kandungan energi dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan Suprihatin et al., 2008. Khemkhao et al. 2012 menyatakan bahwa LCPKS yang
memiliki organic loading rates OLR antara 2,2 dan 9,5 g COD perliter perhari dapat menghasilkan biogas 13,2 literhari. Menurut Mahendra 2013, pengolahan
LCPKS menjadi energi listrik dapat menghasilkan keuntungan ganda, yaitu keuntungaan dari aspek lingkungan dan keuntungan dari aspek finansial.
Kebutuhan energi Indonesia terus meningkat dari tahun ke tahun. Pada periode 2012-2031 PT PLN Persero memprediksi kebutuhan energi listrik
Indonesia akan meningkat rata-rata 10,1 per tahun. Hal ini lebih tinggi dibandingkan dengan kenaikan kebutuhan listrik selama 10 tahun terakhir yang
mengalami peningkatan rata-rata 9,2tahun PT. PLN, 2012. Dalam rangka memenuhi kebutuhan energi listrik nasional, pemerintah melakukan diversifikasi
energi melalui peningkatan pengembangan energi baru terbarukan, termasuk energi yang berasal dari limbah industri pertanian. Teknologi produksi bioenergi merupakan
teknologi tepat guna untuk pengelolaan LCPKS yang memiliki nilai BOD dan COD tinggi.
Dari uraian di atas, maka perlu dilakukan identifikasi dan karakterisasi permasalahan secara menyeluruh dan mendalam tentang penanganan LCPKS.
Selanjutnya dilakukan formulasi teknologi yang sesuai dengan kebutuhan dan tuntutan serta dilengkapi analisis strategi implementasi yang tepat untuk mengatasi
masalah LCPKS. Secara ringkas kerangka pemikiran konseptual penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Kerangka Pemikiran Konseptual Penelitian
KETERSEDIAN TEKNOLOGI
KONDISI PENGOLAHAN LCPKS SAAT INI
SISTEM KOLAM TERBUKA Biaya Tinggi, Emisi Gas Rumah Kaca,
Pencemaran Sumber Air, Bau Tidak Sedap
ANALISIS STRATEGI IMPLEMANTASI
IDENTIFIKASI DAN KARAKTERISASI PERMASALAHAN PENANGANAN LCPKS
KAJIAN PUSTAKA
KEBUTUHAN ENERGI
USULAN IMPLEMENTASI
ANALISIS KONDISI SUHU TERBAIK PROSES PRODUKSI BIOGAS
FORMULASI STRATEGI
Analisis internal dan eksternal penanganan LCPKS
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian telah dilaksanakan dari bulan Juni 2012 sampai dengan bulan Januari 2013. Tempat penelitian dilaksanakan sesuai tahap-tahap penelitian adalah
sebagai berikut: a Penelitian identifikasi dan karakterisasi unit penanganan LCPKS serta analisis
kandungan teknologi dilaksanakan di seluruh pabrik kelapa sawit di Provinsi Lampung yang berjumlah 13 unit dan berada di lima kabupaten, dengan sebaran
sebagai berikut: 1 Kabupaten Lampung Selatan satu unit PKS, 2 Kabupaten Lampung Tengah empat unit PKS, 3 Kabupaten Way Kanan dua unit PKS, 4
Kabupaten Tulang Bawang tiga unit PKS, dan 5 Kabupaten Mesuji tiga unit PKS.
b Patok duga atau studi banding pemanfaatan metana dilakukan di PTPN V Unit Usaha Tandun Provinsi Riau.
c Lokasi pengambilan sampel LCPKS dan sludge untuk kondisi suhu terbaik proses produksi biogas adalah PKS milik PTPN VII Unit Usaha Bekri Lampung
Tengah. d Penelitian analisis suhu proses produksi biogas dilaksanakan di Laboratorium
Pengolahan Limbah Agroindustri, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung dan Laboratorium Analisis Politeknik Negeri
Lampung.
e Penelitian analisis IFE Internal Factor Evaluation, EFE External Factor Evaluation
, SWOT strength, weakness,opportunity, threat dan strategi implementasi pengolahan LCPKS menjadi energi dilaksanakan di Provinsi
Lampung, Jakarta, dan Bogor. f Pengayaan materi dilakukan pada acara-acara seperti seminar, konferensi,
workshop yang diselenggarakan oleh Masyarakat Perkelapasawitan Indonesia MAKSI di Bogor, Dewan Minyak Sawit Indonesia DMSI di Jakarta,
Kementerian ESDM di Bandar Lampung, Ikatan Ahli Bioenergi Indonesia IKABI di Bogor, International Conference and Exhibition of Palm Oil
ICEPO 2012 dan ICEPO 2013 di Jakarta.
3.3 Tatalaksana Penelitian
Pelaksanaan penelitian dibagi menjadi empat tahap yaitu tahap I identifikasi dan karakterisasi permasalahan unit penanganan LCPKS, tahap II formulasi
pemecahan masalah dengan melakukan analisis suhu terbaik proses produksi biogas tahap III analisis internal, eksternal unit penanganan LCPKS, dan tahap IV analisis
strategi implementasi pengembangan. Secara keseluruhan tahap-tahap penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2.
3.3.1 Identifikasi dan Karakterisasi Permasalahan Penanganan LCPKS
Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dan kualitatif. Data yang dikumpulkan bersumber dari data primer dan sekunder. Data primer diperoleh
melalui observasi langsung ke lapangan, pengukuran di laboratorium, wawancara langsung dengan responden para pakar, praktisi, akademisi, birokrat, dan
brainstorming
. Data sekunder diperoleh dari kajian pustaka, jurnal ilmiah, laporan- laporan teknis dari institusi terkait, lembaga penelitian. Data sekunder lainnya adalah
dari BPS kabupatenkota, BPS Provinsi Lampung, Masyarakat Perkelapasawitan Indonesia MAKSI, Bisnis Indonesia, Majalah, dan BPS pusat.
TAHAP I TAHAP II
Identifikasi dan karakterisasi permasalahan
Analisis kondisi suhu terbaik proses produksi biogas
Survey lapang, brainstorming, indept interview
Penelitian laboratorium Identifikasi dan karakterisasi
unit penanganan LCPKS di Provinsi Lampung
Mendapatkan kondisi suhu proses produksi biogas yang efisien dari
berbagai perlakuan
Analisis deskriptif Analisis deskriptif
TAHAP IV TAHAP III
Analisis strategi implementasi Analisis internal dan eksternal
penanganan LCPKS Survey lapang, Brainstorming
indept interview Survey lapang, brainstorming,
indept interview a. Analisis kandungan teknologi
unit penanganan LCPKS b. Analisis strategi yang tepat
untuk implementasi pengolahan LCPKS menjadi
energi listrik a. Analisis kekuatan dan kelemahan
pengolahan LCPKS b. Analisis peluang dan tantangan
pengolahan LCPKS c. Analisis SWOT pengolahan
LCPKS menjadi energi listrik Analisis THIO technoware,
humanware, infoware, orgaware
dan Analisis AHP Analytical Hierarchy Process
Analisis IFE, EFE, dan
SWOT strength,
weakness ,opportunity,threat
Gambar 3.2 Tahap-tahap Pelaksanaan Penelitian Identifikasi penanganan LCPKS dilakukan dengan tujuan untuk
mendapatkan profil setiap unit pengolahan LCPKS di Provinsi Lampung. Dilaksanakan survey dan diskusi mendalam dengan karyawan, mandor, manager,
pakar dan pemerintah daerah, khususnya Badan Pengendalian Lingkungan Hidup Daerah BPLHD kabupatan dan provinsi di Lampung.
Survey dilakukan untuk mendapatkan data dan informasi yang detil tentang unit pengolahan LCPKS, seperti potensi limbah cair yang dihasilkan, karakteristik
LCPKS, tahapan proses pengolahan limbah, peralatan pengolahan limbah, kapasitas unit pengolahan limbah, data teknis unit pengolahan limbah, sumberdaya manusia
yang menangani LCPKS, pemanfaatan LCPKS saat ini, dan sebagainya. Data yang terkumpul dikelompokkan, ditabulasi, dan dianalisis sesuai dengan keperluan.
