Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

60

BAB IV. ANALISIS SITUASIONAL PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT

A. GAMBARAN PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH

PABRIK KELAPA SAWIT Proses pengolahan tandan buah segar TBS di pabrik kelapa sawit PKS menghasilkan berbagai jenis limbah, yaitu limbah padat, cair dan gas. Limbah padat yang dihasilkan PKS terdiri dari serabut, cangkang dan tandan kosong kelapa sawit. Limbah cair yang dihasilkan PKS terdiri dari air yang bercampur minyak dan lumpur, yang berasal dari air kondensat pada stasiun perebusan, air pencucian mesin dan peralatan pabrik serta limbah cair yang keluar dari stasiun pemurnian. Limbah gas yang dihasilkan berupa asap hasil pembakaran pada ketel uap dan pada proses perebusan TBS. Pada penelitian ini, jenis limbah yang dibahas adalah limbah cair PKS dan tandan kosong kelapa sawit TKKS. Berbagai metode pengolahan dan pemanfaatan limbah PKS telah banyak dihasilkan dan layak dipertimbangkan untuk diterapkan. Metode pengolahan dan pemanfaatan limbah PKS yang dibahas merupakan hasil penelitian dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS dan Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia yang direkomendasikan oleh pihak Ditjen PPHP Departemen Pertanian sebagai salah satu lembaga pemerintah yang mengawasi pelaksanaan penanganan limbah industri pertanian, salah satunya industripabrik kelapa sawit.

1. Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Secara umum, metode pengolahan dan pemanfaatan limbah cair yang banyak diterapkan oleh PKS di Indonesia adalah metode kolam stabilisasi. Metode kolam stabilisasi dinilai lebih murah dari segi biaya pemanfaatan dan proses pengolahan limbahnya yang tidak terlalu rumit. Namun di sisi lain, metode kolam stabilisasi dinilai tidak efisien karena membutuhkan lahan pengolahan yang sangat luas dan pengolahan limbah yang terlalu lama. Selain itu, metode kolam stabilisasi juga menghasilkan biogas yang terdiri dari gas karbondioksida dan metana yang terbuang ke udara bebas sehingga dapat menimbulkan efek rumah kaca dan berdampak pada 61 pemanasan global apabila pengolahan dilakukan dalam skala besar dan berkelanjutan. Dewasa ini, telah dikembangkan berbagai metode pengolahan limbah kelapa sawit yang lebih efisien dari segi penggunaan ruang dan mampu memanfaatkan biogas yang dihasilkan oleh limbah PKS sebagai sumber energi. Metode tersebut antara lain metode tangki anaerobik-aerasi lanjut dan metode reaktor anaerobik unggun tetap RANUT. Beberapa PKS di Indonesia telah menerapkan salah satu metode tersebut. Tetapi penerapan metode tersebut belum terlalu berkembang karena biaya penerapan yang dibutuhkan cukup mahal dan proses pengolahan yang lumayan rumit. Padahal, apabila ditinjau dari segi pemanfaatan, penerapan metode tersebut dapat mendatangkan keuntungan lebih bagi pihak industri kelapa sawit karena dapat memanfaatkan biogas sebagai sumber energi sehingga biaya penyediaan energi dapat ditekan. Selain itu, dari segi lingkungan, metode tersebut juga tergolong ramah lingkungan karena biogas yang dihasilkan tidak terbuang ke udara bebas, sehingga dampak negatif berupa efek rumah kaca dan pemanasan global dapat dikurangi. Secara umum, metode pengolahan limbah cair PKS dapat dibagi menjadi tiga tahap pengolahan, yaitu tahap pengolahan pendahuluan, pengolahan utama dan pengolahan akhir. Ketiga metode pengolahan limbah cair PKS yang disebutkan di atas memiliki perbedaan pada pelaksanaan tahapan