Pengaruh Tegangan pada Reaktor Elektrokoagulasi Terhadap Pengolahan Effluent Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
PENGARUH TEGANGAN PADA REAKTOR
ELEKTROKOAGULASI TERHADAP PENGOLAHAN
EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Oleh
WILLIAM WARDHANA KASIM
100405054
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
APRIL 2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH TEGANGAN PADA REAKTOR
ELEKTROKOAGULASI TERHADAP PENGOLAHAN
EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Oleh
WILLIAM WARDHANA KASIM
100405054
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN M ENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
APRIL 2016
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH TEGANGAN PADA REAKTOR ELEKTROKOAGULASI
TERHADAP PENGOLAHAN EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK
KELAPA SAWIT
yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, sejauh
yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi
manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana
mestinya.
Medan,
2016
William Wardhana Kasim
NIM 100405054
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian yang berjudul
“Pengaruh Tegangan Pada Reaktor Elektrokoagulasi Terhadap Pengolahan
Effluent Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit”,berdasarkan hasil penelitian yang
penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
• Penelitian ini melakukan variasi voltase yang lebih banyak, yaitu 7-11 V.
•
Penelitian ini membantu pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit
sehingga tidak akan membahayakan kehidupan masyarakat.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan hasil penelitian ini penulis
banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1.
Farida Hanum, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing
2.
Dr.Ir.Iriany, M.Si selaku Dosen Penguji
3.
Ir.Lilis Suksesi, M.Sc, Ph.D selaku Dosen Penguji
4.
PPKS yang telah memberikan izin untuk melakukan analisa bahan disana.
5.
M. Ansori Nasution, S.T, M.Sc dari PPKS
6.
PT. PP London Sumatera Indonesia, Tbk. khususnya PKS Kebun
Bagerpang sebagai penyuplai limbah bahan percobaan.
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih banyak
kekurangannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun untuk kesempurnaan laporan hasil penelitian ini.
Medan,
2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
William Wardhana Kasim
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Kasim dan Boniyem yang tak hentinya
memberikan doa dan dukungan baik moral maupun materil kepada penulis
dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
2. Seluruh keluarga besar penulis terutama adikku, Violine Wardhana dan
Ivany Wardhana yang tak hentinya memberikan doa kepada penulis dalam
menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama: William Wardhana Kasim, S.Kom, BIT
NIM: 100405054
Tempat / Tanggal Lahir: Kisaran / 12 Agustus 1992
Nama Orang Tua: Kasim dan Boniyem
Alamat Orang Tua: Jl. Aksara Baru Blok D no. 217, Medan
Asal Sekolah
•
•
•
•
•
•
TK Diponegoro Kisaran tahun 1996 – 1998
SD Diponegoro Kisaran tahun 1998 – 1999
SD Sutomo 1 Medan tahun 1999 – 2004
SMP Sutomo 1 Medan tahun 2004 – 2007
SMA Sutomo 1 Medan tahun 2007 – 2010
IT&B Campus Medan tahun 2010 - 2014
Pengalaman Organisasi / Kerja
• Himatek periode 2013 – 2014 sebagai Anggota
• KMB USU periode 2010-2011 sebagai Anggota
Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah :
• Jurnal Teknik Kimia USU, Vol 4, No.4 (2015) yang berjudul “Aplikasi
Elektrokoagulasi Dalam Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit”
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Produksi minyak sawit mentah (crude palm oil, CPO) di Indonesia terus
meningkat sehingga akan menambah jumlah limbah cair yang dihasilkan.
