang tersedia di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu juga dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang berada disekitar perusahaan, seperti jalan, jembatan, sekolah, sarana olah raga (lapangan bola, tenis, dan badminton), gedung pertemuan, maupun sarana peribadatan (mesjid dan gereja). Hal ini adalah sebagai suatu bentuk kepedulian perusahaan, karena perusahaan menyadari bahwa sarana dan prasarana sosial di lingkungan masyarakat masih sangat minim dan masyarakat sangat membutuhkannya. Selain itu perusahaan juga memberikan kesempatan kepada para mahasiswa lokal maupun luar untuk melakukan penelitian terhadap penggunaan dan penerapan teknologi di perusahaan yang nantinya akan memberikan usulan perbaikan untuk perusahaan.

4. Kesehatan Masyarakat

Keberadaan PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu tidak memiliki dampak apapun terhadap penurunan kesehatan masyarakat yang berada disekitar perusahaan. Hal ini terlihat dari hasil analisa dan pengujian terhadap parameter lingkungan yang menunjukkan hasil yang telah memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan oleh pemerintah dan tidak memberikan dampak negatif baik kepada pekerja, masyarakat, maupun lingkungan hidup.

2.6. Struktur Organisasi Perusahaan

Struktur organisasi adalah suatu gambaran pembagian tugas dan tanggung jawab kepada individu maupun bagian-bagian tertentu dalam sebuah organisasi.

Organisasi adalah sekelompok orang yang bekerja sama untuk mencapai tujuan tertentu. Oleh sebab itu, struktur organisasi memiliki peranan yang sangat penting dalam menentukan dan memperlancar jalannya sebuah perusahaan. Pembagian tugas-tugas dan tanggung jawab serta hubungan satu sama lain dapat digambarkan pada struktur organisasi perusahaan, sehingga para pegawai dan karyawan akan mengetahui dengan jelas apa tugasnya, dari mana ia mendapat perintah dan kepada siapa ia bertanggung jawab atas tugasnya.

Struktur organisasi pada PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu adalah berbentuk lini fungsional. Hubungan lini artinya, organisasi diatur berdasarkan pengelompokan aktivitas dan tugas yang sama untuk membentuk unit-unit kerja yang memiliki fungsi terkhusus. Setiap personil diberikan tugas dan tanggung jawab sesuai dengan dasar kualifikasinya. Jadi setiap bawahan menerima perintah baik secara lisan maupun tulisan dari seorang atasan yang terkait didalamnya.

Manajer

K.D. Tanaman

A K.D. Teknik

Asisten Afd. I Asisten Afd. II Asisten Afd IV Asisten Afd V Asisten Bengkel Umum Asisten Teknik Asisten Teknik Sipil K.D. Tanaman B Asisten Afd. III Asisten Afd. VI Asisten Afd IV Asisten Bibitan K.D. Pengolahan CPO Asisten Pengolahan PKS Pengamanan K.S. Perebusan K.S.

Penebah K.S. Kempa

K.S. Pemurnian Minyak K.S. Kualitas K.S. Bahan Jadi K.S. Bahan Baku K.D. Administrasi Asisten SDM dan Umum Keterangan : Garis Fungsional

2.7. Proses produksi

Uraian tentang proses produksi merupakan hal yang sangat mendasar bagi seorang mahasiswa teknik, mulai dari bahan baku yang digunakan dan ketersediaannya, aktivitas pengolahan bahan tersebut menjadi produk setengah jadi, sistem kontrol operasi, dan kualitas produk.

2.7.1. Standar Mutu Bahan Baku dan Produk 2.7.1.1. Standar Mutu Bahan Baku

Proses pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) bertujuan untuk memperoleh minyak kelapa sawit yang berkualitas. Proses tersebut berlangsung kontinu dan cukup lama serta memerlukan kontrol yang cermat sampai menjadi minyak sawit, kernel (Inti sawit) dan hasil sampingannya. Pada dasarnya ada dua macam produk olahan utama TBS dipabrik, yaitu:

1. CPO(Crude Palm Oil) yang merupakan hasil pengolahan daging buah. 2. Kernel yang dihasilkan dari ekstraksi inti buah.

Serat, cangkang dan tandan buah kosong adalah hasil sampingan dari proses pengolahan kelapa sawit. Tandan buah kosong dapat diolah kembali dengan menggunakan incinerator menjadi bunch ash yang digunakan menjadi pupuk semantara serat dan cangkang digunakan sebagai bahan bakar boiler.

TBS yang diterima oleh pabrik telah memenuhi standar persyaratan bahan baku, yang tidak menimbulkan masalah dalam proses ekstraksi minyak dan inti sawit. Sebelum mengalami pengolahan, tandan yang telah tiba di pabrik perlu diketahui mutunya dengan cara visual yang dapat dilakukan di tempat penerimaan

buah.Pengujian atau sortasi panen sebaiknya dilakukan pada setiap truk yang tiba dipabrik, akan tetapi hal ini dianggap tidak ekonomis. Oleh sebab itu sortasi panen dapat dilakukan secara acak yaitu 10% terhadap truk yang diterima atau minimun satu truk untuk setiap afdeling. Jika jumlah 10% sampling dianggap terlalu besar dapat diatasi dengan mengambil 50% isi truk.Penilaian terhadap mutu TBS didasarkan pada standar fraksi tandan.

2.7.1.2. Standar Mutu Produk

Standar mutu produk CPO dan minyak inti sawit PTPN IV Kebun Pabatu dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Standar Kualitas Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti Sawit

Karakteristik Batas – Batas

Kualitas Asam Lemak Bebas < 3,5% dan <4,0%

Kadar Air <0,10%

Kadar Kotoran <0,10%

Deteration Of Bleach Ability Indeks (DOBI) Min. 2,4%

Bilangan Peroksida < 5 Mek

Bilangan Anisidine < 10 Mek

Total Oksigen < 20 Mek

Kadar Fe < 3 ppm

Kadar Cu < 0,3 ppm

Bleachability < 2 R dan < 20 Y

Kadar air Maks 7 %

Kadar kotoran Maks 6 %

Inti pecah < 25 %

Inti berubah warna < 40%

2.7.2. Bahan – Bahan yang Digunakan 2.7.2.1. Bahan Baku

Bahan baku adalah bahan utama yang digunakan untuk proses produksi yang telah distandarisasi dan akan diubah menjadi produk jadi maupun setengah jadi. PKS Kebun Pabatu menggunakan bahan baku utama yaitu TBS yang diperoleh dari beberapa kebun petani sekitar dan dari kebun milik PTPN IV Kebun Pabatu.

Tanaman kelapa sawit yang umum dikenal dapat dibedakan beberapa jenis yaitu jenis dura, pasifera, dan tenera. Ketiga jenis ini dapat dibedakan berdasarkan penampang irisan buah, dimana jenis dura memeliki tempurung tebal, jenis pasifera memiliki biji kecil dengan tempurung tipis, sedangkan tenera yang merupakan hasil persilangan dura denga pasifera yang menghasilkan buah dengan tempurung tipis dan inti yang besar.