pengolahan utama secara anaerobik. Berikut penjelasannya : Tahap pengolahan pendahuluan Tahap pengolahan pendahuluan terdiri dari tiga tahapan proses, yaitu : a. Segregasi aliran, yaitu memisahkan aliran limbah cair PKS berdasarkan sumbernya. b. Proses pengurangan minyak dan lemak dari limbah cair PKS c. Proses penurunan suhu limbah cair PKS agar sesuai dengan kondisi yang diinginkan pada tahapan pengolahan limbah cair selanjutnya. Tahap pengolahan utama Tahap pengolahan utama bertujuan untuk menguraikan bahan-bahan yang terkandung di dalam limbah cair yang berpotensi mencemari lingkungan. Pada tahap ini, proses pengolahan limbah cair dilakukan dengan dua cara, yaitu pengolahan secara anaerobik dan secara aerobik. 62 a. Pengolahan secara anaerobik tanpa oksigen Pada proses pengolahan secara anaerobik, bahan-bahan organik yang terkandung di dalam limbah cair dikonversi oleh bakteri menjadi bahan-bahan organik yang mudah terlarut. Kemudian, bahan-bahan organik terlarut tersebut mengalami proses asetogenesis dan fermentasi sehingga biogas yang terdiri dari gas metana dan karbondioksida. Terdapat tiga jenis metode pengolahan limbah cair PKS secara anaerobik yang dapat diterapkan, yaitu sebagai berikut : 1 Kolam anaerobik Kolam anaerobik merupakan tahapan pengolahan limbah cair secara anaerobik pada metode kolam stabilisasi. Metode kolam anaerobik menggunakan kolam- kolam sebagai tempat berlangsungnya proses pengolahan limbah cair PKS secara anaerobik. Proses anaerobik dilakukan di dalam kolam-kolam anaerobik yang terdiri dari kolam asidifikasi pengasaman, kolam anaerobik primer dan kolam anaerobik sekunder. Pada kolam asidifikasi, bahan-bahan organik yang telah dikonversi menjadi bahan terlarut akan dikonversi menjadi asam organik, alkohol, aldehid dan sebagainya. Pada kolam anaerobik primer, akan terjadi proses asetogenesis dan fermentasi metana terhadap air limbah hingga tercapai baku mutu air limbah untuk aplikasi lahan. Sementara kolam anaerobik sekunder dimanfaatkan untuk melanjutkan proses di kolam anaerobik primer dan diperuntukkan terhadap limbah cair yang tidak termanfaatkan untuk aplikasi lahan. Secara prinsip, proses kerja yang terjadi di kolam anaerobik sekunder sama dengan kolam anaerobik primer. 2 Tangki anaerobik Tangki anaerobik merupakan tahapan pengolahan limbah cair secara anaerobik pada metode kolam tangki anaerobik-aerasi lanjut. Metode ini menggunakan tangki tertutup sebagai tempat berlangsungnya proses pengolahan limbah cair PKS secara anaerobik. Bahan organik yang terkandung dalam limbah cair PKS akan terurai menjadi gas metana dan karbondioksida yang kemudian disebut biogas. Pada proses biologis tangki anaerobik, biogas yang terbentuk akan ditampung dan dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit tenaga. 63 Proses pengolahan secara anaerobik yang dilakukan pada metode tangki anaerobik dibagi menjadi dua tahap, pertama adalah proses anaerobik dalam tangki tertutup yang telah dijelaskan sebelumnya, kedua adalah proses anaerobik pada kolam pengendapan anaerob. Pada kolam pengendapan ini akan terjadi proses pengendapan yang bertujuan untuk memisahkan mikroorganisme biosolid dari air limbah hasil proses anaerobik di tangki anaerobik. 