Sabtu, 20 Juni 2009

makalah pemanfaan limbah sawit

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan bisnis dan investasi kelapa sawit dalam beberapa tahun terakhir mengalami pertumbuhan yang sangat pesat. Permintaan atas minyak nabati dan penyediaan biofuel telah mendorong peningkatan permintaan minyak nabati yang bersumber dari crude palm oil (CPO) yang berasal dari kelapa sawit. Hal ini disebabkan tanaman kelapa sawit memiliki potensi menghasilkan minyak sekitar 7 ton/hektar lebih tinggi dibandingkan dengan kedelai yang hanya 3 ton/hektar. Indonesia memiliki potensi yang sangat besar dalam pengembangan perkebunan dan industri kelapa sawit karena memiliki potensi cadangan lahan yang cukup luas, ketersediaan tenaga kerja, dan kesesuaian agroklimat. Luas perkebunan kelapa sawit pada tahun 2007 sekitar 6,8 juta hektar. Dari luas tersebut sekitar 60 % diusahakan oleh perkebunan besar dan sisanya diusahakan oleh perkebunan rakyat.

Peningkatan luas perkebunan kelapa sawit telah mendorong tumbuhnya industri-industri pengolahan, diantaranya pabrik minyak kelapa sawit (PMKS) yang menghasilkan CPO. PMKS merupakan industri yang sarat dengan residu pengolahan. Menurut Naibaho (1996) PMKS hanya menghasilkan 25-30 % produk utama berupa 20-23 % CPO dan 5-7 % inti sawit (kernel). Sementara sisanya sebanyak 70-75 % adalah residu hasil pengolahan berupa limbah.

Limbah adalah kotoran atau buangan yang merupakan komponen pencemaran yang terdiri dari zat atau bahan yang tidak mempunyai kegunaan lagi bagi masyarakat. Limbah industri dapat digolongkan kedalam tiga golongan yaitu limbah cair, limbah padat, dan limbah gas yang dapat mencemari lingkungan. Jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh PMKS berkisar antara 600-700 liter/ton tandan buah segar (TBS). Saat ini diperkirakan jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh PMKS di Indonesia mencapai 28,7 juta ton. Limbah ini merupakan sumber pencemaran yang potensial bagi manusia dan lingkungan, sehingga pabrik dituntut untuk mengolah limbah melalui pendekatan teknologi pengolahan limbah (end of the pipe). Bahkan sekarang telah digulirkan paradigma pencegahan pencemaran (up of the pipe).

Berbagai jenis penelitian dilaksanakan selain bertujuan untuk menekan dampak negatif limbah terhadap manusia dan lingkungan, juga agar limbah tersebut dapat dimanfaatkan secara maksimal dan tidak menimbulkan sampah (the zero waste concept) sehingga memberikan nilai tambah. Diantara upaya tersebut adalah pemanfaatan limbah cair PMKS dengan proses digester anaerob untuk memproduksi biogas.

1.2 Tujuan Penulisan

1) Untuk mamaparkan teknik pengolahan limbah kelapa sawit.

2) Sebagai acuan atau tolak ukur pengembangan teknologi pengolahan limbah kelapa sawit yang lebih efisien.

1.3 Manfaat Penulisan

1) Mengetahui manfaat penggunaan limbah, sebagai pengganti bahan bakar atau pembangkit listrik (biogas).

2) Mengetahui karakteristik limbah cair kelapa sawit.

1.4 Perumusan Masalah

Krisis energi yang terjadi di dunia khususnya dari bahan bakar fosil yang bersifat non renewabel disebabkan dari semakin menipisnya cadangan minyak bumi. Hal tersebut mengakibatkan meningkatnya harga bahan bakar minyak (BBM). Kondisi ini memicu kenaikan biaya hidup dan naiknya biaya produksi. Oleh karena itu perlu dicari sumber-sumber bahan bakar alternatif yang bersifat renewable (terbaharukan).