Buah sawit mempunyai ukuran kecil antara 12-18 gram/butir yang menempel pada sebuah bulir. Setiap bulir terdapat 10-18 butir yang tergantung pada kebaikan penyerbukannya. Beberapa bulir bersatu membentuk tandan. Buah sawit dipanen dalam bentuk tandan buah segar. Tanaman kelapa sawit sudah dapat menghasilkan pada umur 24-30 bulan. Buah yang pertama keluar masih dinyatakan dengan buah pasir, artinya belum dapat diolah dalam pabrik karna masih mengandung minyak yang rendah.

2.7.2.2. Bahan Penolong

Bahan penolong adalah bahan yang digunakan untuk membantu memperlancar proses produksi (ikut dalam proses) tapi tidak menjadi bagian produk jadi. Adapun bahan penolong pada PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu yaitu sebagai berikut:

1. BWT yang digunakan untuk menetralkan PH air untuk keperluan pabrik. BWT yang digunakan ada beberapa jenis yaitu :

a. BWT 3273 berfungsi sebagai anti karat pada internal boiler, anti foam (pembusaan) dan mengutamakan kualitas steam .

b. BWT 2811 berfungsi sebagai katalisator kimia untuk menghilangkan oksigen yang digunakan dalam sistem air industri lainnya.

c. BWT 2556 berfungsi sebagai inhibitor korosif, efektif menetralkan gas acid (asam).

d. BWT 8173 pulv berfungsi sebagai flocculant untuk proses pemisahan liquid – soliddan alat penyaring.

e. BWT 8507 berfungsi untuk mengatur tingkat alkalinitas pada air boiler. f. BWT 7203 berfungsi sebagai anti karat pada internal boiler untuk

membantu mengutamakan kualitas steam, membantu menghilangkan pembentukan karat dalam dinding sisi air.

2. Caustik soda berfungsi sebagai bahan regenerasi resin pada tangki katoda. 3. Asam sulfat berfungsi sebagai bahan regenerasi resin pada tangki anoda. 4. Tawas berfungsi sebagai penjernih air awal.

2.7.2.3. Bahan Tambahan

Bahan tambahan adalah bahan yang ditambahkan pada proses produksidimana keberadaannya dapat meningkatkan mutu produk menjadi bernilai dan merupakan bagian dalam produk akhir. Pada PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu hanya menghasilkan produk setengah jadi (CPO) maka PTPN IV Kebun Pabatuini tidak menggunakan bahan tambahan.

2.7.3. Uraian Proses Produksi

Di dalam suatu industri bahan baku menjadi bahan jadi diperlukan adanya proses yang tepat dan sempurna. Proses merupakan suatu ilmu penerapan yang merubah suatu tahap ke tahap berikutnya dengan reaksi yang berbeda-beda.

Proses produksi yang terjadi pada PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu memakai bahan baku utama adalah buah sawit yang masih segar. Proses CPO adalah sebagai berikut :

1. Stasiun Penerimaan Buah ( Fruit Reception Station)

Stasiun ini berfungsi untuk menerima Tandan Buah Segar yang berasal dari kebun petani sekitar dan kebun milik sendiri.

2. Penimbangan Buah (Fruit Weighting)

Tandan Buah Segar yang baru dipanen dari kebun petani sekitar dan kebun milik sendiri diangkut dengan menggunakan truk ke pabrik. Setelah sampai lalu ditimbang pada jembatan timbang (Weighting Bridge). Penimbangan dilakukan dua kali. Pertama, untuk mengetahui berat kendaraan pada saat

berisi muatan tandan buah segar (bruto). Kedua, untuk mengetahui berat kendaraan pada keadaan kosong atau tanpa muatan (tarra).

3. Penumpukan dan Pemindahan Buah (Transfer andLoading Ramp)

Setelah melalui jembatan timbang kemudian truk langsung ke loading ramp guna melakukan bongkar muatan TBS. Buah sawit yang sudah disortasi kemudian dituang ke penampungan buah (fruit hoppers) yang dibuat kemiringan 13o – 50o terhadap dasar alas kisi-kisi. Fruit hoppers dilengkapi dengan pintu-pintu yang dapat digerakkan secara vertikal (turun naik) oleh tenaga elektris.

Gambar 2.2. Stasiun Penumpukan dan Pemindahan Buah

4. Stasiun Perebusan

Tandan buah segar yang berada dalam lory rebusan diangkut dari Stasiun Penerimaan Buah dengan bantuan transfer carrier yang bergerak pada jaringan rel. Lory rebusan ini selain sebagai alat angkut juga sebagai wadah untuk merebus buah. Badan lory tersebut terbuat dari plat baja berlubang kecil dengan diameter 2 cm dan jarak antar lubang 5 cm. Dengan adanya lubang pada lory, uap (steam) lebih mudah masuk dan dapat memasak secara

merata. Lory rebusan ini berisi penuh dan merata dengan kapasitas rata-rata 2,5 ton/lory.

Gambar 2.3. Stasiun Perebusan

5. Stasiun Penebah

Pada stasiun penebah, buah dituang dari lori ke rebusan ke automatic feeder dengan menggunakan hosting crane, automatic feederini berfungsi untuk menampungserta mengatur pemasakan buah ke dalam alat penebah (threser/stripper drum) dalam threser, buah yang masih melekat pada tandan akan lepas dan dipisahkan dengan menggunakan prinsip bantingan.Alat penebah ini berupa drum yang terpasang secara horizontal dan berputar dengan kecepatan ± 23 rpm. Akibat perputaran drum, tandan bergerak ke atas searah dengan perputarannya. Kemudian tandan akan jatuh terbanting sehingga buah atau brondolan terlepas dari tandannya. Keberhasilan perebusan jika tidak didukung pemipilan yang baik maka kehilangan minyak

akan tinggi. Oleh sebab itu perlu dilakukan pemipilan yang lebih sempurna dan keberhasilan pemipilan juga tergantung pada proses perebusan.

Gambar 2.4. Stasiun Penebah

6. Stasiun Pengempaan (Screw Press)

Stasiun pengempaan adalah stasiun pertama dimulainnya pengambilan minyak dari buah dengan jalan melumat dan mengempal. Pada stasiun ini dilakukan 2 tahap pengolahan yaitu :

a. Pengadukan (digesting)

Brondolan yang dihasilkan pada proses penebah,dialirkan ke dalam digester peralatan ini digunakan untuk melumatkan brondolan sehingga daging buah (pericrape) terpisah dari biji (noten) dan menghancurkan sel-sel yang mengandung minyak. Dalam waktu cepat agar minyak dapat diperas sebanyak-banyaknya pada saat pegempaan.