Teknologi kolam anaerobik telah banyak dikembangkan, namun karakteristik
limbah cair pabrik kelapa sawit belum memenuhi baku mutu limbah cair yang
telah ditentukan oleh pemerintah terutama untuk COD. Karena itu perlu dilakukan
penelitian lanjutan tentang pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dari kolam
anaerobic dengan teknik elektrokoagulasi. Elektrokoagulasi merupakan metode
yang mampu menyisihkan berbagai jenis polutan dalam air, seperti partikel
tersuspensi, logam berat, warna, larutan humus, dan deflouridasi air dengan
mengalirkan arus listrik kedalam sistem. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh tegangan pada supply DC terhadap kinerja sistem
elektrokoagulasi serta menentukan waktu terbaik untuk pengolahan limbah cair
pabrik kelapa sawit tersebut. Jenis material elektroda yang digunakan adalah
aluminium, dimensi reaktor adalah 12 x 12 x 36 cm dengan waktu retensi limbah
3 jam, jarak antar elektroda 1,5 cm, variasi tegangan supply DC adalah 7, 8, 9, 10
dan 11 volt dengan sampel limbah dari PKS PT. PP London Sumatera di
Bagerpang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penurunan COD, TS
dan TS paling besar adalah 73,76% pada 9V, 88,97% pada 7V dan 99,9% pada
11V. Hasil penurunan COD yang terbaik pada 9 V dengan waktu operasi 60
menit, hasil penurunan TS yang terbaik didapat pada 7 V dengan waktu operasi
180 menit, akan tetapi belum memenuhi baku mutu, sedangkan penurunan TSS
yang terbaik didapat pada 7 V dengan waktu operasi 30 menit dan hampir
keseluruhan memenuhi baku mutu limbah cair pabrik kelapa sawit sesuai dengan
Kep MenLH No.5 Tahun 2014.
Kata Kunci : Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit, Elektrokoagulasi, COD, TS, TSS
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The production of crude palm oil (crude palm oil, CPO) in Indonesia keep
increasing that also will increase the amount of wastewater that being generated.
Anaerobic pond technology had been developed, but the characteristics of palm oil
mill effluent had not met the effluent standards set by the government, especially
for COD. Therefore it is necessary to do further research on the treatment of palm
oil mill effluent from anaerobic pond with electrocoagulation technique.
Electrocoagulation was a method that capable of removing various kinds of
pollutants in water, the suspended particles, heavy metals, color, solution of soil,
and deflouridize water with an electricity into the system. This study aims to
determine the effect of the supply DC voltage to the electrocoagulation system
performance and determine the best time for the wastewater treatment from palm
oil plant. The type of electrode material used is aluminum, the dimension of the
reactor is 12 x 12 x 36 cm with the retention time of waste 3 hours, the distance
between the electrodes of 1.5 cm, supply DC voltage variation was 7, 8, 9, 10 and
11 volts with samples of the waste from PT. PP London Sumatra Mill at
Bagerpang. The results showed that the percentage reduction in COD, TS and TS
greatest was 73,76 % at 9V, 88.97% at 7V and 99.9% at 11V. The best COD
reduction reached at9V with operation time 60 minutes, reduction of TS was best
obtained at 7 V with operation time 180 minutes, but do not meet quality
standards, while the reduction in TSS was best obtained at 7 V with operation time
30 minutes and almost all met the quality standards for palm oil mill effluent
according with Kep MenLH No.5 2014 .
