Integrasi Kinerja Efisiensi Energi pada Teknologi Proses Pengolahan Limbah Cair PKS di PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sub sektor perkebunan merupakan salah satu sub sektor dari sektor
pertanian yang dapat meningkatkan devisa negara dan menyerap tenaga kerja.
Pemerintah mengutamakan pada subsektor perkebunan, karena memiliki daya
tarik yang tinggi untuk diekspor ke negara maju (Soediono, 1989). Komoditas
yang termasuk komoditas sub sektor perkebunan meliputi kelapa sawit, kelapa,
karet, kopi dan teh.
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas sub sektor perkebunan yang
merupakan komoditas ekspor yang dpata meningkatkan devisa negara. Komoditas
kelapa sawit yang dilihat dari volume ekspor, nilai ekspor, luas areal dan produksi
lima komoditas perkebunan menjadi yang tertinggi disbanding komoditas lain
(BPS, 2009). Untuk dunia, Indonesia menempati posisi pertama dalam melakukan
ekspor kelapa sawit.
Tanaman kelapa sawit saat ini tersebar di hampir seluruh provinsi di
Indonesia. Provinsi Riau pada tahun 2014 dengan luas areal 2,30 juta Ha
merupakan provinsi yang mempunyai perkebunan kelapa sawit terluas disusul
berturut-turut Provinsi Sumatera Utara seluas 1,39 juta Ha, Prov. Kalimantan
Tengah seluas 1,16 juta Ha dan Prov. Sumatera Selatan dengan luas 1,11 juta Ha
serta provinsi-provinsi lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Dalam proses pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi minyak
kelapa sawit akan dihasilkan sisa produksi berupa limbah padat dan cair
(Sastrosaryono, 2003). Pada proses produksi minyak kelapa sawit, banyak limbah
yang dihasilkan dari produksi sebanyak pabrik itu sendiri (Kiichiro Hayashi,
2007). Setiap ton tandan buah segar (TBS) yang diolah di pabrik akan
menghasilkan 220 kg tandan kosong sawit (TKS), 670 kg limbah cair, 120 kg
serat, 70 kg cangkang, dan 30 kg kernel (Naibaho, 1995).
Tidak dapat dipungkiri bahwa dampak dari perkembangan pesat produksi
minyak sawit mentah ini tentu adanya limbah produksi yaitu limbah cair kelapa
sawit (POME), tandan kosong sawit, cangkang, dan serat. Beberapa limbah
seperti cangkang dan serat sudah dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Namun
limbah cair kelapa sawit dan tandan kosong sawit tidak dapat ditangani secara
optimal. Meski tidak beracun, limbah cair tersebut dapat menyebabkan
pencemaran lingkungan karena dibuang di kolam terbuka dan melepaskan
sejumlah besar gas metana dan gas berbahaya lainnya yang menyebabkan emisi
gas rumah kaca.
Limbah cair sendiri berasal dari hasil proses produksi pada kegiatan
perebusan, klarifikasi dan dari proses pengolahan inti. Pada proses perebusan,
limbah cair yang dihasilkan lebih kurang sebesar 36%, saat dalam proses
klarifikasi akan mengeluarkan limbah cair lebih kurang 60% dan dari proses
pengolahan inti mengeluarkan limbah cair sekitar 4% (Ansori, 2014). Oleh karena
itu, dapat dihitung bahwa tiap harinya, suatu pabrik pengolahan minyak kelapa
sawit dapat memproduksi 650 m3/hari limbah cair (PPKS,2006). Bahkan selama
Universitas Sumatera Utara
proses pengolahan POME, tetap menghasilkan kandungan bahan organic yang
signifikan dan tetap membutuhkan oksigen yang dikenal sebagai biochemical
oxygen demand (BOD) yang biasanya diukur dalam mg/l dan secara luas
ddigunakan sebagai indikasi dari kualitas organik POME (Madaki, 2013).
PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu saat ini memang sudah
memiliki pengolahan limbah dengan menggunakan beberapa kolam untuk
menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah
sebelum dibuang ke perairan umum (sungai). POME bukan hanya limbah yang
dihasilkan selama proses oleh TBS, tetapi limbah yang paling mahal dan sulit
untuk dikelola oleh operator pabrik. Hal ini karena POME adalah limbah dengan
volume yang besar dalam ukuran ton yang dihasilkan dalam satu waktu (Madaki,
2013). Pabrik dituntut untuk harus memiliki penanganan limbah cair yang baik
terhadap lingkungan, yang murah dan memberikan nilai tambah terhadap
masyarakat ataupun pabrik.
Berdasarkan hasil audit energi yang dilakukan di PKS milik PT.
Perkebunan Nusantara IV, menunjukkan bahwa nilai konsumsi energi untuk
pengolahan CPO lebih kecil dibandingkan dengan PTPN VII dan PTPN VIII yaitu
13,4106 MJ untuk memproduksi tiap kg CPO pada kapasitas pengolahan 30 ton
TBS/jam (Kristen Natashia,2013). Beberapa tahun belakangan ini, limbah cair
yang dihasilkan oleh pabrik PKS Kebun Pabatu sempat beberapa kali mencemari
sungai Padang yang terdapat di Kabupaten Serdang Berdagai. Seperti yang
terdapat pada beberapa artikel surat kabar online seperti Medan Bisnis dan Sinar
Indonesia Baru menyebutkan bahwa Air Sungai Padang tercemar oleh limbah
Universitas Sumatera Utara
sawit milik PKS Kebun Pabatu. Bahkan berdasarkan pH air yang diukur
menunjukkan nilai 9,45 untuk air sungai Padang yang berada didekat pembuangan
limbah PKS Kebun Pabatu sedangkan untuk wilayah Tebing Tinggi nilai pH nya
sekitar 8,4. Nilai ini menunjukkan adanya limbah cair pabrik yang mencemari
lingkungan sekitar pabrik terutama sungai yang menjadi akhir pembuangan
limbah cair tersebut.
Berdasarkan fenomena yang beberapa kali terjadi akibat limbah cair di
lingkungan pabrik PKS Kebun Pabatu, maka peneliti ingin mengetahui seberapa
baik kinerja dan efisiensi energi yang dimiliki pabrik dalam hal pengolahan
limbah cair. Salah satunya dengan melakukan penilaian terhadap teknologi
pengolahan limbah cair dengan cara mengetahui dan mengamati proses produksi
yang ada saat ini, material dan energy balance, dampak lingkungan yang terjadi,
konsumsi sumber daya, efisiensi energi serta melakukan penilaian terhadap
kinerja pengolahan limbah cair yang ada. Kinerja yang diukur berupa kriteriakriteria penggunaan teknologi pengolahan limbah yang ada saat ini. Pendekatan
ini dilakukan untuk mendapatkan informasi yang sesuai mengenai teknologi
pengolahan limbah yang ada di pabrik saat ini yang diharapkan telah baik.
Dengan hasil ini juga diharapkan pabrik dapat mengoptimalkan teknologi
pengolahan limbah dan mampu memelihara kinerja efisiensi energi pada proses
pengolahan kelapa sawit dengan menggunakan hasil limbah cair sebagai nilai
tambah bagi pabrik dan ramah lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan penjelasan pada latar belakang, maka dapat diketahui
masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah seberapa baik teknologi
pengolahan limbah cair di Pabrik PKS Kebun Pabatu dalam mengolah limbah cair
yang dihasilkan. Oleh karena itu perlu adanya pengukuran kinerja dan efisiensi
energi teknologi pengolahan limbah cair saat ini untuk mendapatkan informasi
serta penilaian mengenai teknologi pengolahan limbah cair tersebut agar dampak
buruk terhadap lingkungan dapat berkurang.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian ini adalah mendapatkan informasi dan penilaian
terhadap seberapa baik teknologi pengolahan limbah cair yang ada dengan cara
mengintegrasikan hasil penilaian kinerja dan efisiensi energi pada teknologi
proses pengolahan limbah.
Tujuan khusus penelitian ini terdiri dari beberapa tujuan yaitu:
1. Menghitung efisiensi energi pengolahan minyak kelapa sawit di Kebun
Pabatu.
2. Menentukan kriteria dan variabel yang sesuai pada penilaian kinerja teknologi
pengolahan limbah cair sistem kolam.
3. Melakukan penilaian terhadap kinerja teknologi pengolahan limbah cair
sistem kolam di Kebun Pabatu.
4. Menghitung efisiensi kolam dalam mengolah limbah cair menggunakan sistem
kolam.
Universitas Sumatera Utara
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Manfaat bagi mahasiswa
Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam mengaplikasikan teori yang
diperoleh selama kuliah dan meningkatkan wawasan dalam menganalisis dan
memecahkan masalah sebelum memasuki dunia kerja khususnya dalam hal
manajemen industri dan integrasi kinerja.
2. Manfaat bagi perusahaan.
Sebagai masukan bagi perusahaan berupa rekomendasi perbaikan dengan
memberikan analisis terhadap integrasi kinerja efisiensi energi.
3. Bagi Departemen Teknik Industri USU
Untuk mempererat hubungan kerja sama antara perusahaan dengan
Departemen Teknik Industri USU.
1.4.
Batasan dan Asumsi Penelitian
Dalam melakukan penelitian, dilakukan beberapa pembatasan masalah
seperti:
1. Limbah yang diteliti ialah limbah cair hasil proses pengolahan CPO
2. Pendekatan penilaian dilakukan dengan menghitung efisiensi energi
pengolahan minyak kelapa sawit, menilai kinerja teknologi pengolahan limbah
cair sistem kolam serta menghitung efisiensi kolam teknologi pengolahan
limbah cair sistem kolam
3. Pengukuran kinerja menggunakan analisis penyimpangan variasi (%deviasi)
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
Universitas Sumatera Utara
1. Proses dan aktivitas produksi tidak berubah selama penelitian berlangsung
2. Tidak ada penambahan mesin dan peralatan yang baru
3. Tidak terjadi rekonstruksi struktur organisasi perusahaan selama penelitian
berlangsung
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sub sektor perkebunan merupakan salah satu sub sektor dari sektor
pertanian yang dapat meningkatkan devisa negara dan menyerap tenaga kerja.
Pemerintah mengutamakan pada subsektor perkebunan, karena memiliki daya
tarik yang tinggi untuk diekspor ke negara maju (Soediono, 1989). Komoditas
yang termasuk komoditas sub sektor perkebunan meliputi kelapa sawit, kelapa,
karet, kopi dan teh.
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas sub sektor perkebunan yang
merupakan komoditas ekspor yang dpata meningkatkan devisa negara. Komoditas
kelapa sawit yang dilihat dari volume ekspor, nilai ekspor, luas areal dan produksi
lima komoditas perkebunan menjadi yang tertinggi disbanding komoditas lain
(BPS, 2009). Untuk dunia, Indonesia menempati posisi pertama dalam melakukan
ekspor kelapa sawit.
Tanaman kelapa sawit saat ini tersebar di hampir seluruh provinsi di
Indonesia. Provinsi Riau pada tahun 2014 dengan luas areal 2,30 juta Ha
merupakan provinsi yang mempunyai perkebunan kelapa sawit terluas disusul
berturut-turut Provinsi Sumatera Utara seluas 1,39 juta Ha, Prov. Kalimantan
Tengah seluas 1,16 juta Ha dan Prov. Sumatera Selatan dengan luas 1,11 juta Ha
serta provinsi-provinsi lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Dalam proses pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi minyak
kelapa sawit akan dihasilkan sisa produksi berupa limbah padat dan cair
(Sastrosaryono, 2003). Pada proses produksi minyak kelapa sawit, banyak limbah
yang dihasilkan dari produksi sebanyak pabrik itu sendiri (Kiichiro Hayashi,
2007). Setiap ton tandan buah segar (TBS) yang diolah di pabrik akan
menghasilkan 220 kg tandan kosong sawit (TKS), 670 kg limbah cair, 120 kg
serat, 70 kg cangkang, dan 30 kg kernel (Naibaho, 1995).
Tidak dapat dipungkiri bahwa dampak dari perkembangan pesat produksi
minyak sawit mentah ini tentu adanya limbah produksi yaitu limbah cair kelapa
sawit (POME), tandan kosong sawit, cangkang, dan serat. Beberapa limbah
seperti cangkang dan serat sudah dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Namun
limbah cair kelapa sawit dan tandan kosong sawit tidak dapat ditangani secara
optimal. Meski tidak beracun, limbah cair tersebut dapat menyebabkan
pencemaran lingkungan karena dibuang di kolam terbuka dan melepaskan
sejumlah besar gas metana dan gas berbahaya lainnya yang menyebabkan emisi
gas rumah kaca.
Limbah cair sendiri berasal dari hasil proses produksi pada kegiatan
perebusan, klarifikasi dan dari proses pengolahan inti. Pada proses perebusan,
limbah cair yang dihasilkan lebih kurang sebesar 36%, saat dalam proses
klarifikasi akan mengeluarkan limbah cair lebih kurang 60% dan dari proses
pengolahan inti mengeluarkan limbah cair sekitar 4% (Ansori, 2014). Oleh karena
itu, dapat dihitung bahwa tiap harinya, suatu pabrik pengolahan minyak kelapa
sawit dapat memproduksi 650 m3/hari limbah cair (PPKS,2006). Bahkan selama
Universitas Sumatera Utara
proses pengolahan POME, tetap menghasilkan kandungan bahan organic yang
signifikan dan tetap membutuhkan oksigen yang dikenal sebagai biochemical
oxygen demand (BOD) yang biasanya diukur dalam mg/l dan secara luas
ddigunakan sebagai indikasi dari kualitas organik POME (Madaki, 2013).
PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu saat ini memang sudah
memiliki pengolahan limbah dengan menggunakan beberapa kolam untuk
menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah
sebelum dibuang ke perairan umum (sungai). POME bukan hanya limbah yang
dihasilkan selama proses oleh TBS, tetapi limbah yang paling mahal dan sulit
untuk dikelola oleh operator pabrik. Hal ini karena POME adalah limbah dengan
volume yang besar dalam ukuran ton yang dihasilkan dalam satu waktu (Madaki,
2013). Pabrik dituntut untuk harus memiliki penanganan limbah cair yang baik
terhadap lingkungan, yang murah dan memberikan nilai tambah terhadap
masyarakat ataupun pabrik.
Berdasarkan hasil audit energi yang dilakukan di PKS milik PT.
Perkebunan Nusantara IV, menunjukkan bahwa nilai konsumsi energi untuk
pengolahan CPO lebih kecil dibandingkan dengan PTPN VII dan PTPN VIII yaitu
13,4106 MJ untuk memproduksi tiap kg CPO pada kapasitas pengolahan 30 ton
TBS/jam (Kristen Natashia,2013). Beberapa tahun belakangan ini, limbah cair
yang dihasilkan oleh pabrik PKS Kebun Pabatu sempat beberapa kali mencemari
sungai Padang yang terdapat di Kabupaten Serdang Berdagai. Seperti yang
terdapat pada beberapa artikel surat kabar online seperti Medan Bisnis dan Sinar
Indonesia Baru menyebutkan bahwa Air Sungai Padang tercemar oleh limbah
Universitas Sumatera Utara
sawit milik PKS Kebun Pabatu. Bahkan berdasarkan pH air yang diukur
menunjukkan nilai 9,45 untuk air sungai Padang yang berada didekat pembuangan
limbah PKS Kebun Pabatu sedangkan untuk wilayah Tebing Tinggi nilai pH nya
sekitar 8,4. Nilai ini menunjukkan adanya limbah cair pabrik yang mencemari
lingkungan sekitar pabrik terutama sungai yang menjadi akhir pembuangan
limbah cair tersebut.
Berdasarkan fenomena yang beberapa kali terjadi akibat limbah cair di
lingkungan pabrik PKS Kebun Pabatu, maka peneliti ingin mengetahui seberapa
baik kinerja dan efisiensi energi yang dimiliki pabrik dalam hal pengolahan
limbah cair. Salah satunya dengan melakukan penilaian terhadap teknologi
pengolahan limbah cair dengan cara mengetahui dan mengamati proses produksi
yang ada saat ini, material dan energy balance, dampak lingkungan yang terjadi,
konsumsi sumber daya, efisiensi energi serta melakukan penilaian terhadap
kinerja pengolahan limbah cair yang ada. Kinerja yang diukur berupa kriteriakriteria penggunaan teknologi pengolahan limbah yang ada saat ini. Pendekatan
ini dilakukan untuk mendapatkan informasi yang sesuai mengenai teknologi
pengolahan limbah yang ada di pabrik saat ini yang diharapkan telah baik.
Dengan hasil ini juga diharapkan pabrik dapat mengoptimalkan teknologi
pengolahan limbah dan mampu memelihara kinerja efisiensi energi pada proses
pengolahan kelapa sawit dengan menggunakan hasil limbah cair sebagai nilai
tambah bagi pabrik dan ramah lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan penjelasan pada latar belakang, maka dapat diketahui
masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah seberapa baik teknologi
pengolahan limbah cair di Pabrik PKS Kebun Pabatu dalam mengolah limbah cair
yang dihasilkan. Oleh karena itu perlu adanya pengukuran kinerja dan efisiensi
energi teknologi pengolahan limbah cair saat ini untuk mendapatkan informasi
serta penilaian mengenai teknologi pengolahan limbah cair tersebut agar dampak
buruk terhadap lingkungan dapat berkurang.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian ini adalah mendapatkan informasi dan penilaian
terhadap seberapa baik teknologi pengolahan limbah cair yang ada dengan cara
mengintegrasikan hasil penilaian kinerja dan efisiensi energi pada teknologi
proses pengolahan limbah.
Tujuan khusus penelitian ini terdiri dari beberapa tujuan yaitu:
1. Menghitung efisiensi energi pengolahan minyak kelapa sawit di Kebun
Pabatu.
2. Menentukan kriteria dan variabel yang sesuai pada penilaian kinerja teknologi
pengolahan limbah cair sistem kolam.
3. Melakukan penilaian terhadap kinerja teknologi pengolahan limbah cair
sistem kolam di Kebun Pabatu.
4. Menghitung efisiensi kolam dalam mengolah limbah cair menggunakan sistem
kolam.
Universitas Sumatera Utara
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Manfaat bagi mahasiswa
Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam mengaplikasikan teori yang
diperoleh selama kuliah dan meningkatkan wawasan dalam menganalisis dan
memecahkan masalah sebelum memasuki dunia kerja khususnya dalam hal
manajemen industri dan integrasi kinerja.
2. Manfaat bagi perusahaan.
Sebagai masukan bagi perusahaan berupa rekomendasi perbaikan dengan
memberikan analisis terhadap integrasi kinerja efisiensi energi.
3. Bagi Departemen Teknik Industri USU
Untuk mempererat hubungan kerja sama antara perusahaan dengan
Departemen Teknik Industri USU.
1.4.
Batasan dan Asumsi Penelitian
Dalam melakukan penelitian, dilakukan beberapa pembatasan masalah
seperti:
1. Limbah yang diteliti ialah limbah cair hasil proses pengolahan CPO
2. Pendekatan penilaian dilakukan dengan menghitung efisiensi energi
pengolahan minyak kelapa sawit, menilai kinerja teknologi pengolahan limbah
cair sistem kolam serta menghitung efisiensi kolam teknologi pengolahan
limbah cair sistem kolam
3. Pengukuran kinerja menggunakan analisis penyimpangan variasi (%deviasi)
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
Universitas Sumatera Utara
1. Proses dan aktivitas produksi tidak berubah selama penelitian berlangsung
2. Tidak ada penambahan mesin dan peralatan yang baru
3. Tidak terjadi rekonstruksi struktur organisasi perusahaan selama penelitian
berlangsung
Universitas Sumatera Utara