Pengolahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit Secara Aerobik Menggunakan Effective Microorganism Guna Mengurangi Nilai TSS

(1)

PENGOLAHAN LANJUT LIMBAH CAIR KELAPA

SAWIT SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN

EFFECTIVE MICROORGANISM GUNA

MENGURANGI NILAI TSS

SKRIPSI

Oleh

YOHANNES TANDEAN

070405051

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

AGUSTUS 2013

(2)

PENGOLAHAN LANJUT LIMBAH CAIR KELAPA

SAWIT SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN

EFFECTIVE MICROORGANISM GUNA

MENGURANGI NILAI TSS

SKRIPSI

Oleh

YOHANNES TANDEAN

070405051

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

AGUSTUS 2013

(3)

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

Pengolahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit Secara Aerobik Menggunakan Effective Microorganism Guna Mengurangi Nilai TSS

Dibuat untik melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini dibuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, 21 Agustus 2013

Yohannes Tandean NIM. 070405051

(4)

(5)

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Pengolahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit Secara Aerobik Menggunakan Effective Microorganism Guna Mengurangi Nilai TSS” berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakulatas Teknik Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Melalui penelitian ini diperoleh kondisi yang mampu mengurangi kadar TSS tertinggi dari limbah cair kelapa sawit. Sehingga hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan. Manfaat lain yang diperoleh, yaitu dapat mengurangi waktu yang diperlukan oleh metode konvensional untuk mengurangi kadar TSS dalam limbah cair kelapa sawit.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis, untuk itu secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Irvan, M,Si.yang telah banyak membantu.

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, 21 Agustus 2013

Yohannes Tandean NIM. 070405051

(6)

DEDIKASI

Rasa terima kasih dan hormat penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dan dalam proses pengerjaan skripsi ini.

Dedikasi skripsi ini penulis tujukan kepada : 1. Kedua orang tua penulis.

2. Keluarga penulis.

3. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Michael Vincent atas kerjasamanya yang sangat baik selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.

6. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, khususnya semua stambuk 2007 yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis.

7. Seluruh teman-teman, adik-adik dan abang kakak yang turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

(7)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Yohannes Tandean NIM : 070405051

Tempat/tgl lahir : Medan 5 Oktober 1989 Nama orang tua : Lindawaty

Alamat orang tua : Jl. Timor No. 67 Medan Kec. Medan Timur Asal Sekolah

 SD Sutomo 1 Medan tahun 1995-2001

 SMP Sutomo 1 Medan tahun 2001-2004

 SMA Sutomo 1 Medan tahun 2004-2007 Beasiswa yang diperoleh :

Pengalaman Organisasi :

1. OSIS SMA SUTOMO I MEDAN sebagai anggota bidang olahraga. Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal :

PENGOLAHAN EFFLUENT FERMENTOR BIOGAS SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN REAKTOR ALIR TANGKI BERPENGADUK

(8)

ABSTRAK

Produksi limbah cair pabrik kelapa sawit (palm oil mill effluent, POME) di Indonesia diperkirakan sebesar 28,7 juta ton/tahun. Umumnya pengolahan POME dilaksanakan secara konvensional yaitu dengan menggunakan sistem kolam (pond). Selain memerlukan biaya operasional dan memerlukan lahan yang luas, sistem ini juga menghasilkan emisi gas rumah kaca. Padahal POME merupakan bahan baku potensial untuk menghasilkan biogas. Penelitian terdahulu telah dilaksanakan dengan proses anaerob untuk mendapatkan biogas, akan tetapi limbah yang dihasilkan masih tidak memenuhi standar mutu. Nilai TSS yang dihasilkan dari pengolahan anaerob masih berkisar 400 mg/l. Oleh karen itu diperlukan proses aerob untuk menurunkan nilai TSS dengan bantuan Effective Microorganism. Dari hasil penelitian proses aerob HRT 10 hari didapat penurunan nilai TSS sampai sekitar 200 mg/L.

(9)

ABSTRACT

Palm oil mill effluent (POME) production in Indonesia is estimated around 28,7 million tonnes / year. Generally, POME treatment is carried out conventionally by using facultative ponds. Aside from the vast usage of land and operational cost, this system also emits greenhouse gases, eventhough, POME is a potential raw resource in producing biogas. Earlier researches are carried out with anaerobic process to produce biogas, but the waste produced still haven’t met the standard quality control requirements. The total soluble solid (TSS) contained in the waste produced from the anaerobic process was still around 400 mg/L. Which is the reason why aerobic process is still necessary to drop the number of TSS contained by using Effective Microorganism. From the research conducted, a 10 days HRT aerobic process could reduce the number of TSS to around 200 mg/L.

(10)

DAFTAR ISI

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI iv

RIWAYAT HIDUP v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 LATAR BELAKANG 1

1.2 PERUMUSAN MASALAH 3

1.3 TUJUAN PENELITIAN 3

1.4 LOKASI PENELITIAN 3

1.5 METODOLOGI PENELITIAN 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 KELAPA SAWIT DI INDONESIA 4

2.2 LIMBAH 6

2.3 TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) 7

2.4 VOLATILE SUSPENDED SOLID (VSS) 7

2.5 PENGOLAHAN POME 8

2.6 MIKROBA 12

2.7 EFFECTIVE MICROORGANISM 13

2.8 AKLIMATISASI 13

(11)

2.10 PENGOLAHAN AEROBIK 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16

3.1 LOKASI PENELITIAN 16

3.2 BAHAN 16

3.3 PERALATAN 16

3.3.1 PERALATAN UTAMA 16

3.3.2 PERALATAN ANALISA 17

3.4 TAHAPAN PENELITIAN 18

3.4.1 PENGAKTIFAN EFFECTIVE MICROORGANISM 18

3.4.2 AKLIMATISASI MIKROBA 19

3.4.3 PENGUJIAN SAMPEL 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22

4.1 PENYISIHAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI PERTAMA DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 10 RPM 22 4.2 PENURUNAN VSS DENGAN HARI PADA TANGKI PERTAMA

DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 10 RPM 23 4.3 PENYISIHAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI PERTAMA

DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 20 RPM 24 4.4 PENURUNAN VSS DENGAN HARI PADA TANGKI PERTAMA

DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 20 RPM 25 4.5 PENYISIHAN TSS PADA TANGKI PERTAMA (10 RPM) DENGAN

TANGKI KEDUA (20 RPM) 26

4.6 PENURUNAN VSS PADA TANGKI PERTAMA (10 RPM) DENGAN

TANGKI KEDUA (20 RPM) 27

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 28

5.1 KESIMPULAN 28

5.2 SARAN 28

DAFTAR PUSTAKA 29

LAMPIRAN 1 31

LAMPIRAN 2 37

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 PERBANDINGAN PRODUKSI MINYAK KELAPA SAWIT DI

INDONESIA DAN MALAYSIA 1

Gambar 2.1 BLOK DIAGRAM PENGOLAHAN TBS MENJADI CPO 5 Gambar 2.2 PENGOLAHAN POME SISTEM KOLAM 10 Gambar 2.3 BLOK DIAGRAM PENGOLAHAN POME SISTEM KOLAM 10 Gambar 3.1 PERALATAN UTAMA YANG DIGUNAKAN 16 Gambar 3.2 FLOWCHART PENGAKTIFAN EFFECTIVE MICROORGANISM 18 Gambar 3.3 FLOWCHART AKLIMATISASI MIKROBA 19 Gambar 4.1 GRAFIK PENYISIHAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI

PERTAMA 22

Gambar 4.2 GRAFIK PENURUNAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI

PERTAMA 23

Gambar 4.3 GRAFIK PENYISIHAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI

KEDUA 24

Gambar 4.4 GRAFIK PENURUNAN TSS DENGAN HARI PADA TANGKI

KEDUA 25

Gambar 4.5 GRAFIK PENYISIHAN TSS PADA TANGKI PERTAMA

DENGAN TANGKI KEDUA 26

Gambar 4.6 GRAFIK PENURUNAN VSS PADA TANGKI PERTAMA

DENGAN TANGKI KEDUA 27

Gambar L.1 EM4 YANG DIPAKAI 38

Gambar L.2 TANGKI YANG DIGUNAKAN PADA PERCOBAAN 38 Gambar L.3 KEDUA TANGKI DILIHAT DARI DEPAN 39

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 LUAS AREAL PERKEBUNAN KELAPA SAWIT 1998-2006 4 Tabel 2.2 KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT 9 Tabel 2.3 STANDAR MUTU LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT 8 Tabel 2.4KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PENGOLAHAN ANAEROBIK 14