Keywords : Palm Oil Mill Effluent (POME), Electrocoagulation, COD, TS, TSS
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTARISI
viii
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
DAFTAR SINGKATAN
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Karakteristik dan Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
5
2.2 Pengolahan LPCKS Dengan Kolam Anaerobik
6
2.3 Elektrokoagulasi Dan Elektrolisis
8
2.3.1 Definisi Elektrolisis
8
2.3.2 Pengaruh Tegangan Listrik Terhadap Elektrokoagulasi 8
2.3.3 Definisi Elektrokoagulasi
9
2.3.4 Proses Elektrokoagulasi
9
2.3.5 Jenis Plat Elektroda
9
2.3.6 Keunggulan Teknik Elektrokoagulasi
11
viii
Universitas Sumatera Utara
2.3.7 KelemahanTeknik Elektrokoagulasi
2.4 Koagulasi dan Flokulasi
12
2.5 Parameter Utama Yang Diamati
13
2.6
BAB III
12
2.5.1Chemical Oxygen Demand (COD)
13
2.5.2Total Solid (TS)
14
2.5.3Total Suspended Solid (TSS)
14
Teknik Sampling
14
2.6.1. Tujuan Pengambilan Sampel
14
2.6.2. Tempat Pengambilan Sampel Bahan Baku
15
2.6.3. Perlengkapan Pengambilan Sampel
15
2.7Analisis Ekonomi
15
METODOLOGI PENELITIAN
17
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
17
3.2 Alat Dan Bahan Percobaan
17
3.2.1 Bahan
17
3.2.2 Peralatan
17
3.2.3 Perancangan Reaktor
18
3.2.3.1 Dimensi Reaktor
18
3.2.3.2 Elektroda
18
3.3 Rancangan Penelitian
19
3.4 Tata Cara Pengambilan Sampel
20
3.4.1 Sampling Effluent
20
3.4.2 Sampling Hasil Elektrokoagulasi
21
3.5 Prosedur Penelitian
21
3.5.1 Perangkaian Reaktor Elektrokoagulasi
21
3.5.2 Preparasi Limbah Kolam Anaerobik
21
3.5.3 Pelaksanaan Penelitian
21
3.6 Analisa Data
22
3.7 Flowchart
23
3.7.1 Flowchart Prosedur Penelitian
23
3.7.2 Flowchart Prosedur Analisa COD
24
3.7.3 Flowchart Prosedur Analisa TS
25
ix
Universitas Sumatera Utara
3.7.4 Flowchart Prosedur Analisa TSS
BAB IV
25
HASIL DAN PEMBAHASAN
26
4.1 Karakteristik Awal Limbah Cair Effluent Kolam Anaerobik
26
4.2 Perancangan Reaktor Elektrokoagulasi
26
4.3 Pengaruh Variabel Terhadap Perubahan COD, TS Dan TSS
27
4.3.1 Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan COD
27
4.
3.2Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan TS
28
4.3.3Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan TSS
BAB V
29
4.4Perbandingan Hasil Dengan Baku Mutu
4.4.1 Perbandingan Hasil COD Dengan Baku Mutu
4.4.2Perbandingan Hasil TS Dengan Baku Mutu
4.4.3Perbandingan Hasil TSS Dengan Baku Mutu
KESIMPULAN DAN SARAN
30
30
31
31
32
5.1 Kesimpulan
32
5.2 Saran
32
DAFTAR PUSTAKA
34
LAMPIRAN
37
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rancangan dan Spesifikasi Reaktor Elektrokoagulasi
18
Gambar 3.2 Bentuk dan Ukuran Plat Elektroda Aluminium
19
Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Penelitian
23
Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa COD
24
Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisa TS
25
Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Analisa TSS
25
Gambar 4.1 Rancangan Alat Elektrokoagulasi
27
Gambar 4.2 Grafik Penurunan COD Terhadap Waktu
28
Gambar 4.3 Grafik Penurunan TS Terhadap Waktu
29
Gambar 4.4 Grafik Penurunan TSS Terhadap Waktu
30
GambarL3.1 (a) Bak Kaca, (b) Plat Aluminium, (c) Supply DC dan (d) Perakitan
Alat yang sudah selesai
45
Gambar L3.2 (a) Pengetesan Alat Sebelum Dijalankan dan (b) Pengetesan Alat
Sesudah Dijalankan
46
Gambar L3.3 Tempat Limbah PKS Bagerpang
46
Gambar L3.4 Sampel Olahan Limbah PKS Bagerpang
47
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Penelitian Terdahulu
2
Tabel 2.1 Tabel Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit PKS Bagerpang5
Tabel 2.2 Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
6
Tabel 3.1Kombinasi Pada Setiap Satuan Percobaan