Permintaan minyak nabati dunia memiliki tren meningkat dengan laju pertumbuhan sebesar 3,01% per tahun. Penemuan teknologi baru di bidang pengolahan minyak terutama menyangkut sumber energi alternatif pengganti minyak bumi semakin meningkatkan potensi permintaan atas minyak nabati dunia termasuk minyak kelapa sawit. Minyak sawit sendiri memiliki keunggulan kompetitif yang kuat terhadap jenis minyak lainnya, mengingat kelapa sawit memiliki tingkat produktivitas paling tinggi, dan ekologi kelapa sawit yang dapat dikembangkan pada beberapa negara tropis.

Penggunaan minyak sawit sebagai bahan bakar nabati dimungkinkan masih mengalami hambatan mengingat minyak sawit ini edible (dapat dimakan) dan masih baiknya harga CPO dunia. Peningkatan harga minyak mentah dunia juga mendorong naiknya harga CPO dunia. Hal ini akan mendorong perusahaan kelapa sawit dalam negeri untuk mengekspor produk CPO daripada mengembangkannya menjadi bahan bakar nabati di dalam negeri. Apabila CPO masih diorientasikan untuk diekspor maka penggunaan limbah biomassa kelapa sawit dapat didorong untuk digunakan sebagai alternatif bahan baker (biogas).

Meningkatnya harga BBM dan gas serta isu pelestarian lingkungan telah meningkatkan pamor biomassa dan limbah biomassa sebagai salah satu sumber energi alternatif. Biomassa adalah bahan organik yang merupakan hasil kegiatan fotosintesis baik berupa produk maupun buangannya.

Masalah yang dihadapi adalah bagaimana cara meningkatkan pemanfaatan limbah tersebut sehingga lebih efisien dan memberikan nilai ekonomis tinggi. Tentu saja diperlukan pengetahuan yang cukup tinggi tentang teknologi serta kearifan memanfaatkannya. Pemanfaatan biomassa tidak dapat mengandalkan swadaya dan kreatifitas masyarakat semata tetapi perlu ditunjang oleh kebijakan yang mendukung dan infrastruktur yang memadai dan berorientasi ke masa depan. Manfaat penggunaan biomassa juga dapat mendorong penghematan ekonomi/ sumber daya lokal yang ada dan mempercepat pengembangan ekonomi yang sehat di daerah tersebut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Teori

2.1.1. Sejarah Kelapa Sawit di Indonesia

Kelapa sawit (Elaeis) termasuk golongan tumbuhan palma. Sawit menjadi populer setelah Revolusi Industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan permintaan minyak nabati untuk bahan pangan dan industri sabun menjadi tinggi. Kelapa sawit di Indonesia diintroduksi pertama kali oleh Kebun Raya pada tahun 1884 dari Mauritius (Afrika). Saat itu Johannes Elyas Teysmann yang menjabat sebagai Direktur Kebun Raya. Hasil introduksi ini berkembang dan merupakan induk dari perkebunan kelapa sawit di Asia Tenggara. Pohon induk ini telah mati pada 15 Oktober 1989, tapi anakannya bisa dilihat di Kebun Raya Bogor. Kelapa sawit di Indonesia baru diusahakan sebagai tanaman komersial pada tahun 1912 dan ekspor minyak sawit pertama dilakukan pada tahun 1919. Perkebunan kelapa sawit pertama dibangun di Tanahitam, Hulu Sumatera Utara oleh Schadt seorang Jerman pada tahun 1911. Pada awalnya, pelaku usaha kelapa sawit terbatas pada perusahaan asing berskala besar dan terintegrasi antara budidaya, pengolahan Pabrik Kelapa Sawit (PKS), dan pemasaran hasilnya. Hal ini berlangsung hingga periode awal Republik. Sekitar 1958, beberapa perusahaan Belanda dinasionalisasikan dan diambil alih sebagai Perusahaan Perkebunan Negara. Rakyat menjadi pelaku usaha perkebunan kelapa sawit baru sekitar tahun 1980 dengan dikembangkannya program PIR (Perkebunan Inti Rakyat)

dalam rangka program akselerasi pembangunan perkebunan. Terdapat beberapa versi PIR sesuai dengan sasaran dan sumber pendanaannya, seperti PIR-BUN atau NES (Nucleus Estate and Smallholder), PIR-TRANS dan PIR-KKPA telah mempercepat perkembangan usaha perkebunan rakyat ini. Perkembangan kelapa sawit rakyat ini dapat dikatakan fenomenal. Berawal pada tahun 1980, dalam sepuluh tahun pertama mencapai sekitar 300 ribu Ha, sepuluh tahun berikutnya mencapai sejuta hektar lebih, dan kini telah 5 mencapai lebih dari 1,8 juta hektar. Dari luas areal kelapa sawit rakyat ini, disamping perkebunan plasma, sebagian besar adalah perkebunan swadaya

yang berinvestasi menggunakan dana sendiri atau pinjaman, termotivasi oleh pengalaman sukses petani lain serta prospek bisnis yang cerah.

2.1.2. Karakteristik Komoditas Kelapa Sawit

Kelapa sawit termasuk tanaman keras (tahunan) yang mulai menghasilkan pada umur 3 tahun dengan usia produktif hingga 25 – 30 tahun dan tingginya dapat mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya berupa tandan, bercabang banyak. Buahnya kecil, bila masak berwarna merah kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit buahnya mengandung minyak. Minyaknya itu digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun, dan lilin. Ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Ampas yang disebut bungkil itu digunakan sebagai salah satu bahan pembuatan makanan ayam. Tempurungnya digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit berkembang biak dengan biji, tumbuh di daerah tropis, pada ketinggian 0-500 meter di atas permukaan laut. Kelapa sawit menyukai tanah yang subur, di tempat terbuka dengan kelembaban tinggi. Kelembaban tinggi itu antara lain ditentukan oleh adanya curah hujan yang tinggi, sekitar 2000-2500 mm setahun.

2.1.3. Produk Turunan Pengolahan Kelapa Sawit

Produk utama adalah minyak sawit, CPO dan CPKO, yang selanjutnya menjadi bahan baku industri hilir pangan maupun non pangan. Di samping produk utama CPO dan CPKO serta produk-produk turunannya secara lebih rinci dalam pohon industri kelapa sawit, dapat dilihat potensi produk-produk sampingan seperti tandan kosong, pelepah dan batang, serta limbah padat dan limbah cair.

2.2 Hipotesis

1) Limbah cair PMKS berpotensi besar untuk menghasilkan energi biogas yang dapat diperbaharui.

2) Penggunaan sistem digester anaerob dapat memproduksi biogas dengan lebih maksimal.

3) Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi produksi biogas.

BAB III

METODOLOGI PENULISAN

Metodologi penulisan yang dilakukan adalah dengan cara pengumpulan data-data, seperti:

1. Browsing, yaitu melakukan pencarian informasi melalui internet dengan membuka website-website yang berhubungan dengan topik bahasan.

2. Studi kepustakaan, yaitu melakukan pencarian informasi melalui literature- literature yang berhubungan dengan permasalahan yang ditulis.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Limbah Cair PMKS

Limbah cair yang dihasilkan oleh PMKS berasal dari air kondensat pada proses sterilisasi, air dari proses klarifikasi, air hydrocyclone (claybath), dan air pencucian pabrik. Jumlah air buangan tergantung pada sistem pengolahan, kapasitas olah pabrik, dan keadaan peralatan klarifikasi. Limbah cair PMKS mengandung bahan organik yang relatif tinggi dan tidak bersifat toksik karena tidak menggunakan bahan kimia dalam proses ekstraksi minyak. Komposisi kimia limbah cair PMKS dan komposisi asam amino limbah cair segar disajikan pada tabel berikut.