Alat pengaduk ini sering disebut ketel aduk yag terdiri dari bejana yang dilengkapi dengan alat perajang,dan pemanas untuk mempersiapkan bahan

agar lebih mudah dikempa dalam screw press. Digester dilengkapi dengan alat pengaduk yang berfungsi untuk merajang buah sehingga terjadi pelepasan daging buah dan biji sambil pemecahan kantong-kantong minyak. Volume digester berpengaruh terhadap kehilangan minyak. Digester yang penuh akan memperlama proses pengadukan dengan tekanan lawan yang kuat sehingga perajangan sempurna karena ketinggian buah dalam digester akan menimbulkan tekanan di dasar digester semakin tinggi dan tahanan lawan terhadap pisau semakin tinggi, dan pemecahan kantong minyak dan pemisahan serat dengan serat lain semakin sempurna. b. Pengempaan (pressing)

Masa adukan yang berasal dari alat pengaduk (digester) dialirkan ke dalam alat pengempa (screw press) yang berfungsi untuk mengempa massa adukan sehingga terjadi pemisahan antara massa padat (biji, serat dan kotoran) dengan cairan minyak kasar. Tujuan dari proses pengempaan ini adalah untuk mengambil minyak yang ada dalam massa adukan semaksimal mungkin dengan cara memompa pada tekanan tertentu, tekanan kempa yang dibutuhkan 50-60 kg/cm2.

Alat pengempa yang digunakan adalah jenis kempa ulir ganda (doublescrew press) alat ini terdiri dari sebuah silinder (press cylinder) yang berlubang-lubang yang didalamnya terdapat 2 buah ulir (feet screw dan main screw) yang berputar yang berlawan arah dengan kecepatan yang sama. Mekanisme pengempaan adalah masukya adonan ke dalam cylinder pressdan mengisi worm, volume setiap space worm berbeda, semakin

mengarah ke ujung asscrew volume semakin kecil, sehingga pepindahan massa akan menyebabkan minyak terperas.

Gambar 2.5. Stasiun Pengempaan

7. Stasiun Pemurnian Minyak

Stasiun ini berfungsi untuk mendapatkan minyak sawit mentah (CPO) yang sudah dimurnikan dari impurities atau kotoran lainnya. Stasiun pemurnian minyak adalah stasiun terakhir untuk pengolahan minyak sawit mentah (CPO). Pemurnian minyak bertujuan agar tidak terjadi penurunan mutu akibat adanya reaksi hidrolisis dan oksidasi.

Hidrolisis dapat terjadi karena cairan bersuhu panas dan cukup banyak air demikian juga oksidasi akan terjadi dengan adanya NOS yang berupa bahan organik dan anorganik seperti Fe dan Cu berperan sebagai katalisator yang mempercepat terjadinya reaksi yang cepat.

Gambar 2.6. Stasiun Pemurnian Minyak

8. Pemisahan Pasir

Pemisahan pasir dilakukan melalui 2 tahap yaitu:

a. Sand cyclone,alat ini ditempatkan pada pipa aliran antara setling tank dengan sludge separator yang berperan untuk mengurangi jumlah pasir dan peralatan kasar. Alat ini terbuat dari logam atau porselin yang dapat memisahkan lumpur atau pasir secara gravitasi dengan bantuan pompa. b. Strainer,alat ini ditempatkan sebelum cairan diolah dalam sludge

operator. Alat ini memisahkan pasir dengan sistem saring. Alat penyaring terdiri dari fibre yang jarang-jarang sehingga pasir dan lumpur akan tersaring.

9. Sludge Tank

Sludge yang berasal dari Oil Setling tank dipompakan pada Sludge Tank dengan melalui desanderuntuk membuang pasir-pasir halus yang terdapat pada sludge. Keberhasilan cairan minyak dalam Sludge Tank dipengaruhi pengoperasian desander, karena alat ini dapat berfungsi apabila pembuangan pasir dilaksanakan secara kontinu sludge yang berasal dalam Sludge Tank mendapatkan pemanasan dengan mengguanakan pipa uap tertutup agar minyak tidak goncang. Untuk mempercepat pemecahan gumpalan minyak dengan sludge dapat dilengkapi dengan alat stirrer dengan catatan tidak boleh terjadi pembentukan emulsi kembali.

Sludge yang masuk ke dalam sludge centifuge terdiri dari bahan mudah menguap. Tujuan dari proses ini adalah memisahkan minyak dari air dan kotoran, dengan kata lain memisahkan minyak dari fraksi yang berat jenis nya 1. Air dan kotoran yang dipisahkan disebut dengan air drab dengan kadar minyak 7 - 10%. Fraksi ringan dikembalikan ke Oil Setling tank. Suhu minyak dalam sludgeseparator dipertahankan diatas 900C yang dapat dibantu dengan pemberian uap gas. Cairan yang telah dibebaskan dari pasir-pasir halus dipompakan lagi ke Oil Setling tank.

11. Oil tank

Cairan yang berada di permukaan tangki CST dialirkan ke dalam oil tank. Minyak ini masih mengandung air dan kotoran-kotoran ringan. Alat COT dilengkapi dengan pipa coil pemanas, yang digunakan untuk menaikkan suhu minyak hingga 900C. Tujuan pemanasan minyak adalah untuk mempermudah pemisahan minyak dengan air dan kotoran ringan dengan cara pengendapan, yaitu zat yang memiliki berat jenis lebih berat dari minyak akan mengendap pada dasar tangki. Suhu minyak dalam oil tank sangat berpengaruh pada perlakuan selanjutnya karena tidak terjadi lagi pemanasan, sehingga dianggap suhu pada oil tank adalah sumber panas untuk pengolahan lanjutan seperti pada oil purifier dan vacum dryer.

12. Oil purifier

Alat purifier ini sering disebut oil centrifuge yang berfungsi memurnikan minyak dari kotoran-kotoran. Prinsip kerja dari alat ini memisahkan fraksi yang BJ > atau = 1 artinya FM dan minyak berada dalam 1 fraksi sedangkan

kotoran tergolong dalam fraksi berat. Semakin besar dibuat ukuran kapasitas olah alat itu sendiri, maka semakin menurun kemampuan untuk memurnikan minyak.

Gambar 2.7. Oil Purifier

13. SludgeSeparator

Kesulitan yang dialami dalam pengolahan sludge terutama dalam mekanisme peroperasian sludge separator dan pengantian nozzle maka dipikirkan cara pemisahan lumpur. Keberhasilan dalam pengoperasian sludge separator dipengaruhi oleh :

a. Komposisi umpan yang akan diolah, karena ratio antara minyak antara air dan lumpur mempengaruhi terhadap daya pisah terhadap alat tersebut b. Fungsi alat sludgeseparatortersebut

c. Penimbangan kapasitas alat dengan jumlah sudut gaya yang diolah 14. Pengeringan Minyak

Minyak yang masih mengandung air 0,6 - 1,0% perlu dikeringkan agar air tersebut tidak lagi berfungsi sebagai bahan pereaksi dalam reaksi hidrolisis. Maka untuk menghilangkan air tersebut perlu dilakukan pengeringan khusus. Pengeringan ini dapat dilakukan dengan panas dalam udara terbuka,

pemanasan dalam ruangan tertutup dan dalam ruangan hampa. Mekanisme pemanasan minyak dapat mempengaruhi mutu minyak dan dapat diketahui dari hasil pengeringan.