Tabel 3.1 SPESIFIKASI TANGKI 17

Tabel L.1 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 10 RPM TANPA

MENGGUNAKAN EM4 31

Tabel L.2 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM TANPA

MENGGUNAKAN EM4 32

Tabel L.3 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 10 RPM SEBELUM

DIMASUKKAN UMPAN SEGAR 33

Tabel L.4 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 10 RPM SESUDAH

DIMASUKKAN UMPAN SEGAR 34

Tabel L.5 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM SEBELUM

DIMASUKKAN UMPAN SEGAR 35

Tabel L.6 TABEL DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM SESUDAH

(14)

ABSTRAK

(15)

ABSTRACT

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Di Indonesia penyebaran kelapa sawit terdapat di beberapa daerah, seperti di daerah Aceh, pantai timur Sumatera, Jawa, dan Sulawesi. Kelapa sawit (Elaeis) adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar (biodiesel). Perkebunannya menghasilkan keuntungan besar sehingga banyak hutan dan perkebunan lama dikonversi menjadi perkebunan kelapa sawit. Indonesia adalah penghasil minyak kelapa sawit terbesar di dunia seperti yang terlihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Perbandingan Produksi Minyak Kelapa Sawit di Indonesia dan Malaysia.[1]

Kebun dan pabrik kelapa sawit (PKS) menghasilkan limbah padat dan cair (palm mill oil effluent, POME) dalam jumlah sekitar 60% dari pengolahan TBS, sehingga harus diolah. Pengolahan POME secara anaerobik dapat menghasilkan biogas dan dapat menurunkan nilai TSS. Tetapi nilai TSS yang dihasilkan dari pengolahan anaerobik masih terlalu tinggi untuk dapat dibuang ke badan air. Oleh karena itu masih diperlukan pengolahan lanjut dengan bantuan Effective Microorganism (EM). EM yaitu campuran antara beberapa jenis/strain bakteri yang terdiri dari bakteri fotosintesis dan asam laktat, ragi, aktinomycetes dan jamur fermentasi. Sebelumnya, beberapa penelitian telah dilakukan dengan topik untuk menurunkan nilai TSS agar dapat memenuhi baku mutu yang telah

(17)

ditetapkan. Akan tetapi, nilai tersebut tidak dapat dicapai hanya secara metode anaerob. Berikut beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.

Tabel 1.1 Berbagai Penelitian yang Telah Dilakukan Mengenai Pengolahan POME secara aerobik

Peneliti Bahan

Baku

Metoda Hasil

Umbu Reku Raya (1994)

POME Menggunakan lumpur aktif termobilisasi pada batu apung.

-Semakin tinggi COD

masukkan, semakin

singkat HRT.

Rahman,et.al,(2006) POME Sistem anaerob yang

dilanjutkan dengan sistem

aerob 15 hari

-Laju dekomposisi COD dan BOD sekitar 70% pada proses anaerobik dan 15% pada proses aerobik.

Chan Yi Jing (2012) POME Integrasi Reaktor Anaerob dan

Aerob.

HRT yang lebih sedikit

dibandingkan cara

konvensional.

Adapun dari penelitian terdahulu didapati bahwa sistem aerob yang digunakan masih membutuhkan 15 hari untuk mengolah limbah tersebut. Oleh karena itu, masih perlu dilakukan penelitian untuk menurunkan waktu yang diperlukan. Selain itu, efluen yang dihasilkan dari sistem anaerobik yang dilakukan pada pilot plant masih belum dapat mencapai standar baku mutu yang telah ditetapkan sehingga masih diperlukan pengolahan lanjut dengan menggunakan metode aerobik agar dapat mencapai baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah.

(18)

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Dalam penelitian ini yang menjadi rumusan masalah adalah nilai TSS dari keluaran pilot plant masih tinggi, maka diperlukan proses aerob ini untuk mengurangi nilai TSS hingga dapat mencapai batas yang ditentukan sehingga dapat dibuang ke badan lingkungan, yaitu sekitar 250 mg/l.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui penurunan/reduksi nilai TSS dengan menggunakan Effective Microorganism (EM) terhadap waktu.

1.4 LOKASI PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ekologi Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU), Medan, dan Pusdiklat LPPM USU.

1.5 RUANG LINGKUP

Penelitian ini memiliki ruang lingkup dan batasan sebagai berikut:

1. Sampel yang digunakan adalah Limbah Cair Kelapa Sawit yang telah diolah secara anaerob di Pilot Plant LPPM USU.

2. Proses yang digunakan dalam penelitian ini adalah aerobik dengan menggunakan Effective Microorganism yang dapat dibeli di pasaran.

3. Kondisi operasi penelitian ini yaitu : 1. Suhu Tangki : 30oC

2. Menggunakan pengaduk jenis paddle dengan kecepatan 10 dan 20 rpm. 3. Menggunakan aerator.

4. Menggunakan Effective Microorganism (EM4).

4. Analisa yang dilakukan meliputi analisa kadar Total Suspended Solid (TSS), analisa kadar abu dan analisa kadar Volatile Suspended Solid (VSS).

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KELAPA SAWIT DI INDONESIA

Indonesia saat ini merupakan negara produsen minyak kelapa sawit mentah (crude palm oil, CPO) terbesar di dunia. Luas areal perkebunan sawit di Indonesia terus bertumbuh dengan pesat, demikian pula produksi dan ekspor minyak sawitnya. Luas areal tanaman kelapa sawit meningkat dari 290 ribu hektar pada tahun 1980 menjadi 5.9 juta hektar pada tahun 2006 atau meningkat 20 kali lipat. Dalam kurun waktu yang sama, produksinya berupa CPO dan CPKO (minyak inti sawit mentah), meningkat 17 kali lipat dari 0,85 juta ton menjadi 14,4 juta ton.

Tabel 2.1 Luas Areal Perkebunan Kelapa Sawit 1998-2006 [2]

Tahun Luas Areal (Ha)

Perkebunan Rakyat

Perkebunan Besar Negara

Perkebunan Besar Swasta

Total Nasional

1998 890.506 556.640 2.113.050 3.560.196 1999 1.041.046 576.999 2.283.757 3.901.802 2000 1.166.758 588.125 2.403.194 4.158.077 2001 1.561.031 609.943 2.542.457 4.713.431 2002 1.808.424 631.566 2.627.368 5.067.358 2003 1.854.394 662.803 2.766.360 5.283.557 2004 1.904.943 674.865 2.821.705 5.401.513 2005 1.917.038 676.408 2.914.773 5.508.219 2006 2.120.338 696.699 3.141.802 5.958.839

(20)

Tabel 2.1 memperlihatkan tabulasi perkembangan luas areal perke-bunan kelapa sawit di Indonesia berdasarkan pengusahaannya selama kurun waktu 1998 hingga 2005.

Kebun dan pabrik kelapa sawit (PKS) menghasilkan limbah padat dan cair (palm mill oil effluent, POME) dalam jumlah besar yang saat ini belum dimanfaatkan secara optimal. Serat dan sebagian cangkang sawit biasanya dipakai untuk bahan bakar boiler di pabrik, sedangkan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang jumlahnya sekitar 23% dari tandan buah segar yang diolah, biasanya hanya dimanfaatkan sebagai mulsa atau kompos untuk tanaman kelapa sawit (Darnoko et al., 1995). Pemanfaatan dengan cara tersebut hanya menghasilkan nilai tambah rendah di dalam rangkaian proses pemanfaatannya.

