PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI
PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI Oleh MUHAMAD RAHMAN 090405033
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI Oleh MUHAMAD RAHMAN 090405033 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-Nyalah skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul
“Pengaruh Ukuran Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Terhadap Proses Komposting Menggunakan Pupuk Organik Aktif (POA) Di Dalam Komposter Menara
”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Adapun hal kebaruan dari hasil penelitian ini adalah kajian bagaimana pengaruh ukuran tandan kosong kelapa sawit (TKKS) terhadap proses komposting menggunakan pupuk organik aktif (POA). Hasil dari penelitian ini menunjukkan potensi ekonomi yang tinggi terutama dalam penanggulangan limbah TKKS menjadi kompos. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr.Eng. Ir. Irvan, Msi selaku Ketua Departemen Teknik Kimia sekaligus dosen pembimbing atas saran dan bimbingan yang telah diberikan
2. Ir. Renita Manurung, MT selaku dosen koordinator skripsi
3. Dr.Ir. Fatimah, MT selaku dosen penguji I atas kritik dan saran yang
telah diberikan
4. Dr.Ir. Hamidah Harahap, M.Sc selaku dosen penguji II atas kritik
dan saran yang telah diberikan 5.
Ir. Bambang Trisakti, MT atas bimbingan, diskusi serta saran yang diberikan iii Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 19 Mei 2015 Penulis Muhamad Rahman iv
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada: 1.
Orang tua penulis, Azizul dan Herli S.Pd atas semua doa dan dukungan yang selalu diberikan kepada penulis.
2. Seluruh anggota keluarga penulis terutama untuk kakak dan abang penulis, Nia Juliza, S.Pd dan M.Hazri, S.Ab atas doa dan dukungan yang telah diberikan.
3. Seluruh sahabat serta teman sejawat penulis angkatan 2009 dan teman- teman di LPPM USU.
4. Staff pengajar dan seluruh jajaran keluarga besar Departemen Teknik Kimia FT USU. v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
Nama: Muhamad Rahman NIM: 090405033 Tempat/Tgl. Lahir: Pekanbaru (Riau), 12 Juli 1991 Nama orang tua: Azizul Alamat orang tua: Jl. H. Imam Munandar, Gg. Ombak Indah No.8 Pekanbaru, Riau
Asal Sekolah TK Mesjid Raya Pekanbaru (1996-1997) SD Negeri 010 Pekanbaru (1997-1999) SD Negeri 012 Pekanbaru (1999-2003) SMP Negeri 4 Pekanbaru (2003-2006) SMA Negeri 8 Pekanbaru (2006-2009) Pengalaman Organisasi/Kerja: 1.
Koordinator Bidang Bakat dan Minat HIMATEK Kepengurusan 2012/2013 2. Koordinator Bidang Kreativitas dan Minat Covalen Study Group (CSG)
Kepengurusan 2011/2012 3. Kerja Praktek di PT. Lafarge Cement Indonesia, Lhoknga-Aceh tahun
2012
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menemukan teknik pengomposan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan untuk mendapatkan data degradasi pengomposan TKKS serta profil setiap ketinggian tumpukan sehingga dihasilkan kompos yang bermutu. Proses pengomposan dilakukan dengan memvariasikan ukuran TKKS, kemudian dimasukkan ke dalam komposter dan ditambahkan pupuk organik aktif (POA) hingga moisture content (MC) bahan mencapai 55-65%. Selama pengomposan MC dijaga pada kondisi 55-65% dengan penambahan POA. Variasi ukuran TKKS yang dilakukan adalah utuh dan dibelah 4. Komposter yang digunakan adalah komposter menara yang berdimensi p x l x t yaitu 0,4 x 0,4 x 3 m. Parameter yang dianalisa adalah temperatur, MC, berat kompos, pH, ratio C/N, bacterial count serta
electrical conductivity . Waktu pengomposan dilakukan selama 40 hari. Hasil
penelitian yang didapatkan menunjukkan bahwa rata-rata kompos telah masak dalam waktu ±10 hari. Data yang diperoleh pada TKKS utuh adalah pH 8,15, MC 58,44 %, C 21,34 %, N 1,07 % dan C/N 19,94 sedangkan pada TKKS dibelah 4 dengan pH 8,1, MC 73,35 %, C 25,16%, N 1,20% dan C/N 20,97.
Kata kunci : tandan kosong kelapa sawit, pupuk organik aktif, komposter, moisture content , bacterial count, electrical conductivity
vii
ABSTRACT
This research was to study the composting technique for Empty Fruit Brunch (EFB) and to collect the degration data and height profile during composting of EFB in order to get a high quality compost. The composting process was started with cutting the EFB into varies sizes before it was put into composter and then followed by the addition of Activated Organic Fertilizer (AOF) until the optimum moisture content of 55-65 % was reached. During composting, the MC was kept on the optimum condition by adding the POA. The sizes of EFB which were used are non- and 4-cut EFB . The composter that was used is Tower Composter which
shredded
its dimension is 0.4 x 0.4 x 3 m in l x w x h .The research was carried out within 40 days and the physicochemical parameters were also measured during composting. The degradation data during composting was obtained for non-shredded in which value of pH, MC, C, N, C/N ratio were 8,15, 58,44%, 21,34%, 1,07% , 19,94 and for 4-cut EFB were 8,1, 73,35%, 25,16%, 1,02%, and 20,97 respectively .
Keywords: Empty Fruit Brunch (EFB), Activated Organic Fertilizer (AOF), Tower Composter, moisture content, bacterial count, electrical conductivity
vii
DAFTAR ISI
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI v
RIWAYAT HIDUP PENULIS vi
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR LAMPIRAN xv
DAFTAR SINGKATAN xvi
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
3
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 POTENSI DAN KESINAMBUNGAN DARI LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (TKKS) MENJADI KOMPOS
5
2.2 KARAKTERISTIK TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) DAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA)
7
2.2.1 Karakteristik Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
7
2.2.2 Karakteristik Pupuk Organik Aktif (POA) Dari Effluent Biogas Pengolahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit (LCPKS) 9
2.3 PROSES PENGOMPOSAN DAN FAKTOR
- – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES PENGOMPOSAN
10
2.3.1 Kompos
10
2.3.2 Proses Pengomposan 11 ix
2.3.3 Faktor
13
- – Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengomposan
2.4 PENGGUNAAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SEBAGAI KOMPOS DENGAN PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK
16
2.5 STANDAR KUALITAS KOMPOS DI INDONESIA
19
2.6 KEMATANGAN KOMPOS
20
2.7 PEMANFAATAN KOMPOS
21
2.8 POTENSI EKONOMI
23 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
25
3.1 LOKASI PENELITIAN
25
3.2 BAHAN DAN PERALATAN PENELITIAN
25
3.2.1 Bahan Penelitian
25
3.2.2 Peralatan Penelitian
25
3.3 PROSEDUR PENELITIAN
26
3.3.1 Prosedur Pengomposan
26
3.4 PROSEDUR ANALISA
27
3.4.1 Prosedur Analisa Kadar Air
27
3.4.2 Prosedur Analisa pH
28
3.4.3 Prosedur Analisa Temperatur
28
3.4.3 Prosedur Analisa Water Holding Capacity
28
3.4.4 Prosedur Analisa Electrical Conductivity
29
3.4.5 Analisa Perbandingan C/N, Bacterial Count dan Bahan Organik Lainya
29
3.5 FLOWCHART PENELITIAN
30
3.5.1 Flowchart Proses Pengomposan
30
3.5.2 Flowchart Kadar Air
31
3.5.3 Flowchart Analisa pH Kompos
32
3.5.4 Flowchart Analisa Temperatur
32
3.5.5 Flowchart Analisa Water Holding Capacity
33
3.7.4 Flowchart Analisa Electrical Conductivity
33 x BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
35
4.1 KARAKTERISTIK BAHAN BAKU
35
4.2 PENGARUH UKURAN TKKS PADA SETIAP KETINGGIAN TUMPUKAN TERHADAP PROSES PENGOMPOSAN
36
4.2.1 Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap Suhu rata-rata
36
4.2.2 Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap Moisture Content (MC) rata-rata
37
4.2.3 Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap pH rata-rata
39
4.2.4 Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Perubahan C/N Selama Waktu Pengomposan
40
4.2.5 Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Total Penambahan POA
41
4.3 ANALISIS KUALITAS KOMPOS HASIL PENGOMPOSAN TKKS DENGAN POA
42
4.3.1 Profil dan Analisis Kompos Berdasarkan Suhu
43
4.3.2 Profil dan Analisis Kompos Berdasarkan Moisture Cotent
44
4.3.3 Analisis Kompos Berdasarkan pH
46
4.3.4 Analisis Kompos Berdasarkan Bacterial Count
47
4.3.5 Analisis Kompos Berdasarkan C/N
48
4.3.6 Analisis Kompos Berdasarkan Electrical Conductivity
49
4.4 PENYUSUTAN VOLUME MASING-MASING TUMPUKAN KOMPOS SELAMA PROSES PENGOMPOSAN
50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
52
5.1 KESIMPULAN
52
5.2 SARAN
52 DAFTAR PUSTAKA 54 xi xii
DAFTAR GAMBAR
39 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Perbandingan C/N
67 Gambar L3.3 TKKS
67 Gambar L3.2 Proses Pembuatan Komposter
50 Gambar L3.1 Komposter
Gambar 4.12 Grafik Penyusutan Volume Tumpukan48 Gambar 4.11 Grafik Perubahan Nilai Electrical Conductivity Pada Komposter 1 49
47 Gambar 4.10 Grafik Perubahan C/N pada Komposter 1
46 Gambar 4.9 Grafik Bacterial Count dan Suhu pada Komposter 1
45 Gambar 4.8 Grafik Perubahan pH Pada Komposter 1
43 Gambar 4.7 Profil Moisture Content Pengomposan TKKS Pada Komposter 1
41 Gambar 4.6 Profil Suhu Pengomposan TKKS Pada Komposter 1
40 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Total Penambah POA
