BAB IV EVALUASI DAN PEMBAHASAN
4.11 Evaluasi Terhadap waktu Dalam Proses Pengurasan Lumpur
Pengerukan pada lumpur PKS Sosa biasanya menggunakan satu unit excavator sejenis backhoe. Backhoe terdiri dari alat penggerak berupa crawler atau bahan yang dilengkapi dengan boom, stick, dan bucket. Sedangkan alat untuk pembuangannya, lumpurnya dibuang tidak jauh dari kolam tersebut. Kapasitas bucket backhoe tergantung dari jenis material. Oleh sebab itu ada faktor koreksi dalam menentukan kapasitas bucket. Faktor koreksi tersebut dikalikan dengan kapasitas dari bucket (heaped capacity), waktu siklus, sudut putar alat serta kedalaman dari kolam, hal tersebut menjadi pertimbangan dalam menghitung produktivitas backhoe.
Table .4.2. Faktor koreksi (BBF) untuk alat gali
Jenis Material BFF (%)
Tanah dan tanah organik 80 – 110
Pasir dan kerikil 90 – 100
Lempung basah 50 – 90 Batuan dengan peledakan buruk 40 – 70 Batuan dengan peledakan baikj 70 -90
( Sumber :Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi.Susi Fatena,2002)
Table .4.3. Waktu siklus (CT) Backhoe beroda crawler (menit) Jenis Material Ukuran Alat (Bucket )
< 0,76 m3 0,94 m3 – 1,72 m3 >1,72 m3 Kerikil, pasir, tanah organik 0,24 0,30 0,40
Tanah, lempung lunak 0,30 0,375 0,50
Batuan, lempung keras 0,375 0,462 0,60
( Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi.Susi Fatena,2002)
Table 4.4.Faktor koreksi untuk kedalaman dan sudut putar Kedalaman penggalian (%dari maks) Sudut Putar 450 600 750 900 1200 1800 30 1,33 1,26 1,21 1,15 1,08 0,95 50 1,28 1,21 1,16 1,10 1,03 0,91 70 1,16 1,10 1,05 1,00 0,94 0,83 90 1,04 1,00 0,95 0,90 0,85 0,75
( Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi.Susi Fatena,2002)
Rumus yang dipakai dalam menghitung produktivitas kinerja dari backhoe adalah:
P = V x 60
Dimana:
P = Produktivitas ( m3/jam) V = Kapasitas bucket (m3)
CT = Waktu siklus backhoe beroda crawler (menit) S = Faktor koreksi untuk kedalaman dan sudut putar BFF = Faktor koreksi untuk alat gali (%)
eff = Efisiensi kinerja backhoe (menit/jam)
Pada lokasi PKS Sosa diketahui bahwa penggalian atau pengurasan lumpur dengan menggunakan backhoe yang memiliki bucket yang berkapasitas 1,8 m3. Dengan rata-rata kedalaman penggalian 4,0 m dan kedalaman maksimum 6 m. Berarti persentase kedalaman = 4,0 �
6,0 � = 0,67 m ≈ 0,7 m = 70%
Data-data yang lain yang diketahui adalah:
Waktu siklus backhoe (CT) = 0,50 (table 4.3 )
Faktor koreksi alat gali (BFF) = 50 – 90 % (table 4.2 )
Sudut putar backhoe 1800
Faktor koreksi kedalaman dan sudut putar (S) = 0,83 (table.4.4 )
Efisiensi kerja alat 50 menit/jam
Maka produktivitas backhoe adalah:
P = V x 60 �� x S x BFF x eff P = 1,8 x 60 0,50 x 0,83 x 0,7 x 50 60 = 104,58 m3/jam
Pengurasan lumpur pada PKS Sosa dilakukan setiap 8 bulan sekali. Maka berdasarkan hasil dari evaluasi dan perhitungan tentang jumlah limbah yang ada pada ketiga kolam adalah:
Volume lumpur pada kolam deoiling pond = 52,8 m3/hari = 12.672 m3/8bulan
Volume lumpur pada kolam primery anaerobic pond = 13,2 m3/hari = 3168 m3/8bulan
Volume lumpur pada kolam secondary anaerobic pond =13,2 m3/hari =3168 m3/8bulan
Waktu operasional = 10 jam/hari Maka :
Produktivitas alat/hari = 104,58 m3/jam/hari = 1045,8 m3/hari Maka waktu yang dibutuhkan untuk menguras lumpur adalah:
a) kolam deoiling pond = ������ ������ ���� �����
������������� ����ℎ���
= 12.672
1045 ,8 = 12 hari b) kolam secondary anaerobic pond = ������ ������ ���� �����
������������� ����ℎ���
= 3168
1045 ,8 = 3 hari
c) kolam secondary anaerobic pond = ������ ������ ���� �����
������������� ����ℎ��� = 3168
1045 ,8 = 3 hari
Berdasarkan perhitungan tersebut diatas , maka dapat diketahui waktu yang dibutuhkan untuk menguras semua lumpur yang ada pada ketiga kolam tersebut yaitu selama ± 18 hari.
