Dalam proses pengolahan Tandan Buah Segar TBS terdapat bahan yang tidak termanfaatkan seperti tandan kosong dan air buangan pabrik. Karena kapasitas
pabrik yang cukup besar antara 10 sd 60 ton TBS per jam maka bahan buangan tersebut dapat mempengaruhi lingkungan biotik dan abiotik Naibaho, 1995.
2. 2. Limbah Cair Pabrik Kelapa sawit
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit LCPKS merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan dalam jumlah yang relatif banyak dari proses pengolahan
Tandan Buah Segar TBS menjadi minyak sawit mentah atau CPO dari suatu Pabrik Kelapa Sawit PKS Anonim, 2011.
Dalam proses pengolahan Tandan Buah Segar TBS di pabrik kelapa sawit di hasilkan limbah padat dan limbah cair, dimana limbah yang di hasilkan pada setiap
Pabrik Kelapa Sawit PKS mempunyai karakteristik dan volume yang berbeda-beda tergantung pada kualitas tandan yang di olah, sistem pengolahan di pabrik dan
bagaimana perlakuan pengolahan limbah cair dan limbah padat yang tersedia di pabrik Naibaho, 1996.
Pemanfaatan buangan akhir dari pengolahan limbah cair adalah upaya untuk menjadikan penyelesaian produksi buah yang meniadakan buangan akhir limbah cair
ke badan air yang dapat mengakibatkan pencemaran terhadap lingkungan. Limbah pabrik minyak sawit yang mengandung sejumlah padatan dalam
bentuk terlaruttersuspensi, dan mengambang merupakan bahan-bahan organik dengan konsentrasi tinggi. Bahan-bahan organik yang terkandung seperti selulosa,
protein, lemak yang dibuang ke perairan sungai tanpa diolah akan membuat endapan-endapan yang sukar terurai sehingga mempengaruhi kehidupan biota dalam
air Anonim, 2009. Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit LCPKS dapat dibuang kelingkungan
badan sungai apabila telah memenuhi ketentuan yang sudah ditetapkan oleh kementrian lingkungan hidup. Menurut Kep-51MEN LH1995 lampiran B yaitu
tentang baku mutu limbah cair untuk industri minyak sawit, suatu limbah cair industri
Universitas Sumatera Utara
kelapa sawit dapat dibuang kebadan sungai jika telah memenuhi baku mutu seperti pada tabel berikut ini:
Tabel 2. 2. Baku Mutu Limbah Cair Untuk Industri Minyak Sawit Paramameter
Kadar Maksimum mgL
Beban Pencemar Maksimum kg ton
BOD
5
COD TSS
N-NH
3
Minyaklemak pH
100 350
250
20 25
6,0 – 9,0 0,25
0,88 0,63
0,125 0,063
Sumber: Himpunan Peraturan Perundang-undangan di Bidang LH, 2000 Alasan menetapkan parameter tersebut dibawah ini adalah:
a. pH cairan limbah
Ditetapkannya parameter pH 6-9, ini bertujuanm agar mikroorganisme dan biota yang terdapat pada penerima tidak terganggu, dan bahkan diharapkan
dengan pH alkalis dapat menaikkan pH badan penerima seperti sungai yang umumnya digunakan sebagai badan penerima. Oleh sebab itu keasaman
limbah segar yang pH 4 dinaikkan dengan penambahan alkali.
b. Biological Oxygen Demand BOD Kebutuhan oksigen hayati yang diperlukan untuk merombak bahan organik
sering digunakan sebagai tolak ukur untuk menentukan kualitas limbah. Semakin tinggi nilai BOD air limbah maka daya saingnya dengan
mikroorganisme atau biota yang terdapat pada badan penerima semakin tinggi. Hal ini semakin jelas kelihatan pada badan penerima limbah seperti
sungai memiliki oksigen terlarut yang kecil akan tergantung kehidupan biota jika dicemari dengan limbah. Nilai BOD umumnya digunakan untuk
menguji kandungan bahan organik dengan reaksi biokimia.
Universitas Sumatera Utara
c. Chemical Oxygen Demand COD
Kelarutan oksigen kimiawi ialah oksigen yang diperlukan untuk merombak bahan organik dan anorganik, oleh sebab itu nilai COD lebih besar dari
nilai BOD. Parameter ini digunakan sebagai perbandingan atau kontrol terhadap nilai BOD. Karena kandungan padatan limbah terdiri dari bahan
organik maka parameter yang dipakai adalah BOD. Umumnya nilai COD dua kali atau lebih dari nilai BOD.
d. Total Suspended Solid TSS
Merupakan padatan melayang dalam cairan limbah. Pengaruh suspended solid lebih nyata pada kehidupan biota dibandingkan dengan total solid.
Semakin tinggi TSS maka bahan organik membutuhkan oksigen untuk perombakan yang lebih tinggi BOD, oleh sebab itu diupayakan TSS lebih
kecil yaitu dengan penyaringan, pengendapan atau penambahan bahan kimia flokulan Naibaho, 1995. Padatan tersuspensi dalam air umumnya
terdiri dari fitoplankton, zooplankton, sisa tanaman dan limbah industri Sunu, 2001.
e. Kandungan N-NH
3
Semakin tinggi kandungan N-NH
3
dalam cairan limbah, ini akan menyebabkan keracunan pada biota. Oleh sebab itu parameter ini
dicantumkan pada spesifikasi mutu limbah Naibaho, 1995
f. Minyaklemak
Kandungan minyak yang masuk kedalam kolam akan mempengaruhi aktifitas bakteri, yaitu minyak tersebut berperan sebagai isolasi antara
substrat dengan bakteri. Minyak yang tidak larut dalam air akan mengambang diatas permukaan air yang tercemar. Semua jenis minyak
mengandung senyawa volatile yang mudah menguap. Dalam waktu 3-7
Universitas Sumatera Utara
hari sebanyak 25 dari volume minyak akan menguap dan sisanya akan mengalami emulsifikasi. Selanjutnya emulsi minyak akan terdegradasi
melalui oksidasi, baik secara fotooksidasi maupun oleh mikroba Manik, 2003
2.3. Karasteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
Limbah Pabrik Kelapa Sawit sebelum mengalami perlakuan di unit pengolahan limbah mempunyai karateristik sebagai berikut:
Tabel 2. 3. Karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit No Parameter Konsentrasi
mgL
1 2
3 4
5 6
7 8
pH Total padatan
Total padatan tersuspensi COD
BOD Minyaklemak
N-NH
3
Nitrogen Total 4,1
46186 21170
37200 21280
3100 13
41 Sumber : Satria, 1999
Batas maksimum dari parameter kandungan BOD, COD dan MinyakLemak telah disebutkan pada tabel baku mutu limbah cair industri minyak kelapa
sawit, hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :
2.3.1. Biological Oxygen Demand BOD
Biological Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam air untuk memecah atau
mendegradasi atau mengoksidasi limbah organik yang terdapat di dalam air. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen
terlarut berarti kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi Sunu, 2001.
BOD diartikan sebagai suatu ukuran jumlah oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan sebagai respon terhadap masuknya
bahan organik yang dapat diuraikan. Dari pengertian ini dapat dikatakan bahwa
Universitas Sumatera Utara
walaupun nilai BOD menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran jumlah bahan organik terurai biodegredable organic
yang ada di perairan Mays, 1996. BOD juga suatu analisis yang mencoba mendekati secara global proses-proses
mikrobiologis yang benar-benar terjadi didalam air. Penguraian limbah organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan adalah
merupakan proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup Sunu, 2001.
Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi zat organik dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik, sebagai hasil
oksidasi akan terbentuk karbon dioksida CO
2
, amoniak NH
3
dan air. Reaksi oksidasi dapat dituliskan sebagai berikut:
3 2
2 2
cNH O
H 2
3c 2
a nCO
O 4
3c 2
b 4
a +
n +
CnHaObNc
Alaerts, 1987 Pengujian BOD menggunakan metode Winkler-Alkali iodida azida,
adalah penetapan BOD yang dilakukan dengan cara mengukur berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam sampel yang disimpan dalam botol tertutup rapat, diinkubasi
selama 5 hari pada temperatur kamar, dalam metode Winkler digunakan larutan pengencer MgSO
4
, FeCl
3
, CaCl
2
dan buffer fosfat. Kemudian dilanjutkan dengan metode Alkali iodida azida yaitu dengan cara titrasi, dalam penetapan kadar oksigen
terlarut digunakan pereaksi MnSO
4
, H
2
SO
4
, dan alkali iodida azida. Sampel dititrasi dengan natrium thiosulfat memakai indikator amilum SNI 06-2503-1991.
MnSO
4
+ 2KOH MnOH
2
+ K
2
SO
4
MnOH
2
+
2 1
O
2
MnO
2
+ H
2
O MnO
2
+ 2KI +2H
2
O MnOH
2
+ I
2
+ KOH
pH rendah
I
2
+ 2S
2
O
3 2-
S
4
O
6 2-
+ 2I
Universitas Sumatera Utara
2.3.2. Chemical Oxygen Demand COD
COD atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen mg O
2
yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik yang ada dalam air buangan limbah.
Angka COD merupakan ukuran bagi pencemar air oleh zat-zar organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan
berkurangnya oksigen terlarut didalam air. Hal ini karena bahan organik yang ada sengaja diuraikan secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat kalium bikromat
pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat, sehingga segala macam bahan organik baik yang mudah terurai maupun yang kompleks dan sulit terurai akan
terjadi reaksi oksidasi Boyd, 1990 Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik
yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. Sebagian besar zat
organik melalui tes COD ini dioksidasi oleh K
2
Cr
2
O
7
dalam keadaan asam yang mendidih optimum,
E Ag
2
SO
4 a
H
b
O
c
+ Cr
2
O
7 2-
+ H
+ 2
+ H
2
O + 2Cr
+3
C CO
Kuning Hijau
Perak sulfat Ag
2
SO
4
ditambahkan sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi. Sedangkan merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan
klorida yang pada umumnya ada di dalam air buangan. Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis teroksidasi maka
zat pengoksidasi K
2
Cr
2
O
7
masih harus tersisa sesudah direfluks. K
2
Cr
2
O
7
yang tersisa menentukan berapa besar oksigen yang telah terpakai. Sisa K
2
Cr
2
O
7
tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat FAS. Reaksi yang
berlangsung adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu disaat warna hijau biru larutan berubah menjadi coklat merah. Sisa K
2
Cr
2
O
7
dalam larutan blanko adalah K
2
Cr
2
O
7
awal, karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organik yang dioksidasi oleh K
2
Cr
2
O
7
SNI -06-6989.24-2005.
2.3.3. MinyakLemak
Produk utama yang diperoleh dari tanaman kelapa sawit adalah minyak sawit dan minyak inti sawit yang tergolong dalam lipida.
Lemak dan minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan lipida, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi
larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya dietil eter C
2
H
5
OC
2
H
5
, Kloroform CHCl
3
, benzena dan hidrokarbon lainnya, lemak dan minyak dapat larut dalam pelarut yang disebutkan di atas karena lemak dan minyak mempunyai polaritas yang
sama dengan pelaut tersebut Anonim, 2008. Bahan-bahan dan senyawa kimia akan mudah larut dalam pelarut yang sama
polaritasnya dengan zat terlarut. Tetapi polaritas bahan dapat berubah karena adanya proses kimiawi. Misalnya asam lemak dalam larutan KOH berada dalam keadaan
terionisasi dan menjadi lebih polar dari aslinya sehingga mudah larut serta dapat diekstraksi dengan air. Ekstraksi asam lemak yang terionisasi ini dapat dinetralkan
kembali dengan menambahkan asam sulfat encer 10 N sehingga kembali menjadi tidak terionisasi dan kembali mudah diekstraksi dengan pelarut non-polar Anonim,
2008. Lemak dan minyak merupakan senyawa trigliserida atau triasgliserol, yang
berarti “triester dari gliserol”. Jadi lemak dan minyak juga merupakan senyawaan ester. Hasil hidrolisis lemak dan minyak adalah asam karboksilat dan gliserol. Asam
karboksilat ini juga disebut asam lemak yang mempunyai rantai hidrokarbon yang panjang dan tidak bercabang Anonim, 2008.
Selain itu minyak industri kelapa sawit mengandung kadar air 95 , 4,5 padatan dalam bentuk terlarutteruspensi dan 0,5 minyaklemak dalam bentuk
teremulsi Satria, 1999.
Universitas Sumatera Utara
2.3.4. Pembentukan Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak merupakan senyawaan trigliserida dari gliserol . Dalam pembentukannya, trigliserida merupakan hasil proses kondensasi satu molekul
gliserol dan tiga molekul asam lemak umumnya ketiga asam lemak tersebut berbeda–beda, yang membentuk satu molekul trigliserida dan satu molekul air
Ginting, 2002. Minyaklemak merupakan bahan pencemar yang banyak ditemukan
diberbagai perairan dan sumber pencemarnya adalah dari agroindustri. Minyak tidak larut dalam air sehingga mengambang diatas permukaan air yang tercemar. Semua
jenis minyak mengandung senyawa volatile yang mudah menguap Ginting, 2002. Lemak termasuk senyawa organik yang relatif stabil dan sulit diuraikan oleh
bakteri. Lemak dapat dirombak oleh senyawa asam yang menghasilkan asam lemak dan gliserin. Pada keadaan basa, gliserin akan dibebaskan dari asam lemak akan
terbentuk garam basa Manik, 2003. Kandungan minyak yang masuk kedalam kolam akan mempengaruhi aktifitas
bakteri, yaitu minyak tersebut berperan sebagai isolasi antara substrat dengan bakteri. Juga minyak tersebut jika bereaksi dengan alkali dapat membentuk sabun berbusa
yang sering mengapung dipermukaan kolam dan bercampur dengan benda-benda yang lain dan disebut dengan “scum” Naibaho, 1995.
2. 4. Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