3 Reaktor anaerobik unggun tetap RANUT Metode RANUT menggunakan tangki berupa bioreaktor tempat berlangsungnya proses pengolahan secara anaerobik. Teknologi RANUT dikembangkan melalui peningkatan populasi mikroba perombak bahan organik yang terdapat dalam limbah cair PKS. Rasio populasi mikroba dengan bahan organik ditingkatkan dengan cara menambahkan bahan pendukung support material yang terbuat dari plastik. Bahan ini berfungsi sebagai tempat menempelnya mikroba anaerobik. Mikroba tersebut selanjutnya akan membentuk bio-film di permukaan bahan pendukung dan menjadi tempat berkembang biak. Proses pengolahan secara anaerobik yang dilakukan pada metode RANUT juga dibagi menjadi dua tahap, pertama adalah proses anaerobik dalam reaktor anaerobik, kedua adalah proses anaerobik pada kolam pengendapan anaerob. Pada reaktor anaerobik akan terjadi perombakan bahan organik yang terdapat pada air limbah secara anaerobik dalam waktu singkat dengan kinerja yang tinggi. Perombakan tersebut menghasilkan biogas yang kemudian ditampung dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pada kolam pengendapan anaerob akan terjadi proses pengendapan yang bertujuan untuk memisahkan mikroorganisme biosolid dari air limbah hasil proses anaerobik di bioreaktor. b. Pengolahan secara aerobik dengan oksigen Proses pengolahan limbah cair PKS secara aerobik dilakukan untuk merombak bahan-bahan organik yang masih terkandung di dalam limbah cair PKS. Limbah cair PKS yang telah diolah secara anaerobik masih mengandung bahan organik misalnya substrat seperti hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen, sehingga perlu dirombak lebih lanjut. Metode yang dapat diterapkan 64 untuk mengolah limbah cair PKS secara aerobik adalah metode kolam aerobik- aerasi. Metode ini menggunakan kolam sebagai tempat mengolah limbah cair, dengan menggunakan proses aerasi untuk memasok oksigen ke dalam proses perombakan. Oksigen ini akan dimanfaatkan oleh mikroorganisme aerobik yang terdapat di dalam limbah cair untuk merombak bahan-bahan organik yang terdapat di dalam limbah cair tersebut. Tahap pengolahan akhir Tahap pengolahan akhir dilakukan untuk memisahkan padatan-padatan dan mikroorganisme yang berasal dari tahapan pengolahan sebelumnya. Metode yang digunakan pada tahap ini adalah kolam pengendapan atau sedimentasi. Pada kolam sedimentasi akan terjadi proses pengendapan yang bertujuan untuk memisahkan mikroorganisme biosolid dari air limbah setelah proses aerobik aerasi. Setelah proses pengendapan ini, diharapkan air limbah telah memenuhi baku mutu air limbah untuk dibuang ke lingkungan atau badan air. Pemanfaatan limbah cair PKS umumnya dilakukan dengan memanfaatkan limbah cair yang telah diolah secara anaerobik di tahap pengolahan utama pada lahan perkebunan. Hal ini dikarenakan limbah yang telah diolah pada tahap tersebut umumnya telah memenuhi baku mutu limbah cair untuk diaplikasikan di lahan perkebunan sebagai air irigasi dan penambah nutrisi tanah. Dengan pemanfaatan tersebut, pihak perusahaan dapat melakukan penghematan biaya pengolahan limbah cair secara aerobik dan pengolahan akhir karena kapasitas limbah cair yang akan diolah pada tahap tersebut telah berkurang. Memang akan diperlukan biaya dalam proses pemanfaatan limbah cair untuk aplikasi lahan, tetapi biaya tersebut akan ditutupi dengan penghematan biaya penyediaan pupuk anorganik serta peningkatan produksi TBS yang akan dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian dan penerapan yang telah dilakukan, pemanfaatan limbah cair PKS untuk aplikasi lahan dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik di lahan perkebunan sebesar 50 dan produksi TBS akan meningkat sebesar 36 . Umumnya, kapasitas limbah cair terolah yang diaplikasikan di lahan perkebunan yaitu sekitar 126.000 literhabulan atau sekitar 138,6 tonhabulan. 65 Dalam proses pemanfaatan limbah cair PKS untuk aplikasi lahan, terdapat tiga teknik aplikasi lahan yang dapat diterapkan sesuai dengan kondisi lahan terapanaplikasi. Teknik aplikasi lahan tersebut yaitu : a. Flatbed Teknik flatbed digunakan pada lahan berombak-bergelombang dengan membuat konstruksi diantara baris pohon yang dihubungkan dengan saluran parit yang dapat mengalirkan limbah dari atas ke bawah dengan kemiringan tertentu. Teknik ini dibangun mengikuti kemiringan tanah. Proses pada teknik ini yaitu mengalirkan limbah dari kolam limbah melalui pipa menuju bak-bak distribusi atau parit primer, kemudian limbah dialirkan ke parit sekunder flatbed yang berukuran yang berukuran lebih kecil dan dibuat pada tiap 2 baris tanaman. Dengan teknik pengaliran ini, secara periodik lumpur yang tertinggal pada flatbed dikuras agar tidak tertutup lumpur. b. Traktor tangki Teknik traktor tangki dilakukan dengan mengangkut limbah cair dari instalasi pengolahan limbah cair IPAL ke areal tanaman dengan menggunakan traktor yang menarik tangki serta digunakan pompa sentrifugal yang dihubungkan dengan lubang chasis ke tangki untuk mengeluarkan air limbah ke lahan aplikasi. Untuk mengurangi biaya transportasi aplikasi limbah dengan teknik ini, areal tanaman untuk aplikasi sebaiknya berdekatan dengan IPAL. Traktor berjalan pada jalan pikul dan limbah disemprotkan sepanjang baris pohon tempat tumpukan pelepah yang dipangkas. c. Longbed Pada teknik longbed, terdapat dua pola yang digunakan untuk distribusi limbah yaitu dengan parit yang lurus dan berliku-liku. Parit berliku-liku digunakan untuk lahan yang curam atau berbukit. Limbah sepanjang parit dialirkan perlahan-lahan untuk mengurangi erosi dan banjir. Parit yang lurus memanjang dibangun di lahan yang sedikit miring dan limbah dialirkan hingga ujung parit. Limbah cair dipompakan melalui pipa ke tempat yang relatif tinggi dan didistribusikan ke parit primer. Jumlah parit tergantung pada topografi. Kecepatan aliran diatur perlahan- lahan untuk memungkinkan perkolasi dan juga mencegah erosi. Biaya aplikasi limbah cair dengan teknik ini relatif murah, tetapi masalah yang sering timbul 66 adalah distribusi aliran yang tidak merata dan parit tertimbun lumpur. Parit dapat dibangun secara manual atau mekanis di sepanjang baris tanaman, namun tidak mengganggu jalan pemanen dan transportasi TBS. Selain untuk aplikasi lahan, limbah cair dan fraksi lumpur hasil proses pengolahan limbah cair PKS secara anaerobik juga dapat dimanfaatkan sebagai penambah nutrisi kompos berbahan dasar tandan kosong kelapa sawit TKKS. Hal ini dapat dilakukan apabila pihak industri kelapa sawit menerapkan teknologi kompos untuk mengolah TKKS yang dihasilkan. Penambahan limbah cair ini berguna untuk memenuhi kebutuhan air untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang digunakan sebagai inokulum pada proses pengomposan TKKS. Penambahan limbah cair ini dilakukan selama 9 minggu masa pengomposan dengan volume 5 m 3 per ton TKKS yang diolah menjadi kompos. Jenis pemanfaatan hasil olahan limbah cair PKS yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkan biogas yang dihasilkan dari proses pengolahan limbah cair PKS secara anaerobik sebagai sumber energi. Biogas yang telah ditampung dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk membangkitkan energi listrik yang kemudian dapat digunakan pada proses pengolahan di PKS.

2. Pengolahan dan Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit