Penentuan Total Suspended Solid (TSS) Limbah Cair Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Dengan Metode Gravimetri Sosor Ladang – Porsea

(1)

PENENTUAN TOTAL SUSPENDED SOLID(TSS) LIMBAH

CAIR PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk DENGAN

METODE GRAVIMETRI

SOSOR LADANG – PORSEA

KARYA ILMIAH

TIURNIDA SIMANJUNTAK 052401021

DEPARTEMEN KIMIA JURUSAN KIMIA ANALIS

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

v

PENENTUAN TOTAL SUSPENDED SOLID(TSS) LIMBAH CAIR PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk DENGAN METODE GRAVIMETRI

SOSOR LADANG-PORSEA

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahlimadya

TIURNIDA SIMANJUNTAK 052401021

DEPARTEMEN KIMIA JURUSAN KIMIA ANALIS

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

v

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN TOTAL SUSPENDED

SOLID (TSS) LIMBAH CAIR PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk DENGAN METODE GRAVIMETRI

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : TIURNIDA SIMANJUNTAK

Nomor Induk Mahasiswa : O52401021

Program Studi : DIPLOMA – III KIMIA ANALIS

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, Januari 2009

Diketahui Oleh Dosen Pembimbing,

Departemen Kimia FMIFA USU Ketua,

(Dr. Rumondang Bulan, MS) (Juliati Br. Tarigan, Ssi, Msi)

(4)

v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir ini yang berjudul

“PENETUAN TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) LIMBAH CAIR PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI, TBK DENGAN METODE

GRAVIMETRI”

SOSOR LADANG – PORSEA

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2009

(5)

v

ABSTRAK

Penentuan padatan Total Suspensi (PTS) limbah cair pulp pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk telah dilakukan dengan metode gravimetri. Metode gravimetri merupakan metode penetuan suatu kandungan senyawa berdasarkan beratnya setelah dipanaskan dalam suhu tertentu.

(6)

v

DETERMINATION TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) OF WASTE WATER PULP at PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk WITH

GRAVIMETRIC’S METHODS.

ABSTRACT

Determination Total Suspended Solid (TSS) of waste water pulp at PT. Toba Pulp Lestari, Tbk have been done determined gravimetric. Gravimetric’s method is one of method for determination of value substance based its wightly after pyrolisis at temperature constant.

(7)

v

DAFTAR ISI

Halaman PERSETUJUAN

PERNYATAAN

PENGHARGAAN i

ABSTRAK ii

ABSTRACT iii

DAFTAR ISI iv

BAB 1 : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Tujuan 2

1.4 Mamfaat 3

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komponen Kimia Kayu 4

2.1.1 Selulosa 4

2.1.2 Poliosa 6

2.1.3 Lignin 7

2.2 Proses Pembuatan Pulp 8

2.2.1 Unit Persiapan Kayu 8

2.2.2 Peralatan Digester 9

2.2.3 Washing 10

2.2.4 Screening 11

2.2.5 Bleaching 11

2.2.6 Pulp Machine 12

2.3 Limbah Cair Pulp 12

2.3.1 Tujuan Pengolahan Limbah Cair Pulp 12 2.3.2 Pengolahan Limbah Cair Pulp 13 2.3.2.1 Pengolahan Awal Limbah Cair Pulp 13 2.3.2.2 Sistem Pendingin Limbah Cair Pulp 14 2.3.2.3 Tahap Utama Pengolahan Limbah Cair Pulp 14 2.3.2.4 Tahap Penyempurnaan 15 2.4 Padatan Tersuspensi (Total Suspended Solid = TSS) 16

2.4.1 Defenisi 16

(8)

v

3.1 Alat-alat yang digunakan 20 3.2 Bahan-bahan yang digunakan 20

3.3 Prosedur 20

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Analisa 22

4.1.1 Data Analisa TSS Pada Inlet Primary Clarifier 22 4.1.2 Data Analisa TSS Pada Outlet Primary Clarifier 23 4.1.3 Data Analisa TSS Pada Outlet Secondary Clarifier 23

4.2 Perhitungan 24

4.2.1 TSS Pada Inlet Primary Clarifier 24 4.2.2 TSS Pada Outlet Primary Clarifier 25 4.2.3 TSS Pada Outlet Secondary Clarifier 26

4.3 Pembahasan 27

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 29

5.2 Saran 29

(9)

iii

PENGHARGAAN

Puji syukur dan terima kasih penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha

Esa atas segala kasih karunia-Nya dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Karya Ilmiah ini yang berjudul “Penentuan Total Suspended

Solid (TSS) Limbah cair Pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Dengan Metode Gravimetri”

Karya Ilmiah ini disusun untuk melengkapi persyaratan

untukmendapatkan gelar Ahli Madya pada jurusan Kimia Analis, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Juliati br. Tarigan, Ssi, Msi, selaku Dosen Pembimbing yang telah

bersedia meluangkan waktyu untuk memberikan bimbingan dan petunjuk

yang sangat bermanfaat dan penyusunan karya ilmiah ini.

2. Bapak Dr. Edy Marlianto, MSc selaku Dekan di Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia.

4. Bapak Teddy Manurung selaku Effluent Departement Section Head dan

Staf karyawan PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

5. Buat orangtuaku tersayang Ayahanda J. Simanjuntak, dan Ibunda O.

Panjaitan yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun

material.

6. Dan buat kakak-kakak termanis Mastur, Skep, Ners, Robert ST, Herti ST,

Imelda Skep, Ners dan juga buat adikku Johan Benson dan Rinjan yang

memberikan dorongan dan semangat buat penulis.

7. Buat sahabatku Rona, Ediatur, Erista yang selalu memberikan dukungan

dan semangat buat penulis.

Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna.

(10)

v

ABSTRAK

Penentuan padatan Total Suspensi (PTS) limbah cair pulp pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk telah dilakukan dengan metode gravimetri. Metode gravimetri merupakan metode penetuan suatu kandungan senyawa berdasarkan beratnya setelah dipanaskan dalam suhu tertentu.

(11)

v

DETERMINATION TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) OF WASTE WATER PULP at PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk WITH

GRAVIMETRIC’S METHODS.

ABSTRACT

Determination Total Suspended Solid (TSS) of waste water pulp at PT. Toba Pulp Lestari, Tbk have been done determined gravimetric. Gravimetric’s method is one of method for determination of value substance based its wightly after pyrolisis at temperature constant.

(12)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT. Toba Pulp Lestari, Tbk merupakan salah satu perusahaan yang

bergerak dalam industri pulp yang menghasilkan kertas. Perusahaan ini

menggunakan bahan baku kayu eucalyptus. Didalam proses pengolahannya

menjadi kayu, perusahaan ini juga menghasilkan limbah yang dapat mencemari

lingkungan jika dibuang begitu saja tanpa pengolahan terlebih dahulu, sehingga

air limbah industri merupakan masalah pencemaran pada lingukungan yang pada

saat ini sudah menjadi masalah global yang menjadi perhatian serius. Berdasarkan

pertimbangan moral dan kemasyarakyatan maupun karena adanya undang-undang

yang mengatur pencemaran air, maka untuk mengurangi beban pencemaran

lingkungan setempat, perusahaan ini dituntut untuk mengolah limbahnya sebelum

limbah tersebut dialirkan ke sungai. (Training and Development Center PT. Toba

Pulp Lestari, Tbk. 2002)

Bahan-bahan tersuspensi yang terdapat pada perairan alami tidak bersifat

toksik, akan tetapi jika berlebihan, dapat meningkatkan nilai kekeruhan; yang

selanjutnya akan menghambat penetrasi cahay matahari ke kolam air dan akhirnya

berpengruh terhadap proses fotosintesis. (Effendi. H. 2003). Untuk mencegah

terjadinya pencemaran lingkungan setempat akibat buangan limbah cair industri,

diharapkan limbah cair khususnya TSS yang akan dibuang ke pembuangan

akhir/sungai. Tidak melebihi baku mutu lmbah cair yang ditetapkan oleh PT. Toba

Pulp Lestari, Tbk yang menetapkan bahwa baku mutu limbah cair untuk TSS

adalah 93 mg/liter, (Training and Development Center PT. Toba Pulp Lestari,

Tbk. 2002) dan Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan

Hidup No: 51/MENKLH/10/1995 bahwa baku mutu limbah cair khusus untuk

TSS adalah 200 mg/liter (Effendi, H. 2003).

Padatan yang terkandung di dalam limbah cair memiliki ukuran yang

(13)

TSS) merupakan padatan yang dapat terlihat secara kasat mata atau padatan yang berukuran lebih besar dari 1,2 mikrometer (μm) yang terkandung dalam kolam limbah cair. Hasil penyaringan dari TSS terdiri atas lumpur dan pasir halus serta

jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah

yang terbawa ke badan air (Effendi, H. 2003).

Besaran padatan tersuspensi menunjukkan banyaknya padatan organik

(seperti bakteri) dan padatan anorganik (seperti tanah liat). Besarnya padatan

tersuspensi dapat juga digunakan untuk memperkirakan banyaknya lumpur yang

akan membebani suatu unit pengendapan.

Beseran padatan tersuspensi diperoleh dari pengukuran laboratorium

dengan menggunakan metode gravimetri yakni penetuan suatu kandungan

senyawa berdasarkan berat (Training and Development Center PT. Toba Pulp

Lestari, Tbk 2000).

Berdasarkan uraian diatas penulis tertarik untuk melakukan “ Penentuan

Total Suspended Solid (TSS) Limbah Cair Pulp Lestari, Tbk dengan Metode

Gravimetri “.

1.2 Permasalahan

Total Suspended Solid (TSS) merupakan salah satu parameter dalam

menentukan layak tidaknya limbah tersebut dibuang ke pembuangan akhir/sungai.

Dengan demikian apakah harga TSS yang akan dibuang ke pembuangan

akhir/sungai sudah memenuhi standart pemerintah dan industri PT. Toba Pulp

Lestari, Tbk.

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui apakah limbah cair PT. Toba Pulp Lestari, Tbk khususnya

TSS, yang dibuang ke pembuangan akhir/sungai telah memenuhi standar mutu

(14)

1.4 Mamfaat

Adapun mamfaat dari penulisan karya ilmiah ini adalah untuk memberikan

pemaparan mengenai parameter yang dianalisa dalam hal penanganan terhadap

limbah cair pulp, khususnya parameter TSS. Sehingga dengan analisa yang baik

dapat meningkatkan efisiensi pengolahan limbah cair yang menjadi dasar dalam

(15)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komponen Kimia Kayu

Pertama kali mempelajari mengenai kayu, perlu kiranya melihat sejenak ciri

– ciri anatomi kayu lunak dan kayu keras.

Kayu lunak menunjukkan suatu struktur yang relatif sederhana karena terdiri atas

90 – 95 % trakeid,yang merupakan sel – sel yang panjang dan tipis dengan ujung

– ujung yang tertutup pipih atau meruncing.sedangkan kayu keras mempunyai –

jaringan dasar untuk penguat ini tersebar pembuluh libriform dan trakeid serabut.

Di dalam jaringan penguat ini tersebar pembuluh libriform dan trakeid serabut. Di

dalam jaringan penguat ini tersebar pembuluh pengangkut, sering dengan lumen

besar. Pembuluh – pembuluh ini merupakan pipa yang panjangnya mulai dari

beberapa sentimeter hingga beberapa meter dan terdiri atas sel-sel tunggal dengan

ujung terbuka atau berlubang – lubang.

2.1.1 Selulosa

Selulosa merupakan komponen kimia kayu yang terbesar, yang dalam

kayu lunak dan kayu keras jumlahnya hampir mencapai setengahnya. Selulosa

merupakan polimer linear dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya

atas ß – D – glukosa. Karena sifat-sifat kimia dan fisikanya maupun struktur

supramolekulnya maka ia dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur

(16)

CH2

O OH

H

OH H

CH2

O O OH O H OH

H

OH H

CH2

O

OH O H OH

H

OH H

H OH

O

Gambar .2.1.1 Struktur Selulosa

Sifat-sifat fisika selulosa :

1. berwarna putih

2. Berat molekul berkisar antara 300.000 – 500.000 gr/mol

3. tidak larut dalam air,asam dan basa

4. larut dalam Cu (NH3)4(OH)2 atau NaOH + CS

5. Terikat satu sama lain.

2

Sifat-sifat kimia selulosa :

(17)

H2SO

(C

4

6H10O5)n + nH2O nC6H12O

2. Hidrolisa parsial menghasilkan maltosa (disakarida)

6

2(C6H10O5)n + Nh2O nC12H22O

3. Hidrolisa berlebih menghasilkan asam oksolat

11

(C6H10O5 2Ο 2 1 4 nH

)n + 3nH2C2O4 + 2nH2

4. Hidrplisa lengkap dengan HCl 40% dalam air hanya menghasilkan

D-glukosa

O

5. Selulosa tidak mempunyai karbon

2.1.2. Poliosa (Hemiselulosa)

Sejumlah poliosa mengandung senyawa tambahan asam uronat. Rantai

molekulnya jauh lebih pendek bila dibandingkan dengan selulosa, dan dalam

beberapa senyawa mempunyai rantai-cabang. Kandungan poliosa dalam kayu

keras lebih besar daripada dalam kayu lunak dan komposisi gulanya berbeda.

Sifat-sifat hemiselulosa :

1. larut dalam alkali encer dan air panas

2. Ikatan karbonnya lebih lama dibandingkan dengan selulosa

3. Terhidrolisasi oleh asam-asam encer membentuk pentosa heksosa

CH2OH CH2OH CH2

OH O H OH O H OH O H OH

H O H O H OH H H OH H OH H OH H H OH OH

(18)

2.1.3 Lignin

Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan

dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa perbedaan struktur lignin dalam

kayu lunak dan dalam kayu keras. Dari segi morfologi lignin merupakan senyawa

amorf yang terdapat dalam lamella tengah majemuk maupun dalam dinding

sekunder. Selama perkembangan sel, lignin dimasukkan sebagai komponen

terakhir di dalam dinding sel.

Lignin banyak dijumpai pada ruang antar sel dan dinding primer serat

kayu. Fungsi utamanya pada tumbuhan adalah sebagai zat perekat yang

berhubungan dengan kekuatan dan kekakuan serat kayu sehingga tumbuhan yang

basa dapat berdiri kokoh. Lignin harus dipisahkan karena mengurangi mutu pulp

yang dihasilkan atau untuk meningkatkan derajat terputih pulp tersebut.

Sifat-sifat lignin :

1. Larut dalam larutan NaOH

2. Tidak larut dalam air

3. sangat tahan terhadap reaksi kimia

4. berat molekul antara 3.000-140.000

5. Termasuk reaktif, karena mengandung gugus karboksil, metoksil dan

karbonil

6. bila didestilasi oleh alkali akan terbentuk benzena (Fengel, D dan Werger,

(19)

CH3

O

O CH2 CH2 OH CH2 CH3 C

C

C = O

CH2 CH2

O

CH O

CH

C

O

2

Gambar 2.1.3 Struktur Lignin

2.2 Proses Pembuatan Pulp

Secara garis besar produksi dibagi atas enam bagian yaitu persiapan kayu,

pemasakan, pencucian, penyaringan, pemutihan lembaran.

2.2.1 Unit Persiapan Kayu

Kulit kayu menimbulkan masalah pada pembuatan kertas karena ada

senyawa-senyawa organik yang menyebabkan bintik-bintik pada kertas,

disamping itu juga kulit kayu dapat mempersulit pembuatan pulp. Pada

pembuatan pulp, kulit kayu ini harus dipisahkan terlebih dahulu kemudian

kayunya dibuat dalam bentuk serpih yang selanjutnya diolah menjadi pulp.

Adapun alat yang digunakan untuk pengulitan adalah Debarking Drum.

Struktur dan fungsi debarking drum, dapat dipisahkan menjadi dua

(20)

1. Tumble debarking drum untuk batang kayu yang pendek. Proses

pengulitan lebih cepat daripada lingkaran drum dan berputar-putar di

dalam truk tidak teratur.

2. Paralel debarking drum untuk gelondongan kayu berukuran panjang.

Proses pengulitan dalam jenis ini gelondongan kayu berputar-putar di

dalam drum searah tegak lurus dengan drum.

Setelah dari debarking drum, kayu dimasukkan menuju chipper. Disini

akan diadakan proses chipping. Tujuan penyerpihan ini adalah menghasilkan

spesifikasi mutu chip yang diperlukan untuk pemasakan pulp dengan

peralatan-peralatan proses, sebagai berikut :

2.2.2 Peralatan Digester

Digester adalah alat pemasak chip/serpihan kayu yang berbentuk slinder

yang dilas bersusun tegak, mempunyai volume 200 m3 dan tinggi 18,67 m,

diameter 4,2 m yang dirancang untuk bekerja pada tekanan tinggi hingga 12

kg/cm2, temperatur 195 0

Proses pemasakan dibagi menjadi atas beberapa tahap, yaitu : C.