20
Tabel 4.1Karakteristik Limbah Awal
26
Tabel 4.2 Hasil Perbandingan COD Dengan Baku mutu
31
Tabel 4.3 Hasil Perbandingan TS Dengan Baku mutu
31
Tabel 4.4 Hasil Perbandingan TSS Dengan Baku mutu
31
Tabel L1.1Data Persentase Penurunan COD
37
Tabel L1.2 Data Persentase Penurunan TS
38
Tabel L1.3 Data Persentase Penurunan TSS
39
Tabel L1.4 Baku Mutu Limbah
40
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 DATA PENELITIAN
37
L1.1 Data PKS Bagerpang
37
L1.1.1Data Persentase Penurunan COD
37
L1.1.2 Data Persentase Penurunan TS
38
L1.1.3Data Persentase Penurunan TSS
39
L1.2 Data Baku Mutu Limbah
40
Lampiran 2 CONTOH PERHITUNGAN
41
L2.1 Perhitungan Kadar COD
41
L2.1.1 Perhitungan Nilai COD
41
L2.1.2 Perhitungan Persentase Penurunan COD
41
L2.2 Perhitungan Kadar TS
42
L2.2.1 Perhitungan NilaiTS
42
L2.2.2 Perhitungan Persentase Penurunan TS
43
L2.3 Perhitungan Kadar TSS
43
L2.3.1 Perhitungan Nilai TSS
43
L2.3.2 Perhitungan Persentase Penurunan TSS
44
Lampiran 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
45
L3.1 Gambar Rangkaian Alat
45
L3.2 Pengetesan Alat
46
L3.3 Tempat Pengambilan Sampel
46
L3.4 Sampel Olahan
47
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
Al
Aluminium
BOD
Biological Oxygem Demand
COD
Chemical Oxygen Demand
CPO
Crude Palm Oil
LCPKS
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
MASS
Mitra Agung Sawita Sejahtera
PKS
Pabrik Kelapa Sawit
SNI
Standar Nasional Indonesia
TBS
Tandan Buah Segar
TS
Total Solid
TSS
Total Suspended Solid
xiv
Universitas Sumatera Utara
ELEKTROKOAGULASI TERHADAP PENGOLAHAN
EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Oleh
WILLIAM WARDHANA KASIM
100405054
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
APRIL 2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH TEGANGAN PADA REAKTOR
ELEKTROKOAGULASI TERHADAP PENGOLAHAN
EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Oleh
WILLIAM WARDHANA KASIM
100405054
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN M ENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
APRIL 2016
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH TEGANGAN PADA REAKTOR ELEKTROKOAGULASI
TERHADAP PENGOLAHAN EFFLUENT LIMBAH CAIR PABRIK
KELAPA SAWIT
yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, sejauh
yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi
manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana
mestinya.
Medan,
2016
William Wardhana Kasim
NIM 100405054
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian yang berjudul
“Pengaruh Tegangan Pada Reaktor Elektrokoagulasi Terhadap Pengolahan
Effluent Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit”,berdasarkan hasil penelitian yang
penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
• Penelitian ini melakukan variasi voltase yang lebih banyak, yaitu 7-11 V.
•
Penelitian ini membantu pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit
sehingga tidak akan membahayakan kehidupan masyarakat.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan hasil penelitian ini penulis
banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1.
Farida Hanum, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing
2.
Dr.Ir.Iriany, M.Si selaku Dosen Penguji
3.
Ir.Lilis Suksesi, M.Sc, Ph.D selaku Dosen Penguji
4.
PPKS yang telah memberikan izin untuk melakukan analisa bahan disana.
5.
M. Ansori Nasution, S.T, M.Sc dari PPKS
6.
PT. PP London Sumatera Indonesia, Tbk. khususnya PKS Kebun
Bagerpang sebagai penyuplai limbah bahan percobaan.
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih banyak
kekurangannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun untuk kesempurnaan laporan hasil penelitian ini.
Medan,
2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
William Wardhana Kasim
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Kasim dan Boniyem yang tak hentinya
memberikan doa dan dukungan baik moral maupun materil kepada penulis
dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
2. Seluruh keluarga besar penulis terutama adikku, Violine Wardhana dan
Ivany Wardhana yang tak hentinya memberikan doa kepada penulis dalam
menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama: William Wardhana Kasim, S.Kom, BIT
NIM: 100405054
Tempat / Tanggal Lahir: Kisaran / 12 Agustus 1992
Nama Orang Tua: Kasim dan Boniyem
Alamat Orang Tua: Jl. Aksara Baru Blok D no. 217, Medan
Asal Sekolah
•
•
•
•
•
•
TK Diponegoro Kisaran tahun 1996 – 1998
SD Diponegoro Kisaran tahun 1998 – 1999
SD Sutomo 1 Medan tahun 1999 – 2004
SMP Sutomo 1 Medan tahun 2004 – 2007
SMA Sutomo 1 Medan tahun 2007 – 2010
IT&B Campus Medan tahun 2010 - 2014
Pengalaman Organisasi / Kerja
• Himatek periode 2013 – 2014 sebagai Anggota
• KMB USU periode 2010-2011 sebagai Anggota
Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah :
• Jurnal Teknik Kimia USU, Vol 4, No.4 (2015) yang berjudul “Aplikasi
Elektrokoagulasi Dalam Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit”
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Produksi minyak sawit mentah (crude palm oil, CPO) di Indonesia terus
meningkat sehingga akan menambah jumlah limbah cair yang dihasilkan.
Teknologi kolam anaerobik telah banyak dikembangkan, namun karakteristik
limbah cair pabrik kelapa sawit belum memenuhi baku mutu limbah cair yang
telah ditentukan oleh pemerintah terutama untuk COD. Karena itu perlu dilakukan
penelitian lanjutan tentang pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dari kolam
anaerobic dengan teknik elektrokoagulasi. Elektrokoagulasi merupakan metode
yang mampu menyisihkan berbagai jenis polutan dalam air, seperti partikel
tersuspensi, logam berat, warna, larutan humus, dan deflouridasi air dengan
mengalirkan arus listrik kedalam sistem. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh tegangan pada supply DC terhadap kinerja sistem
elektrokoagulasi serta menentukan waktu terbaik untuk pengolahan limbah cair
pabrik kelapa sawit tersebut. Jenis material elektroda yang digunakan adalah
aluminium, dimensi reaktor adalah 12 x 12 x 36 cm dengan waktu retensi limbah
3 jam, jarak antar elektroda 1,5 cm, variasi tegangan supply DC adalah 7, 8, 9, 10
dan 11 volt dengan sampel limbah dari PKS PT. PP London Sumatera di
Bagerpang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penurunan COD, TS
dan TS paling besar adalah 73,76% pada 9V, 88,97% pada 7V dan 99,9% pada
11V. Hasil penurunan COD yang terbaik pada 9 V dengan waktu operasi 60
menit, hasil penurunan TS yang terbaik didapat pada 7 V dengan waktu operasi
180 menit, akan tetapi belum memenuhi baku mutu, sedangkan penurunan TSS
yang terbaik didapat pada 7 V dengan waktu operasi 30 menit dan hampir
keseluruhan memenuhi baku mutu limbah cair pabrik kelapa sawit sesuai dengan
Kep MenLH No.5 Tahun 2014.
Kata Kunci : Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit, Elektrokoagulasi, COD, TS, TSS
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The production of crude palm oil (crude palm oil, CPO) in Indonesia keep
increasing that also will increase the amount of wastewater that being generated.
Anaerobic pond technology had been developed, but the characteristics of palm oil
mill effluent had not met the effluent standards set by the government, especially
for COD. Therefore it is necessary to do further research on the treatment of palm
oil mill effluent from anaerobic pond with electrocoagulation technique.