Tabel 1. Komposisi Kimia Limbah Cair PMKS

Komponen

% Berat Kering

Ekstrak dengan ether

31.60

Protein (N x 6,25)

8.20

Serat

11.90

Ekstrak tanpa N

34.20

Abu

14.10

P

0.24

K

0.99

Ca

0.97

Mg

0.30

Na

0.08

Energi (kkal / 100 gr)

454.00

Tabel 2. Komposisi Asam Amino Limbah Cair Segar PMKS

Asam Amino

%

Lisine

0.98

Histidine

2.02

Arginine

0.74

Aspartot asam

8.37

Threoine

3.37

Serine

8.19

Glutamit asam

13.19

Piroline

3.80

Glycine

1.96

Alanine

5.67

Valine

4.05

Methionine

0.14

Isoleusine

3.10

Leusine

8.79

Tyrosine

2.06

Phanylalarine

3.48

Limbah cair PMKS umumnya bersuhu tinggi, berwarna kecoklatan, mengandung padatan terlarut dan tersuspensi berupa koloid dan residu minyak dengan kandungan biological oxygen demand (BOD) yang tinggi. Bila larutan tersebut langsung dibuang ke perairan sangat berpotensi mencemari lingkungan, sehingga harus dioleh terlebih dahulu sebelum dibuang.

Parameter yang menggambarkan karakteristik limbah terdiri dari sifat fisik, kimia, dan biologi. Karakteristik limbah berdasarkan sifat fisik meliputi suhu, kekeruhan, bau, dan rasa, berdasarkan sifak kimia meliputi kandungan bahan organik, protein, BOD, chemical oxygen demand (COD), sedangkan berdasarkan sifat biologi meliputi kandungan bakteri patogen dalam air limbah. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup ada 6 (enam) parameter utama yang dijadikan acuan baku mutu limbah meliputi :

a. Tingkat keasaman (pH), ditetapkannya parameter pH bertujuan agar mikroorganisme dan biota yang terdapat pada penerima tidak terganggu, bahkan diharapkan dengan pH yang alkalis dapat menaikkan pH badan penerima.

b. BOD, kebutuhan oksigen hayati yang diperlukan untuk merombak bahan organik. Semakin tinggi nilai BOD air limbah, maka daya saingnya dengan mikroorganisme atau biota yang terdapat pada badan penerima akan semakin tinggi.

c. COD, kelarutan oksigen kimiawi adalah oksigen yang diperlukan untuk merombak bahan organik dan anorganik, oleh sebab itu nilai COD lebih besar dari BOD.

d. Total suspended solid (TSS), menggambarkan padatan melayang dalam cairan limbah. Pengaruh TSS lebih nyata pada kehidupan biota dibandingkan dengan total solid. Semakin tinggi TSS, maka bahan organik membutuhkan oksigen untuk perombakan yang lebih tinggi.

e. Kandungan total nitrogen, semakin tinggi kandungan total nitrogen dalam cairan limbah, maka akan menyebabkan keracunan pada biota.

f. Kandungan oil and grease, dapat mempengaruhi aktifitas mikroba dan merupakan pelapis permukaan cairan limbah sehingga menghambat proses oksidasi pada saat kondisi aerobik.

Kementerian Negara Lingkungan Hidup secara khusus telah menerbitkan 2 (dua) Keputusan Menteri yang menyangkut pemanfaatan air limbah PMKS yaitu Kepmen LH Nomor 28 Tahun 2003 tentang Pedoman Teknis Pengkajian dan Pemanfaatan Air Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit pada Tanah di Perkebunan Kelapa Sawit dan Kepmen LH Nomor 29 Tahun 2003 tentang Tata Cara Perizinan Pemanfaatan Air Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit pada Tanah di Perkebunan Kelapa Sawit. Karakteristik limbah yang dihasilkan PMKS dan baku mutu limbah disajikan pada table di bawah ini.

Tabel 3. Karaktersitik Limbah PMKS dan Baku Mutu Limbah

Parameter

Limbah PMKS

Baku Mutu Limbah

pH

4,10

6 – 9

BOD (g/L)

212,80

110

COD (g/L)

347,20

250

TSS (g/L)

211,70

100

Kandungan Nitrogen Total (g/L)

41

20

Oil and grease (g/L)

31

30

Berdasarkan data di atas, ternyata semua parameter limbah cair PMKS berada diatas ambang batas baku mutu limbah. Jika tida dilakukan pencegahan dan pengolahan limbah, maka akan berdampak negatif terhadap lingkungan seperti pencemaran air yang mengganggu bahkan meracuni bota perairan, menimbulkan bau, dan menghasilkan gas methan dan CO2 yang merupakan emisi gas penyebab efek rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan.

4.2. Produksi Biogas Melalui Proses Digester Anaerob Limbah Cair PMKS

Metode pengolahan limbah dapat dilakukan secara fisika, kimia, dan biologi. Pengolahan limbah secara kimia dilakukan dengan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan flotasi. Proses kimia sering kurang efektif karena pembelian bahan kimianya yang cukup tinggi dan menghasilkan sludge dengan volume yang cukup besar. Sedangkan pengolahan limbah secara biologis dapat dilakukan dengan proses aerob dan anaerob.

Secara konvensional pengolahan limbah cair PMKS dilakukan secara biologis dengan menggunakan kolam, yaitu limbah cair diproses dalam kolam aerobik dan anerobik dengan memanfaatkan mikrobia sebagai perombak BOD dan menetralisir keasaman cairan limbah.

Pengolahan limbah cair PMKS secara konvesional banyak dilakukan oleh pabrik karena teknik tersebut cukup sederhana dan biayanya lebih murah. Namun pengolahan dengan cara tersebut membutuhkan lahan yang luas untuk pengolahan limbah. Dengan kapasitas 30 ton TBS/jam, maka dibutuhkan sekitar 7 hektar lahan untuk pengolahan limbah. Selain itu efisiensi perombakan limbah cair PMKS hanya 60-70 % dengan waktu retensi yang cukup lama yaitu 120-140 hari. Kolam-kolam limbah konvensional akan mengeluarkan gas methan (CH4) dan karbon dioksida (CO2) yang membahayakan karena merupakan emisi penyebab efek rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan. Disamping itu kolam-kolam pengolahan limbah sering mengalami pendangkalan, sehingga baku mutu limbah tidak tercapai.

Pengolahan limbah cair PMKS dengan menggunakan digester anaerob dilakukan dengan mensubtitusi proses yang terjadi di kolam anaerobik pada sistem konvensional kedalam tangki digester. Tangki digester berfungsi menggantikan kolam anaerobik yang dibantu dengan pemakaian bakteri mesophilic dan thermophilic. Kedua bakteri ini termasuk bakteri methanogen yang merubah substrat dan menghasilkan gas methan.

Fermentasi anaerobik dalam proses perombakan bahan organik yang dilakukan oleh sekelompok mikrobia anaerobik fakultatif maupun obligat dalam satu tangki digester (reaktor tertutup) pada suhu 35-55 0C. Metabolisme anaerobik selulose melibatkan banyak reaksi kompleks dan prosesnya lebih sulit daripada reaksi-reaksi anaerobik bahan-bahan organik lain seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Bidegradasi tersebut melalui beberapa tahapan yaitu proses hidrolisis, proses asidogenesis, proses asetogenesis, dan proses methanogenesis. Proses hidrolisis berupa proses dekomposisi biomassa kompleks menjadi gkukosa sederhana memakia enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme sebagai katalis. Hasilnya biomassa menjadi dapat larut dalam air dan mempunyai bentuk yang lebih sederhana. Proses asidogenesis merupakan proses perombakan monomer dan oligomer menjadi asam asetat, CO2, dan asam lemak rantai pendek, serta alkohol. Proses asidogenesis atau fase non methanogenesis menghasilkan asam asetat, CO2, dan H2. Sementara proses methanogensesis merupakan perubahan senyawa-senyawa menjadi gas methan yang dilakukan oleh bakteri methanogenik. Salah satu bakteri methanogeneik yang populer dalam Methanobachillus omelianskii.

