Integrasi Kinerja Efisiensi Energi pada Teknologi Proses Pengolahan Limbah Cair PKS di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu

INTEGRASI KINERJA EFISIENSI ENERGI PADA
TEKNOLOGI PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PKS
DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV KEBUN PABATU

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

Oleh
AMANDA KWAYYIS RANGKUTI
110403090

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

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 (CPO). Tugas
Sarjana ini berjudul “Integrasi Kinerja Efisiensi Energi pada Teknologi Proses
Pengolahan Limbah Cair PKS di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun
Pabatu”.

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, Desember 2015
Penulis

Amanda Kwayyis Rangkuti

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
BAB

HALAMAN

LEMBAR JUDUL ..........................................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................

ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA .........................................

iii

KATA PENGANTAR ....................................................................................

iv

UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................................

v

DAFTAR ISI...................................................................................................

viii

DAFTAR TABEL ..........................................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii
ABSTRAK ...................................................................................................... xviii

I

II

PENDAHULUAN ..........................................................................

I-1

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

I-1

1.2. Rumusan Masalah ....................................................................

I-8

1.3. Tujuan dan Manfaat..................................................................

I-8

1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian ................................................

I-9

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ........................................ II-1
2.1. Sejarah Umum Perusahaan .......................................................

II-1

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha .................................................

II-2

2.3. Lokasi Perusahaan ....................................................................

II-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB

HALAMAN
2.4. Daerah Pemasaran ....................................................................

II-3

2.5. Struktur Organisasi Perusahaan................................................

II-3

2.6. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab .....................................

II-5

2.7. Proses Produksi ........................................................................ II-13
2.7.1. Standar Mutu Bahan Baku/Produk ................................. II-13
2.7.2. Bahan-bahan yang Digunakan........................................ II-14
2.7.2.1. Bahan Baku ..................................................... II-14
2.7.2.2. Bahan Penolong ............................................... II-15
2.7.3. Uraian Proses .................................................................. II-16
2.8. Waste Treatment....................................................................... II-25

III

LANDASAN TEORI ....................................................................... III-1
3.1. Kelapa Sawit............................................................................. III-1
3.2. Jenis dan Potensi Limbah kelapa Sawit ................................... III-2
3.2.1. Karakteristik Limbah Cair kelapa Sawit ...................... III-3

3.2.2. Pengenalan Limbah Cair Hasil Pengolahan Minyak
Kelapa Sawit ................................................................. III-5
3.2.3. teknologi Pengelolaan POME ...................................... III-5
3.2.4. Pengolahan Limbah Cair Sebagai Sumber Energi ....... III-6
3.3

Efisiensi Energi ........................................................................ III-7
3.3.1. Konsep Efisiensi ........................................................... III-9

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB

HALAMAN
3.3.2. Pengukuran Efisiensi .................................................... III-11
3.4

Pengukuran Kinerja .................................................................. III-13
3.4.1. Definisi ......................................................................... III-13

3.4.2. Ukuran Kinerja ............................................................. III-15
3.4.3. Teknik Pengukuran Kinerja .......................................... III-17

3.5. Key Performance Indicator ...................................................... III-19
3.5.1. pemilihan Ukuran-ukuran Kinerja ................................ III-20

IV

METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... IV-1
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. IV-1
4.2. Jenis Penelitian ......................................................................... IV-1
4.3. Objek Penelitian ........................................................................ IV-1
4.4. Variabel Penelitian ................................................................... IV-2
4.5. Kerangka Konseptual Penelitian .............................................. IV-3
4.6. Metode Pengumpulan Data dan Sumber Data ......................... IV-5
4.7. Instrumen Penelitian ................................................................. IV-6
4.8. Rancangan Penelitian ............................................................... IV-6
4.9. Pengolahan Data ....................................................................... IV-9

V

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ........................ V-1
5.1

Pengumpulan Data ................................................................... V-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB

HALAMAN
5.1.1 Proses Produksi dan Aspek Lingkungan ...................... V-1
5.1.1.1. Proses Produksi ............................................... V-1
5.1.1.2. Pengolahan Limbah Cair ................................. V-5
5.1.1.3. Konsumsi Sumber Daya Alam ........................ V-9
5.1.2 Analisis Aliran Material dan Energi ............................. V-11
5.1.2.1. Material Balance ............................................. V-12
5.1.2.2. Energy Balance................................................ V-18
5.1.2.3. Dampak Lingkungan ....................................... V-21

5.1.3. Pengukuran Kinerja Teknologi Pengolahan Limbah
Cair .............................................................................. V-22
5.2. Pengolahan Data ....................................................................... V-34
5.2.1 Efisiensi Energi ............................................................ V-34
5.2.2 Perhitungan Efisiensi Tiap Kolam pada Teknologi
Pengolahan Limbah Cair dengan Sistem Kolam .......... V-35
5.2.3 Pengukuran Kinerja Teknologi Pengolahan Limbah
Cair .............................................................................. V-37

VI

ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ........................................ VI-1
6.1

Analisis Konisi Proses Produksi Saat Ini ................................. VI-1

6.2

Analisis Aliran Material dan Energi ......................................... VI-1

6.3

Analisis Efisiensi Energi .......................................................... VI-4

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB

HALAMAN
6.4. Analisis Efisiensi Pengolahan Limbah Cair Menggunakan
Sistem Kolam .......................................................................... VI-4
6.5

Analisis Hasil Pengukuran Kinerja Teknologi Pengolahan
Limbah Cair

6.6

VII

.......................................................................... VI-7

Identifikasi untuk Mengurangi Kemungkinan Pencemaran ..... VI-10

KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ VII-1
7.1

Kesimpulan

.......................................................................... VII-1

7.2

Saran

.......................................................................... VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
TABEL

HALAMAN

1.1. Luas Areal Kelapa Sawit Indonesia .................................................

I-2

1.2. Sebaran Kelapa Sawit menurut Provinsi di Indonesia .....................

I-3

1.3. Jumlah Industri Pengolahan Kelapa Sawit di Sumatera ..................

I-4

1.4. Jenis Limbah Cair PTPN IV Kebun Pabatu.....................................

I-5

2.1. Spesifikasi Fraksi TBS.....................................................................

II-14

2.2. Parameter Penanganan Limbah .......................................................

II-25

3.1. Jenis, Potensi dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Kelapa Sawit .......

III-3

3.2. Komposisi Jumlah Air Limbah dari 1 Ton CPO ............................

III-3

3.3. Kualitas Limbah Cair (inlet) Pabrik Kelapa Sawit PKS ..................

III-4

5.1. Parameter Penanganan Limbah .......................................................

V-5

5.2. Energy Balance Proses Pengolahan pada PKS Pabatu .................... V-19
5.3. Kriteria Karakteristik Limbah Cair PKS ......................................... V-29
5.4. Kriteria Penilaian Kinerja Teknologi Sistem Kolam (outlet I) ........ V-30
5.5. Kriteria Penilaian Kinerja Teknologi Sistem Kolam (outlet II) ...... V-30
5.6. Kriteria parameter Mutu Buangan Sistem Kolam ........................... V-31
5.7. Kriteria Faktor Ekonomi Teknologi Pengolahan Limbah (Rp000) . V-32
5.8. Kriteria Faktor Sosial ....................................................................... V-33
5.9. Kriteria Faktor Lingkungan ............................................................. V-34
5.10. Penilaian Kriteria Karakteristik Limbah Cair PKS.......................... V-37
5.11. Penilaian Kriteria Penilaian Kinerja Teknologi Sistem Kolam
(outlet I) ........................................................................................... V-38