38 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap pH Rata-Rata
Gambar 2.1 Proses Pengolahan Kelapa Sawit37 Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap Moisture Content Rata-Rata
33 Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap Suhu Rata-Rata
33 Gambar 3.7 Flowchart Analisa Electrical Conductivity
32 Gambar 3.6 Flowchart Analisa Water Holding Capacity
32 Gambar 3.5 Flowchart Analisa Temperatur
31 Gambar 3.4 Flowchart Analisa pH Kompos
30 Gambar 3.3 Flowchart Analisa Kadar Air
26 Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Pengomposan
12 Gambar 3.1 Design Komposter
11 Gambar 2.4 Skema Proses Pengomposan
8 Gambar 2.3 Perubahan Suhu dan Pertumbuhan Mikroba Selama Proses Pengomposan
6 Gambar 2.2 Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
68 xiii Gambar L3.4 TKKS yang Telah Dipotong
68 Gambar L3.5 Pengambilan Sampel
75 Gambar L4.5 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah
78 Gambar L4.8 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis Unsur Makro dan Mikro Kompos Setelah 40 Hari Pengomposan
40 Hari Pengomposan
77 Gambar L4.7 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah
30 Hari Pengomposan
76 Gambar L4.6 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah
20 Hari Pengomposan
10 Hari Pengomposan
69 Gambar L3.6 Pengukuran pH
74 Gambar L4.4 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah
73 Gambar L4.3 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N TKKS Awal
72 Gambar L4.2 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C, N, P dan K POA
71 Gambar L4.1 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis Bacterial Count POA
70 Gambar L3.9 Kompos Komposter 1 dan Komposter 2
70 Gambar L3.8 Pengukuran Water Holding Capacity
69 Gambar L3.7 Pengukuran Moisture Content
79 xiv
DAFTAR TABEL
57 Tabel L1.1.2 Hasil Analisa Karakteristik POA
64 Tabel L2.3 Data MC Komposter 1
63 Tabel L1.7 Data WHC
62 Tabel L1.6 Data Penyusutan Volume
61 Tabel L1.5 Data Penambahan POA
60 Tabel L1.4 Data pH Masing-Masing Komposter
59 Tabel L1.3 Data MC Masing-Masing Komposter
58 Tabel L1.2.2 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Dibelah 4
57 Tabel L1.2.1 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Utuh
42 Tabel L1.1.1 Karakteristik TKKS PKS Mangke PTPN III
Tabel 1.1 Rangkuman Hasil Penelitian Pembuatan Kompos dari Tandan Kosong36 Tabel 4.3 Karakteristik Kompos Pada Pada Hari Ke-40
35 Tabel 4.3 Karakteristik Komposter yang Digunakan
35 Tabel 4.2 Hasil Analisa Karakteristik POA
23 Tabel 4.1 Karakteristik TKKS PKS Mangke PTPN III
21 Tabel 2.4 Rincian Biaya Pembuatan Kompos
20 Tabel 2.3 Parameter Kematangan Kompos
5 Tabel 2.2 Standar Kualitas Kompos
4 Tabel 2.1 Data luas areal perkebunan kelapa sawit, produksi CPO dan kernel di Indonesia dari tahun 2006-2010
Kelapa Swit
66
DAFTAR LAMPIRAN
62 L1.6 DATA HASIL PENELITIAN PENYUSUTAN VOLUME
72
67 LAMPIRAN 4 HASIL UJI LABORATORIUM
66 LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI
65 L2.3 PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI
65 L2.2 PERHITUNGAN WHC
65 L2.1 PERHITUNGAN PENAMBAHAN POA
64 LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
63 L1.7 DATA HASIL PENELITIAN WHC
xv
LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN
60 L1.4 DATA HASIL PENELITIAN PH
59 L1.3 DATA HASIL PENELITIAN MC
58 L1.2.2 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Dibelah 4
58 L1.2.1 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Utuh
57 L1.2 DATA HASIL PENELITIAN SUHU
57 L1.1.2 Karakteristik POA
57 L1.1.1 Karakteristik TKKS
57 L1.1 KARAKTERISTIK BAHAN BAKU
61 L1.5 DATA HASIL PENELITIAN PENAMBAHAN POA
DAFTAR SINGKATAN
xvi
BPS Badan Pusat Statistik C Karbon Ca Kalsium Cd Kadmium Cu Tembaga CPO Crude Palm Oil C/N Karbon/Nitrogen Fe Besi K Kalium MC Moisture Content EC Electrical Conductivity BC Bacterial Count WHC Water Holding Capacity Mg Magnesium N Nitrogen Na Natrium P Fosfor Pb Timbal Zn Seng PKS Pabrik Kelapa Sawit POA Pupuk Organik Aktif POME Palm Oil Mill Effluent TBS Tandan Buah Segar TKKS Tandan Kosong Kelapa Sawit