Gambar 2.1 Blok Diagram Pengolahan TBS Menjadi CPO

Proses pengolahan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit menjadi CPO secara sederhana dapat dilihat pada blok diagram yang diperlihatkan pada Gambar 2.1. PKS dengan kapasitas 40 ton/jam diperkirakan menghasilkan CPO sebanyak 8.720 kg/jam. Proses pengolahan ini akan menghasilkan limbah padat dan cair. Diperkirakan limbah cair PKS berasal dari air kondensat rebusan (150–175 kg/ton TBS), air drab (lumpur) klarifikasi (350–450 kg/ton TBS) dan air hidroksiklon (100-150 kg/ton TBS). Pada PKS dengan kapasitas olah 40 ton TBS/jam

Fresh Fruit Bunches 40,000 kg Sterilization Pressing Steam 8,960 kg Steam 7,360 kg Condensate

6,400 kg Sterilized FFB

35,200 kg

Empty Bunch 8,600 kg Sterilized Fruit

26,600 kg Digestion & Pressing Press cake

9,904 kg

Water 2.700 kg Crude oil 26,800 kg Fat oil 2.700 kg Clarification Sludge 21,600 kg Centrifuging Crude oil

8,800 kg Purifying & Drying

Crude Palm Oil 8,720 kg

Water and Waste 80 kg Sludge 18,000 kg Effluent Water 5,300 kg Washing Water 3,200 kg WWT Liquid waste 33.700 kg Depericarping Drying & Cracking Wet fiber 4,904 kg Mixed nuts I

5000 kg Moisture

320 kg

Semi cleaned nuts 4,680 kg

Winnowing Dry shell 2,040 kg Clean nuts 2,640 kg Hydro-Cyclone water 4,400 kg Wet shell 240 kg Water 4,400 kg Wet cleaned nuts

2,400 kg Drying Water 160 kg Palm Kernel 2240 kg Water 6,504 kg Shell 6-7%RM 60% Boiler (800-1,000kw) Ash 0.5%RM Fat Pit

Fat Oil Waste Water

Cooling Pond 15% of Oil Use

during Night

Capacity: 40 ton/hr

2,800 kg

Kernel Oil

(42%Palm kernel)

940 kg Pressing

(21)

menghasilkan limbah cair sebanyak 33.700 kg/jam atau sekitar 360–480 m3/hari dengan konsentrasi BOD rata-rata sebesar 25.000 mg/l. Saat ini, diperkirakan jumlah limbah PKS di Indonesia yang berupa TKKS sebesar 15,2 juta ton/tahun dan POME mencapai 28,7 juta ton /tahun. [3]

2.2 LIMBAH

Definisi limbah adalah kotoran atau buangan yang merupakan komponen penyebab pencemaran terdiri dari zat atau bahan yang tidak mempunyai kegunaan lagi bagi masyarakat. Limbah industri kebanyakan merupakan limbah yang bersifat cair atau padat yang masih kaya dengan zat organik yang mudah mengalami peruraian. Kebanyakan industri yang ada membuang limbahnya ke perairan terbuka, sehingga dalam waktu yang relatif singkat akan terjadi bau busuk sebagai akibat terjadinya fermentasi limbah. Sebagian pengusaha industri yang akan membuang limbah diwajibkan mengolah terlebih dahulu untuk mencegah pencemaran lingkungan hidup disekitarnya.

Metode yang lazim digunakan adalah pengolahan limbah secara fisik, kimia dan biologi atau kombinasi untuk mengatasi pencemaran. Limbah cair yang berasal dari industri sangat bervariasi, serta tergantung dari jenis dan besar kecilnya industri. Pada saat ini umumnya industri melakukan pengolahan limbah cair secara kimia yaitu proses koagulasi –flokulasi, sedimentasi dan secara flotasi dengan menggunakan udara terlarut, serta pengolahan limbah cair secara biologi yaitu proses aerob dan proses anaerob. Proses kimia seringkali kurang efektif dikarenakan biaya untuk pembelian bahan kimianya cukup tinggi dan pada umumnya pengolahan air limbah secara kimia akan menghasilkan sludge yang cukup banyak. Penurunan kualitas air dapat disebabkan oleh adanya kandungan bahan organik dan anorganik yang berlebihan. Adanya senyawa organik dalam perairan akan dirombak oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut. Perombakan ini akan menjadi masalah jika senyawa organik terdapat dalam jumlah yang banyak. Penguraian senyawa organik akan memerlukan oksigen yang sangat banyak, sehingga dapat menurunkan kadar oksigen terlarut perairan sampai titik yang terendah akibat dekomposisi aerobik akan terjadi, sehingga pemecahan selanjutnya akan dilakukan oleh bakteri anaerobik. [4]

(22)

2.3 TOTAL SUSPENDED SOLID ( TSS )

Total suspended solid atau padatan tersuspensi total (TSS) adalah residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal

2μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. Yang termasuk TSS adalah

lumpur, tanah liat, logam oksida, sulfida, ganggang, bakteri dan jamur. TSS umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan. TSS memberikan kontribusi untuk kekeruhan (turbidity) dengan membatasi penetrasi cahaya untuk fotosintesis dan visibilitas di perairan. Sehingga nilai kekeruhan tidak dapat dikonversi ke nilai TSS. Kekeruhan adalah kecenderungan ukuran sampel untuk menyebarkan cahaya. Sementara hamburan diproduksi oleh adanya partikel tersuspensi dalam sampel. Kekeruhan adalah murni sebuah sifat optik. Pola dan intensitas sebaran akan berbeda akibat perubahan dengan ukuran dan bentuk partikel serta materi. Sebuah sampel yang mengandung 1.000 mg / L dari fine talcum powder akan memberikan pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel yang mengandung 1.000 mg / L coarsely ground talc . Kedua sampel juga akan memiliki pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel mengandung 1.000 mg / L ground pepper. Meskipun tiga sampel tersebut mengandung nilai TSS yang sama.

Perbedaan antara padatan tersuspensi total (TSS) dan padatan terlarut total (TDS) adalah berdasarkan prosedur penyaringan. Padatan selalu diukur sebagai berat kering dan prosedur pengeringan harus diperhatikan untuk menghindari kesalahan yang disebabkan oleh kelembaban yang tertahan atau kehilangan bahan akibat penguapan atau oksidasi. [3]

2.4 VOLATILE SUSPENDED SOLID ( VSS )

Volatile Suspended Solid merupakan bagian dari TSS yang terbakar pada saat dibakar pada suhu 500 ± 50 oC. [3]

(23)

2.5 PENGOLAHAN POME

POME adalah limbah cair kelapa sawit yang masih mengandung banyak padatan. POME berasal dari stasiun rebusan/sterilisasi dan klarifikasi yang

dialirkan ke fat pit untuk tujuan pengutipan minyak dimana limbah tersebut

mengalir dengan jumlah sekitar 60% dari jumlah TBS yang diolah.

POME tidak dapat dibuang langsung ke sungai/parit, karena akan sangat berbahaya bagi lingkungan. Saat ini, umumnya PKS menampung limbah cair tersebut di dalam kolam-kolam terbuka (lagoon) kemudian diolah dalam beberapa tahap sebelum dibuang ke sungai/parit. Secara alami, limbah cair di dalam kolam akan melepaskan emisi gas rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan. Gas-gas tersebut antara lain adalah campuran dari gas metan (CH4) dan karbon dioksida

(CO2). Kedua gas ini sebenarnya adalah biogas yang dapat dimanfaatkan sebagai

sumber energi. Potensi biogas yang dapat dihasilkan dari 600–700 kg POME kurang lebih mencapai 20 m3 biogas. Penelitian pemaanfaatan POME untuk menghasilkan biogas saat ini menjadi perhatian banyak pihak. Selain sebagai sumber energi, teknologi biogas ini juga dapat mengurangi dampak emisi gas rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan.