Electrocoagulation was a method that capable of removing various kinds of
pollutants in water, the suspended particles, heavy metals, color, solution of soil,
and deflouridize water with an electricity into the system. This study aims to
determine the effect of the supply DC voltage to the electrocoagulation system
performance and determine the best time for the wastewater treatment from palm
oil plant. The type of electrode material used is aluminum, the dimension of the
reactor is 12 x 12 x 36 cm with the retention time of waste 3 hours, the distance
between the electrodes of 1.5 cm, supply DC voltage variation was 7, 8, 9, 10 and
11 volts with samples of the waste from PT. PP London Sumatra Mill at
Bagerpang. The results showed that the percentage reduction in COD, TS and TS
greatest was 73,76 % at 9V, 88.97% at 7V and 99.9% at 11V. The best COD
reduction reached at9V with operation time 60 minutes, reduction of TS was best
obtained at 7 V with operation time 180 minutes, but do not meet quality
standards, while the reduction in TSS was best obtained at 7 V with operation time
30 minutes and almost all met the quality standards for palm oil mill effluent
according with Kep MenLH No.5 2014 .
Keywords : Palm Oil Mill Effluent (POME), Electrocoagulation, COD, TS, TSS
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTARISI
viii
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
DAFTAR SINGKATAN
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Karakteristik dan Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
5
2.2 Pengolahan LPCKS Dengan Kolam Anaerobik
6
2.3 Elektrokoagulasi Dan Elektrolisis
8
2.3.1 Definisi Elektrolisis
8
2.3.2 Pengaruh Tegangan Listrik Terhadap Elektrokoagulasi 8
2.3.3 Definisi Elektrokoagulasi
9
2.3.4 Proses Elektrokoagulasi
9
2.3.5 Jenis Plat Elektroda
9
2.3.6 Keunggulan Teknik Elektrokoagulasi
11
viii
Universitas Sumatera Utara
2.3.7 KelemahanTeknik Elektrokoagulasi
2.4 Koagulasi dan Flokulasi
12
2.5 Parameter Utama Yang Diamati
13
2.6
BAB III
12
2.5.1Chemical Oxygen Demand (COD)
13
2.5.2Total Solid (TS)
14
2.5.3Total Suspended Solid (TSS)
14
Teknik Sampling
14
2.6.1. Tujuan Pengambilan Sampel
14
2.6.2. Tempat Pengambilan Sampel Bahan Baku
15
2.6.3. Perlengkapan Pengambilan Sampel
15
2.7Analisis Ekonomi
15
METODOLOGI PENELITIAN
17
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
17
3.2 Alat Dan Bahan Percobaan
17
3.2.1 Bahan
17
3.2.2 Peralatan
17
3.2.3 Perancangan Reaktor
18
3.2.3.1 Dimensi Reaktor
18
3.2.3.2 Elektroda
18
3.3 Rancangan Penelitian
19
3.4 Tata Cara Pengambilan Sampel
20
3.4.1 Sampling Effluent
20
3.4.2 Sampling Hasil Elektrokoagulasi
21
3.5 Prosedur Penelitian
21
3.5.1 Perangkaian Reaktor Elektrokoagulasi
21
3.5.2 Preparasi Limbah Kolam Anaerobik
21
3.5.3 Pelaksanaan Penelitian
21
3.6 Analisa Data
22
3.7 Flowchart
23
3.7.1 Flowchart Prosedur Penelitian
23
3.7.2 Flowchart Prosedur Analisa COD
24
3.7.3 Flowchart Prosedur Analisa TS
25
ix
Universitas Sumatera Utara
3.7.4 Flowchart Prosedur Analisa TSS
BAB IV
25
HASIL DAN PEMBAHASAN
26
4.1 Karakteristik Awal Limbah Cair Effluent Kolam Anaerobik
26
4.2 Perancangan Reaktor Elektrokoagulasi
26
4.3 Pengaruh Variabel Terhadap Perubahan COD, TS Dan TSS
27
4.3.1 Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan COD
27
4.
3.2Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan TS
28
4.3.3Pengaruh Tegangan Terhadap Perubahan TSS
BAB V
29
4.4Perbandingan Hasil Dengan Baku Mutu
4.4.1 Perbandingan Hasil COD Dengan Baku Mutu
4.4.2Perbandingan Hasil TS Dengan Baku Mutu
4.4.3Perbandingan Hasil TSS Dengan Baku Mutu
KESIMPULAN DAN SARAN
30
30
31
31
32
5.1 Kesimpulan
32
5.2 Saran
32
DAFTAR PUSTAKA
34
LAMPIRAN
37
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rancangan dan Spesifikasi Reaktor Elektrokoagulasi
18
Gambar 3.2 Bentuk dan Ukuran Plat Elektroda Aluminium
19
Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Penelitian
23
Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa COD
24
Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisa TS
25
Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Analisa TSS
25
Gambar 4.1 Rancangan Alat Elektrokoagulasi
27
Gambar 4.2 Grafik Penurunan COD Terhadap Waktu
28
Gambar 4.3 Grafik Penurunan TS Terhadap Waktu
29
Gambar 4.4 Grafik Penurunan TSS Terhadap Waktu
30
GambarL3.1 (a) Bak Kaca, (b) Plat Aluminium, (c) Supply DC dan (d) Perakitan
Alat yang sudah selesai
45
Gambar L3.2 (a) Pengetesan Alat Sebelum Dijalankan dan (b) Pengetesan Alat
Sesudah Dijalankan
46
Gambar L3.3 Tempat Limbah PKS Bagerpang
46
Gambar L3.4 Sampel Olahan Limbah PKS Bagerpang
47
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Penelitian Terdahulu
2
Tabel 2.1 Tabel Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit PKS Bagerpang5
Tabel 2.2 Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
6
Tabel 3.1Kombinasi Pada Setiap Satuan Percobaan
20
Tabel 4.1Karakteristik Limbah Awal
26
Tabel 4.2 Hasil Perbandingan COD Dengan Baku mutu
31
Tabel 4.3 Hasil Perbandingan TS Dengan Baku mutu
31
Tabel 4.4 Hasil Perbandingan TSS Dengan Baku mutu
31
Tabel L1.1Data Persentase Penurunan COD
37
Tabel L1.2 Data Persentase Penurunan TS
38
Tabel L1.3 Data Persentase Penurunan TSS
39
Tabel L1.4 Baku Mutu Limbah
40
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 DATA PENELITIAN
37
L1.1 Data PKS Bagerpang
37
L1.1.1Data Persentase Penurunan COD
37
L1.1.2 Data Persentase Penurunan TS
38
L1.1.3Data Persentase Penurunan TSS
39
L1.2 Data Baku Mutu Limbah
40
Lampiran 2 CONTOH PERHITUNGAN
41
L2.1 Perhitungan Kadar COD
41
L2.1.1 Perhitungan Nilai COD
41
L2.1.2 Perhitungan Persentase Penurunan COD
41
L2.2 Perhitungan Kadar TS
42
L2.2.1 Perhitungan NilaiTS
42
L2.2.2 Perhitungan Persentase Penurunan TS
43
L2.3 Perhitungan Kadar TSS
43
L2.3.1 Perhitungan Nilai TSS
43
L2.3.2 Perhitungan Persentase Penurunan TSS
44
Lampiran 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
45
L3.1 Gambar Rangkaian Alat
45
L3.2 Pengetesan Alat
46
L3.3 Tempat Pengambilan Sampel
46
L3.4 Sampel Olahan
47
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
Al
Aluminium
BOD
Biological Oxygem Demand
COD
Chemical Oxygen Demand
CPO
Crude Palm Oil
LCPKS
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
MASS
Mitra Agung Sawita Sejahtera
PKS
Pabrik Kelapa Sawit
SNI
Standar Nasional Indonesia
TBS
Tandan Buah Segar
TS
Total Solid
TSS
Total Suspended Solid
xiv
Universitas Sumatera Utara