Proses biokonversi methanogenik merupakan proses biologis yang sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan baik lingkungan biotik maupun abiotik. Faktor biotik meliputi mikroba dan jasad aktif. Faktor jenis dan konsentrasi inokulum sangat berperan dalam proses perombakan dan produksi biogas. Hasil penelitian mengungkapkan inokulum LKLM II-20% (b/v) dengan substrat 15 L, diperoleh produksi biogas paling baik dibandingkan konsentrasi lainnya dimana produksi biogasnya mencapai 121 liter.

Sedangkan faktor abiotik meliputi pengadukan (agitasi), suhu, tingkat keasaman (pH), kadar substrat, kadar air, rasio C/N, dan kadar P dalam substrat, serta kehadiran bahan toksik. Diantara faktor abiotik di atas, faktor pengendali utama produksi biogas adalah suhu, pH, dan senyawa beracun.

Kehidupan mikroba dalam cairan memerlukan kedaaan lingkungan yang cocok antara lain pH, suhu, dan nutrisi. Derajat keasaman pada mikroba yaitu antara pH 5-9. Oleh karena itu limbah cair PMKS yang bersifat asam (pH 4-5) merupakan media yang tidak cocok untuk pertumbuhan bakteri, maka untuk mengaktifkan bakteri cairan limbah PMKS tersebut harus dinetralisasi. Penambahan bahan penetral pH dapat meningkatkan produksi biogas. Namun keasamannya dibatasi agar tidak melebihi pH 9, karena pada pH 5 dan pH 9 dapat menyebabkan terganggunya enzim bakteri (enzim teridir dari protein yang dapat mengkoagulasi pada pH tertentu). Peningkatan pH optimum akan memacu proses pembusukan sehingga meningkatkan efektifitas bakteri methanogenik dan dapat meningkatkan produksi biogas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pH substrat awal 7 memberikan peningkatan laju produksi biogas lebih baik dibandingkan dengan perlakuan pH yang lain

Peningkatan suhu juga dapat meningkatkan laju produksi biogas. Mikroba menghendaki suhu cairan sesuai dengan jenis mikroba yang dikembangkan. Berdasarkan sifat adaptasi bakteri terhadap suhu dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) bagian yaitu :

a. Phsycrophill, yaitu bakteri yang dapat hidup aktif pada suhu rendah yaitu 10 0C, bakteri ini ditemukan pada daerah-daerah sub tropis.

b. Mesophill, yaitu bakteri yang hidup pada suhu 10-50 0C dan merupakan jenis bakteri yang paling banyak dijumpai pada daerah tropis.

c. Thermophill, yaitu bakteri yang tahan panas pada suhu 50-80 0C. bakteri ini banyak dijumpai pada tambang minyakyang berasal dari perut bumi.

Perombakan limbah dapat berjalan lebih cepat pada penggunaan bakteri thermophill. Suhu yang tinggi dapat memacu perombakan secara kimiawi, perombakan yang cepat akan dimanfaatkan oleh bakteri metahonogenik untuk menghasilkan gas methan, sehingga dapat produksi biogas. Peningkatan suhu sebesar 40 0C dapat menghasilkan 68,5 liter biogas.

Limbah cair mengandung karbohidrat, protein, lemak, dan mineral yang dibutuhkan oleh mikroba. Komposisi limbah perlu diperbaiki dengan penambahan nutrisi seperti untur P dan N yang diberkan dalam bentuk pupuk TSP dan urea. Jumlah kandungan bahan makanan dalam limbah harus dipertahankan agar bakteri tetap berkembang dengan baik. Jumlah lemak yang terdapat dalam limbah akan mempengaruhi aktifitas perombak limbah karbohidrat dan protein. Selain kontinuitas makanan juga kontak antara makanan dan bakteri perlu berlangsung dengan baik yang dapat dicapai dengan melakukan agitasi (pengadukan). Agitasi juga berpengaruh terhadap produksi biogas. Pemberian agitasi berpengaruh lebih baik dibandingkan tanpa agitasi dalam peningkatan laju produksi gas. Dengan agitasi substrat akan menjadi homogen, inokulum kontak langsung dengan substrat dan merata, sehingga proses perombakan akan lebih efektif. Agitasi dimaksudkan agar kontak antara limbah cair PMKS dan bakteri perombak lebih baik dan menghindari padatan terbang atau mengendap. Agitasi pada 100 rpm dapat meningkatkan produksi biogas.

Reaksi perombakan anaerobik tidak menginginkan kehadiran oksigen, karena oksigen akan menonaktifkan bakteri. Kehadiran oksigen pada limbah cair dapat berupa kontak limbah dengan udara. Kedalaman reaktor akan mempengaruhi reaksi perombakan. Semakin dalam reaktor akan semakin baik hasil perombakan.

Kehadiran bahan toksik juga menghambat proses produksi biogas. Kehadiran bahan toksik ini akan menghambat aktifitas mikroorganisme untuk melakukan perombakan. Maka untuk memperoleh produksi biogas yang baik, kehadiran bahan toksik harus dicegah.

Hasil produksi biogas juga ditentukan oleh faktor waktu fermentasi. Hal ini disebabkan untuk melakukan perombakan anaerob terdiri atas 4 (empat) tahapan. Untuk itu setiap proses membutuhkan waktu yang cukup. Pengaruh waktu fermentasi memberikan hasil yang berbeda pada produksi biogas. Semakin lama proses fermentasi, maka akan semakin tinggi produksi biogas.

Hasil penelitian menyatakan parameter kinetik merupakan dasar penting dalam desain bioreaktor terutama konstanta laju pertumbuhan mikroba maksimum dan menetukan waktu tinggal biomassa minimum. Parameter kinetik biodegradasi anerob limbah cair PMKS optimum diperoleh pada konstanta setengah jenuh (Ks) 1,06 g/L, laju pertumbuhan spesifik maksimum (┬Ám) 0,187 / hari, perolan biomassa (Y) 0,395 gVSS/gCOD, konstanta laju kematian mikroorganisme (Kd) 0,027 / hari, dan konstanta pemanfaatan substat maksimum (k) 0,474 / hari.

Potensi biogas yang dihasilkan dari 600-700 kg limbah cair PMKS dapat diproduksi sekitar 20 m3 biogas dan setiap m3 gas methan dapat diubah menjadi energi sebesar 4.700 – 6.000 kkal atau 20-24 MJ. Sebuah PMKS dengan kapasitas 30 ton TBS/jam dapat menghasilkan tenaga biogas untuk energi setara 237 KwH.

Selain menghasilkan biogas, pengolahan limbah cair dengan proses digester anaerobik dapat dilakukan pada lahan yang sempit dan memberi keuntungan berupa penurunan jumlah padatan organik, jumlah mikroba pembusuk yang tidak diinginkan, serta kandungan racun dalam limbah. Disamping itu juga membantu peningkatan kualitas pupuk dari sludge yang dihasilkan, karena sludge yang dihasilkan berbeda dari sludge limbah cair PMKS biasa yang dilakukan melalui proses konvesional. Kelebihan tersebut adalah :

a. Penurunan kadar BOD bisa mencapai 80-90 %.

b. Baunya berkurang sehingga tidak disukai lalat.

c. Berwarna coklat kehitam-hitaman.

d. Kualitas sludge sebagai pupuk lebih baik, yaitu 1). Memperbaiki struktur fisik tanah, 2). Meningkatkan aerasi, peresapan, retensi, dan kelembaban, 3). Meningkatkan perkembangbiakan dan perkembangan akar, 4). Meningkatkan kandungan organik tanah, pH, dan kapasitas tukar kation tanah, dan 5). Meningkatkan populasi mkroflora dan mkrofauna tanah maupun aktivitasnya.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Limbah cair PMKS berpotensi besar untuk menghasilkan energi biogas yang dapat diperbaharui. Penggunaan sistem digester anaerob dapat memproduksi biogas dengan lebih maksimal.