POME yang berasal dari stasiun sterilisasi dan klarifikasi dialirkan ke fat pit untuk diambil minyaknya. Karakteristik POME ini diperlihatkan pada Tabel 2.2. Secara konvensional pengolahan limbah di pabrik kelapa sawit (PKS) dilakukan secara biologis dengan menggunakan sistem kolam (pond), yaitu limbah cair diproses di dalam kolam anaerobik dan aerobik dengan memanfaatkan mikroba sebagai perombakan BOD dan menetralisir keasaman cairan limbah. Hal ini dilakukan karena pengolahan limbah dengan menggunakan teknik tersebut cukup sederhana dan dianggap murah. Namun demikian lahan yang diperlukan untuk pengolahan limbah sangat luas, yaitu sekitar 7 ha untuk PKS yang mempunyai kapasitas 30 ton TBS/jam. [3]

(24)

Tabel 2.2 Karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit

No Parameter Satuan Kisaran

1 BOD (Biological Oxygen Demand) mg/l 20.000-30.000 2 COD (Chemical Oxygen Demand) mg/l 40.000-60.000 3 TSS (Total Suspended Solid) mg/l 15.000-40.000 4 TS (Total Solid) mg/l 30.000-70.000 5 Minyak dan Lemak mg/l 5.000-7.000

6 NH3-N mg/l 30 – 40

7 Total N mg/l 500 – 800

8 Suhu oC 90 – 140

9 pH - 4 - 5

Kebutuhan lahan yang cukup luas pada teknik konvensional ini tentunya dapat mengurangi ketersediaan lahan untuk kebun kelapa sawit. Waktu retensi yang diperlukan untuk merombak bahan organik yang terdapat dalam limbah cair ialah 90 – 100 hari. Efisiensi perombakan limbah cair PKS dengan sistem kolam hanya sebesar 60 – 70%. Disamping itu pengolahan limbah PKS dengan menggunakan sistem kolam sering mengalami pendangkalan sehingga masa retensi menjadi lebih singkat dan baku mutu limbah tidak dapat tercapai. [3]

(25)

Gambar 2.2 Pengolahan POME Sistem Kolam

Proses ini dinilai kurang bagus dalam penurunan kualitas air limbah, terutama pada panen puncak dan dalam kondisi fluktuatif. Pengolahan yang menggunakan kolam terbuka pada temperatur ambient yang tinggi menghasilkan produksi gas metana dan karbondioksida yang tidak terkendali, yang mana keduanya merupakan gas rumah kaca. Luas areal yang dibutuhkan untuk tempat pengolahan sangat besar, sehingga hanya diprioritaskan untuk industri pengolahan kelapa sawit yang kecil. Namun, hampir 80% pabrik kelapa sawit yang ada di Indonesia menggunakan sistem kolam. Blok diagram pengolahannya diperlihatkan pada Gambar 2.3. [3]

(26)

Proses pengolahan POME dengan menggunakan sistem kolam diatas membutuhkan waktu yang cukup lama yaitu sekitar 90-100 hari dimana diperlukan waktu sebanyak 20 sampai 40 hari untuk proses di dalam kolam aerobik sehingga perlu diadakan penilitian guna menurunkan waktu yang diperlukan untuk kolam anaerobik maupun aerobik. Adapun secara umum, kolam anaerobik memiliki ukuran yang lebih besar daripada kolam aerobik dimana untuk pabrik kelapa sawit PTPN IV, digunakan kolam anaerobik dengan dimensi 120m*30m*5,5m sedangkan kolam aerobik memiliki dimensi 30m*20m*2m. Adapun kolam aerobik ini adalah kolam terakhir yang dimasuki oleh limbah sebelum kemudian akan dibuang ke lingkungan. Karakteristik dari limbah setelah melewati kolam aerobik diharapkan akan dapat memenuhi syarat-syarat yang telah ditentukan, sebagaimana dapat dilihat pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Standar Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Parameter Satuan Kadar Maksimum

BOD mg/L 100

COD mg/L 350

TS mg/L 5.000

TSS mg/L 250

Minyak dan Lemak mg/L 25

NH3-N mg/L 20

pH - 6-9

Debit Limbah Maksimum m3 / ton produksi 6

(27)

2.6 MIKROBA

Yaitu organisme pengurai nitrogen dan karbon dari bahan organik (sisa-sisa organik dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah mati) yang terdiri dari bakteri, fungi dan aktinomisetes. Perombak ini terbagi atas 2 jenis yaitu perombak primer dan sekunder. Perombak primer adalah mesofauna perombak bahan organik dengan cara meremah-remah bahan organik menjadi berukuran lebih kecil. Perombak sekunder adalah mikroorganisme perombak bahan organik misalnya

Trichoderma reesei, Pseudomonas dan Aspergillus niger. Pada umumnya,

aktivitas biodekomposisi yang paling signifikan ditunjukkan oleh kelompok fungi yang dapat segera menjadikan bahan organik tanah menjadi senyawa organik sederhana yang berfungsi sebagai penukar ion dasar. Umumnya mikroba yang mampu mendegradasi selulosa juga mampu mendegradasi hemiselulosa. [6]

2.7 EFFECTIVE MICROORGANISM

Effective Microorganisms (EM) adalah campuran dari mikroorganisme menguntungkan (terutama bakteri fotosintesis dan asam laktat, ragi, aktinomycetes dan jamur fermentasi) yang dapat ditambahkan sebagai inokulan untuk meningkatkan keragaman mikroba di dalam tanah.

Dengan cara meningkatkan kesehatan tanah dan tanaman, EM membantu dalam proses germinasi, pembungaan, pembuahan dan pematangan dalam tumbuhan sehingga meningkatkan jumlah dan mutu dari produk. EM juga meningkatkan efisiensi penggunaan bahan organik sebagai pupuk dan membantu kemampuan fotosintesis dari tumbuhan (memungkinkan penggunaan spektrum cahaya yang lebih bervariasi). Keuntungan lainnya termasuk pencegahan terhadap patogen dan hama tumbuhan, dan kemampuan menekan pertumbuhan alang-alang sehingga menekan kebutuhan bahan kimia untuk penanganannya. Penggunaan EM terutama efektif untuk penanganan masalah seperti pembusukan, bau menyengat dan keberadaan lumpur. [7]

(28)

2.8 AKLIMATISASI

Proses aklimatisasi dilakukan untuk mendapatkan suatu kultur mikroorganisme yang stabil dan dapat beradaptasi dengan air buangan pabrik kelapa sawit yang telah disiapkan. Selama masa aklimatisasi kondisi dalam reaktor dibuat tetap aerob dengan menjaga konsentrasi, temperatur, dan pH. Proses ini dilakukan secara batch. Ke dalam masing-masing reaktor ditambahkan secara bertahap air buangan pabrik minyak kelapa sawit dengan konsentrasi yang semakin meningkat. Peningkatan konsentrasi secara bertahap ini bertujuan untuk menghindari terjadinya pembebanan tiba-tiba (shock loading) yang dapat mematikan mikroba, dan untuk menyeleksi mikroba yang mampu mengolah air buangan pabrik minyak kelapa sawit sesuai dengan kondisi operasi nantinya.

Proses aklimatisasi dapat dianggap selesai jika pH, VSS, temperatur, dan efisiensi penyisihan senyawa organik telah konstan dengan fluktuasi yang tidak lebih dari 10%. Sebelum reaktor dioperasikan, terlebih dahulu dihitung konsentrasi air buangan pabrik minyak kelapa sawit yang nantinya dijadikan konsentrasi pada saat pengoperasian reaktor tanpa divariasikan.[8]

2.9 PENGOLAHAN ANEROBIK

Pengolahan secara anaerob berarti selama proses pengolahan tidak ada udara yang masuk di dalam reaktor. Dalam proses pengolahan anaerobik, produk yang

dihasilkan adalah biogas, yaitu terdiri dari gas metana (CH4) dan karbondioksida

(CO2). Bila dibandingkan dengan menggunakan pengolahan aerobik, pengolahan

anaerobik lebih cocok digunakan pada limbah dengan angka COD yang tinggi.

Adapun dalam pengolahan anaerobik ini terjadi 3 jenis penguraian yaitu hidrolisis, asidogenesis dan metanogenesis. Dalam proses ini, digunakan suhu sekitar 55oC agar dapat dihasilkan efisiensi pengolahan BOD dan COD hingga sekitar 80%.

(29)

Tabel 2.4 Keuntungan dan Kerugian Pengolahan Anaerobik

No. Keuntungan Kerugian

1. Energi yang dibutuhkan sedikit Membutuhkan waktu pembiakan

yang lama

2. Produk samping yang dihasilkan

sedikit

Membutuhkan penambahan

senyawa alkalinity

3. Nutrisi yang dibutuhkan sedikit Tidak mendegradasi senyawa

nitrogen dan phospor

4. Dapat menghasilkan senyawa metana

(CH4) yang merupakan sumber energi

yang potensial

Sangat sensitif terhadap efek dari perubahan temperatur

5. Hanya membutuhkan reaktor dengan

volume yang kecil

Menghasilkan senyawa yang

beracun seperti H2S.

