Perancangan dan Pabrikasi Pembuatan Pupuk Organik Aktif dari Effluent Pengolahan Lanjut Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) Skala Pilot Plant
BAB II
I
I BA
I
B I
I
Indonesia saat ini merupakan produsen minyak kelapa sawit (
,
CPO) terbesar di dunia, dengan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 2010
diperkirakan 7 juta hektar. Besarnya produksi CPO juga diikuti dengan besarnya
produksi limbah pabrik kelapa sawit (PKS), baik limbah padat seperti tanda kosong,
cangkang dan serat (
) maupun cair atau yang dikenal sebagai limbah cair pabrik
kelapa sawit (LCPKS). Buangan limbah padat diperkirakan sebesar 15,2 juta
ton/tahun sedangkan buangan LCPKS diperkirakan sebesar 30 juta ton/tahun [1].
Pengolahan LCPKS yang ada saat ini bertujuan mengurangi parameter,
parameter polusi sebelum dibuang ke sungai/parit dimana karakteristik LCPKS
disajikan pada Tabel 2.1. Pengolahan LCPKS yang umum dilakukan oleh beberapa
PKS adalah dengan mengalirkan LCPKS ke kolam terbuka (
). Selain mubazir,
karena LCPKS adalah biomass yang dapat dikonversi menjadi biogas, metode ini
juga memerlukan luas lahan besar. Selain itu, secara alami LCPKS di dalam kolam
akan terfermentasi sehingga melepaskan emisi gas rumah kaca. Gas, gas tersebut
adalah campuran dari gas CH4 dan CO2, yang keberadaannya di atmosfir ditengarai
menyebabkan pemanasan global.
Tabel 2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit [1]
!
1
BOD (
2
COD (
3
TSS (
4
TS (
5
mg/l
20.000,30.000
mg/l
40.000,60.000
mg/l
15.000,40.000
mg/l
30.000,70.000
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
9
pH
)
)
)
)
o
C
90 – 140
,
4–5
5
Universitas Sumatera Utara
Beberapa PKS telah berupaya mengurangi emisi gas rumah kaca dengan cara
mensungkupi kolam anaerobik yaitu kolam pertama. Gas methan yang dihasilkan
oleh proses anaerobik tidak langsung dilepaskan ke atmosfir tetapi dibakar terlebih
dahulu (
).
Gambar 2.1 Pengolahan POME Sistem Kolam Terbuka (
)
PKS yang melaksanakan proyek ini berhasil mengklaimnya sebagai proyek
(CDM). Umumnya PKS yang menerapkan teknologi
ini berkerja sama dengan perusahaan asing yang bergerak sebagai agen CDM.
Walaupun proyek ini berhasil mengurangi emisi gas rumah kaca (pembakaran gas
metana menjadi CO2) tetapi gas metan yang dihasilkan tidak dimanfaatkan karena
hanya dibakar. Selain itu, kolam anaerobik secara berkala harus pula dikeruk karena
mengalami pandangkalan akibat terbantuknya
yang lazim terjadi pada proses
fermentasi anaerobik mesofilik.
1
2
3
4
5
6
7
Tabel 2.2 Standar Mutu Limbah Cair Industri Minyak Sawit [6]
" m #!
BOD (
)
mg/l
250
COD (
)
mg/l
500
TSS (
)
mg/l
300
Minyak dan Lemak
mg/l
30
NH3,N
mg/l
29
pH
,
6,9
3
Debit Limbah Maksimum
,
6 m /ton produksi
6
Universitas Sumatera Utara
$
YA &
I
'
& DA
I BA
I
Pemanfaatan limbah cair pabrik kelapa sawit sebagai pupuk organik
mempunyai unsur,unsur hara yang memperbaiki struktur fisik tanah, meningkatkan
aerasi, peresapan, retensi, dan kelembaban, serta meningkatkan perkembangbiakan
dan perkembangan akar tanaman. Seperti yang terlihat pada Tabel 2.3 komposisi
nutrisi yang terdapat pada limbah cair kelapa sawit cocok untuk diolah menjadi
pupuk organik.
Tabel 2.3 Komposisi Nutrisi pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit [7]
BOD
Limbah
(
)
Kolam
Pengasaman
Kolam Anaerob
Kolam Anaerob
)*+
)*+
25.000
500,900
90,140
1.000,1.975
250,340
25.000
500,900
90,140
1000,1.975
250,340
3.500,5.000
675
90,110
1000,1850
250,320
2.000,3.500
450
62,85
875,1250
160,215
100,200
80
5,15
420,670
25,55
100,150
40,70
3,15
330,650
17,40
Kolam Aerobik
Kolam
Pengendapan
)*+
)*+
)
Pada proses pengolahan LCPKS menjadi biogas akan dihasilkan
)*+
.
hasil pengolahan pembentukan biogas mempunyai unsur,unsur hara yang
memperbaiki struktur fisik tanah, meningkatkan aerasi, peresapan, retensi, dan
kelembaban, serta meningkatkan perkembangbiakan dan perkembangan akar
tanaman. Komposisi
di estimasi mengandung komposisi yang relatif sama
dengan komposisi pada LCPKS. Hal ini dikarenakan proses pengolahan biogas
dengan cara fermentasi yang tidak akan menghilangkan unsur,unsur tersebut.