Blok diagram proses pengolahan kelapa sawit dapat dilihat pada gambar 2.8. berikut.

TBS Timbangan

Sortasi

Perebusan

Penebah

Kempa

Pemurnian minyak

Sand Trap Tank

Vibro Separator

Crude Oil Tank

VCT

Oil Tank

Oil Purifier

Vacuum Dryer

Storage Tank

Pengolahan biji

Cake Breaker Conveyor

Depericarper

Nut Polishing Drum

Nut Silo

Ripple Mill

Kernel Grading Drum

LTDS

Hydrocyclone

Kernel Silo

Kernel Dryer

Kernel Storage

2.8. Stasiun Pengolahan Limbah Cair (Effluent Treatment)

Industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah industri yang menghasilkan air limbah yang dapat mencemari lingkungan kegiatan terpadu yang meliputi kegiatan pengurangan (minimization), segregasi (segregation), penanganan (handling), pemanfaatan dan pengolahan limbah. Adapun parameter yang digunakan dalam penanganan limbah-limbah tersebut sesuai dengan Kepmen No. KEP-51/MENLH/10/1995 seperti pada tabel 2.2.

Tabel 2.2. Parameter Penanganan Limbah

Parameter Satuan Kadar Maksimum

pH 6 – 9

BOD mg/l 100

COD mg /l 350

Total Suspended Solide (TSS) mg/l 250

Amonia (N-NH3) mg/l 50

Oil/Grease mg/l 25

Sumber : PTPN IV Kebun Pabatu

Jenis limbah yang dihasilkan dari produksi PTPN IV Kebun Pabatu adalah :Raw sludgemerupakan buangan dari pengolahan di stasiun pemurnian yang di tampung di fat – fit.

a. Aluminium Sulfat dan soda ash dilarutkan kedalam air injeksi untuk menetralisir PH dan menangkap/ mengendapkan partikel lumpur dalam air dan sisa ( blow down) yang dibuang ke parit.

b. Sulfuric Acid dan caustic soda dilarutkan dan kemudian ddigunakan sebagai regenerant untuk mengaktifkan senyawa polimer (resin) pada Deriminimalizerplant filtrat dibuang keparit setelah melalui proses pengenceran pembilasan.

c. Aqua Chemical yang dilarutkan kedalam air ketel melalui injeksi untuk mencegah Scalling dan korosi pada pipa – pipa boiler, carry over atau foaming pada produksi uap dimana blow down di buang keparit limbah.

d. Limbah beracun dan berbahaya berupaOil/ Grease bekas oli pelumas mesin – mesin produksi, dibersihkan bila ada yang tumpah dilantai produksi sehingga tidak mencelakai pekerja di bagian produksi dan wadah bekas bahan kimia dibuang / ditimbun di dalam tanah

Sistem pengendalian limbah cair dengan pada PTPN IV Kebun Pabatumenggunakan beberapa kolam untuk menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah sebelum dibuang ke perairan umum (sungai). Metode ini lebih menguntungkan, hasil limbah dimanfaatkan menjadi pupuk. Fungsi dari Waste Treatment adalah untuk menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah sebelum dibuang ke perairan umum (sungai). Sedangkan limbah padat berupa fiber dan cangkang digunakan sebagai bahan bakar boiler sedangkan tandan kosong dibawa ke masing – masing afdeling untuk digunakan sebagai pupuk kompos. Adapun dalam pelaksanaannya pada saat proses pengolahan berlangsung ada beberapa ketentuan yang harus dilakukan yaitu :

a. Kolam limbah : pada tahap ini dilakukan pengukuran tonase dari limbah yang di isikan kekolam pengasaman

b. Kolam pengasaman : tahapan ini melakukan pengecekan perbandingan campuran dari limbah dan recycle solidanaerobic sekaligus menentukan lamanya penyimpanan di kolam pengasaman.

c. Kolam anaerobic : tahapan ini melakukan pengukuran tonase dari limbah yang di isikan sekaligus mengukur ketinggiannya dengan alat ukur solid. d. Kolam pengendapan anaerobic : tahapan ini mengukur tonase cairan limbah

padat yang didaur ulang ke kolam pengasaman dan cairan anaerobic ke kolam fakultativ. Selanjutnya melakukan pengukuran tinggi dengan alat pengukur solid sekaligus menentukan lamanya penyimpanan dikolam pengendapan.

e. Kolam fakultativ : tahapan ini menghitung tonase padatan anaerobic yang dipompakan ke kolam pengasaman atau dibuang ke land application.

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Limbah Kelapa Sawit4

Ada beberapa jenis limbah yang dihasilkan dari proses pengolahan kelapa sawit, diantaranya limbah padat seperti tandan kosong, pelepah, cangkang, dan limbah cair. Berikut dapat dilihat rata-rata limbah yang dihasilkan dari proses pengolahan tandan buah segar kelapa sawit pada Gambar 3.1.

Sumber: Clean Technology for CPO

Gambar 3.1. Rata-rata Jumlah Limbah yang dihasilkan per Ton TBS

4 _{Thomas Mailinton. 2007.}

Model Penilaian cepat Penanganan Limbah Pabrik Kelapa Sawit.

Uraian limbah yang dihasilkan dari beberapa proses dapat dilihat pada Tabel Gambar 3.2. Sterilisasi (Pengukusan) Perontokan (Treshing) Pelumatan (Digesting) Ekstraksi Minyak Pemurnian (Klarifikasi)

- Mempermudah Peerontokan - Mengurangi kadar air - Inaktifasi enzim lipase dan oksidade

- Memisahkan buah dari tandan

- Menghancurkan daging buah - Melepaskan sel yang mengandung

minyak

Memisahkan minyak daging buah dari bagian lain

Membersihkan minyak dari kotoran lain

Tahap proses Fungsi Limbah

- Limbah Cair Panas - Kebisingan

- Limbah padat - Kebisingan

Kebisingan

- Limbah padat - Limbah cair panas

- Limbah cair - Limbah padat

- Kebisingan

Gambar 3.2. Uraian Limbah berdasarkan Urutan Proses

3.1.1. Limbah Padat Kelapa Sawit

Sa‟id (1996) menyebutkan bahwa limbah padat industri kelapa sawit mempunyai kekhasan tersendiri pada komposisinya. Komponen bahan terbesar dari limbah padat adalah selulosa disamping hemiselulolsa dan lignin. alam jumlah yang lebih kecil. Salah satu jenis limbah padat industri kelapa sawit yang terbesar adalah tandan kosong sawit (TKS).