1. Chip Filling

Pengisian chip dalam digester dimulai dari pengangkutan chip dengan

menggunakan belt conveyor yang panjangnya 24 m. Jumlah chip yang

dibutuhkan tiap digester ukuran 75 ton dengan kandungan air rata-rata 50%.

2. Pre Steaming

Pre steaming merupakan pemasukan steam ke dalam digester untuk tujuan

menaikkan temperatur pemasakan chip dalam digester. Stem yang

ditambahkan melalui bagian luar digester dengan low pressure steam (LPS),

sampai temperatur 1100

3. Liquor Filling

C selama 30 menit, jumlah yang dibutuhkan sekitar 5

ton.

Liquor filling merupakan pemasukan cairan pemasak yang terdiri dari lindi

(21)

pemasak yang akan dibuat untuk memasak chip dengan kandungan 19% alkali

aktif yang disebut sebagai Na2O. Alkali aktif terdiri dari NaOH 10 gram/liter,

Na2

4. Pemasakan Chip S 25 gram/liter.

Pada proses pemasakan, cairan dipanasi dengan cara pemanasan tidak

langsung. Pada sistem pemanasan tidak langsung dilakukan dengan

mengalirkan uap ke dalam digester dengan uap tekanan menengah, cairan

yang masuk melalui sistem sirkulasi tidak mengalami pemanasan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemasakan adalah temperatur, waktu dan

konsentrasi zat pemasak.

5. Pulp Blowing

Selesai pemasakan bubur pulp yang dialirkan ke dalam blow tank dengan

membukakan katub pada jalur pulp,yang akan dihembuskan dari digester ke

blow tank. Saat ini tekanan di digester turun hingga tekanan atmosfir. Maka

penurunan tekanan akan menghasilkan gas blow yang menuju heat recovery

system untuk menghasilkan air panas, pada operasional normal penghembusan

dilakukan tiap 15 menit selanjutnya brown stock dari blow tank dipompakan

ke dalam pressure knotter system.

2.2.3 Washing

Bubur pulp dari knotter dicuci dalam unit washer. Didalamnya dilengkapi

dengan sistem vakum sehingga bubur pulp dapat dicuci denag baik dengan hasil

cuciannya tidak melekat pada dinding washer dan terus berputar. Di daerah

masukan, bubur pulp dicuci dengan air panas dengan sistem penyemprotan secara

berlawanan. Air pencucian untuk washer satu diambil dari filtrat no. 4 sedangkan

bubur pulp pada washer empat dicuci dengan air panas yang baru.

Bubur pulp yang menempel pada dinding washer dipotong dengandoctor

(22)

pencucian dari washer dimasukkan ke washer stock tank dengan konsentrasi

10%-12% untuk selanjutnya dikirim ke unit penyaring.

2.2.4 Screening

Setelah washing, bubur pulp yang masuk ke washer stock selanjutnya

dimasukkan ke unit screening. Tujuannya adalah untuk mendapatkan bubur pulp

yang benar-benar bersih dan baik. Bubur pulp dari wash stock masuk ke primary

screen. Hasil penyaringannya yaitu accept masuk washer dan reject masuk ke

secondary screen dengan diameter 2 mm. Hasil dari secondary screen masuk ke

primary screen dan buangannya masuk ke tertiary screen. Hasil dari tertiary

screen masuk ke vibrating screen. Hasil screen dari vibrating screen akan

dimasukkan ke screw press untuk dipisahkan antara air dan serat kasar. Dengan

menggunakan pump, bubur pulp hasil screening akan dipompakan ke high density

unbleach tower sebagai tempat penyimpanan.

2.2.5 Bleaching

Tujuan blaching adalah untuk memutihkan bubur pulp. Bubur pulp dari

unbleach tower dipompakan ke clorinasi tower dengan konsistensi 3,5 – 4 % pada

tangki ini dilakukan penambahan ClO2 serta diaduk oleh agitator agar

pencampuran menjadi homogen selama 30-43 menit dengan temperatur diatur

diantara 45-50o

Dengan bantuan tube bin, pulp hasil washer dimasukkan ke hypo tower

dengan penambahan hipoklorin. Penambahan zat ini bertujuan untuk mendapatkan

bubur pulp yang lebih putih dan sekaligus mengurangi kandungan lignin. Proses

ini berlangsung selama ±2,5 jam.

C serta pH 1,5-2. setelah itu bubur pulp masuk ke washer untuk

dicuci dengan menggunakan larutan klorin dioksida encer untuk menurunkan

konsentrasi hingga 1,2%.

Setelah melewati washer, temperatur bubur pulp perlu dijaga dengan

menggunakan I.D System Mixer. Setelah itu bubur pulp masuk ke menara klorin

(23)

ClO2 sebagai dilution yang berfungsi sebagai pemutih. Temperatur pada proses

ini adalah 75-80oC dan proses berlangsung selama ± 2,5 jam dengan pH 3-3,5.

2.2.6 Pulp Machine

Proses pengolahan bubur pulp menjadi pulp berbentuk lembaran dilakukan

pada pulp machine. Tahap – tahap yang dilakukan adalah :

1. penyaringan bubur pulp pemutih

penyaringan ini meliputi pengurangan kadar air yang dimiliki bubur pulp dari

80% menjadi 50%. Unit ini satu buah katup pembentuk tiga unit fool box yang

permukaannya berpori dan air terbuang dari pori tersebut.

2. Bagian penekanan

Penekanan dilakukan dengan tiga tahap, penekanan pertama dilakukan dengan

maksud bubur pulp dari wise conveyor. Derajat keasaman yang dimiliki pulp

merupakan hal yang penting karena mempengaruhi proses pengeringan.

3. Pengeringan akhir

Pengeringan akhir bertujuan untuk memastikan bahwa pulp sheet telah

benar-benar kering. Pengeringan dilakukan dengan flack dryer yang didalamnya

terdapat tahap kerja temperatur pengeringan 135 – 138 o

4. Pemotongan dan pengemasan

C.

Pada tahap ini lembaran pulp dipotong dengan ukuran 80 cm, lebar 60 cm dan

berat rata-rata perlembar 750-800 gram. Selanjutnya lembaran pulp dikemas

namun sebelumnya ditekan dengan balling press. Proses akhirnya setelah

press pulp dimasukkan ke unit blade binder untuk diikat 8 bale, dimana 1

bale=200 kg. Pulp yang dikemas disimpan pada gudang dan kemudian siap

untuk dipasarkan (Training and Development Center PT. Toba Pulp Lestari,

Tbk 2005).

(24)

Dalam kegiatan industri, air yang telah digunakan (air limbah industri)

tidak boleh langsung dibuang ke lingkungan karena dapat menyebabkan

pencemaran lingkungan.

Tujuan pengolahan air buangan misalnya antara lain :

a. Ditinjau dari segi kesehatan untuk menghindari penyakit menular. Karena air

merupakan media terbaik untuk kelangsungan hidup mikroba penyebab

penyakit menular

b. Ditinjau dari segi estetika untuk melindungi air terhadap bau dan warna yang

tidak menyenangkan atau tidak diharapkan.

c. Ditinjau dari segi kelangsungan kehidupan di dalam air, misalnya kelompok

hewan dan tanaman air (Sugiarto. 1993).

2.3.2 Pengolahan Limbah Cair Pulp

Perlakuan awal limbah pada umumnya adalah pemisahan padatan yang

berukuran besar dan serpihan namun demikian padatan yang tersuspensi yang

terdapat pada limbah cair dipisahkan dengan cara sedimentasi.

2.3.2.1 Pengolahan Awal Limbah Cair Pulp (Tahap Persiapan)

Pengolahan awal limbah cair PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dimulai dengan

bercampurnya semua influent dari sumber – sumbernya melalui junction box dari

Inlet Primary Clarifier. Pada padatan ini sebelum limbah cair baku (influent)

masuk ke bak penjernih pertama (Primary Clarifier) terlebih dahulu dikontrol pH

dengan menggunakan kapur tohor (burn clarifier) kemudian disaring melalui

saringan berputar (traveling screen) untuk menghindari sampah-sampah atau

benda-benda besar ukurannya masuk ke Primary Clarifier sehingga nantinya

mengganggu kinerja atau operasional unit tersebut, misalnya pompa.

Selanjutnya influent ini masuk melalui bak pembagi (spliter box) untuk

menyamakan aliran yang masuk ke stiap Primary Clarifier. Tahap selanjutnya

influent mengalir ke primary Clarifier. Pada tahapan ini influent diendapkan untuk

(25)

karena TSS yang terkandung dalam influent tidak dapat diolah oleh

mikroorganisme pada proses penguraiannya.

Adapun cara kerjanya adalah padatan yang terkandung dalam influent

yang lebih besar dari massa jenis limbah cair akan mengendap secara gravitasi

dengan adanya waktu tinggal (retention time) dalam Primary Clarifier tersebut.

Selanjutnya influent yang jernih meluap melalui pelimpah celah ukur (weir) dan

menuju ke menara pendingin (Cooling Tower). Padatan yang mengendap ke

dasar Primary Clarifier yang kita namakan lumpur Primary (Primary Sludge)

selanjutnya disapu ke rake tengah dan diarahkan ke lobang isapan pompa

kemudian dipompakan ke Thickener Clarifier untuk diolah lebih lanjut.

2.3.2.2 Sistem Pendingin Limbah Cair Pulp (Cooling System)

Sistem pendingin limber cair PT.Toba Pulp Lestari, Tbk adalah dengan

menggunakan menara pendingin (Cooling Tower). Hal ini diperlukan untuk

menjaga suhu yang sesuai dengan mikroorganisme untuk mengolah limbah cair

dalam bak aerasi sehingga penguraian limbah cair akan berlangsung dengan baik.

Adapun parameter yang perlu dijaga untuk unit ini adalah :

1. Temperatur limbah cair yang keluar dari unit ini dijaga dibawah 38oC, karena

temperatur limbah cair yang baik bagi mikroorganisme berada pada kisaran

33-37o

2. Agar tercapai temperatur tersebut maka dipastikan : C.

• Spray Nozzle (sebuah pipa penyemprot) dalam keadaan bersih, tidak tersumbat dengan benda apapun agar limbah cair yang kontak dengan

udara luar diusahakan setipis mungkin.

• Mist Eliminator (membran) beserta sekat-sekatnya dalam keadaan bersih dan tidak tersumbat dengan lumut atau kotoran apapun, agar kontak antara

(26)

Setelah tahap persiapan yang dimulai dari primary Clarifier sampai ke

Coolling Tower maka tahapan selanjutnya adalah tahapan utama di bak aerasi

(Deep Tank). Pada unit ini penguraian secara biologi (Biological Reaction)

berlangsung. Reaksi berlangsung secara aerobik yaitu reaksi bisa terlaksana

apabila ada oksigen di dalamnya dan tentunya mikroorganisme juga ada.

Reaksi yang terjadi pada tahapan ini adalah :

Mikroorganisme Aerobik + Organik Terurai + O2 + Nutrient CO2 + H2O

+ NH3 + Mikroorganisme yang baru.

2.3.2.4 Tahap Penyempurnaan

Pada tahap ini disebut juga sebagai tahap pengendapan akhir dimana

jumlah lumpur aktif yang bercampur dengan limbah cair dalam instalasi

pengolahan air limbah yaitu berupa padatan tersuspensi yang keluar dari Deep

Tank dialirkan ke Secondary Clarifier melalui bak pembagi (Spiliter Box) agar

aliran yang masuk ke setiap Clarifier dapat diatur dengan merata.

Lumpur yang dihasilkan dalam instalasi pengolahan limbah cair PT.

Toba Pulp Lestari, Tbk terbagi atas 2, yaitu :

1. Lumpur Primary (Primary Sludge)

Merupakan lumpur yang dihasilkan dari pengendapan limbah cair oleh

Primary Clarifier. Lumpur ini didominasi oleh serat (fiber) sisa pengolahan

pulp.

2. Lumpur Biologi (Waste Activated Sludge)

Lumpur ini merupakan Lumpur aktif (activated sluge) yang harus dibuang dari

Secondary Clarifier, dimana kegunaannya untuk menjaga campuran padatan

organik yang tersuspensi untuk menjaga keseimbangan antara makanan dan

mikroorganisme. Karena pada prinsipnya mikroorganisme berkembang biak

setelah memakan organik terurai dalam limbah cair sehingga mikroorganisme

(27)

Penampungan lumpur dilakukan dengan bantuan flocculent (polymer)

untuk membantu peningkatan dan pengendapan antara lumpur biologi dan lumpur

primary.

Kegunaan utama dari tahap penyempurnaan ini adalah untuk memisahkan

lumpur aktif dari limbah cair yang telah diolah sehingga limbah cair yang dibuang

ke badan sungai penerima diharapkan sejernih mungkin (Training and

Development Center PT. Toba Pulp Lestari, Tbk 2003)

2.4 Padatan Tersuspensi (Total Suspended Solid = TSS)

Padatan yang terkandung di dalam limbah cair memiliki ukuran yang

berbeda-beda. Salah satunya adalah padatan tersuspensi yang merupakan padatan

yang dapat terlihat secara kasat mata. Hasil penyaringan dari TSS terdiri atas

lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh

kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air (Effendi, H. 2003).

2.4.1 Defenisi

Dalam metode analisa zat padat, pengertian padatan total adalahsemua

zat-zat yang tersisa sebagai residu dalam suatu bejana, bila sampel air dalam bejana

tersebut dikeringkan pada suhu tertentu. Padatan total terdiri dari padatan

tersuspensi yang dapat bersifat organis dan anorganis pada padatan terlarut.

Padatan Tersuspensi atau suspended solid (SS) merupakan padatan yang

berukuran yang lebih besar dari 1,2 mikrometer (μm) yang terkandung dalam

kolam limbah cair. Padatan tersuspensi = 250 mg/liter berarti dalam 1 liter limbah

cair terdapat 250 mg padatan tersuspensi.

Besaran padatan tersuspensi diperoleh dari pengukuran laboratorium

dengan menggunakan metode gravimetri. Metode gravimetri merupakan metode

penentuan suatu kandungan senyawa berdasarkan beratnya setelah dipanaskan

(28)

sedangkan padatan tersuspensi anorganik disebut juga padatan tersuspensi dan tak

terurai. Besarnya padatan tersuspensi dapat digunakan untuk memperkirakan

banyaknya lumpur yang akan membebani suatu unit pengendapan.

Padatan terlarut atau dissolved solid (DS) merupakan jumlah padatan yang memiliki ukuran lebih kecil dari 1,2 mikrometer (μm) yang terkandung dalam limbah cair. Padatan terlarut = 200 mgliter berarti dalam 1 liter limbah cair

terdapat 200 mg padatan terlarut. Padatan terlarut digunakan untuk

memperkirakan banyaknya ion dan senyawa kimia yang terlarut. Besaran padatan

terlarut padat diperoleh dari pengukuran laboratorium dengan menggunakan

metode gravimetri. Walaupun demikian, jika kita sudah memiliki nilai padatan

total atau total solid (TS) dan nilai padatan tersuspensi, maka nilai padatan terlarut

umumnya dapat diperoleh melalui perhitungan matematis sebagai berikut :

Training and Development Center PT. Toba Pulp Lestari, Tbk 2003

Bahan –bahan tersuspensi dan terlarut pada perairan alami tidak bersifat

toksik, akan tetapi jika berlebihan terutama TSS dapat meningkatkan nilai

kekeruhan yang selanjutnya akan menghambat penetrasi cahaya matahari ke

kolam air dan akhirnya berpengaruh terhadap proses fotosintesis (Effendi, H.

2003).

2.4.2 Prinsip Analisa

Parameter ini adalah untuk mewakili banyaknya padatan yang mengendap

dalam limbah cair. Parameter ini didapat dengan cara menyaring sejumlah limbah

cair dengan kertas saring kemudian dipanaskan dalam tungku dengan temperatur

105oC selama ± 1 jam untuk menghilangkan kadarnya. Kemudian ditimbang yang

kering tersebut. Padatan yang tersaring yang masih basah dikurangkan dengan

padatan yang kering tersebut dengan volume limbah cair yang disaring itulah

padatan tersuspensi (Training and Depelopment Center PT. Toba Pulp Lestari,

Tbk 2000).

(29)

2.4.3 Metode Analisa

Besaran padatan tersuspensi diperoleh dari pengukuran laboratorium

dengan menggunakan metode gravimetri. Metode gravimetri merupakan metode

penentuan suatu kandungan senyawa berdasarkan beratnya setelah dipanaskan

dalam suhu tertentu (Training and Depelopment Center PT. Toba Pulp Lestari,

Tbk 2000).

Analisa gravimetri, atau analisis kuantitatif berdasarkan bobot, adalah

proses isolasi serta penimbangan suatu unsur atau suatu senyawa tertentu dari

unsur suatu porsi zat yang sedang diselidiki, yang telah ditimbang. Pengendapan

merupakan metode yang mempunyai peranan penting dalam analisis gravimetri.

Bahan yang akan ditetapkan diendapkan dari suatu larutan dalam bentuk yang

begitu sedikit dapat larut, sehingga tak terjadi kehilangan yang berarti bila

endapan dipisahkan dengan menyaringnya dan ditimbang.

Faktor-faktor yang menentukan dalam analisis gravimetri, adalah :

1. Endapan harus tak dapat larut, sehingga tidak akan terjadi kehilangan yang

berarti, bila endapan yang dikumpulkan dengan menyaringnya. Dalam praktek

ini, biasanya bahwa jumlah zat itu, yang tetap tinggal dalam larutan, tidak

melampaui jumlah minimum yang terdeteksi oleh neraca analitik biasa yaitu

0,1 mg.

2. Sifat fisika endapan harus sedemikian, sehingga endapan dapat dengan mudah

dipisahkan dari larutan dengan penyaringan, dan dapat dicuci sampai bebas

dari zat pengotor yang larut. Kondisi ini menuntut bahwa partikelnya

berukuran sedemikian, sehingga tidak lolos melalui medium penyaring, dan

bahwa ukuran partikel tidak terpengaruh (atau sedikitnya atau berkurang oleh

proses pencucian).

3. Endapan harus dapat diubah menjadi suatu zat yang murni dengan komposisi

kimia tertentu. Ini dapat dicapai dengan pemijaran, atau dengan

(30)

bergantung antara lain pada zat-zat yang ada dalam larutan,baik sebelum maupun

sesetelah penambahan reagensia, dan juga pada kondisi eksperimen pengendapan

yang tepat. Masalah-masalah yang timbul dengan endapan-endapan tertentu,

meliputi koagulasi atau flokulasi suatu dispersi koloid dari zat-zat yang berbutir

halus, untuk memungkinnya disaring dan untuk mencegah peptisai kembali

(31)

BAB 3

METODE PENELITIAN

Alat-alat yang digunakan  Oven

 Desikator

 Kertas saring whatman no. 41  Neraca analitis

 Stopwatch  Filtering funnel  Corong bouchner  Gelas ukur  Beaker gelas

 Botol air demineralisasi

3.2 Bahan-bahan yang digunakan  Air Demineralisasi

 Sampel dari inlet Primary Clarifier  Sampel dari outlet Primary Clarifier  Sampel dari Outlet Secondary Clarifier

3.3 Prosedur

• Ditimbang kertas saring whatman no. 41, kemudian dicatat berat kertas saring tersebut.

• Dibersihkan tabung boucher dengan air demineralisasi. • Dimasukkan kertas saring tersebut ke dalam filtering funnel.

(32)

• Filter kertas saring tersebut sampai volume rendah. • Angkat kertas sarng tersebut sampai volume rendah.

• Angkat kertas saring tersebut’ lalu masukkan ke dalam oven pada suhu ± 105o

• Angkat dari oven’ lalu masukkan ke dalam desikator selama ± 10 menit. C selama ± 2 jam.

(33)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Data Analisa

Kadar TSS dari hasil analisa yang dilakukan terhadap limbah cair PT.

Toba Pulp Lestari, Tbk mulai tanggal 12 Desember 2007 – 21 Desember 2007 :

4.1.1 Data Hasil Analisa TSS pada inlet primary Clarifier

No Tanggal Hasil Analisa Total Suspended Solid

(TSS)

A(mg) B(mg) C(mg) TSS

(mg/L)

1 12 Desember 2007 0.5124 0.5458 200 167

2 13 Desember 2007 0.5083 0.5445 200 181

3 14 Desember 2007 0.5206 0.5542 200 168

4 15 Desember 2007 0.5106 0.5452 200 173

5 16 Desember 2007 0.5101 0.5447 200 173

6 17 Desember 2007 0.5208 0.5412 200 102

7 18 Desember 2007 0.5001 0.5245 200 122

8 19 Desember 2007 0.5042 0.5412 200 185

9 20 Desember 2007 0.5080 0.5308 200 114

10 21 Desember 2007 0.5121 0.5425 200 152

(34)

4.1.2 Hasil Analisa TSS Pada Outlet Primary Clarifier

No Tanggal Hasil Analisa Total Suspended Solid (TSS)

A (mg) B(mg) C(mg) TSS (mg/L)

1 12 Desember 2007 0.5073 0.5211 200 69

2 13 Desember 2007 0.5021 0.5159 200 69

3 14 Desember 2007 0.5063 0.5247 200 92

4 15 Desember 2007 0.5102 0.5336 200 117

5 16 Desember 2007 0.5226 0.5330 200 52

6 17 Desember 2007 0.5200 0.5308 200 54

7 18 Desember 2007 0.5009 0.5147 200 69

8 19 Desember 2007 0.5115 0.5241 200 63

9 20 Desember 2007 0.5226 0.5324 200 49

10 21 Desember 2007 0.5105 0.5207 200 51

Rata-rata 685

4.1.3 Hasil Analisa TSS Pada Outlet Secondary Clarifier

No Tanggal Hasil Analisa Total Suspended Solid

(TSS)

A (mg) B (mg) C (mg) TSS (mg/L)

1 12 Desember 2007 0.5005 0.5016 200 5.5

2 13 Desember 2007 0.5015 0.5025 200 4.9

3 14 Desember 2007 0.5201 0.5213 200 5.8

4 15 Desember 2007 0.5042 0.5053 200 5.7

5 16 Desember 2007 0.5007 0.5016 200 4.5

6 17 Desmber 2007 0.5060 0.5070 200 4.8

7 18 Desember 2007 0.5221 0.5231 200 5.1

(35)

9 20 Desember 2007 0.5104 0.5115 200 5.6

10 21 Desember 2007 0.5207 0.5218 200 5.5

Rata-rata 53.5

Keterangan : A = berat kertas saring sebelum difilter (berat awal)

B = berat kertas saring setelah difilter

C = Volume sampel

Dimana : A = Berat kertas saring sebelum difilter / berat awal (mg)

B = Berat kertas saring setelah difilter (mg)

C = Volume sampel (ml)

4.2.1 TSS Pada Inlet primary Clarifier

Tanggal 12 Desember 2007

TSS (mg/L) = 103

TSS (mg/L) = x mg L

(36)

TSS (mg/L) = x mg L

4.2.2 TSS Pada Outlet Primary Clarifier

TSS (mg/L) = x mg L

TSS (mg/L) = mg L

(37)

TSS (mg/L) = mg L

TSS(mg/L) = mg L

4.2.3 TSS Pada Outlet Secondary Clarifier

TSS (mg/L) = mg L

mg mg 0.5042 5053

.

(38)

TSS (mg/L) = mg L

Dari hasil data analisa diperoleh kadar TSS mengalami perubahan mulai

dari Inlet Primary cLarifier (Inlet primary I) sampai Outlet Secondary Clarifier.

Dimana setelah dirata-ratakan kadar TSS pada Inlet Primary Clarifier sebesar 685

mg/liter sedangkan pada Outlet Secondary Clarifier sebesar 53.5 mg/liter.

Perubahan harga TSS dari Inlet Primary Clarifier ke Outlet Primary

Clarifier terjadi penurunan kadar TSS sebanyak 55.43%. Dan pada Outlet

Secondary Clarifier terjadi penurunan kadar TSS yang begitu drastis yaitu sebesar

96.52%. Dari keseluruhan data dapat disimpulkan bahwa TSS yang dibuang ke

pembuangan akhir setelah melewati Outlet Secondary Clarifier telah memenuhi

standar mutu yang telah ditentukan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk yang

(39)

Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No :

51/MENKLH/10/1995 bahwa baku mutu limbah cair khusus untuk TSS adalah

200 mg/liter.

Besaran padatan tersuspensi menunjukkan banyaknya padatan organik

(seperti bakteri) dan padatan anorganik (seperti tanah liat). Besarnya padatan

tersuspensi dapat juga digunakan untuk memperkirakan banyaknya lumpur yang

akan membebani suatu unit pengendapan.

Pada tahap penyempurnaan merupakan tahap yang paling berperan aktif

dalam penanganan TSS. Pada tahap ini disebut juga sebagai tahap pengendapan

akhir dimana jumlah lumpur aktif yang bercampur dengan limbah cair dalam

instalasi pengolahan air limbah yaitu berupa padatan tersuspensi yang keluar dari

Deep Tank dialirkan ke Secondary Clarifier melalui bak pembagi (Spilitter box)

agar aliran yang masuk ke setiap Clarifier dapat diatur dengan merata.

Penanganan lumpur dilakukan dengan bantuan flocculent (polymer) untuk

membantu peningkatan dan pengendapan antara lumpur biologi dan lumpur

primary.

Kegunaan utama dari tahap penyempurnaan ini adalah untuk memisahkan

lumpur aktif dari limbah cair yang telah diolah sehingga limbah cair yang dibuang

(40)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

kesimpulan

 Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa terjadi penurunan kadar TSS mulai dari Inlet Primary Clarifier, Outlet Primary

Clarifier dan Outlet Secondary Clarifier yaitu dari 1537 mg/liter menjadi

685 mg/liter menjadi 53.5 mg/liter. Hal ini menunjukkan bahwa pada

tahap penyempurnaan yang merupakan tahap yang paling berperan aktif

dalam penanganan TSS berjalan dengan baik.

 Dari hasil analisis kadar TSS yang terkandung dalam sampel dari outlet secondary Clarifier masih memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan

oleh industri itu sendiri maupun pemerintah yaitu pada industri tersebut

adalah 93 mg/liter dan Surat Keputusan Menteri Kependudukan Negara

dan Lingkungan Hidup No : 03/MENKLH/II/1991 adalah 200 mg/liter.

Saran

Limbah cair yang dihasilkan dari seluruh kegiatan proses produksi,

diharapkan dilakukan pengolahan limbah cair semaksimal mungkin sebelum

dibuang ke sungai pembuangan, supaya tidak mencemari lingkungan serta tidak

merugikan masyarakyat setempat.

(41)

DAFTAR PUSTAKA

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Cetakan Kelima. Yogjakarta : Kanisius.

Fengel, D dan Wegner, G. 1995. Kayu Kimia Ultrastruktur Reaksi-Reaksi.

Yogjakarta : Gadjah Mada University Press.

Sugiarto. 1993. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Yogjakarta : Kanisius.

Training and Development Center PT.Toba Pulp Lestari, Tbk. 2000. Perolehan

Nilai Parameter Karakteristik Limbah Cair.

Training and Development Center PT.Toba Pulp Lestari, Tbk. 2002. Handbook

Effluent.

Training and Development Center PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. 2003. Buku

Panduan Pelatihan Operator Profesional Muda IPAL.

Training and Development Center PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. 2005. Digester,

Washing and Screening, Bleaching, Pulp Machine.

Vogel. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisa Kuantitatif Anorganik. Edisi