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

5.12. Penilaian Kriteria Penilaian Kinerja Teknologi Sistem Kolam
(outlet II) .......................................................................................... V-38
5.13. Penilaian Kriteria parameter Mutu Buangan Sistem Kolam ........... V-39
5.14. Hasil Penilaian Kriteria Faktor Ekonomi Pengolahan Limabah ...... V-39
5.15. Kajian Faktor Sosial......................................................................... V-40
5.16. Hasil Penilaian Kriteria Faktor Lingkungan .................................... V-41
5.17. Hasil Penilaian Kinerja Pengolahan Limbah Cair PKS ................... V-42

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
GAMBAR

HALAMAN

1.1

Produksi Minyak Sawit Global 2012/2013 ............................

II-2

1.2

Limbah Cair yang Siap dibuang ke Sungai Padang ...............

II-7

2.1.

Struktur Organisasi PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun
Pabatu .....................................................................................

II-29

2.2

Tandan Buah Segar.................................................................

II-15

2.3

Jembatan Timbang TBS .........................................................

II-17

2.4

Stasiun Penumpukan dan Pemindahan Buah .........................

II-17

2.5

Stasiun Perebusan ...................................................................

II-18

2.6

Stasiun Penebah ......................................................................

II-19

2.7

Stasiun Pengempaan ...............................................................

II-20

2.8

Stasiun Pemurnian Minyak.....................................................

II-21

2.9

Oil Purifier .............................................................................

II-23

2.10 Blok Diagram Proses Pengolahan Kelapa Sawit ....................

II-24

3.1

Jenis Limbah Berdasarkan Tahap Proses Pabrik Kelapa
Sawit ........................................................................................

III-2

4.1

Kerangka Konseptual Penelitian ............................................

IV-3

4.2

Blok Diagram Prosedur Penelitian .........................................

IV-8

4.3

Blok Diagram Pengolahan Data ............................................. IV-10

5.1

Diagram Alir pengolahan TBS PKS Kebun Pabatu ...............

V-2

5.2

Teknologi Penanganan Limbah Cair Sistem Kolam ..............

V-7

5.3.

Aliran Bahan pada Proses Perebusan ..................................... V-13

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR

HALAMAN

5.4.

Aliran Bahan pada Proses Thresher ....................................... V-13

5.5.

Aliran Bahan pada Proses Pengempaan ................................. V-14

5.6.

Aliran Bahan pada Bak RO .................................................... V-15

5.7.

Aliran Bahan pada CST .......................................................... V-15

5.8.

Aliran Bahan pada Proses Oil purifier dan Vacuum Drier ..... V-16

5.9.

Material Balance Pengolahan TBS PKS Kabun Pabatu ........

V-17

5.10. Neraca Air Pengolahan TBS PKS Kebun Pabatu................... V-18
5.11. Diagram Alir Energi Pengolahan TBS PKS Kebun Pabatu ... V-19
5.12. Energy Balance Proses Produksi Pabrik Kelapa Sawit .......... V-20
5.13. Energy Balance Proses Produksi Pabrik Kelapa Sawit .......... V-21
5.14. Struktur Penilaian Penanganan Limbah Cair PKS ................. V-25
5.15. Arsitektur Model Penanganan Limbah Pabrik Kelapa Sawit . V-27
5.16. Rancangan Faktor Ekonomi, Sosial dan Lingkungan ............ V-28
6.1.

Zero Waste Concept ............................................................... VI-10

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1

Kuisioner Tertutup Penentuan Kriteria dan Variabel .............

L-1

2

Kuisioner Tertutup Variabel Faktor Sosial.............................

L-2

3

Form Tugas Akhir ..................................................................

L-3

4

Surat Penjajakan .....................................................................

L-4

5

Surat Balasan Pabrik...............................................................

L-5

6

Surat Keputusan Tentang Tugas Sarjana Mahasiswa .............

L-6

7

Berita Acara Laporan Tugas Sarjana ......................................

L-7

Universitas Sumatera Utara