Volume lumpur dibuang tidak jauh dari kolam tersebut, karena lumpur tersebut dapat digunakan kembali sebagai pupuk oleh perkebunan itu sendiri.
4.12 Sistem Aplikasi Lahan ( Land Application)
Sistem ini hanya menggunakan beberapa kolam limbah untuk pengolahan, selanjutnya hasil yang akhir dimanfaatkan ke areal tanaman yang dapat sebagai subsitusi pemupukan di lahan-lahan tanaman yang telah dibuat sistem pendistribusiannya. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 tahun 2001 tentang pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian pencemaranAir. Pada BAB VI pasal 35 dan pasal 36 yang mengatur tentang persyaratan dan pembuangan air limbah dilakukan dengan mendapat izin pemda setempat.
Aplikasi limbah cair PKS dapat dilakukan dengan metode flatbed (perparitan) dimana limbah cair dialirkan /dipompakan dari IPAL fakultatif keadaan bak distribusi dan selanjutnya mengalir secara gravitasi melalui saluran parit penghubung hingga keujung saluran. Pembuatan parit dan teras yaitu dengan membangun konstruksi saluran diantara dua baris pohon yang dihubungkan dengan saluran parit yang dapat mengalirkan limbah dari atas kebawah dengan kemiringan tertentu. Dengan cara ini secara periodik lumpur yang tertinggal pada parit harus dikuras agar tidak tertutup lumpur sehingga aliran tetap berjalan dan mampu menampung limbah cair.
Limbah cair PKS merupakan bahan organik yang mengandung hara yang diperlukan oleh tanaman, oleh karena itu aplikasi limbah cair tersebut merupakan usaha daur ulang sebagai hara (nutrient recycling) yang terangkut melalui panen tandan buah segar (TBS) Kelapa Sawit. Dilakukan aplikasi lahan dapat mengurangi
biaya pemupukan yang tergolong sangat tinggi untuk budidaya tanaman kelapa sawit. Untuk mendapatkan manfaat yang optimal maka kebijakan aplikasi limbah cair pabrik kelapa sawit tersebut harus dilakukan secara optimal dengan mempertimbangkan kadar hara di dalam tanah dan tanaman untuk mendukung produktivitas kelapa sawit.
4.13 Kolam Secondary Anaerobik Pond
Limbah yang ada pada kolam secondary anaerobik pond dialirkan dari kolam menuju lahan aplikasi yang berjarak ± 12 km.
Gambar.4.19 Kolam Secondary Anaerobik pond
Dimensi kolam secondary anaerobik pond saat ini adalah: − Lebar = 50 meter − Panjang = 100 meter − Tinggi = 5,5 meter − Volume = 27.500 m3 − Waktu tinggal (Tr) = 27500 660 x 24 = 1000 jam = 42 hari
Selanjutnya adalah perhitungan debit aliran dari kolam secondary anaerobik pond ke lahan aplikasi.
Diketahui :
Hs = 9,6 meter
Diperkirakan jarak IPAL ke lahan sawit ± 12 km = 12000 m
D = 6”= 15,24 cm = 0,1524 m
Q rencana = 0,0075 m3/detik = 450 l/mim
f = 0,015 Perhitungan Kecepatan aliran (V) = � � = 0,0075 m 3 /detik/(� 4 x 0,1524 2 ) = 0,411 m/detik
Major loss dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:
Rumus yang digunakan adalah: Hf = 8�1�1 ��2�15 Q 2 Maka : Hf = 8 � (0,015)� 12000 9,81 �2� 0,15245 x 0,0075 2 = 10,18 m
Kehilangan tenaga (minor loss) selama pengaliran yang diakibatkan oleh beberapa hal, yaitu:
Akibat belokan pada pipa
Sudut � = 900, kb = 0,98 , jumlah belokan (n) = 8 Hb = Kb x (V2/2g)
= (8 x 0,98) x (0,4112/2x9,81) = 0,067 m
Akibat sambungan pada pipa Ks = 0,5 , n = 1000
Hsb = (n x Ks) x ( V2/2g )
= (1000 x 0,5) x (0,4112/2x9,81) = 4,30 m
Maka kehilangan total energy (minor loss) yang terjadi selama penyaluran adalah:
∑hm = Hb + Hsb
= 0,067 + 4,30 = 4,36 m
Dengan demikian , total kehilangan energi yang terjadi akibat major dan minor loss pada saat pengaliran air dari kolam secondary anaerobik adalah:
∑h = hf + ∑hm
= 10,18 + 4,36 m = 14,54 m
Tinggi tekanan total yang harus dikerjakan oleh pompa adalah penjumlahan beda tinggi antara letak kolam secondary anaerobik dengan kolam aplikasi lahan ditambah dengan besarnya headloss yang diakibatkan oleh major dan minor loss. (beda elevasi ± 9,6 m)
Maka : H = ∑h + Hs
Gambar.4.20 Pipa penyaluran dari kolam secondary anaerobik pond ke lahan
Daya pompa yang digunakan adalah:
P = ��� 75� =
0,0075 � 24,14 � 1200
75 � 0,7 = 4,13 hp
Digunakan satu unit pompa jenis Bombas Azque S. A, untuk spesifikasi pompa pada land aplikasi dapat dilihat pada table 4.5 dibawah ini.
Table .4.5. Spesifikasi Pompa Pada Land Applikasi
Nama produk Bombas Azque S.A
Type 32 -200 serie MN Kapasitas 47,58 m3/h Total head 42,58 m Kebutuhan tenaga 11 hp Kecepatan putar 2850 rpm Sumber : Cybons.blogspot.com
Gambar. 4.21 Bombas Azque S.A pump
Tabel .4.6. Hasil Pengujian Limbah Land Aplikasi Parameter Hasil Analisa
Land Application
Satuan
pH 7,69 mg/l
BOD5 431 mg/l
COD 862 mg/l
Minyak & lemak 3,6 mg/l
Pb < 0,01 mg/l
Cd < 0,004 mg/l
Cu < 0,004 mg/l
Zn < 0,02 mg/l
Sumber: Hasil Uji BLH Kabupaten Padang Lawas.
4.14 Evaluasi Terhadap Kualitas Air Limbah
Dari hasil pengolahan yang berlangsung pada beberapa kolam yang terdapat pada Pabrik Kelapa Sawit PTPN IV Sosa antara lain pada kolam Fatpit selama 12 jam, kolam deoiling pond selama 8 hari, kolam primery anaerobik pond selama 71 hari, kolam secondary anaerobik pond selama 37 hari, kolam fakultatif 34 hari,
kolam algae I selama 14 hari, kolam algae II selama 14 hari, kolam algae III selama 14 hari dan pada kolam akhir final pond pond selama 9 jam. Sehingga diperoleh hasil akhir limbah cair sudah memenuhi syarat seperti yang telah ditetapkan oleh Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor : KEP – 51 /MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair pada industri minyak kelapa sawit sebagai berikut.
Tabel .4.7. Evaluasi Terhadap Pengolahan BOD dan COD Pada Pengolahan PKS
Nama Kolam BOD5
Masuk (mg/l) COD Masuk (mg/l) Efisiensi Pengolahan % BOD5 Hilang (mg/l) COD Hilang (mg/l) BOD5 Keluar (mg/l) COD Keluar (mg/l) Deoiling pond 20000 30000 23 4600 6900 15400 23100 Primery Anaerobik pond 15400 23100 73 11242 16863 4158 6237 Secondary Anaerobik pond 4158 6237 58 2411,64 3617,46 1746,36 2619,54 Fakultatif pond 1746,36 2619,54 56 977,961 1466,942 768,399 1152,598 Algae I 768,399 1152,598 34 261,255 391,883 507,144 760,715 Algae II 507,144 760,715 34 172,428 258,643 334,716 502,072 Algae III 334,716 502,072 34 113,803 170,704 220,913 331,368 Final Pond 220,913 331,368 1,4 3,092 4,639 217,821 326,729 Sumber: PKS Sosa.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan pengamatan dan evaluasi dilapangan terhadap pengolahan air limbah Pabrik Kelapa Sawit pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) pada PKS Sosa Kecamatan Sosa Kabupaten Padang Lawas maka diperoleh beberapa kesimpulan antara lain:
1. Dengan meningkatnya jumlah produksi kelapa sawit maka secara otomatis meningkat juga jumlah produksi CPO pada PKS Sosa, maka akan berdampak pada peningkatan volume limbah cair sebesar 660 m3/hari. Hasil dari perhitungan dan evaluasi yang dilakukan terhadap limbah dengan kapasitas limbah 660 m3/hari, diketahui bahwa volume lumpur yang mengendap pada ketiga kolam mencapai sebesar 12% setiap harinya atau sekitar 55 m3/hari (13.200 m3/8 bulan). Untuk proses pengurasan lumpur dilakukan setiap 8 bulan sekali.untuk pengurasan seluruh volume lumpur yang ada digunakan satu unit alat berat jenis backhoe dan memerlukan waktu selama ±18 hari. Seluruh volume limbah yang sudah dikuras dibuang tidak jauh dari kolam limbah dan digunakan kembali sebagai pupuk oleh perkebuanan.
2. Untuk pengolahan limbah cair kelapa sawit pada PKS Sosa menggunakan dua metode pengolahan yaitu:
Dari hasil perhitungan dan evaluasi yang telah dilakukan pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PKS Sosa dengan kapasitas limbah 660 m3/hari, didapat bahwa kandungan BOD5 dan COD yang
tereduksi di dalam kolam limbah dengan sistem kolam mengalami penurunan mencapai sebesar ± 98 %.
BOD5 dari 20000 mg/l menjadi 217,821 mg/l < 250mg/l(KEPMEN).
COD dari 30000 mg/l menjadi 326,729 mg/l< 500 mg/l (KEPMEN). Ini berarti apabila limbah dari kolam final pond dibuang langsung ke sungai sudah tidak berbahaya lagi terhadap kesehatan masyarakat. b. Metode Aplikasi Lahan (land application)
Dari hasil pengujian laboratorium yang dilakukan terhadap limbah Aplikasi lahan (land application) diperoleh hasil yaitu:
BOD5 = 431 mg/l > 250 mg/l (KEPMEN).
COD = 862 mg/l > 500 mg/l (KEPMEN).
Ini berarti apabila limbah dari aplikasi lahan dibuang langsung ke Sungai akan sangat berbahaya terhadap kesehahatan masyarakat. 3. Dari hasil perhitungan daya pompa yang ada pada kolam fat-pit dan kolam
secondary anaerobic pond. Didapat kesimpulan bahwa pompa yang digunakan pada saat ini masih berkapasitas atau masih mampu untuk melakukan penyaluran air limbah dengan baik.
4. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:
KEP-51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah industri minyak sawit, kualitas untuk buangan hasil olahan pada IPAL dengan sistem kolam ini sudah memenuhi syarat yang telah ditetapkan. Namun pengolahan dengan metode aplikasi lahan (land application) belum memenuhi syarat apabila hasil dari aplikasi lahan langsung dibuang ke sungai atau lingkungan.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang sudah dilakukan, menurut penulis ada beberapa saran yang bisa menjadi acuan dalam peningkatan efektifitas pengolahan limbah cair pada pabrik kelapa sawit Sosa tersebut:
1. Kondisi Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang ada saat ini pada PKS Sosa, bila dibandingkan dengan pertambahan jumlah TBS yang diolah oleh pabrik yang berdampak negatif pada peningkatan limbah cair yang dihasilkan, bangunan IPAL yang ada saat ini pada PKS Sosa sudah tidak bisa lagi mengolah limbah dengan sempurna. Oleh sebab itu sangat perlu adanya kebijakan dari pihak pabrik kelapa sawit mengenai hal-hal berikut ini:
Kepala bidang SDM bertanggung jawab untuk melakukan peningkatan kualitas pengolahan air limbah pada PKS tersebut.
Melakukan perbaikan terhadap kolam limbah dan melakukan penambahan beberapa kolam, serta penggantian beberapa pipa yang sudah tidak layak lagi.
Melakukan pemeriksaan terhadap jaringan instalasi pipa, serta perawatan terhadap pompa agar sistem pengolahan air limbah cair hasil dari kegiatan industri selalu berjalan dengan lancar.
Melakukan perbaikan ulang terhadap kolam kontrol yang saat ini sudah tidak berfungsi lagi.
2. Perlu adanya cadangan pompa yang berkapasitas yang sama dengan pompa yang ada dilokasi saat ini guna sebagai antisipasi apabila terjadi kerusakan pada pompa utama agar pengolahan tetap bisa berjalan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Ginting, Perdana. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. YramaWidya. Bandung.
2. Harahap,H., 2012. Evaluasi Pengolahan Air Limbah Pabrik Kelapa Sawit. Tugas Akhir, Program Strata 1 Teknik Sipil. USU, Medan.
3. Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. KEP-51/MENLH/10/1995. 4. Linsey, Ray K. 1985. Teknik Sumber Daya air. Erlangga. Jakarta.
5. Nainggolan, Hamonangan (2011). Pengolahan Limbah Cair Industri Perkebunan dan Air Gambut Menjadi Air Bersih.Medan:USU press. 6. Rahayu, Betty S. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan.
Kanisius. Yogyakarta.
7. Siregar, S.A. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius. Yogyakarta.
8. Soemarwoto, Otto. 2007. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
9. Harfandi, 2007. Evaluasi Efektivitas Perencanaan Dan Instalasi Pabrik. Jurnal. Universitas Andalas.
10.Sugiharto, 1987, “Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah”, Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press), Jakarta.
11.Tchobanoglous, G.1991. Edisi ke tiga .Teknik Sumber Daya Air.
Erlangga. Jakarta.