2.10 PENGOLAHAN AEROBIK

Pengolahan secara aerobik adalah sebuah proses biologis dimana prinsipnya adalah pengunaan oksigen bebas maupun terlarut oleh mikroorganisme aerob dalam proses degradasi limbah organik. Karena oksigen disediakan untuk mikroba aerob sebagai akseptor (penerima) elektron, proses bio-degradasi dapat dipercepat secara signifikan, sehingga meningkatkan kapasitas total dari system pengolahan yang digunakan.

Adapun keunggulan/ keuntungan dari pengolahan aerobik meliputi: 1. Tidak menimbulkan bau bila dijalankan secara teratur

2. Pengurangan nilai/angka BOD (Biochemical Oxygen Demand) sehingga menghasilkan efluen yang berkualitas bagus

3. Pengolahan yang relatif cepat sehingga memungkinkan sistem pengolahan yang berskala lebih kecil, misalnya penggunaan lahan yang lebih sedikit. 4. Efluen yang dihasilkan masih mengandung sedikit oksigen terlarut

(30)

5. Keadaan aerobik mampu melenyapkan sebagian besar patogen yang terdapat dalam limbah agrikultur.

Adapun kerugian dari pengolahan aerobik meliputi:

1. Penggunaan energi dalam proses aerasi yang cukup besar untuk dapat mempertahankan laju aerasi yang tetap

2. Tidak semua bahan organik dapat didegradasi dengan menggunakan proses aerob

3. Produksi sludge yang lebih banyak dibandingkan dengan proses anaerob sehingga akan mengurangi kapasitas penyimpanan pada lagoon dan kolam.[6]

(31)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. LOKASI PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di laboratorium Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik USU, dan Pusdiklat LPPM USU.

3.2. BAHAN

Limbah hasil pengolahan POME dari Pilot Plant LPPM USU dan

Effective Microorganism.

3.3. PERALATAN 3.3.1. Peralatan Utama

(32)

 Tangki Umpan

Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Umpan

Tangki

 Diameter 17 cm

 Tinggi total 24 cm

 Tinggi baffle 17 cm

Motor

 Daya 1 HP (750 watt)

 Phase 1 phase

  1500 rpm

 Merek Powerfull

Pengaduk

 Jumlah bilah 2

 Posisi Bilah 1 2.4 cm dari dasar tangki  Posisi Bilah 2 8 cm di atas bilah 1

 Jenis Bilah 1 Paddle

 Jenis Bilah 2 Paddle

 Diameter Bilah 1 4.5 cm

3.3.2. Peralatan Analisa

1. Oven 2. Desikator 3. Cawan Penguap 4. Timbangan elektrik

(33)

5. Furnace 6. Gelas ukur

7. Beaker Glass 8. Corong Gelas

3.4 TAHAPAN PENELITIAN

3.4.1 Pengaktifan Effective Microorganisms

1. Dipanaskan air sebanyak 4 liter dan dileburkan gula aren 100 gram dalam

air.

2. Campuran air dan gula didiamkan sampai suhu kamar.

3. Ditambahkan sebanyak 40 mL Effective Microorganisms ke dalam

campuran gula aren dan air.

4. Campuran tersebut ditutup rapat dan disimpan dalam ruang sejuk dan

gelap selama 72 jam.

Gambar 3.2 Flowchart Pengaktifan Effective Microorganisms

Mulai

Selesai

Dipanaskan air sebanyak 4L dan dileburkan gula aren sebanyak 100g

Campuran air dan gula aren didiamkan dalam suhu kamar

Ditambahkan sebanyak 400mL Effective Microorganisms ke dalam campuran

(34)

Tidak

3.4.2 Aklimatisasi Mikroba

1. Campuran bakteri sebanyak 2 liter dimasukkan ke dalam tangki.

2. Ditambahkan sebanyak 2 liter campuran limbah dan air dengan

perbandingan 1:20.

3. Dihidupkan pengaduk dengan kecepatan putaran sebesar 10 rpm pada

tangki pertama dan 20 rpm pada tangki kedua.

4. Campuran didiamkan selama 1 hari dengan HRT awalnya 40 hari

5. Ditambahkan 400mL campuran limbah dan air dengan volume limbah

dinaikkan sebanyak 10%.

6. Demikian seterusnya hingga mencapai target HRT yaitu HRT 10 hari.

Gambar 3.3 Flowchart Aklimatisasi Mikroba

Mulai

Selesai

Campuran bakteri sebanyak 2L dimasukkan ke dalam tangki

Dihidupkan pengaduk dengan kecepatan putaran 10 rpm pada tangki pertama dan 20 rpm pada tangki kedua

Ditambahkan 400mL campuran limbah dan air dengan volume limbah yang dinaikkan sebanyak 10%

Campuran didiamkan selama 1 hari dengan HRT awal 40 hari Ditambahkan sebanyak 2L campuran limbah

dan air dengan perbandingan 1:20

Apakah sudah mencapai HRT 10 ?

(35)

3.4.4 Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan adalah

a. Analisa Total Suspended Solid (TSS) Digunakan filter kertas no. 40 (bebas abu)

1. Dibasahi filter kertas dengan aquadest, kemudian dipanaskan di dalam oven pada suhu 105oC selama 1 jam. Dinginkan dalam desikator selama 15 menit dan kemudian timbang dengan cepat (A mg).

2. Sampel yang sudah dikocok merata, sebanyak 10 ml dipindahkan dengan menggunakan pipet ke dalam filter kertas.

3. Setelah selesai penyaringan, filter kertas dipanaskan dalam oven pada suhu 120oC selama 4 jam. Didinginkan dalam desikator dan kemudian ditimbang dengan cepat. Diulangi pemanasan dan penimbangan sampai beratnya konstan (B mg).

4. Nilai TSS ditentukan dengan perhitungan sebagai berikut : mg/L TSS =

sampel ml 1000 x A) -B (

b. Analisa Volatil Suspended Solid

1. Timbang berat cawan dan kertas saring. Ambil sampel 10 ml,timbang beratnya. Masukkan ke dalam furnace selama 20 menit pada suhu 5500C (A mg)

2. Kemudian masukkan sampel ke dalam desikator untuk menurunkan suhunya, lalu timbang berat sampel setelah dingin (B mg).

3. Kadar VSS ditentukan dengan perhitungan sebagai berikut: mg/L VSS =

sampel ml 1000 x A) -B (

(36)

c. Analisa COD

1. Dipipet 10 ml sampel. Dimasukkan ke dalam tabung COD

2. Ditambahkan 0,2 g serbuk HgSO4 dengan beberapa batu didih

3. Ditambahkan 5 ml larutan K2Cr2O7 0,25 N sambil diaduk hingga

larutan homogen.

4. Didinginkan tabung COD dalam pendingin es dan tambahkan 15 ml

larutan Ag2SO4-H2SO4 sedikit demi sedikit melalui dinding tabung

kemudian diaduk hingga homogen.

5. Dihubungkan dengan pendingin dan dididihkan diatas COD

Destruction Block selama 2 jam.

6. DidinginkAn sampai temperatur kamar

7. Dicuci bagian pendingn dengan air suling hingga volume sampai

menjadi lebih kurang 70 ml

8. Dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml, ditambahkan indikator

Ferro 2 sampai 3 tetes

9. Dititrasi dengan larutan FAS 0,05 N sampai berubah warna menjadi

merah kecoklatan

10.Dicatat larutan titran yang terpakai

11.Diulangi titrasi sebanyak dua kali perulangan

12.Dilakukan prosedur yang sama terhadap air suling sebagai blangko

Analisa ini dilakukan di luar Departemen Teknik Kimia, Fakulatas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

(37)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 PENYISIHAN TSS DENGAN WAKTU PADA TANGKI PERTAMA DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 10 RPM

Dari hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa nilai TSS yang diperoleh pada tangki dengan penggunaan EM cenderung menurun seiring dengan bertambahnya hari, sedangkan nilai TSS yang diperoleh pada tangki tanpa penggunaan EM cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya waktu.

Gambar 4.1 Grafik Penyisihan TSS dengan waktu pada Tangki Pertama

Dari teori yang didapat, diketahui bahwa kadar TSS akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini disebabkan bakteri akan mengurai padatan yang terkandung dalam POME dan mengubahnya menjadi zat makanan, sehingga nilai TSS pada tangki akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya waktu. [7]

(38)

4.2 PENURUNAN VSS DENGAN WAKTU PADA TANGKI PERTAMA DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 10 RPM

Dari hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa nilai VSS yang diperoleh pada tangki dengan penggunaan EM cenderung menurun seiring dengan bertambahnya waktu, sedangkan nilai VSS yang diperoleh pada tangki tanpa penggunaan EM cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya waktu.

Gambar 4.2 Grafik Penurunan VSS dengan Hari pada Tangki Pertama Dari teori yang didapat, diketahui bahwa kadar VSS akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya waktu, hal ini disebabkan bakteri akan terus berkembang biak dengan adanya makanan yang disediakan, sehingga nilai VSS pada tangki akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. [7]

(39)

4.3 PENYISIHAN TSS DENGAN WAKTU PADA TANGKI PERTAMA DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 20 RPM

Dari hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa nilai TSS dengan penggunaan EM yang diperoleh cenderung menurun seiring dengan bertambahnya waktu, sedangkan nilai TSS tanpa penggunaan EM yang diperoleh cenderung naik seiring dengan bertambahnya waktu.

Gambar 4.3 Grafik Penurunan TSS dengan Hari pada Tangki Kedua

(40)

4.4 PENURUNAN VSS DENGAN WAKTU PADA TANGKI PERTAMA DENGAN KECEPATAN PUTARAN PENGADUK 10 RPM

Gambar 4.4 Grafik Penurunan VSS dengan Hari pada Tangki Kedua

Dari teori yang didapat, diketahui bahwa kadar VSS akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya waktu, hal ini disebabkan bakteri akan terus berkembang biak dengan adanya makanan yang disediakan, sehingga nilai VSS pada tangki akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. [7]

(41)

4.5 PENYISIHAN TSS PADA TANGKI PERTAMA (10 RPM) DAN TANGKI KEDUA (20 RPM)

Dari hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa nilai TSS pada tangki kedua dengan penggunaan EM cenderung lebih rendah daripada nilai TSS pada tangki pertama dengan penggunaan EM.

Gambar 4.5 Grafik Penurunan TSS Pada Tangki Pertama (10 rpm) dengan Tangki Kedua (20 rpm)

Dari teori yang didapat, diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan pengaduk, maka penurunan TSS akan semakin kecil. hal ini disebabkan bakteri tidak dapat bekerja secara optimal pada pengadukan yang terlalu cepat.[8]

(42)

4.6 PENURUNAN VSS PADA TANGKI PERTAMA (10 RPM) DAN TANGKI KEDUA (20 RPM)

Dari hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa nilai VSS pada tangki kedua dengan penggunaan EM cenderung lebih rendah daripada nilai VSS pada tangki dengan penggunaan EM pada tangki pertama.

Gambar 4.6 Grafik Penurunan VSS Pada Tangki Pertama (10 rpm) dengan Tangki Kedua (20 rpm)

Dari teori yang didapat, diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan pengaduk, maka nilai VSS akan cenderung lebih rendah. Hal ini disebabkan pada kecepatan putaran yang tinggi, pada sel bakteri dapat terjadi peledakan sel.[8]

(43)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Semakin tinggi kecepatan pengaduk, maka kinerja bakteri dalam mengurai

TSS semakin meningkat.

2. Nilai TSS dan VSS pada tangki dengan kecepatan putaran 10 rpm dan 20 rpm cenderung menurun seiring dengan waktu.

3. Nilai TSS dan VSS dengan penggunaan EM jauh lebih rendah daripada tanpa penggunaan EM.

4. Nilai TSS dengan nilai ≤ 250 mg/L sudah dapat dibuang ke badan lingkungan.

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan setelah melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Penelitian selanjutnya diharapkan dapat memperbanyak variabel uji, seperti pengaturan suhu.

2. Hendaknya peneliti tidak menutup tangki pada saat pengaktifan mikroba maupun pada saat penelitian sedang berlangsung karena mikroba yang digunakan merupakan mikroba aerobik.

(44)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonim, 2009, Luas Area Perkebunan Kelapa Sawit dan Produksi CPO,

Departemen Pertanian.

[2] Departemen Pertanian, 2006, Luas Areal Perkebunan Kelapa Sawit di Indonesia.

[3] Abner Sembiring, dkk, 2003, Laporan Kerja Praktek di PKS PTP

Nusantara IV PABATU- Sumatera Utara, Departemen Teknik Kimia FT-USU.

[4] Siti Agustina, Sri Pudji.R, Tri Widianto, Trisni.A, Penggunaan Teknologi

Membran Pada Pengolahan Air Limbah Industri Kelapa Sawit, Workshop Teknologi Industri Kimia dan Kemasan.

[5] Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No: Kep.51/MENLH/10/1995.

[6] Rasti Saraswati, Edi Santosa dan Erny Yuniarti, 2006, Pupuk Organik dan Pupuk Hayati, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Bogor.

[7] Arshad Jarvid, 2010, Genetic Engineering, Biofertilisation, Soil Quality and Organic Farming, Springer Link, Sustainable Agriculture Reviews, 2010, Volume 4, 347-369, DOI: 10.1007/978-90-481-8741-6_12.

[8] Denny Helard, MT, 2007, Pengaruh Variasi Rasio Waktu Reaksi terhadap Waktu Stabilisasi pada Penyisihan Senyawa Organik dari Air Buangan Pabrik Minyak Kelapa Sawit dengan Sequencing Batch Reactor Aerob, Departemen Teknik Lingkungan Universitas Andalas.

[9] Metcalf & Eddy, 2003, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, New

York: Mc Graw Hill.

[10] Chan Yi Jing, et al, 2012, An Integrated Anaerobic-Aerobic Bioreactor (IAAB) for The Treatment of Palm Oil Mill Effluent (POME), The University of Nottingham, Nottingham.

[11] Yasser Bakri, 2011, Influence of Agitation Speeds and Aeration Rates on Xylanese Activity of Aspergillus Niger SS7, Volume 54, no 4, Brazilian Archives of Biology and Technology.

(45)

(46)

LAMPIRAN 1

DATA HASIL PERCOBAAN

1.1 DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 10 RPM TANPA MENGGUNAKAN EM4

Tabel L.1 Tabel Data Percobaan Pada 10 rpm Tanpa Menggunakan EM4

Hari Cawan Cawan +

Sampel Oven TS Furnace Ash VSS 1 48,1595 52,116 48,98300 82,35017 49,39547 1,23597 81,11421 3 47,2283 51,805 48,10189 87,35916 51,88263 4,65433 82,70483 6 43,0300 47,062 43,91414 88,41366 47,57719 4,54719 83,86648 8 25,8903 29,496 26,91785 102,75512 26,97829 1,08799 101,66712 9 48,2032 51,200 49,39071 118,75122 51,79857 3,59537 115,15585 11 47,2435 50,476 48,36513 112,16333 48,06311 0,81961 111,34372 14 29,1367 32,509 30,14954 101,28417 29,85286 0,71616 100,56801 16 25,8927 29,402 27,22206 132,93552 27,13568 1,24298 131,69254 18 42,3029 45,044 43,56061 125,77051 44,14522 1,84232 123,92819 22 33,6362 37,399 34,65838 102,21796 35,96579 2,32959 99,88837 24 25,2560 28,618 26,36989 111,38920 28,36786 3,11186 108,27735 26 25,8969 29,614 26,84104 94,41443 26,17899 0,28209 94,13234 29 37,9940 41,658 38,87118 87,71761 40,76457 2,77057 84,94703

(47)

1.2 DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM TANPA MENGGUNAKAN EM4

Tabel L.2 Tabel Data Percobaan Pada 20 rpm Tanpa Menggunakan EM4

Hari Cawan

Cawan + Sampel

Oven TS Furnace Ash VSS 1 48,1167 52,073 48,94020 82,35017 49,35267 1,23597 81,11421 3 24,2557 27,533 25,32575 107,00500 29,19689 4,94119 102,06381 6 52,4419 56,000 53,46622 102,43229 55,75740 3,31550 99,11680 8 29,6884 32,774 30,83726 114,88595 30,89432 1,20592 113,68003 9 48,0748 51,805 49,04971 97,49117 50,87917 2,80437 94,68680 11 29,1413 32,632 30,06801 92,67139 29,95588 0,81458 91,85681 14 28,7235 32,873 29,51404 79,05395 29,34103 0,61753 78,43641 16 29,1389 32,800 30,09513 95,62305 30,25657 1,11767 94,50538 18 37,9859 41,258 39,14714 116,12409 40,84265 2,85675 113,26734 22 48,1980 51,956 49,11423 91,62287 49,71126 1,51326 90,10961 24 30,3185 33,401 31,62985 131,13463 32,93193 2,61343 128,52120 26 37,9866 41,025 39,13273 114,61279 38,80221 0,81561 113,79718 29 37,9917 41,594 38,95119 95,94894 40,76199 2,77029 93,17866

(48)

1.3 DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 10 RPM SEBELUM DIMASUKKAN UMPAN SEGAR

Tabel L.1 Tabel Data Percobaan Pada 10 rpm Sebelum Dimasukkan Umpan Segar

Hari Sebelum

Cawan Cawan + sampel Oven TSS Furnace Ash VSS 1 43,0211 52,9729 43,5786 55,7500 43,0438 2,2700 53,4800 2 35,1561 45,3086 35,6891 53,3000 35,1867 3,0600 50,2400 3 48,1914 58,0864 48,5291 33,7700 48,2155 2,4100 31,3600 4 25,9118 35,7557 26,2967 38,4900 25,9602 4,8400 33,6500 5 47,2088 57,2606 47,6321 42,3300 47,2392 3,0400 39,2900 6 48,1167 58,0393 48,4130 29,6300 48,1461 2,9400 26,6900 7 24,2557 34,4638 24,6319 37,6200 24,2825 2,6800 34,9400 8 52,4419 62,5482 52,8858 44,3900 52,5214 7,9500 36,4400 9 29,6884 39,5943 29,9935 30,5100 29,7640 7,5600 22,9500 10 48,0748 57,8052 48,3895 31,4700 48,1554 8,0600 23,4100 11 29,1413 39,0974 29,6243 48,3000 29,2473 10,6000 37,7000 12 28,7235 38,6573 29,0373 31,3800 28,8859 16,2400 15,1400 13 29,1389 39,1245 29,5881 44,9200 29,2411 10,2200 34,7000 14 37,9859 48,0127 38,2440 25,8100 38,0648 7,8900 17,9200 15 48,1980 58,1854 48,5240 32,6000 48,2592 6,1200 26,4800 16 30,3185 40,1695 30,5995 28,1000 30,4000 8,1500 19,9500 17 37,9866 47,8905 38,2584 27,1800 38,0647 7,8100 19,3700 18 37,9917 48,0117 38,2808 28,9100 38,0751 8,3400 20,5700 19 29,6930 39,6890 30,0236 33,0600 29,7825 8,9500 24,1100 20 29,6925 38,9135 30,0260 33,3500 29,7755 8,3000 25,0500 21 29,1361 39,6121 29,4727 33,6600 29,2258 8,9700 24,6900 22 30,3150 40,3585 30,6420 32,7000 30,4015 8,6500 24,0500 23 27,9903 37,8854 28,2718 28,1500 28,0842 9,3900 18,7600 24 28,8145 38,6714 29,1376 32,3100 28,8765 6,2000 26,1100 25 52,4623 62,4884 52,7559 29,3600 52,4973 3,5000 25,8600 26 33,6389 43,6532 33,9133 27,4400 33,7336 9,4700 17,9700 27 28,8001 38,1004 29,1083 30,8200 28,8913 9,1200 21,7000 28 25,4085 35,5740 25,6985 29,0000 25,5488 14,0300 14,9700 29 47,2533 57,3184 47,5919 33,8600 47,3387 8,5400 25,3200 30 25,8556 35,8343 26,1520 29,6400 25,9634 10,7800 18,8600 31 27,9779 37,9891 28,3440 36,6100 28,1002 12,2300 24,3800 32 43,0250 53,0673 43,3921 36,7100 43,1381 11,3100 25,4000 33 47,2532 57,4213 47,5829 32,9700 47,3646 11,1400 21,8300 34 27,9931 37,8380 28,2730 27,9900 28,0904 9,7300 18,2600

(49)

1.4 DATA PERCOAAN PADA TANGKI 10 RPM SESUDAH DIMASUKKAN UMPAN SEGAR

Tabel L.2 Tabel Data Percobaan Pada 10 rpm Sesudah Dimasukkan Umpan Segar

Hari Sesudah

Cawan Cawan + sampel Oven TSS Furnace Ash VSS 1 48,1867 58,1530 48,7894 60,2700 48,2201 3,3400 56,9300 2 47,9609 57,8723 48,5450 58,4100 47,9836 2,2700 56,1400 3 25,8838 35,2984 26,4696 58,5800 25,9119 2,8100 55,7700 4 29,1420 39,1762 29,6931 55,1100 29,1802 3,8200 51,2900 5 28,8380 38,7361 29,3609 52,2900 28,9031 6,5100 45,7800 6 29,8627 39,9880 30,5510 68,8300 29,8931 3,0400 65,7900 7 35,1491 44,9802 35,7642 61,5100 35,2088 5,9700 55,5400 8 47,3024 57,5307 47,8361 53,3700 47,3302 2,7800 50,5900 9 48,1925 58,2705 48,8402 64,7700 48,2535 6,1000 58,6700 10 25,8907 35,8672 26,4501 55,9400 25,9788 8,8100 47,1300 11 43,0050 52,7050 43,6361 63,1100 43,1039 9,8900 53,2200 12 37,9767 47,9878 38,4256 44,8900 38,0565 7,9800 36,9100 13 43,0278 52,7370 43,5362 50,8400 43,1655 13,7700 37,0700 14 48,1595 58,1735 48,5626 40,3100 48,2908 13,1300 27,1800 15 47,2283 57,1554 47,7754 54,7100 47,3193 9,1000 45,6100 16 43,0300 53,0538 43,3890 35,9000 43,1250 9,5000 26,4000 17 25,8903 35,2460 26,2748 38,4500 25,9928 10,2500 28,2000 18 48,2032 58,2501 48,7275 52,4300 48,3444 14,1200 38,3100 19 47,2435 57,4398 47,6642 42,0700 47,3563 11,2800 30,7900 20 29,1367 39,0815 29,5007 36,4000 29,2372 10,0500 26,3500 21 25,8927 35,6821 26,3537 46,1000 26,0040 11,1300 34,9700 22 42,3029 52,4109 42,5923 28,9400 42,3833 8,0400 20,9000 23 33,6362 43,6204 33,9215 28,5300 33,7389 10,2700 18,2600 24 25,2560 35,4075 25,7092 45,3200 25,4269 17,0900 28,2300 25 25,8969 35,9484 26,2955 39,8600 25,9944 9,7500 30,1100 26 37,9940 47,8392 38,3745 38,0500 38,1154 12,1400 25,9100 27 47,2440 56,8118 47,5546 31,0600 47,3555 11,1500 19,9100 28 29,1391 39,0762 29,5978 45,8700 29,2633 12,4200 33,4500 29 43,0337 53,0038 43,4741 44,0400 43,1453 11,1600 32,8800 30 30,2480 40,0739 30,6587 41,0700 30,4050 15,7000 25,3700 31 37,9867 48,0910 38,4085 42,1800 38,1203 13,3600 28,8200 32 33,6480 43,5962 34,1423 49,4300 33,8055 15,7500 33,6800 33 28,7813 37,8356 29,1903 40,9000 28,9041 12,2800 28,6200 34 29,1395 38,9960 29,4735 33,4000 29,2408 10,1300 23,2700 35 43,0261 53,0942 43,3631 33,7000 43,1722 14,6100 19,0900

(50)

1.5 DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM SEBELUM DIMASUKKAN UMPAN SEGAR

Tabel L.3 Data Percobaan Pada 20 rpm Sebelum Dimasukkan Umpan Segar

Hari Sebelum

Cawan Cawan + sampel Oven TSS Furnace Ash VSS 1 52,4384 62,5415 53,0600 62,1600 52,4744 3,6000 58,5600 2 37,9637 48,0770 38,5153 55,1600 37,9806 1,6900 53,4700 3 47,1934 57,1123 47,6192 42,5800 47,2180 2,4600 40,1200 4 29,6990 39,7531 30,1630 46,4000 29,7450 4,6000 41,8000 5 35,1503 45,2041 35,6515 50,1200 35,2031 5,2800 44,8400 6 47,2202 57,1310 47,6764 45,6200 47,2702 5,0000 40,6200 7 29,1373 39,1650 29,6312 49,3900 29,1763 3,9000 45,4900 8 37,9761 48,1368 38,3828 40,6700 38,0262 5,0100 35,6600 9 30,3056 40,9403 30,6694 36,3800 30,3858 8,0200 28,3600 10 35,1260 44,8203 35,4718 34,5800 35,2052 7,9200 26,6600 11 47,2179 57,0992 47,6775 45,9600 47,2921 7,4200 38,5400 12 30,3184 40,3090 30,6492 33,0800 30,3939 7,5500 25,5300 13 47,2210 57,0850 47,5793 35,8300 47,2980 7,7000 28,1300 14 25,8906 35,8996 26,2020 31,1400 25,9750 8,4400 22,7000 15 47,2292 57,2626 47,5821 35,2900 47,3090 7,9800 27,3100 16 28,6859 38,6065 29,1597 47,3800 28,9082 22,2300 25,1500 17 47,2348 57,3806 47,5402 30,5400 47,3175 8,2700 22,2700 18 47,2354 57,1130 47,5681 33,2700 47,3217 8,6300 24,6400 19 25,8903 35,6931 26,2627 37,2400 25,9825 9,2200 28,0200 20 48,2058 58,2317 48,6430 43,7200 48,3024 9,6600 34,0600 21 28,8228 38,9078 29,2519 42,9100 28,9167 9,3900 33,5200 22 37,9969 47,9286 38,3189 32,2000 38,1024 10,5500 21,6500 23 47,2452 57,3313 47,5786 33,3400 47,3497 10,4500 22,8900 24 29,1414 39,1126 29,5155 37,4100 29,3152 17,3800 20,0300 25 25,4532 55,3467 25,7647 31,1500 25,5632 11,0000 20,1500 26 27,9913 38,0375 28,3250 33,3700 28,1004 10,9100 22,4600 27 52,4610 61,9343 52,8135 35,2500 52,5518 9,0800 26,1700 28 27,9953 37,8314 28,3166 32,1300 28,0950 9,9700 22,1600 29 48,2122 58,3790 48,5603 34,8100 48,2985 8,6300 26,1800 30 25,4379 35,4564 25,7435 30,5600 25,5438 10,5900 19,9700 31 52,4370 62,5965 52,7477 31,0700 52,5470 11,0000 20,0700 32 47,2470 57,2296 47,6655 41,8500 47,3805 13,3500 28,5000 33 48,2096 58,2950 48,4342 22,4600 48,2906 8,1000 14,3600 34 38,0628 48,2317 38,2704 20,7600 38,0909 2,8100 17,9500

(51)

1.6 DATA PERCOBAAN PADA TANGKI 20 RPM SESUDAH DIMASUKKAN UMPAN SEGAR

Tabel L.4 Tabel Data Percobaan Pada 20 rpm Sesudah Dimasukkan Umpan Segar

Hari Sesudah

Cawan Cawan + sampel Oven TSS Furnace Ash VSS 1 29,8655 40,0300 30,5348 66,9300 29,9029 3,7400 63,1900 2 48,1014 58,0437 48,6874 58,6000 48,1266 2,5200 56,0800 3 47,2119 56,9913 47,7571 54,5200 47,2280 1,6100 52,9100 4 28,8325 38,9456 29,3151 48,2600 28,9136 8,1100 40,1500 5 30,3216 48,1203 30,7837 46,2100 30,3759 5,4300 40,7800 6 48,0915 58,2130 48,5886 49,7100 48,1276 3,6100 46,1000 7 43,0253 52,5872 43,4001 37,4800 43,0884 6,3100 31,1700 8 48,2147 58,3880 48,6784 46,3700 48,2402 2,5500 43,8200 9 47,9644 58,0250 48,3824 41,8000 48,0240 5,9600 35,8400 10 28,8191 38,8430 29,1718 35,2700 28,8987 7,9600 27,3100 11 47,2014 57,2794 47,5972 39,5800 47,2946 9,3200 30,2600 12 48,1953 58,1971 48,6407 44,5400 48,2732 7,7900 36,7500 13 48,0900 58,0336 48,4869 39,6900 48,1853 9,5300 30,1600 14 29,6895 39,7373 30,0791 38,9600 29,7705 8,1000 30,8600 15 29,1356 39,1372 29,4816 34,6000 29,2275 9,1900 25,4100 16 48,0817 58,0824 48,4569 37,5200 48,1550 7,3300 30,1900 17 29,6911 39,5818 30,0020 31,0900 29,7752 8,4100 22,6800 18 48,0785 58,1528 48,5242 44,5700 48,2097 13,1200 31,4500 19 43,0297 53,0790 43,4071 37,7400 43,1370 10,7300 27,0100 20 30,3135 40,3121 30,6747 36,1200 30,4058 9,2300 26,8900 21 28,8266 38,6679 29,2052 37,8600 28,9311 10,4500 27,4100 22 30,3029 40,2209 30,5923 28,9400 30,3433 4,0400 24,9000 23 43,0308 53,0746 43,3916 36,0800 43,1506 11,9800 24,1000 24 48,2101 58,1776 48,6162 40,6100 48,2920 8,1900 32,4200 25 30,3077 40,2235 30,7137 40,6000 30,4011 9,3400 31,2600 26 43,0308 52,8467 43,3828 35,2000 43,1380 10,7200 24,4800 27 25,8890 35,9276 26,2729 38,3900 26,0031 11,4100 26,9800 28 30,2870 40,0540 30,6501 36,3100 30,3883 10,1300 26,1800 29 38,0059 48,0783 38,3715 36,5600 38,0978 9,1900 27,3700 30 29,1391 39,0329 29,4940 35,4900 29,2517 11,2600 24,2300 31 28,7677 38,8005 29,0447 27,7000 28,8664 9,8700 17,8300 32 48,2008 58,1663 48,5809 38,0100 48,3352 13,4400 24,5700 33 30,2697 40,3240 30,6820 41,2300 30,4106 14,0900 27,1400 34 25,4520 35,5154 25,6834 23,1400 25,4897 3,7700 19,3700 35 52,4611 62,5701 52,7643 30,3200 52,5656 10,4500 19,8700

(52)

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

2.1 Contoh Perhitungan Berat Sampel

Sampel = (Cawan + Sampel) – Cawan = 52,116 – 48,1595

= 3,956 gram

2.2 Contoh Perhitungan kadar TSS

TSS = (Oven – Cawan) * 1000 / 10 = (48,983 – 48,1595) * 1000 / 10 = 82,35017

2.3 Contoh Perhitungan Kadar Abu

Ash = (Furnace – Cawan) * 1000 / 10 = (49,39547 – 48,1595) * 1000 / 10 = 1,23597

2.4 Contoh Perhitungan Kadar VSS

VSS = TSS – ash

= 82,35017 – 1,23597 = 81,11421

2.5 Contoh Perhitungan Normalisasi nilai TSS

TSS sebenarnya = TSS * Jumlah Pengenceran = 82,35017 * 5

= 411,7509

2.6 Contoh Perhitungan Normalisasi nilai VSS

VSS sebenarnya = VSS * Jumlah Pengenceran = 81,11421 * 5

(53)

LAMPIRAN 3

FOTO PERCOBAAN

3.1 Effective Microorganism yang digunakan

Gambar L.1 EM4 yang Dipakai

3.2 Tangki yang Digunakan Pada Percobaan

(54)

3.3 Kedua Tangki Dilihat dari Depan

(55)