,
Pengolahan LCPKS menjadi biogas yang komponen utamanya adalah gas
metan (CH4) sebenarnya sudah banyak dilaporkan. Bahkan, telah diaplikasikan pada
beberapa PKS di Malaysia dan Indonesia oleh Novaviro Sdn Bhn, Malaysia. Akan
tetapi, proses Novaviro memerlukan HRT yang relatif besar yakni 18,20 hari.
Mengingat besarnya jumlah LCPKS yang harus diolah per harinya menyebabkan
proses ini memerlukan digester anaerobik berukuran besar. Misalnya untuk
7
Universitas Sumatera Utara
mengolah LCPKS yang diproduksi oleh suatu PKS berkapasitas 30 ton TBS/jam
yakni sekitar 360 m3 LCPKS/hari, diperlukan digester anaerobik berkapasitas total ±
6.500 m3. Tentunya diperlukan investasi besar untuk menerapkan proses ini pada
beberapa PKS yang ada.
Gambar 2.2
dari Digester Anaerobik
Walupun telah berhasil memproduksi biogas dan menurunkan konsentrasi
COD dalam LCPKS dari ± 54.000 mg/l menjadi ± 10.000mg/l (lihat Tabel 2.4),
tetapi keluaran (
) digester anaerobik ber HRT 6 hari belum dapat dibuang ke
lingkungan (lihat Tabel 2.2). Ini disebabkan konsentrasi COD
tinggi dibanding nilai ambangnya yakni ± 350 mg/l.
masih terlalu
dengan konsentrasi
10.000 mg/l juga masih berbau sehingga walaupun telah diencerkan dengan air
masih belum layak untuk dibuang ke lingkungan.
Tabel 2.4 Komposisi Keluaran (
TS
VS
TSS (
VSS (!
BOD(
CODcr(
T,N
NH3,N
T,P
K
Ca
Mg
Cd
As
Zn
Cr
Hg
) Digester Anaerobik [8]
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
)
)
)
)
+
11.900
7.500
2.570
2.200
3.050
8.600
490
65
110
1.900
23
256
I
I BA
I
B I
I
Indonesia saat ini merupakan produsen minyak kelapa sawit (
,
CPO) terbesar di dunia, dengan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 2010
diperkirakan 7 juta hektar. Besarnya produksi CPO juga diikuti dengan besarnya
produksi limbah pabrik kelapa sawit (PKS), baik limbah padat seperti tanda kosong,
cangkang dan serat (
) maupun cair atau yang dikenal sebagai limbah cair pabrik
kelapa sawit (LCPKS). Buangan limbah padat diperkirakan sebesar 15,2 juta
ton/tahun sedangkan buangan LCPKS diperkirakan sebesar 30 juta ton/tahun [1].
Pengolahan LCPKS yang ada saat ini bertujuan mengurangi parameter,
parameter polusi sebelum dibuang ke sungai/parit dimana karakteristik LCPKS
disajikan pada Tabel 2.1. Pengolahan LCPKS yang umum dilakukan oleh beberapa
PKS adalah dengan mengalirkan LCPKS ke kolam terbuka (
). Selain mubazir,
karena LCPKS adalah biomass yang dapat dikonversi menjadi biogas, metode ini
juga memerlukan luas lahan besar. Selain itu, secara alami LCPKS di dalam kolam
akan terfermentasi sehingga melepaskan emisi gas rumah kaca. Gas, gas tersebut
adalah campuran dari gas CH4 dan CO2, yang keberadaannya di atmosfir ditengarai
menyebabkan pemanasan global.
Tabel 2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit [1]
!
1
BOD (
2
COD (
3
TSS (
4
TS (
5
mg/l
20.000,30.000
mg/l
40.000,60.000
mg/l
15.000,40.000
mg/l
30.000,70.000
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
9
pH
)
)
)
)
o
C
90 – 140
,
4–5
5
Universitas Sumatera Utara
Beberapa PKS telah berupaya mengurangi emisi gas rumah kaca dengan cara
mensungkupi kolam anaerobik yaitu kolam pertama. Gas methan yang dihasilkan
oleh proses anaerobik tidak langsung dilepaskan ke atmosfir tetapi dibakar terlebih
dahulu (
).
Gambar 2.1 Pengolahan POME Sistem Kolam Terbuka (
)
PKS yang melaksanakan proyek ini berhasil mengklaimnya sebagai proyek
(CDM). Umumnya PKS yang menerapkan teknologi
ini berkerja sama dengan perusahaan asing yang bergerak sebagai agen CDM.
