I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Salah satu limbah industri yang dapat mencemari lingkungan adalah air limbah yang berasal dari pabrik kelapa sawit PKS. Jumlah pabrik kelapa sawit yang
terdapat di wilayah Sumatera Utara lebih dari 140 unit dengan kapasitas olah antara 30 – 60 ton tandan buah segar TBS per jam dan rata-rata beroperasi 20 jam per
hari. Untuk setiap ton TBS dapat menghasilkan air limbah sebanyak 0,6-0,8 m
3
, sehingga dapat diperkirakan air limbah PKS yang dibuang ke lingkungan lebih dari
40.320 m
3
Air limbah pabrik kelapa sawit segar mengandung BOD kebutuhan oksigen biologi sekitar 20.000 – 60.000 mgL dan COD kebutuhan oksigen kimiawi sekitar
40.000 – 120.000 mgL. Olahan air limbah secara konvensional menghasilkan air limbah dengan BOD lebih dari 250 mgL dan COD lebih dari 500 mgL. Sedangkan
menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Kep.51MENLH101995; tentang baku mutu air limbah bagi kegiatan industri bahwa air limbah yang layak
untuk dibuang ke lingkungan adalah air limbah yang mengandung BOD kurang dari 100 mgL dan COD kurang dari 350 mgL.
setiap harinya Ginting, 1996. Air limbah pabrik kelapa sawit mengandung bahan organik yang cukup tinggi. Air limbah tersebut dapat dibuang ke
badan sungai apabila telah memenuhi ketentuan yang sudah ditetapkan dalam keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51101995.
Universitas Sumatera Utara
Pembuangan air limbah PKS ke badan sungai dengan kualitas air limbah yang melebihi baku mutu sangat berpotensi di dalam menurunkan kualitas air sungai
sebagai badan air penerima sehingga pada akhir-akhir ini banyak pengusaha PKS tidak membuang air limbah PKS ke badan sungai tetapi memanfaatkan air limbah
PKS ke lahan perkebunan kelapa sawit atau Land Application.
Menurut Kep-28MENLH2003 tentang Pedoman Teknis Pengkajian Pemanfaatan Air limbah Dari Industri Minyak Sawit Pada Tanah di Perkebunan
Kelapa Sawit, pemanfaatan air limbah hanya dapat dilakukan pada lahan dengan permeabilitas tidak kurang dari 1,5 cmjam dan tidak lebih dari 15 cmjam, tidak
boleh pada lahan gambut dan persyaratan lainnya, sehingga dengan demikian PKS yang berada pada daerah yang air limbahnya tidak dapat dimanfaatkan ke lahan
perkebunan kelapa sawit harus membuang air limbah ke badan air sungai.
Pengolahan air limbah pada umumnya mempergunakan cara kombinasi antara pemakaian chlorine serta system kondensasi, sedimentasi dan filtrasi. Sedangkan
pengolahan limbah organik banyak menggunakan mikroba, karbon aktif, serta membran filtrasi. Akhir-akhir ini, limbah organik yang dibuang semakin banyak
mengandung senyawa organik yang sulit untuk diuraikan jika hanya menggunakan mikroba dan membran filtrasi. Untuk itu perlu dikembangkan suatu teknologi yang
efektif dalam pengolahan air limbah.
Saat ini penggunaan teknologi oksidasi atau yang sekarang dikenal dengan Advanced Oxidation Processes AOP mendapat perhatian yang cukup besar. Karena
Universitas Sumatera Utara
teknologi ini dapat menguraikan serta membersihkan senyawa-senyawa organik yang selama ini sulit atau tidak dapat diuraikan dengan menggunakan mikroba atau
membran filtrasi. Konsep sistem AOP ialah dengan menggunakan sinar Ultraviolet sebagai komponen utama system yang dikombinasikan dengan suatu oksidator
maupun katalis. Fungsi dari kombinasi sinar ultraviolet UV dengan suatu oksidator seperti ozon, dan Peroksida H
2
O
2
Kombinasi sinar UV dengan H , maupun katalis adalah untuk menghasilkan
hydroxyl radical ·OH. ·OH merupakan sebuah radikal bebas yang memiliki
potensial yang sangat tinggi 2,8 V, sehingga sangat mudah bereaksi dengan senyawa lain disekitarnya Hutagalung dkk, 2010.
2
O
2
telah terbukti berhasil memutuskan ikatan O-O dalam H
2
O
2
dan menghasilkan hidroksi radikal Buxton, dkk. 1988. Kombinasi sinar UV dengan katalis ion besi dan H
2
O
2
Fenton’s reagent : UVH
2
O
2
Fe
2+
juga dapat digunakan untuk pengolahan air limbah. Dengan adanya sinar UV, maka ion
besi Fe
2+
yang dihasilkan dari reaksi tersebut dapat diubah menjadi ion Fe
3+
Radikal hidroksi yang terbentuk akan bekerja menguraikan bahan organik di dalam air limbah.
dengan menghasilkan radikal hidroksi Moraes, dkk. 2004.
1. Fe
2+
+ H
2
O
2 Sinar UV
Fe
3+
+ OH
2 -
+ OH
.
2. OH
.
+ Fe
3+
+ molekul organik CO
2
+ H
2
O + Fe 3.
Fe
2+ 2+
+ H
2
O
2 Sinar UV
Fe
3+
+ OH
2 -
+ OH
.
Moraes dkk, 2004.
Universitas Sumatera Utara
Hidroksil radikal merupakan spesies aktif yang memiliki sifat radikal, di mana mudah bereaksi dengan senyawa organik apa saja tanpa terkecuali, terutama
senyawa-senyawa organik yang selama ini sulit atau tidak dapat diuraikan dengan metode mikrobiologi atau membran filtrasi.
Hidroksi radikal dapat dibentuk dari hasil kombinasi sinar ultra violet dengan oksigen dan katalis TiO
2
Reaksi penguraian bahan organik di dalam air limbah dengan memanfaatkan sinar ultraviolet dengan adanya O
dan telah digunakan di dalam pengolahan air limbah.
2
dan katalis TiO
2
ditunjukkan dengan persamaan berikut.
www.csem-uae.com. Teknologi Oksidasi lanjutan yang lebih dikenal dengan istilah Advanced
Oxidation Technologies AOT, dengan mengkombinasikan hydrogen peroksida dan sinar ultraviolet dalam menurunkan kadar warna dan COD dalam limbah. Tujuan dari
semua Teknologi Oksidasi Lanjutan AOT adalah untuk memproduksi radikal hidroksil OH, suatu pereduksi oksidasi yang tinggi dengan merusak sebagian besar
organik polutan di dalam air. Dengan bermacam teknologi, hidroksil dapat dihasilkan dari sistem yang menggunakan sinar UV sebagai sumber energi untuk menimbulkan
reaksi, atau sistem AOT gelap yang tidak tergantung pada sinar UV untuk melengkapi pengolahan. Radikal yang dihasilkan dari ini merusak senyawa organik
Universitas Sumatera Utara
dengan kemampuan yang sama seperti pada penggunaan UVPeroksida yang telah ada sebelumnya. Kemampuan untuk merusak kontaminan adalah keuntungan utama
dari oksidasi lanjutan dibandingkan proses lainnya Esplugas, dkk, 2001.
Penurunan nilai COD dengan menggunakan sinar ultraviolet terbukti optimal bekerja pada pH 2,8-11,0. Penurunan COD yang paling cepat terjadi pada pH asam
yaitu pH 2.8-6.3 sedangkan pada kondisi basa yaitu 6.3-11 penurunan COD berlangsung lambat. Xiangfen Feng, dkk, 2005.
Di samping itu, sinar UV pada panjang gelombang tertentu λ = 254 nm
sangat efektif dalam membunuh bakteri. Dari hal-hal tersebut dapat disimpulkan bahwa sinar Ultraviolet UV sangat potensial untuk digunakan dalam pengolahan air
limbah Hutagalung dkk. 2010.
Penggunaan kombinasi sinar UV dengan H
2
O
2
dan katalis TiO
2
memerlukan biaya yang cukup besar. Oleh karena itu peneliti mencoba untuk melakukan
kombinasi sinar UV dengan O
2
dan katalis Fe
2+
Berdasarkan uraian diatas timbul keinginan untuk melakukan penelitian pengelolaan air limbahpabrik kelapa sawit dengan memanfaatkan sinar ultraviolet
untuk menurunkan bahan organik yang terkandung didalam air limbah tersebut. yang berlangsung pada berbagai
tingkat keasaman pH untuk menurunkan kandungan COD dan TSS di dalam air limbah PKS Rambutan PT. Perkebunan Nusantara III Persero.
Universitas Sumatera Utara
1.2. Perumusan Masalah
a. Apakah dengan menggunakan sinar Ultraviolet dengan katalis Fe
2+
b. Bagaimana pengaruh pH dan penambahan oksigen didalam penurunan kandungan
COD, TSS dan TDS di dalam air limbah pabrik kelapa sawit dengan menggunakan sinar Ultraviolet dan katalis Fe
dapat menurunkan COD, TSS dan TDS di dalam air limbah pabrik kelapa sawit ?
2+
.
1.3. Tujuan Penelitian
a. Untuk mengetahui kemampuan sinar Ultraviolet dengan katalis Fe
2+
b. Untuk mengetahui pengaruh pH dan penambahan oksigen didalam pengolahan air
limbah pabrik kelapa sawit dengan menggunakan sinar Ultraviolet dan katalis Fe
di dalam penurunan COD,TSS dan TDS pada air limbah PKS Rambutan PT. Perkebunan
Nusantara III.
2+
untuk menurunkan kandungan COD, TSS dan TDS
1.4. Manfaat Penelitian
a. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai metode alternatif di dalam
pengolahan air limbah pabrik kelapa sawit. b.
Sebagai informasi kepada pengusaha pabrik kelapa sawit di dalam pengolahan air limbah pabrik kelapa sawit .
Universitas Sumatera Utara
1.5. Hipotesis
a. Sinar Ultraviolet UV bertindak sebagai oksidator untuk mengoksidasi bahan-
bahan organik didalam air limbah pabrik kelapa sawit yang secara langsung akan menurunkan kandungan COD,TSS dan TDS didalam air limbah pabrik kelapa
sawit tersebut. b.
Sinar Ultra violet dengan penambahan oksigen diharapkan akan meningkatkan laju penguraian bahan organik di dalam air limbahpabrik kelapa sawit.
1.6. Kerangka Berpikir
Dalam penelitian ini kerangka berpikir yang digunakan diperlihatkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Kerangka Berpikir yang Digunakan dalam Penelitian
Limbah cair PKS
IPAL
Badan Air Ultra Violet
Tidak Baku Mutu
Ya
Universitas Sumatera Utara
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pencemaran Air
Kategori