3.3.2 Analisis Kondisi Suhu Terbaik Proses Produksi Biogas dari LCPKS
Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan kondisi suhu terbaik pada fermentasi anaerobik di dalam bioreaktor pada skala sekitar 50 m
3
untuk setiap satuan percobaan. Metode penelitian yang digunakan adalah metode deskripsi
dengan menyajikan hasil pengamatan dalam bentuk tabel dan grafik dan kemudian dianalisis secara deskriptif. Penelitian menggunakan dua bioreaktor dengan kapasitas
masing-masing 50 L. Perlakuan penelitian adalah suhu, yaitu suhu kamar 27-28
o
C, suhu 45
o
C ± 3
o
C; dan suhu 55
o
C ± 3
o
C. Peralatan yang digunakan adalah bioreaktor anaerobik Bench Scale Advance
Methan Fermentation; Model AR-50L-3 dengan kapasitas 50 L yang dilengkapi
dengan pengaduk bioreaktor CSTR Gambar 3.3.a, gasflow meter jenis Wet Gas Meter Gambar 3.3.b; Model W-NK 0.58, gas sampler bag, pH meter HM-20P,
neraca analitik, desikator, furnace model EPTR-13K, reactor unit DRB200, HACH spektrofotometer DR4000U, gas cromathography, serta alat-alat analisis lainnya.
Bahan yang digunakan pada penelitian adalah sludge dan limbah cair pabrik kelapa sawit yang diperoleh dari PTPN VII Unit Usaha Bekri Lampung Tengah, K
2
Cr
2
O
7
, H
2
SO
4
pekat, HgSO
4
, Ag
2
SO
4
, bufer 4 6, gas N
2
, aquades, aquabides, dan bahan
analisis lainnya. Penelitian dilakukan dengan dua tahap yaitu tahap awal dan tahap utama,
seperti dapat dilihat pada Gambar 3.4. Penelitian awal yang dilakukan adalah menentukan karakteristik limbah cair PKS, sludge, dan campuran limbah cair PKS
dan sludge dengan perbandingan 80 dan 20 . Pengamatan pada karakterisasi meliputi nilai pH, COD, Total Suspended Solid TSS, dan Volatil Suspended Solid
VSS.
Gambar 3.3 a Anaerobic bioreactors “Bench Scale Advance Methane Fermentation” 50 L capacity
; b Gas Flow Meter.
a b
Gambar 3.4 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian Kondisi suhu terbaik Proses Produksi Biogas dari LCPKS.
Penelitian utama digunakan untuk mengetahui potensi biogas limbah cair PKS pada suhu yang berbeda, yaitu suhu kamar, suhu 45
o
C +- 3
o
C; dan suhu 55
o
C +- 3
o
C sekaligus sebagai perlakuan. Parameter yang diamati adalah volume biogas, suhu, pH, COD, dan komposisi biogas CH
4
, CO
2
, dan N
2
. Pengamatan volume biogas dan suhu dilakukan setiap hari. Pengamatan pH, COD, dan komposisi biogas
dilakukan satu kali dalam tujuh hari. Prosedur pengukuran parameter-parameter tersebut adalah sebagai berikut:
1 Pengukuran Volume Gas
Pengukuran produksi biogas menggunakan gasflowmeter. Hasil yang ditunjukkan oleh gas meter dicatat ke dalam lembar data setiap hari. Volume
biogas didapat dengan cara mengurangkan pencatatan hari ini dengan pencatatan hari sebelumnya Shinagawa Corporation, 2006.
2 Pengukuran pH dan Suhu
Analisis pH dan suhu limbah dilakukan dengan menggunakan alat pH meter secara langsung setelah sampel limbah dikeluarkan dari dalam bioreaktor.
Caranya dengan memasukkan pH meter ke dalam sampel limbah sambil diaduk kemudian dicatat nilai pH dan suhu yang terbaca pada alat DKK-TOA
Corporation, 2004.
Karakterisasai LCPKS
Sludge Karakterisasi
PENCAMPURAN LCPKS 80
Sludge 20
Karakterisasi FERMENTASI
Suhu 55
o
C, Suhu 45
o
C Suhu Kamar 27-28
o
C PENGAMATAN
Produksi Biogas, COD, Suhu, pH, Komposisi Biogas
CO
2
, CH
4
, dan N
2
Tahap awal
Tahap utama