Walaupun proyek ini berhasil mengurangi emisi gas rumah kaca (pembakaran gas
metana menjadi CO2) tetapi gas metan yang dihasilkan tidak dimanfaatkan karena
hanya dibakar. Selain itu, kolam anaerobik secara berkala harus pula dikeruk karena
mengalami pandangkalan akibat terbantuknya
yang lazim terjadi pada proses
fermentasi anaerobik mesofilik.
1
2
3
4
5
6
7
Tabel 2.2 Standar Mutu Limbah Cair Industri Minyak Sawit [6]
" m #!
BOD (
)
mg/l
250
COD (
)
mg/l
500
TSS (
)
mg/l
300
Minyak dan Lemak
mg/l
30
NH3,N
mg/l
29
pH
,
6,9
3
Debit Limbah Maksimum
,
6 m /ton produksi
6
Universitas Sumatera Utara
$
YA &
I
'
& DA
I BA
I
Pemanfaatan limbah cair pabrik kelapa sawit sebagai pupuk organik
mempunyai unsur,unsur hara yang memperbaiki struktur fisik tanah, meningkatkan
aerasi, peresapan, retensi, dan kelembaban, serta meningkatkan perkembangbiakan
dan perkembangan akar tanaman. Seperti yang terlihat pada Tabel 2.3 komposisi
nutrisi yang terdapat pada limbah cair kelapa sawit cocok untuk diolah menjadi
pupuk organik.
Tabel 2.3 Komposisi Nutrisi pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit [7]
BOD
Limbah
(
)
Kolam
Pengasaman
Kolam Anaerob
Kolam Anaerob
)*+
)*+
25.000
500,900
90,140
1.000,1.975
250,340
25.000
500,900
90,140
1000,1.975
250,340
3.500,5.000
675
90,110
1000,1850
250,320
2.000,3.500
450
62,85
875,1250
160,215
100,200
80
5,15
420,670
25,55
100,150
40,70
3,15
330,650
17,40
Kolam Aerobik
Kolam
Pengendapan
)*+
)*+
)
Pada proses pengolahan LCPKS menjadi biogas akan dihasilkan
)*+
.
hasil pengolahan pembentukan biogas mempunyai unsur,unsur hara yang
memperbaiki struktur fisik tanah, meningkatkan aerasi, peresapan, retensi, dan
kelembaban, serta meningkatkan perkembangbiakan dan perkembangan akar
tanaman. Komposisi
di estimasi mengandung komposisi yang relatif sama
dengan komposisi pada LCPKS. Hal ini dikarenakan proses pengolahan biogas
dengan cara fermentasi yang tidak akan menghilangkan unsur,unsur tersebut.
,
Pengolahan LCPKS menjadi biogas yang komponen utamanya adalah gas
metan (CH4) sebenarnya sudah banyak dilaporkan. Bahkan, telah diaplikasikan pada
beberapa PKS di Malaysia dan Indonesia oleh Novaviro Sdn Bhn, Malaysia. Akan
tetapi, proses Novaviro memerlukan HRT yang relatif besar yakni 18,20 hari.
Mengingat besarnya jumlah LCPKS yang harus diolah per harinya menyebabkan
proses ini memerlukan digester anaerobik berukuran besar. Misalnya untuk
7
Universitas Sumatera Utara
mengolah LCPKS yang diproduksi oleh suatu PKS berkapasitas 30 ton TBS/jam
yakni sekitar 360 m3 LCPKS/hari, diperlukan digester anaerobik berkapasitas total ±
6.500 m3. Tentunya diperlukan investasi besar untuk menerapkan proses ini pada
beberapa PKS yang ada.
Gambar 2.2
dari Digester Anaerobik
Walupun telah berhasil memproduksi biogas dan menurunkan konsentrasi
COD dalam LCPKS dari ± 54.000 mg/l menjadi ± 10.000mg/l (lihat Tabel 2.4),
tetapi keluaran (
) digester anaerobik ber HRT 6 hari belum dapat dibuang ke
lingkungan (lihat Tabel 2.2). Ini disebabkan konsentrasi COD
tinggi dibanding nilai ambangnya yakni ± 350 mg/l.
masih terlalu
dengan konsentrasi
10.000 mg/l juga masih berbau sehingga walaupun telah diencerkan dengan air
masih belum layak untuk dibuang ke lingkungan.
Tabel 2.4 Komposisi Keluaran (
TS
VS
TSS (
VSS (!
BOD(
CODcr(
T,N
NH3,N
T,P
K
Ca
Mg
Cd
As
Zn
Cr
Hg
) Digester Anaerobik [8]
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
)
)
)
)
+
11.900
7.500
2.570
2.200
3.050
8.600
490
65
110
1.900
23
256