Tandan Buah Segar Kelapa Sawit (100%)

Tandan Kosong 21,5% Brondolan 67% Biji dan Ampas 23,5 % CPO Kasar 43,5%

Penguapan : 0.4% Blowdon : 11,1 %

CPO 22,5% Solid 4,1% Air 16,9 % Biji 10,4% Kernel 5% Cangkang 5,4% Ampas 12,9% Serat 11,5% Air 1,4% Unsur N 1,5% Unsur P 0,5% Unsur K 7,3% Unsur Mg 0,9%

Sumber: Tim PT. SP (2000)

Gambar 3.3. Jenis dan Poetnsi Limbah Kelapa Sawit

3.1.2. Limbah Cair Kelapa Sawit

Proses pengolahan kelapa sawit menghasilkan juga limbah cair (palm oil mill effluent) yang berasal dari kondensat, stasiun klarifikasi dan dari hidrosiklon. Sebagaimana hasil limbah pertanian lainnya, limbah cair kelapa sawit mempunyai kandungan bahan organik yang tinggi. Tingginya bahan organik tersebut mengakibatkan beban pencemaran yang semakin besar, karena diperlukan degradasi bahan organik yang lebih besar. Salah satu limbah cair industri kelapa sawit yang penting karena diduga sebagai penyebab pencemaran lingkungan adalah lumpur (sludge) yang berasal dari proses klarifikasi atau disebut lumpur primer (Sa‟id, 1996).

Seperti halnya limbah cair industri hasil pertanian lainnya, limbah cair industri minyak kelapa sawit mengandung bahan organik yang sangat tinggi, sehingga kadar bahan pencemar akan semakin tinggi. Limbah cair industri minyak

kelapa sawit umumnya mengandung minyak dan lemak. Hal ini disebabkan proses ekstraksi minyak kelapa sawit menggunakan uap air, sehingga air buangan dari proses ini akan mengandung minyak, disamping itu, sifatnya yang cenderung asam jika dibiarkan lama pH akan turun mencapai lebih kecil dari empat (Anonim, 1998).

Semakin banyak bahan-bahan organik pada limbah cair, maka semakin besar pula nilai biological oxygen demand (BOD) limbah tersebut (Anonim, 1995). Pengaruhnya apabila limbah dibuang langsung tanpa di tangani terlebih dahulu akan mengakibatkan dampak lingkungan yang menyebabkan pengurangan kadar oksigen di dalam badan air yang menerimanya sebagai akibat dari terjadinya pemecahan bahan-bahan organik (Anonim, 1995).

Dengan banyaknya zat pencemar yang ada di dalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen yang terlarut di dalam air tersebut. Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan makhluk hidup yang membutuhkan oksigen di dalam air akan terganggu dan menghambat perkembangannya (Kementerian Lingkungan Hidup, 2005).

3.2. Karakteristik Limbah Kelapa Sawit

Hampir seluruh air buangan PKS mengandung bahan organik yang dapat mengalami degradasi. Oleh karena itu dalam pengolahan limbah perlu diketahui karakteristik limbah tersebut, yaitu:

1. Dari balance sheet, ekstraksi minyak kelapa sawit diketahui bahwa jumlah air limbah yang dihasilkan dari 1 ton CPO yang diproduksi adalah 2,50 ton.

Tabel 3.1. Komposisi Jumlah Air Limbah PKS dari 1 Ton CPO

No. Uraian Kapasitas

1 Air 2,35 ton

2 NOS (non Oil Solid) 0,13 ton

3 Minyak 0,02 ton

Jumlah 2,50 ton

Efisiensi pabrik kelapa sawit dapat ditingkatkan dengan pemakaian Decanter yang pertama hanya menghasilkan limbah cair sekitar 0,3-0,4 ton untuk setiap 1 ton TBS yang diolah, sehingga limbah cair yang dihasilkan dapat ditekan hanya 24 ton/jam atau 1,667 m3 per 1 ton CPO yang dihasilkan. Limbah cair yang akan dihasilkan dari seluruh proses produksi minyak kelapa sawit diperkirakan maksimal 60% dari seluruh tandan buat segar yang diolah. 2. Kualitas limbah cair yang dihasilkan berotensi mencemari badan air peneri

Tabel 3.2. Kualitas Limbah Cair PKS No. Parameter

Lingkungan

SAT. Limbah Cair Baku Mutu

MENLH Kisaran Rata-Rata

1 BOD Mg/l 8,.200-35.000 21.280 250

2 COD Mg/l 15.103-65.100 34.720 500

3 TSS Mg/l 1.330-50.700 31.170 300

4 Nitrogen

Total

Mg/l 12-126 41 20

5 Minyak dan

Lemak

Mg/l 190-14.720 3.075 30

6 pH - 3,3-4,6 4,0 6-9

3. Kandungan hara spesifik dari limbah kelapa sawit secara keseluruhan dapat dilihat pada tabel 3.3. sebagai berikut:

Tabel 3.3. Kandungan Hara Limbah Padat Kelapa Sawit

No. Limbah Kelapa Sawit

Kandungan atas dasar % Berat Kering

N P K Mg Ca

1. Batang Pohon 0,488 0,047 0,699 0,117 0,194

2. -Pelepah

-Daun 2,38 0,373 0,157 0,066 1,116 0,873 0,287 0,161 0,568 0,295

3. Tandan Kosong 0,350 0,028 2,285 0,175 0,149

4. Serat Buah 0,320 0,080 0,470 0,020 0,110

5. Cangkang 0,330 0,010 0,090 0,020 0,020

4. Kandungan hara dalam abu hasil pembakaran tandan kosong dan serat

serta cangkang dapat dilihat pada tabel 3.4. sebagai berikut:

Tabel 3.4. Kandungan Tandan Kosong, Serat dan Cangkang

Abu Hasil Pembakaran

Kandungan Hara (%)

P K Ca

Tandan Kosong 1,25 – 2,18 24,9 – 33,2 5,4

Serat dan Cangkang 1,74 – 2,61 16,6 – 24,9 7,1

3.3. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Kelapa Sawit

Terdapat beberapa teknologi pengolahan limbah, baik limbah padat maupun limbah cair. Kedua limbah tersebut dapat di aplikasikan sebagai produk sebagai nilai tambah. Uraian pengaplikasian limbah dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.4. Aplikasi Limbah

3.3.1. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Padat

Terdapat beberapa teknologi pengolahan limbah pada tandan kosong sebagai cara pemanfaatan limbah yang dapat dilihat sebagai berikut:

1. Tandan kosong sebagai mulsa

Tandan kosong berfungsi ganda yaitu selain menambah hara ke dalam tanam, juga meningkatkan kandungan bahan organik tanah yang sangat diperlukan bagi perbaikan sifat fisik tanah. Dengan meningkatnya bahan organik tanah maka struktur tanah semakin mantap, dan kemampuan tanah menahan air bertambah baik, perbaikan sifat fisik tanah tersebut berdampak positif terhadap pertumbuhan akar dan penyerapan unsur hara.

2. Tandan Kosong Sawit (TKS) sebagai Kompos dan Pupuk Organik

pengkomposan ialah nisbah C dan N. Sebenarnya setiap limbah padat yang dibuang ke tanah akan selalu diikuti pembusukan yang dilakukan oleh mikroba, baik oleh mikroba tanah ataupun mikroba yang berasal dari limbah itu sendiri. Pertumbuhan mikroba membutuhkan nitrogen, dan jika nisbah C/N dalam limbah terlalu besar berarti N tidak mencukupi, dan mikroba akan menggunakan cadangan N yang terdapat dalam tanah tersebut. Akibatnya tanah pada daerah tempat pembuangan limbah padat akan mengalami defesiensi N.

3. Pembuatan kompos bokasih dari limbah tandan kosong kelapa sawit

Bokasih merupakan hasil fermentasi bahan organik yang terdiri dari jerami, sampah, pupuk kandang, sekam padi, serbuk gergaji, rumput-rumputan dan lain-lain. Bokasih terdiri dari beberapa macam yaitu: bokasih jerami, bokasi pupuk kandang, bokasi pupuk kandang arang, bokasih pupuk kandang tanah dan bokasi ekspres 24 jam.

4. Pembuatan papan semen dari serat tandan kosong kelapa sawit yang

disediakan secara bioteknologi

Papan semen pulp (pulp cemen board) merupakan papan buatan dimana bahan bakunya adalah pulp yang berasal dari berbagai jenos serta lignoselulosa atau kertas bekas yang dicampur dengan semen atau bahan pengisi lainnya. Bila bahan bakunya berupa potongan kayu yang kecil seperti serpihan dan serbuk gergaji maka disebut papan semen partikel

Pembuatan pulp dan kertas tankos dilakukan dengan proses soda-soda AQ. Untuk pulp yang belum putih maupun yang sudah putih pada proses pemasakan dengan sodium hidroksida sebagai alkali aktif antara 16-24% (PT. Bosto-Leces).

6. Pembuatan papan partikel dari sabut kelapa sawit

Sabut kelapa sawit merupakan salah satu limbah terbesar yang dihasilkan dalam proses pengolhan minyak sawit. Kebanyakan limbah berupa sabut ini biasanya hanya dijadikan bahan bakar, dibuang atau ditimbun didalam tanah saja. Sabut kelapa sawit ini bisa dijadikan sebagai bahan pembuatan papan partikel yang berarti bisa mengatasi masalah pembuangan limbah sabut kelapa sawit sekaligus memberikan nilai tambah secara ekonomi. Minyak yang terdapat pada sabut kelapa sawit dapat mengganggu proses perekatan dalam pembuatan papan partikel. Oleh karena itu, kadar minyak harus dikurangi seminimal mungkin. Pengurangan kadar minyak dapat dilakukan salah satunya dengan memasak sabut kelapa sawit dalam larutan NaOH 10% selama 1 jam.

7. Pengolahan batang sawit menjadi bahan baku industri mebel

Kayu sawit yang memiliki sifat dasar atau kualitas penggunaannya yang rendah dibandingkan dengan kayu biasa ternyata dapat menjadi bahan baku mebel yang potensial. Resin pada batang sawit berupa ikatan kimia polimer. Senyawa yang itu disuntikan pada bagian lunak batang kelapa sawit sehingga bagian tengah batang sawit itu mengeras. Setelah mengeras seperti kayu

pada umumnya batang kelapa sawit bisa digunakan untuk bahan baku industri kayu olahan dikarenakan corak kayunya yang unik juga memiliki kekuatan yang cukup bagus.

3.3.2. Sistem Teknologi Pengolahan Limbah Cair 3.3.2.1.Sistem Kolam

Teknologi sistem kolam merupakan penanganan limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) yang dianggap paling mudah dan murah bagi pabrik kelapa sawit karena limbah diolah dengan menggunakan prinsip instalasi penanganan air limbah (IPAL) yang bersifat end of pipe. Gambar 3.2. menunjukkan proses penanganan limbah cair kelapa sawit dengan menggunakan teknologi sistem kolam (PPKS, 2000).

1. Recovery Tank

Berfungsi untuk mengurangi kadar minyak dari dalam limbah. 2. Deoiling Pond

Berfungsi untuk menangkap minyak yang masih tersisa di dalam limbah, sehingga hanya tersisa 0,4% - 0,6%.

3. Cooling Pond

Berfungsi untuk menurunkan suhu limbah menjadi 20-40 0C, agar mikroorganisme dapat menguraikan limbah. Cooling Pond dapat digantikan dengan Cooling Tower, yang memiliki fungsi sama namun lebih menghemat lahan.

4. Netralization Pond

Berfungsi untuk menaikan pH limbah dari 4 menjadi 7,0 – 7,5, dengan menambahkan kaustik soda (NaOH) atau kapur tohor (CaO).

5. Seedling Pond

Berfungsi untuk mengembangbiakan bakteri. Jika sudah siap akan dialirkan ke kolam anaerobik.

6. Primary Anaerobic Pond

Berfungsi untuk mengubah bahan organik majemuk oleh bakteri menjadi asam-asam organik yang mudah menguap.

Merupakan kelanjutan dari Primary Anaerobic Pond, yang berfungsi untuk mengubah asam organik mudah menguap terutama asam asetat menjadi gas seperti metan, karbondioksida dan hidrogen sulfida.

8. Facultative Pond

Berfungsi untuk menguraikan limbah oleh bakteri fakultatif yang pada penguraian sebelumnya tidak dapat dilakukan oleh bakteri obligat. Dan sebagai kolam transisi sebelum masuk ke aerobic pond.

9. Aerobic Pond

Berfungsi untuk menguraikan senyawa kompleks menjadi sederhana oleh aktivitas mikroorganisme yang memiliki. Bahan organik disintesis menjadi sel-sel baru, dan hasilnya berupa produk akhir (CO2, H2O, dan NH3) yang stabil.

10. Final Pond

Berfungsi sebagai penampungan sementara limbah yang telah diolah, dan untuk menguji apakah baku mutunya sesuai dengan peraturan pemerintah pusat dan atau daerah, sebelum dikeluarkan dari sistem pengolahan air limbah.

3.2.2.2.Sistem RANUT (Reaktor Anaerobik Unggun Tetap)

Dalam sistem pengolahan limbah cair tersebut, RANUT merupakan intinya. Sistem pengolahan ini dibuat dalam skala pilot plant. Reaktor berdiameter 40 cm dan tinggi 250 cm, serta berjumlah dua buah. Didalamnya

terdapat unggun tetap yang menggunakan media pendukung berupa potongan pipa-pipa PVC (dengan dinding bergelombang). Dalam proses pengolahannya, limbah cair dari kolam Fatpit mengalir ke dalam RANUT pertama dari bawah ke atas. Sebagian effluentnya diresirkulasikan untuk mengencerkan limbah cair yang baru masuk dan menaikkan pH nya, sedangkan sebagian besar effluentnya mengalir ke dalam RANUT kedua yang mempunyai arah aliran dari atas ke bawah. Effluent dari RANUT kedua ini, yang sudah dapat memenuhi ketentuan BML (baku mutu lingkungan) dibuang ke badan air penerima. Gas yang dihasilkan dari proses anaerobik ini ditampung dan diukur dengan menggunakan Gas Meter.

Keunggulan utama RANUT ialah energi yang rendah, mudah dalam pengoperasian, mudah dalam start up, serta kinerja tinggi. Beberapa aspek yang perlu diperhatikan pada sistem ini adalah kinerja reactor, resiko penyumbatan, produksi biogas spesifik, komposisi biogas, dan kesetimbangan nutrisi pada lumpur dan fasa cair.

3.2.2.3.Sistem Kompos

Sistem kompos adalah sistem yang menggunakan limbah cair PKS sebagai pelunak tandan kosong yang akan dijadikan sebagai pupuk kompos. Penggunaan limbah cair dalam sistem kompos sangat berguna karena nutrisi yang terdapat pada limbah cair tersebut dapat membantu pelunakan tandan kosong.

1. Pencacahan Tandan Kosong Sawit

Pencacahan dilakukan untuk mengecilkan ukuran tandan kosong sawit sehingga bidang kontak proses dapat menjadi lebih besar dan proses pengomposan dapat berjalan dengan baik.

2. Pembuatan Tumpukan

Pembuatan tumpukan dimaksudkan agar bahan pembuatan dapat ditangani dengan mudah dan bahan tidak bercecer ke mana-mana. Pembuatan tumpukan umunya memiliki lebar 3 meter dan tinggi mencapai 1,2 meter, sedangkan panjangnya tergantung ketersediaan lahan dan produksi kompos.

3. Pembalikan

Pembalikan dilakukan agar seluruh bagian tumpukan memperoleh aerasi yang cukup sehingga pengomposan dapat berjalan dengan baik. Pembalikan dilakukan 3 – 5 kali dalam seminggu.

4. Penyiraman Limbah Cair PKS

Penyiraman dengan menggunakan limbah cair PKS bertujuan untuk menambah unsur hara dalam produk pengomposan. Penyiraman dilakukan 3 - 5 kali seminggu.

5. Pengeringan/Penjemuran

Pengeringan dilakukan dengan cara penjemuran dimaksudkan untuk mengurangi kadar air pada produk kompos yang diproduksi. Beberapa keuntungan penggunaan teknologi kompos, yaitu proses terjadi secara aerobik, tanpa penambahan mikroorganisme, waktu pengomposan 6-8

minggu, mutu produk tinggi dan homogen, resiko kegagalan kecil, memanfaatkan limbah cair, dan kebutuhan tenaga kerja rendah.

Gambar 3.6. Proses Pengolahan dengan Sistem Kompos

3.4. Analytic Network Process (ANP)

Analytic Network Process (ANP) adalah Analytic Network Process adalah metode penilaian multi kriteria untuk strukturiasasi keputusan dan analisis yang memiliki kemampuan untuk mengukur konsistensi dari peniaian dan fleksibilitas pada pilihan dalam level subkriteria.5

Saaty (1999) mendefinisikan ANP sebagai metode pengukuran relatif yang digunakan untuk menurunkan rasio prioritas komposit dari skala rasio individu

5

Isik, Z., Dikmen, I., & Birgonul, M.T. (2007). Using ANP for Performance Measurement in

yang mencerminkan pengukuran relatif dari pengaruh elemen-elemen yang saling berinteraksi berkenaan dengan kriteria kontrol.6

ANP menggunakan jaringan tanpa harus menetapkan level seperti pada hierarki yang digunakan dalam Analytic Hierarchy Process (AHP), yang merupakan titik awal ANP. Konsep utama dalam ANP adalah influence (pengaruh), sementara konsep utama dalam AHP adalah preference (pilihan). AHP dengan asumsi-asumsi dependensinya tentang kluster dan elemen merupakan kasus khusus ANP. ANP merupakan pendekatan baru dalam proses pengambilan keputusan yang memberikan kerangka kerja umum dalam memperlakukan keputusan-keputusan tanpa membuat asumsi-asumsi tentang independensi elemen-elemen pada level yang lebih tinggi dari elemen-elemen pada level yang lebih rendah dan tentang independensi elemen-elemen dalam suatu level (Saaty, 1999).

Perbedaan antara hierarki dan jaringan (network) digambarkan pada Gambar 3.1. dimana hirearki memiliki tujuan (goal) atau titik sumber (source node) serta kriteria dan sub kriteria atau titik tumpahan (sink node). Bentuknya berupa struktur linear dari atas ke bawah tanpa adanya timbal balik (feedback) dari level terendah ke level diatasnya. Selain itu, loop hanya terjadi pada pada level terendah. Jaringan (network) menyebar dalam segala arah dan memungkinkan terjadinya pengaruh (influence) dari suatu kluster terhadap custer lainnya maupun kluster itu sendiri dan timbal balik (feedback) yang membentuk siklus (Saaty, 2004).

6

Saaty, T. L. (2005). Theory and Applications of the Analytic Network Process. Pittsburgh, PA: RWS Publications, 4922 Ellsworth Avenue, Pittsburgh, PA 15213

ANP merupakan gabungan dari dua bagian. Bagian pertama terdiri dari hierarki kontrol atau jaringan dari kriteria dan subkriteria yang mengontrol interaksi. Pada kontrol ini tidak membutuhkan struktur hierarki seperti pada metode AHP. Bagian kedua adalah jaringan pengaruh-pengaruh diantara elemen dan kluster (Saaty, 1999).

Sumber : Saaty, 2004

Gambar 3.7. Perbedaan Hierarki dan Jaringan (Network)

Metode ANP memiliki keuntungsan besar, diantaranya: (a) Dengan ANP, kriteria prioritas dapat ditentukan berdasarkan angka perbandingan berpasangan oleh pembuat keputusan; (b) Dengan ANP, pembuat keputusan dapat mempertimbangkan antara faktor tangible dan intangible; (c) ANP dapat mentransformasinilai kualitatif kedalam nilai angka untuk analisis perbandingan; (d) ANP adalah metode yang sederhana bagi pembuat keputusan agar dapat mengerti dengan mudah dan mengaplikasikannya tanpa pengetahuan khusus (Mahmet Kabak dan metin dagdeviren, 2014).

Boyokyazici dan Sucu (2003) menjelaskan bahwa model network tidak dapat digambarkan dengan struktur hirearki dan bukan merupakan bentuk linear

oleh tiga kluster kriteria yang berbeda. Tingkat hubungannya juga dapat dilihat Unweighted Supermatrix yang dihasilkan.

6.1.2. Analisis Hasil Supermatrix

6.1.2.1.Analisis Unweighted Supermatrix

Pada unweighted supermatrix terdapat dua hal yang dapat dilihat, yaitu ada atau tidaknya pengaruh antar subkriteria, dan seberapa besar pengaruh tersebut. Jika subkriteria hanya dipengaruhi oleh hanya satu subkriteria, maka total nilai pengaruh adalah 1. Ketika suatu subkriteria tidak dipengaruhi oleh subkriteria lain pada suatu kluster maka nilai pengaruh yang diberikan adalah 0.

6.1.2.2.Analisis Weighted Supermatrix

Weighted supermatrix merupakan hasil kali unweighted supermatrix terhadap cluster matrix kriteria. Perbandingan nilai pengaruh suatu subkriteria terhadap subkriteria lainnya pada weighted supermatrix tidaklah berbeda dengan pada unweighted supermatrix karena pada weighted supermatrix, nilai pengaruh tersebut dikalikan dengan bobot yang sama pada tiap kriterianya. Total nilai pengaruh seluruh subkriteria pada matriks ini adalah 1.

6.1.2.3.Analisis Limiting Supermatrix

menunjukkan urutan subkriteria yang memiliki bobot global dari yang terbesar hingga terkecil.

Tabel 6.1. Urutan Bobot Subkriteria

NO. Subkriteria Bobot

1 Performance (AT-P)

0,119

2 Luas Area (AT-LA)

0,0666 3 User Friendly (AT-UF)

0,0543 4 Biaya Instalasi (AE-BI)

0,0513 5 Sumber Daya Manusia

(AT-SDM)

0,0471 6 Maintenance (AT-M)

0,0452 7 Biaya Oprasional (AE-BO)

0,045 8 Tingkat Emisi (AL-TE)

0,038 9 Nilai Mutu Limbah (AL-NML)

0,0367 10 Kadar Lumpur (AL-KL)

0,0349

11 Biaya SDM (AE-BSDM)

0,0296 12 Biaya Maintenance (AE-BM)

0,0291 13 Durability (AT-D)

0,0288

Berdasarkan Tabel 6.1. di atas dapat dilihat bahwa performance, luas area, serta user friendly merupakan ketiga subkriteria dengan bobot tertinggi. Mayoritas subkriteria pada kluster kriteria „Aspek Teknologi‟ dan memiliki bobot yang cukup tinggi dibandingkan kriteria lainnya. Ini menunjukkan kriteria tersebut merupakan kriteria yang cukup vital dalam menentukan teknologi pengolahan limbah cair.

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengolahan data dan analisis yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Kriteria penilaian teknologi pengolahan limbah cair yang digunakan dalam penelitian terdiri dari 3 kriteria yakni aspek ekonomi, aspek lingkungan, dan aspek teknologi yang dikembangkan menjadi 13 subkriteria yaitu biaya instalasi, biaya maintenance, biaya SDM, biaya operasional, nilai mutu limbah, kadar lumpur, tingkat emisi, performance, maintenance, SDM, luas area, durability, dan user friendly.

2. Total bobot kinerja untuk teknologi pengolahan limbah cair dengan metode ANP masing-masing diperoleh Sistem Kompos (0,1384), Sistem Kolam (0,0796), dan Sistem RANUT (0,1556).

3. Total bobot kinerja untuk teknologi pengolahan limbah cair dengan metode TOPSIS masing-masing diperoleh Sistem Kompos (0,6782), Sistem Kolam (0,0464), dan Sistem RANUT (0,6830).

4. Alternatif yang terpilih dari ketiga teknologi pengolahan limbah cair adalah Sistem RANUT karena memliki bobot tertinggi dari metode ANP-TOPSIS.

7.2. Saran

Setelah melakukan penelitian tugas sarjana ini, adapun saran yang dapat diajukan adalah :

1. Pihak perusahaan sebaiknya memperhatikan kriteria dalam pemilihan teknologi pengolahan limbah cair agar hasil dari pengolahan tidak berdampak buruk bagi lingkungan sekitar.

2. Pihak perusahaan sebaiknya mengembangkan alternatif lain yang efektif dan efisien untuk pengolahan limbah.

3. Pihak perusahaan sebaiknya memperhatikan aspek social dalam pemilihan teknologi pengolahan limbah cair.

4. Penelitian ini terbatas hanya pada perbandingan kriteria, tidak mencakup mengenai perbandingan data yang lebih kuantitatif berdasarkan kriteria. Sehingga penelitian selanjutnya diharapkan dapat membandingkan hasil dengan data kuantitatif berdasarkan kriteria yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

Boterro, Marta. Elena Comino. Vincenzo Riggio. 2011. Application of AHP and ANP for The Assesment of Different Wastewater treathment System. Elsevier Boyokyazici, Murat dan Sucu, Meral. 2003. The Analytic Hirearchy Process and

Analytic Network Process. Hacettepe Journal of Mathematics and Statistic Volume 32.

Chafalparit, Orathai. 2006. Clean Technology for Crude Palm Oil Industry in Thailand. PhD Thesis Wageningen University

Gobi, K. V.M Vadivelu. 2013. By-Product of Palm Mill Effluent Treatment Plant: A Step Towards Sustainability. Elsavier

Harker,P.T, and L.G Vargas. 1987. The Theory of Ratio Scale Estimation :Sa’aty’s Analitycal Hierarchy Process. Management Science.

Ibanez-Forez, V. M.D.Bovena. V.Perez-Belis. 2014. A holistic review of Applied Methodologies for Assesing and Selecting The Optimal Technological Alternative from A Sustainability Perspective. Elsavier

Kabak, Mahmet. Metin Dagdeviren. 2014. Prioritization of Neweble Energy Source for Turkey bu Using a hybrid MCDM Technology. Elsavier

Kardono. 2008. Assesment of oil palm Waste Treathment technology. Center of Enviromental Technology.

DAFTAR PUSTAKA (LANJUTAN)

NG, Denny KS. Rex TL NG. 2013. Application of Process System Engineering in Palm-Based Biomas Processing Industry. Elsavier

Saaty, Thomas L. 1999, Fundamentals of The Analytic Network Process. Paper presented in ISAHP 1999, Kobe, Japan, August 12-14.

______________. 2004. Fundamental of The Analytic etwork Process Dependence and Feedback In Decision Making With A Single Network. Journal of System Science and System Enggineering. Vol13 No.2.

______________. 2005. Theory and Applications of the Analytic Network Process. Pittsburgh, PA: RWS Publications, 4922 Ellsworth Avenue, Pittsburgh.

Sinulingga, Sukaria. 2011. Metodologi Penelitian. Medan: USU Press.

Torfi, F. Farahani, R. Z. Rezapour, Sh. 2010. Fuzzy AHP to determine the relative weights of evaluation criteria and fuzzy TOPSIS to rank the alternative. Applied Soft Computing.

Widyawati, Ratna. Panji deoranto. Mas‟ud Effendi. 2013. Analisis Kinerja Supplier dengan Analytic Network Process (ANP) dan Technique For Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS). Fakultas teknoloji Pertanian, Univesitas Brawijaya.