2. Produksi biogas dipengaruhi oleh faktor biotik meliputi mikroba dan jasad aktif dan faktor abiotik meliputi pengadukan (agitasi), suhu, tingkat keasaman (pH), kadar substrat, kadar air, rasio C/N, dan kadar P dalam substrat, serta kehadiran bahan toksik.

3. Desain perancangan tangki digester memperhatikan konstanta laju pertumbuhan mikroba maksimum dan menetukan waktu tinggal biomassa minimum.

5.2 Saran

Kehadiran bahan toksik juga menghambat proses produksi biogas. Maka untuk memperoleh produksi biogas yang baik, kehadiran bahan toksik harus dicegah.

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, Siti, Pudji R., Widianto, Tri, dan A., Trisni. 2008. Penggunaan Teknologi Membran pada Pengelolaan Air Limbah Industri Kelapa Sawit. www.bblk-libtang.go.id/eng/admin/upload/TEKNOLOGI MEMBRAN.pdf. (17 Maret 2009).

Ahmad, Adrianto. 2003. Penentuan Parameter Kinetik Proses Biodegradasi Anaeron Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal Natur Indonesia 6 (1). www.unri.ac.id/jurnal/jurnal_natur/vol 6 (1)/Adrianto.pdf.

Amaru, Kharistya. 2008. Limbah Industri Kelapa Sawit. www.geocities.com/kharistya_amaru/blog/limbah-sawit.html-85k-.

Djajadiningrat, Surna T. dan Harsono, H. 1990. Penilaian Secara Tepat Sumber-sumber Pencemaran Air, Tanah, dan Udara. Yogyakarta; Gadjah Mada University Press.

Goenadi, Didiek Hadjar. 2006. Berburu Energi di Kebun Sawit. Harian Republika Edisi 25 Februari 2006.

Hariyadi. 2009. Dampak Ekologi Pengembangan Kelapa Sawit untuk Bioenergi. http:/energi.infogue.com/dampak_ekologi_pengembangan_kelapa_sawit _untuk_bioenergi. (17 Maret 2009).

Isroi. 2008. Energi Terbarukan dari Limbah Pabrik Kelapa Sawit. isroi.wordpress.com/2008/02/2005energi_dari_limbah_sawit/-70-k. (17 Maret 2009).

Keputusan Menteri KLH Nomor KEP 51/MEN KLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri.

Mahajoeno, Edwi, Lay, Bibiana Widiati, Sutjahjo, Suryo Hadi, dan Siswanto. 2008. Potensi Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit untuk Produksi Biogas. Jurnal Bioversitas Volume 9 No. 1.

Naibaho, Ponten M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit, Medan : Pusat Penelitian Kelapa Sawit.

Naibaho, Ponten M. 1999. Aplikasi Biologi dalam Pembangunan Industri Berwawasan Lingkungan, Jurnal Visi 7.

Soerjani, Muhamad, Yowono, Arief, dan Fardiaz, Dedi. 2007. Lingkungan : Pendidikan, Pengelolaan Lingkungan, dan Keberlanjutan Pembangunan, Jakarta; Yayasan Institut Pendidikan dan Pelatihan Lingkungan Jakarta.

Soetrisno, Noer. 2008. Peranan Industri Sawit dalam Pengembangan Ekonomi Regional : Menuju Pertumbuhan Partisipatif Berkelanjutan. Makalah Disampaikan pada Seminar Nasional Dampak Kehadiran Perkebunan Kelapa Sawit terhadap Kesejahteraan Masyarakat Sekitar di Universitas Sumatera Utara 6 Desember 2008.

Tobing, P.L. 1997. Minimalisasi dan Pemanfaatan Limbah Cair – Padat Pabrik Kelapa Sawit dengan Cara daur Ulang. Medan; Pusat Penelitian Kelapa Sawit.

Wardhanu, Adha Panca. 2009. Cleaner Production : Mewujudkan industri Kelapa Sawit Kalimantan Barat yang Berwawasan Lingkungan dan Berdaya Saing Tinggi di Pasar Global.

Wibisono, G. 1995. Sistem Pengelolaan dan Pengolahan Limbah Domestik, Jurnal Science 27.


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar