Analisa Kandungan Amonia Dari Limbah Cair Inlet Dan Outlet Dari Beberapa Industri Kelapa Sawit

(1)

Wira Susi Sihaloho : Analisa Kandungan Amonia Dari Limbah Cair Inlet Dan Outlet Dari Beberapa Industri Kelapa Sawit, 2009.

ANALISA KANDUNGAN AMONIA DARI LIMBAH CAIR INLET

DAN OUTLET DARI BEBERAPA INDUSTRI KELAPA SAWIT

KARYA ILMIAH

WIRA SUSI SIHALOHO

062401065

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA ANALIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ANALISA KANDUNGAN AMONIA DARI LIMBAH CAIR INLET DAN OUTLET DARI BEBERAPA INDUSTRI KELAPA SAWIT

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

WIRA SUSI SIHALOHO 062401065

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISA KANDUNGAN AMONIA DARI LIMBAH CAIR INLET DAN OUTLET DARI BEBERAPA

INDUSTRI LIMBAH KELAPA SAWIT

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : WIRA SUSI SIHALOHO

Nomor Induk Mahasiswa : 062401065

Program Studi : DIPLOMA (D3) KIMIA ANALIS

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Mei 2009

Diketahui

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua, Dosen Pembimbing

(4)

PERNYATAAN

ANALISA KANDUNGAN AMONIA DARI LIMBAH CAIR INLET DAN OUTLET LIMBAH KELAPA SAWIT

KARYA ILMIAH

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

Medan, Mei 2009

(5)

ABSTRAK

(6)

THE ANALYSIS OF AMONIA CONCENTRATION FROM WASTING LIQUOR INLET AND OUTLET FROM MANY OIL PALM INDUSTRY

ABSTRACT

Has been done the contant analysis liquid wasting inlet and outlet from many industry oil palm to know as long as effectiveness waste processing and what is the concentration amonia of outlet waste had appropriated with the standard had been decide by Minister of Emviroment Kep-51/MENLH/10/1995. The analysis of amonia concentration done according to spektrofotometer and with used Nessler method.

From this analysis was gotten various inlet consentration namely 0,1748 ppm; 6,3717 ppm; 37,278 ppm; 93,536 ppm, and the outlet consentration namely 0,0385 ppm; 0,339 ppm; 15,738 ppm; 78,512 ppm, so did the concentration variously.

(7)

Wira Susi Sihaloho : Analisa Kandungan Amonia Dari Limbah Cair Inlet Dan Outlet Dari Beberapa Industri Kelapa Sawit,

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum ... 4

2.2. limbah Cair ... 4

2.3. Limbah Industri... 6

2.3.1. Karakteristik Air Limbah ... 8

2.4. Limbah Cair Industri Kelapa Sawit ... 11

2.4.1. Sumber Limbah Cair Kelapa Sawit ... 13

2.4.1.Karakteristik Limbah Industri Kelapa Sawit ... 14

2.4.2.Penanganan Limbah Cair Kelapa Sawit ... 15

2.5. Nitrogen ... 17

2.6. Amonia ... 19

2.6.1. Metoda dan Gangguan ... 20

2.6.2. Prinsip Metoda Nessler ... 21

2.6.3. Gangguan ... 21

2.6.4. Penyimpanan dan Pengawetan Contoh ... 22

BAB 3 : ANALISA KANDUNGAN AMONIA 3.1. Alat-alat yang digunakan... 23

3.2. Bahan-bahan ... 24

3.3. Prosedur Percobaan ... 24

3.3.1. Penentuan Amonia ... 24

3.3.1.1. Pembuatan Reagen ... 24

(8)

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Percobaan ... 29 4.2. Perhitungan ... 30 4.3. Pembahasan ... 32 BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ... 33 5.2. Saran ... 33 DAFTAR PUSTAKA

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Karakteristik limbah cair dari kegiatan industri kelapa sawit ... 12

Tabel 2. Karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit ... 14

pada kapasitas olahan 30 ton /jam dan waktu operasi 20 jam/hari. Tabel 3. Data Standard Amonia ... 29

Tabel 4. Data Sampel Limbah Cair Inlet Dan Outlet Kelapa Sawit ... 29

Tabel 5. Penentuan Persamaan Garis Regresi ... 30

(10)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Permasalahan lingkungan hidup akan terus muncul secara serius diberbagai pelosok bumi sepanjang penduduk bumi tidak segera memikirkan dan mengusahakan keselamatan dan keseimbangan lingkungan. Demikian juga di Indonesia, permasalahan lingkungan hidup seolah-olah seperti dibiarkan menggelembung sejalan dengan intensitas pertumbuhan industri, walaupun Industrialisasi itu sendiri sedang menjadi prioritas dalam pembangunan. Tidak kecil jumlah korban ataupun kerugian yang justru terpaksa ditanggung oleh masyarakat luas tanpa ada konpensasi yang sebanding dari pihak industri.1

Masalah lingkungan hidup tersebut adalah adanya limbah hasil buangan industri dalam jumlah yang besar. Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdapak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.3

(11)

setengah ton limbah cair pabrik kelapa sawit. Limbah cair tersebut berasal dari proses perebusan, klarifikasi, dan hidrosiklon. Limbah cair industri kelapa sawit mengandung bahan organik yang tinggi sehingga potensial mencemari air tanah dan badan air, dan apabila limbah tidak diolah terlebih dahulu maka akan mencemari badan air dan lingkungan sekitar.

Karakteristik nitrogen yang terukur pada pengolahan limbah cair kelapa sawit adalah amonia dengan baku mutu maksimal 20 mg/l atau beban pencemaran 0,12 kg/ton, sedangkan baku mutu nitrogen total limbah cair kelapa sawit adalah 50 mg/liter, yang terdiri dari jumlah nitrogen organik, amonia total, NO3, dan NO2.6

Pada penentuan amonia limbah cair kelapa sawit yaitu menggunakan metode nessler dengan terlebih dahulu melakukan destilasi pada sampel Inlet (Limbah buangan pertama dalam kolam pengolahan) dan outlet (limbah olahan kedua yang akan dibuang kebadan sungai), dimana inlet lebih pekat dari outlet, metoda ini adalah metode sederhana tetapi yang diperoleh cukup akurat yaitu hanya dengan penambahan reagent nessler kemudian dilanjutkan pengukurannya dengan menggunakan spektrofotometer untuk menentukan konsentrasinya.

1.2. Permasalahan

(12)

1.3. Pembatasan Masalah

Dalam karya ilmiah ini penulis membatasi masalah analisa hanya pada parameter amonia yang terkandung pada limbah inlet dan outlet dibeberapa pabrik kelapa sawit dengan menggunakan metode Nessler dan melakukan destilasi pada sampel terlebih dahulu sebelum dianalisa.

1.4. Tujuan

Tujuan dari penentuan kadar amonia pada industri kelapa sawit adalah untuk mengetahui kadar amonia pada limbah cair kelapa sawit baik inlet maupun outlet apakah telah sesuai dengan kadar baku mutu menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup kep-51/MENLH/10/1995 sehingga dalam pembuangan limbah pada badan sungai tidak mencemari lingkungan sekitar.

1.5. Manfaat

(13)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Umum

Air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya, dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.

Air limbah berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah tangga dan air limbah industri. Secara umum didalam limbah rumah tangga tidak terkandung zat-zat berbahaya, sedangkan didalam limbah industri harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya dan yang tidak.

Untuk yang mengandung zat-zat yang berbahaya harus dilakukan penanganan khusus tahap awal sehingga kandungannya bisa di minimalis terlebih dahulu sebelum dialirkan ke sewage plant, karena zat-zat berbahaya itu bisa mematikan fungsi mikro organisme yang berfungsi menguraikan senyawa-senyawa didalam air limbah. Sebagian besar zat-zat berbahaya bahkan kalau dialirkan ke sawage plant hanya melewatinya tanpa terjadi perubahan yang berarti, misalnya logam berat. Penanganan limbah industri tahap awal ini biasanya dilakukan secara kimiawi dengan penambahan zat-zat kimia yang bisa mengeliminasi zat-zat yang berbahaya.1

(14)

Limbah cair merupakan gabungan atau campuran dari air dan bahan-bahan pencemar yang terbawa oleh air, baik dalam keadaan terlarut maupun tersuspensi yang terbuang dari sumber domestik (perkantoran, perumahan, dan perdagangan), sumber industri, dan pada saat tertentu tercampur dengan air tanah, air permukaan, atau air hujan.

Limbah cair bersumber dari aktivitas manusia (human sources) dan aktivitas alam (natural sources).

Aktivitas Manusia

Aktivitas manusia yang menghasilkan limbah cair sangat beragam, sesuai dengan jenis kebutuhan hidup manusia yang sangat beragam pula. Beberapa jenis aktivitas manusia menghasilkan limbah cair diantaranya adalah aktivitas dalam bidang rumah tangga, perkantoran, perdagangan, perindustrian, pertanian, dan pelayanan jasa.

a. Aktivitas bidang rumah tangga yaitu sangat banyak yang menghasilkan limbah cair, antara lain mencuci pakaian, mandi, mencuci alat makan/ minum, memasak makanan dan minuman, mandi, mengepel lantai, mencuci kendaraan, penggunaan toilet, dan sebagainya.

(15)

aktivitas kantin yang menyediakan makanandan minuman bagi pegawai, aktivitas penggunaan toilet, aktivitas pencucian peralatan, dan sebagainya.

c. Aktivitas bidang perdagangan yaitu aktivitas dalam perdagangan mempunyai variasi yang sangat luas. Variasi itu ditinjau dari berbagai aspek, yaitu jenis komoditas yang diperdagangkan, lingkup wilayah pemasaran, terpusat atau tersebar diberbagai lokasi, kemampuan permodalan, bentuk badan/organisasi, jenis kegiatan, pengelompokan lokasi pelaksanaan kegiatan, dan sebagainya.

d. Aktivitas bidang perindustrian yaitu aktivitas perindustrian juga bervariasi. Variasi kegiatan bidang perindustrian dipengaruhi antara lain oleh faktor jenis bahan baku yang diolah/diproses, jenis barang atau bahan jadi yang dihasilkan, kapasitas produksi, teknik/jenis proses produksi yang diterapkan, kemampuan modal, jumlah karyawan, serta kebijakan manajemen industri. Salah satu contohnya yaitu industri minyak kelapa sawit komponen limbah cairnya yaitu limbah cair dari kegiatan sterilisasi, penjernihan, dan hidrosiklon. Air cuci dari kegiatan pemerasan minyak, pemisahan biji/serat, dan pencucian daging dalam.

Aktivitas Alam

(16)

2.3. Limbah Industri

Limbah industri adalah air kotor buangan industri-industri, limbah industri dapat berupa limbah padat, limbah cair dan gas, limbah padat tergantung dari jenis bahan baku dan produk dari suatu industri berasal dari sisa-sisa produksi yang dapat diatasi di dalam pabrik, atau bahkan dapat dimanfaatkan untuk hal lain. Limbah gas yang dikeluarkan oleh industri juga tergantung jenis bahan baku yang digunakan dan diproduksi.

Kualitas air limbah ini sangat bergantung pada tipe, macam aktivitas dan besar kecilnya industri. Pada umumnya air limbah industri ini berasal dari :

a. Air limbah berasal dari proses produksi.

Banyaknya limbah dan kualitas air limbah ini bergantung pada jenis produksi yang dihasilkan pabrik. Biasanya banyak mengandung senyawa-senyawa organik terlarut,

zat warna, kadang-kadang mikroba (bagi pabrik yang menggunakan proses mikrobiologi, mineral, dan lain-lain).

b. Air pencuci alat-alat, mesin, wadah dan lain. Air ini biasanya banyak mengandung detergen, antiseptik dan materi terdispersi, serta kadang-kadang mengandung sedikit produk yang dihasilkan pabrik tersebut.

c. Air yang berasal dari pemanas atau pendingin. Air limbah ini dikenal dengan istilah pencemaran termik, karena air limbah ini mempunyai suhu yang tinggi.

(17)

e. Air yang berasal dari kamar mandi, WC yang disediakan di dalam pabrik yang jumlahnya dapat dikatakan sedikit.

f. Air limbah domestik maupun industri banyak mengandung senyawa organik yang dapat digunakan oleh beberapa organisme terutama mikroorganisme yang terdapat di lingkungan.

Organisme tersebut memetabolisme senyawa organik tadi lewat reaksi oksidasi dengan menggunakan oksigen yang terlarut dalam air. Oleh karena oksigen mempunyai kelarutan relatif kecil, akan dengan cepat terkonsumen yang akhirnya menyebabkan air kekurangan oksigen dan lingkungan menjadi anaerobik. Begitu terjadi defisit oksigen, maka beberapa organisme yang hidupnya menggunakan oksigen seperti ikan dan bakteri aerobik akan mati. Di samping itu ada beberapa senyawa organik atau hasil dari degradasinya yang bersifat toksik untuk kehidupan fauna maupun flora yang hidup dalam badan air.

Senyawa organik yang mengandung N, terutama N amonikal bersifat dapat memodifikasi keseimbangan ekologi, yang diantaranya adalah hilangnya beberapa spesies ikan akibat keracunan amonia. Perlu ditambahkan bahwa sifat toksik beberapa senyawa tergantung dari beberapa faktor yaitu konsentrasi, suhu, adanya senyawa lain dan daya tahan dari mikroorganisme.3

2.3.1. Karakteristik Air Limbah

Keadaan air dalam keadaan normal dinyatakan sebagai H2O, air dialam selalu

(18)

mg/l (air laut). Air kotor mengandung rata-rata 1000 mg/l padatan dalam bentuk larutan maupun suspensi dan dengan demikian 99,9% lagi adalah kebanyakan air. Untuk mendapatkan gabaran mengenai kualitas air limbah lebih mendetail, sebaliknya kita melakukan anlisa terhadap air tersebut melalui analisis secara fisik, kimia, dan biologi. a. Karakteristik Fisika

Perubahan warna, bau, dan rasa yaitu air normal tidak berwarna, sehingga tampak bersih, bening, dan jernih. Bila kondisi air warnanya berubah, maka hal tersebut terjadi indikasi bahwa air telah tercemar. Akan tetapi, tidak semua air yang bening dan jernih dapat dipastikan tidak tercemar, karena banyak zat-zat beracun tidak mengakibatkan perubahan warna.4

Timbulnya bau pada air lingkungan merupakan indikasi kuat bahwa air telah tercemar. Bau dapat meunjukkan apakah suatu air limbah masih baru atau telah membusuk, banyak bau yang tidak sedap disebabkan karena adanya campuran dari nitrogen, sulfur, fosfor dan juga berasal dari pada pembusukan protein dan bahan-bahan lain organik yang terdapat di air limbah, suatu konsentrasi dari kira-kira 0,037 mg/amonia dapat menimbulkan bau amonia yang sedikit menyengat.5

Rasa dapat diukur secara organoleptis. Rasa disebabkan oleh adanya senyawa lain yang terkandung dalam air seperti NH3, H2S, senyawa fenol, di ukur secara

kuantitatif karena hasilnya terlalu subjektif.

(19)

Analisa air limbah berurusan dengan lima kelompok nitrogen yang berbeda-beda. Amonia bebas, amonia albuminoida, nitrogen organik, nitrit dan nitrat. Hubungan yang timbul diantara berbagai bentuk campuran nitrogen dan perubahan-perubahan yang terjadi dialam ada umumnya digambarkan dengan diagram “ siklus nitrogen” yang terkenal. Di dalam air limbah kebanyakan dari nitrogen itu pada dasarnya terdapat dalam bentuk organik atau nitrogen protein dan amonia.

Amoniak Bebas

Amonia ini disebut juga nitrogen amonia, dihasilkan dari pembusukan secara bakterial zat-zat organik. Air limbah yang masuh segar secara relatif berkadar amoniak bebas rendah dan berkadar nitrogen organik tinggi.

Amoniak Albuminoida

Amoniak albuminoida dianggap sebagai suatu ukuran bagi nitrogen organik yang mudah membusuk dan terdapat dalam air limbah. Ia hanya mewakili sebagian dari pada seluruh nitrogen pada zat mana amonikal albuminoida itu mempunyai hubungan-hubungan yang dapat berlain-lainan dalam air limbah yang kasar, amoniak albuminoida itu pada umumnya berjumlah kira-kira setengah daripada seluruh jumlah nitrogen organik.

Nitrogen Organik

(20)

dalam bentuk protein-protein yang diakibatkan oleh degradasi. Nitrogen menjadi amoniak dalam pembususkan anaerobik sedangkan nitrit dan nitrat dalam pembususkan aerobik.

Nitrit

Penilaian terhadap nitrit menunjukkan jumlah zat nitrogen yang hanya sebagian saja mengalami oksidasi. Dengan demikian nitrit merupakan suatu tingkatan peralihan dalam proses perubahan zat organik kedalam bentuk bentuk yang tetap. Nitrit dapat berubah menjadi amonia dan dapat dioksidasikan menjadi nitrat.

Nitrat

Nitrat mewakili produk akhir dan pengoksidasian zat yang bersifat nitrogen. Jadi jumlah nitrat menunjukkan lajunya pembenahan menuju oksidasi lengkap dan kemantapan. Penentuan nitrogen nitrat sangat penting dalam kaitannya dengan pembenahan air limbah, Air limbah yang dibenahi secara efisien memperlihatkan kadar nitrat yang tinggi. Adanya nitrat yang tersaring dari selokan-selokan limbah merupakan manfaat yang besar bagi aliran-aliran air penampung oleh karena apabila oksigen dalam bentuk larutan oksigen telah menguap habis, sehingga mencegah terjadinya kondidi-kondisi anaerobik dan bau busuk.5

2.4. Limbah Cair Industri kelapa sawit

(21)

berasal dari pengembunan uap air. Limbah gas dihasilkan dari penguraian bahan organik yang terkandung dala buangan cair dan gas dari hasil pembakaran bahan bakar pada ketel uap boiler dan incinerator. Sebagian limbah padat di bakar pada incenerator yang menghasilkan panas, dimanfaatkan sebagai energi pembangkit uap, abu yang dihasilkan dijadikan pupuk dan dicampur dengan buangan cair di dalam kolam

.

Tabel 1. Karakteristik limbah cair dari kegiatan industri kelapa sawit.

Parameter

Selain itu limbah cair industri kelapa sawit memiliki kadar air 95%, 4,5% padatan dalam bentuk terlarut/tersuspensi, 0,5-1% sisa minyak dan lemak emulsi. Asam terjadi pelepasan asam lemak. Terjadi pelepasanasam lemak selama proses. Limbah cair industri kelapa saeit juga memiliki temperatur yang tinggi 60-80 Co

(22)

Kapasitas air buangan menurut pusat penelitian kelapa sawit volume air berkisar 1-1,3 m3 ton tandan buah segar atau 2-3 ton air buangan/ton minyak. Dalam produksi industri memproses 30 ton tandan buah segar /jam sehingga kapasitas air buangan operasional maksimal 20 /jam /hari menghasilkan limbah cair 600-700m3 hari.6

2.4.1. Sumber Limbah Cair Kelapa Sawit

Tahap sterilisasi (15% jumlah limbah cair) dan penjernihan (75% jumlah limbah cair) adalah sumber utama air limbah. Hidrolikon yang dipakai untuk memisahkan daging dari kulit keras (batok) juga merupakan sumber utama air limbah (10% jumlah limbah cair). Pensterilisasi tandan buah menghasilkan kondensat kukus dan air cuci. Air cuci juga dihasilkan oleh pemerasan minyak, pemisahan biji atau serat dan tahap pencucian daging dalam. Air panas dipakai untuk mencuci ayakan getar sebelum tangki penjernih minyak. Air yang dipisahkan dari minyak dan dari lumpur tangki penjernih merupakan sumber utama minyak, padatan tersuspensi dan bahan organik lain. Kondensat kukus berasal dari pensterilan, pengeringan minyak, pemisahan biji dan pengeringan daging dalam. Pemisahan buah dari tandan dan proses pemasakan seharusnya tidak menghasilkan air limbah. Limbah cair kilang minyak sawit adalah limbah berkekuatan tinggi dengan ciri-ciri berikut :

(23)

3. TSS 25.000 mg/l

4. Minyak dan lemak 7.000 mg/l 5. Amonia N 30 mg/l

6. N total 750 mg/l

Banyaknya air yang dipakai bervariasi. Kilang yang efisien menggunakan air 2m3 ton hasil minyak, sedangkan kilang yang boros menghabiskan berlipat ganda.1

2.4.2. Karakteristik Limbah Industri Kelapa Sawit

Karakteristik limbah industri kelapa sawit merupakan hasil dari pengolahan kelapa sawit menjadi minyak. Limbah padat dalam pengolahan kelapa sawit dan lumpur yang tidak tertangani menyebabkan bau busuk, tempat bersarangnya lalat dan potensial menghasilkan air lindian (leachate) . Sedangkan limbah cair industri kelapa sawit mengandung bahan organik yang tiggi sehingga potensial mencemari air tanah dan badan air.

Apabila limbah tidak diolah terlebih dahulu maka akan mencemari badan sungai dan lingkungan. Bahan-bahan padatan akan mengendap disungai dan menutupi sinar matahari untuk masuk hingga kedasar sungai, sehingga akan membunuh tumbuhan dan hewan air. Selain itu juga menyebabkan kapasitas tampung badan air berkurang karena adanya endapan dari limbah minyak kelapa sawit.6

Tabel 2. Karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit pada kapasitas olahan 30

(24)

Parameter Satuan Jumlah

BOD5 mg/l 20.000-30.000

COD mg/l 35.000-45.000

Padatan

terlarut mg/l 28

Padatan total mg/l 48

Nitrogen total mg/l 105

Fosfat mg/l 216

Minyak/lemak mg/l 1.500-2.000

pH mg/l 4

2.4.3. Penanganan Limbah Cair Kelapa sawit

Penanganan limbah cair secara umum dapat dikelompokkan menjadi enam bagian antara lain : penanganan pendahuluan (pretreatment), penanganan pertama (primary treatment), penanganan kedua (secondary treatment), penanganan ketiga (tertiary treatment), pembunuhan kuman (desinfaction), dan pembuangan lanjutan (ultimate disposal). Penanganan buangan cair tidak harus melalui tahap-tahap seperti diatas, tetapi sesuai dengan kebutuhan.

(25)

Penanganan lanjutan dilakukan untuk menangani umpur yang dihasilkan ada penanganan sebelumya.

Limbah lumpur aktif maupun limbah organik lainnya dapat ditangani dengan proses pencernaan aerobik. Beberapa keuntungan proses pencernaan aerobik antara lain hasil pencernaan aerobik tidak berbau, bersifat seperti humus, dan mudah dikeringkan. Selain itu, pencernaan aerobik lebih mudah dilakukan dan biayanya lebih murah dari pada pencernaan aerobik.

a. Penanganan secara aerobik

Penanganan secara aerobik terutama digunakan pada pengolahan air buangan tahap kedua. Tujuan pengolahan air buangan secara biologis adalah mengurangi jumlah kandungan bahan padat yang tersuspensi dan mengubahnya menjadi bentuk padatan yang dapat diendapkan oleh flokulasi mikroorganisme. Jumlah bahan padat terlarut akan dikurangi dengan meminimalkan persentase bahan padat yang tersuspensi

Biodegradasi merupakan suatu aktivitas mikroorganisme dalam menguraikan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana.

Dengan tersedianya oksigen, oksidasi biologis secara aerobik mempunyai peranan penting, karena bahan organik akan disintesis menjadi sel-sel baru dan sebagian lagi akan dikonversi menjadi produk akhir (CO2, H2O, NH3) yang stabil. Reaksi kimia dalam

suasana aerobik akan berlangsung lebih cepat dibandigkan dalam suasana anaerobik. Bakteri autotrof aerobik akan mengubah amonia menjadi nitrat yang disebut proses nitrifikasi. Reaksi ini terdiri dari dua tahap berikut:

(26)

2NO2 + O2 → 2NO3

Reaksi keseluruhan :

NH4 + 2O2 → NO3 + 2H +H2O

Penghilangan amonia dari limbah cair bersifat sangat penting, karena amonia bersifat racun bagi biota akuatik. Proses reaksi ini membutuhkan pemasokan oksigen yang cukup besar.

b.Penanganan secara anaerobik

Penanganan limbah cair kelapa sawit secara anaerobik akan mengurangi beban lingkungan dan akan meghasilkan berbagai gas diantaranya metana, karbondioksida, dan hidrogen sulfida. Reaksi oksidasi reduksi pembentukan metana secara lengkap dan besarnya energi yag dihasilkan dapat dituliskan sebagai berikut :

1. CH3CH2OH + H2O → CH3COO + H + 2H2 1,42

2. 2H2 + 21 CO2 → 21 CH4 + H2O -15,63

3. CH3COO + H → CH4 + CO2 -6,77

CH3CH2OH →3 2CH4 + 21 CO2 -20,98

Proses anaerobik layak diterapkan untuk industri limbah cair dengan konsentrasi COD lebih dari 3.000 mg/l. Hal yang perlu diperhatikan adalah terdapatnya hidrokarbon halogenasi, sianida, dan berbagai logam berat yang dapat meracuni campuran mikroorganisme perombak limbah sehingga konsentrasinya harus beada dibawah level

(27)

Nitrogen N dapat ditemui disetiap badan air dalam bermacam-macam bentuk. Bentuk unsur tersebut tergantung dari tingkat oksidasinya, antara lain sebagai berikut:

-3 0 -3 +5 NH3 –N2 –NO2− -NO3−

Biasanya senyawa-senyawa nitrogen tersebut adalah senyawa terlarut.

Nitrogen netral berada sebagai gas N2 yang merupakan hasil suatu reaksi yang sulit

untuk bereaksi lagi, N2 lenyap dari larutan sebagai gelembung gas, karena kadar

kejenuhannya amat rendah.8

Nitrogen sebagai salah satu nutrien terdapat dalam protein. Protein merupakan komposisi utama plankton, dasar semua jaringan makanan yang bertalian dengan air. Dalam plankton terdapat 50% protein atau 7-10% nitrogen.

Daur nitrogen sebagai nutrien sangat kompleks.

Nitrogen 1 di udara

Nitrit

2 3 4 5 6

Nitrat Amonia

7 8 9

(28)

Ada tiga tandon (gudang) nitrogen dialam. Pertama ialah udara, kedua senyawa anorganik (nitrat, nitrit, amoniak), dan ketiga ialah senyawa organik (protein, urean, dan asam urik). Nitrogen terbanyak ada diudara, 78% volume udara adalah nitrogen.9

Pada limbah yang belum diolah, nitrogen dijumpai dalam bentuk nitrogen organik dan komponen ammonium. Nitrogen organik tersebut akan diubah oleh aktivitas mikroba menjadi ion ammonium. Bila kondisi lingkungan mendukung maka mikroba nitrifikasi akan mampu mengoksidasi amonia. Mikroba tersebut bersifat autotropik yaitu mendapatkan energinya melalui proses oksidasi dari ion amonium atau nitrit yang tersedia. Reaksinya adalah sebagai berikut :

NH4++ 1,502 bakteri → 2H +NO2 +H2O

− +

Reaksi ini membutuhkan 3,43 g molekul oksigen untuk setiap gram molekul amonia yang akan teroksidasi menjadi nitrit.10

2.6. Amonia

Amonia (NH3) dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air. Ion ammonium

adalah bentuk transisi dari amonia, amonia banyak digunakan dalam produksi urea, industri bahan kimia, serta industri bubur kertas. Kadar amoniak pada perairan biasanya kurang dari 0,1 mg/l (Mc Neely et al., 1979). Kadar amonia bebas yang tidak terionisasi (NH3) pada perairan tawar sebaiknya tidak lebih dari 0,02 mg/ l. Jika kadar amonia bebas

(29)

Amonia pada suatu perairan berasal dari urin dan feses yang dihasilkan oleh ikan. Kandungan amonia ada dalam jumlah yang relatif kecil jika didalam perairan kandungann oksigen terlalu tinggi. Sehingga kandungan amonia dalam perairan bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman. Pada dasar perairan kemungkinan terdapat amonia dalam jumlah yang lebih banyak dibanding perairan dibagian atasnya karena oksigen terlarut pada bagian dasar relatif lebih kecil.

Konsentrasi amonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan kematian ikan yang terdapat pada perairan tersebut. Toksisitas amonia dipengaruhi oeh pH yang ditunjukkan dengan kondisi pH rendah akan bersifat racun jika jumah amonia banyak, sedangkan dengan kondisi pH tinggi hanya dengan jumlah amonia yang sedikit akan bersifat racun.

Sumber amonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri, dan domestik. Amonia yang terdapat dalam mineral masuk kebadan air melalui erosi tanah. Di perairan alami, pada suhu dan tekanan normal amonia berada dalam bentuk gas dan membentuk kesetimbangan dengan gas amonia. Kesetimbangan antara gas amonia dangan ammonium ditunjukkan dalam persamaan reaksi :

NH3 + H2O → NH4+ + OH−

Amonia yang terukur di perairan berupa amonia total (NH3 dan NH4+ ). Amonia bebas

tidak dapat terionisasi, sedangkan ammonium (NH4+) dapat terionisasi.

Amonia bebas (NH3) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap organisme

(30)

penurunan kadar oksigen terlarut. pH, dan suhu. Avertebrata air lebih toleran terhadap toksisitas amonia daripada ikan.11

2.6.1. Metoda dan Gangguan

Dua faktor yan penting diperhatikan dalm pemilihan metoda analisa ialah konsentrasi dan gangguan-gangguan. Pada umumnya penetapan amonim secara langsung hanya dibatasi untuk air minum, air permukaan yang bersih dan air buangan yang kalitasnya baik. Sedangkan bila diperlukan ketelitian yang tinggi maka perlu dilakuakn destilasi pendahuluan. Ada 2 macam cara kolorimetri yang dapat digunakan penetapan ammonium :

1. Metoda Nessler 2. Metoda Phenate

Metoda Nessler sensitif sampai 20µg / NH3 dan dapat digunakan sampai konsentarasi 5

mg/liter kekeruhan, warna, dan zat-zat yang mengendap oleh hidroksida seperti Mg dan Ca akan mengganggu pemeriksaan.

Prinsip Metoda Nessler

Pereaksi Nessler (K2HgI4) bila bereaksi dengan ammonium dalam larutan basa

akan membentuk dispersi koloid yang berwarna kuning coklat. Intensitasnya dari warna yang terjadi dari perbandingan lurus dengan konsentrasi ammonium yang

ada dalam contoh. Reaksinya :

I Hg

(31)

Hg NH2

Koloid kuning coklat

Reaksi menghasilkan larutan berwarna kuning coklat yang mengikuti hukum Lambert-beer. Intensitas warna yang ada dalam sampel, yang kemudian ditentukan secara spektrofotometris.12

2.6.3. Gangguan

Zat-zat yang dapat mengganggu penetapan ammonium adalah sisa klorin, kekeruhan, warna, alkaliniti, glisine, asam glutamat, sianat, dan beberapa senyawa organik seperti keton, aldehida, dan zat yang dapat mengendap oleh hidroksida.

Dengan destilasi sample, gangguan warna dan kekeruhan akan hilang, sedangkan kation yang dapat menimbulkan kekeruhan diendapkan dengan pH tinggi.

2.6.4. Penyimpanan Dan Pengawetan Contoh

Sebaiknya contoh yang akan ditetapkan kadar ammoniumnya adalah contoh yang masih segar. Bila diperlukan penyimpanan ke dalam 1 liter air ditambahkan 0,8 ml H2SO4 pekat dan simpan pada temperatur 4 Co . Sebelum di analisa contoh ditambahkan

(32)

BAB 3

ANALISA KANDUNGAN AMONIA

(33)

3.1. Alat-alat yang digunakan

1. Spektrofotometer UV-Visible 2. Alat destilasi

3. Pipet volume 100 ml 4. Pipet volume 50 ml

6. Pipet ukur

5. Erlenmeyer 250 ml 6. Kuvet

7. Botol reaksi 8. Timbangan 9. Labu takar 1 liter 10. Labu alas 1 liter 11. Beaker glass 12. pH meter

3.2. Bahan-bahan

1. Larutan Nessler 2. Akuades

(34)

4. Larutan Penyangga Borat 5. NaOH 6N

3.3. Prosedur Percobaan

3.3.1. Penentuan Amonia

3.3.1.1. Pembuatan Reagen

1. Pembuatan Larutan Nessler

a. Ditimbang kristal NaOH sebanyak 16,0062g dengan menggunakan neraca analitik b. Dilarutkan NaOH tersebut kedalam akuabides sampai larut

c. Dimasukkan dalam labu takar 100 ml dengan menggunakan corong d. Dilarutkan KI 7 g dalam akuabides

e. Dilarutkan HgI2 10 g dalam akuabides

f. Dicampurkan KI dalam larutan HgI2 yang telah larut

g. Dicampur kedua campuran tadi hingga larut

h. Dimasukkan campuran KI dan HgI2 ke dalam larutan NaOH dalam labu takar

100 ml

i. Ditambah akuabides hingga batas tanda j. Dihomogenkan

k. Dimasukkan ke dalam botol berwarna gelap 2. Pembuatan Asam Borat 2%

a. Ditimbang kristal asam borat sebanyak 2 g dengan menggunakan neraca analitik b. Dimasukkan dalam labu takar 100 ml dengan menggunakan corong

(35)

d. Dihomogenkan

e. Dimasukkan kedalam botol berwarna gelap 3. Pembuatan Larutan Penyangga Borat

a. Ditimbang kristal Na2B2O7 sebanyak 5 g dengan menggunakan neraca analitik

b. Dimasukkan dalam labu takar 1 liter dengan menggunakan corong c. Ditambah larutan NaOH 0,1N sebanyak 88 ml

d. Ditambah akuades hingga batas tanda e. Dihomogenkan

f. Dimasukkan kedalam botol berwarna gelap 4. Pembuatan larutan NaOH 6N

a. Ditimbang kristal NaOH 6N sebanyak 240 g dengan menggunakan neraca analitik b. Dimasukkan kedalam labu takar 1 liter dengan menggunakan corong

c. Ditasmbahkan akuades hingga batas tanda d. Dihomogenkan

e. Dimasukkan kedalam botol berwarna gelap

3.3.1.2. Prosedur Percobaan

a. Pembuatan Larutan Standard Amonia

(36)

a. Standard NH4Cl ditimbang sebanyak 0,9548 g dalam labu takar 250 ml

kemudian diencerkan dengan akuades sampai garis tanda, dihomogenkan. 2. Pembuatan Larutan Standard 50 ppm

a. Pembuatan larutan standard 50 ppm dalam labu takar 100 mldari larutan induk 1000 ppm.

Dipipet 5 ml larutan induk amoniak dimasukkan kedalam labu takar100 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda, dihomogenkan.

3. Pembuatan Larutan Seri Standard

a. Pembuatan larutan seri standard 20 ppm dalam labu takar 100 ml dari larutan standard 50 ppm

Dipipet 40 ml larutan standard 50 ppm, dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda, dihomogenkan.

b. Pembuatan larutan seri standard 10 ppm dalam labu takar 100 ml dari larutan standard 20 ppm.

Dipipet 50 ml larutan seri standard 20 ppm, dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda, dihomogenkan.

c. Pembuatan larutan seri standard 5 ppm dalam labu takar 100 ml dari larutan standard 10 ppm.

(37)

b.Preparasi Sampel

a. Dimasukkan 300 ml sampel kedalam labu alas 1 liter

b. Ditambahkan 25 ml larutan penyangga Borat serta beberapa butir batu didih kedalam labu alas

c. Ditepatkan pH menjadi 9,5 dengan penambahan Larutan NaOH 6 N, menggunakan alat pH meter

d. Dihidupkan alat penyulingan dan atur kecepatan penyulingan 6-10 ml/menit e. Ditampung air sulingan kedalam labu erlemenyer 250 ml yang telah diisi 30 ml

larutan H3BO3 sebanyak 120 ml atau sampai dengan mengandung amonia yang

dapat diketahui dengan kertas lakmus

f. Diencerkan menjadi 300 ml dengan penambahan air suling g. Benda siap uji.

c. Prosedur Analisa

a. Dioptimalkan alat spektrofotometer sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengujian kadar amonia

b. Diukur 50 ml larutan baku (standard) dan dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 100 ml

(38)

d. Dimasukan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, dibaca dan dicatat hasilnya

d. Penentuan Kadar Amonia

a. Dipipet 50 ml masing-masing sampel ke dalam erlenmeyer 250 ml

b. Ditambahkan 1 ml larutan nessler ke dalam masing-masing erlenmeyer yang telah berisi sampel

c. Didiamkan selama ± 10 menit

d. Dimasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, diukur kadar Amonia sampel pada spektrofotometer UV-VIS pada panjang

(39)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Percobaan

Pada analisa kandungan amonia sampel limbah cair inlet dan outlet kelapa sawit yang diambil dibulan Pebruari pada tanggal 25, 26, dan 27. Analisa yang dilakukan berdasarkan metode nessler diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 3. Data Standard Amonia

Panjang

Gelombang No Sampel Absorbansi Konsentrasi

425 Amonia A01 0,000 0

425 Amonia A02 0,1744 1

425 Amonia A03 0,7485 5

425 Amonia A04 1,4276 10

425 Amonia A05 2,4878 20

Tabel 4. Data Sampel Limbah Cair Inlet Dan Outlet Kelapa Sawit

NO Sampel

Konsentrasi

ppm Absorbansi 1 Limbah kelapa sawit inlet 0,1748 0,0783

Limbah kelapa sawit outlet 0,0385 0,0613 2 Limbah kelapa sawit inlet 6,3717 0,8671 Limbah kelapa sawit outlet 0,339 0,0992 3 Limbah kelapa sawit inlet 37,278 4,8015 Limbah kelapa sawit outlet 15,738 2,0595 4 Limbah kelapa sawit inlet 93,536 11,9632

Limbah kelapa sawit outlet 78,512 10,0506

(40)

4.2. Perhitungan

Tabel 5. Penentuan Persamaan Garis Regresi

No

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis:

Y = aX + b, dimana A = Slope

B = Intercept

(41)

Dengan mengsubsitusikan harga-harga yang tercantum pada tabel sebelumnya kepada persamaan ini, akan diperoleh :

Slope (a) = 0,127

Maka harga b dapat diperoleh melalui : Y = a X + b

b = Y - a X = 0,967 – (0,127)(7,2) = 0,0561 Maka diperoleh nilai Koefisien koreksi (R) yaitu :

R =

( )( )

Persamaan garis regresi baru dapat diperoleh dengan menggunakan : Y = aX + b,yaitu :

Untuk 1 ppm diperoleh Y baru : (0,127)(1) + 0,0561 = 0,1834 Untuk 5 ppm diperoleh Y baru : (0,127)(5) + 0,0561 = 0,6926 Untuk 10 ppm diperoleh Y baru : (0,127)(10) + 0,0561 = 1,3291 Untuk 20 ppm diperoleh Y baru : (0,127)(20) + 0,0561 = 2,6021

Tabel 6. Data Least Square

No Sampel Absorbansi Konsentrasi (ppm)

Amonia A01 0,000 0

Amonia A02 0,183 1

Amonia A03 0,692 5

(42)

Amonia A05 2,602 20

Efektivitas Pengolahan Kandungan Amonia Pada Limbah Cair Inlet Kelapa Sawit Menjadi Limbah Cair Outlet Kelapa yaitu :

(43)

Analisa kandungan limbah cair inlet dan outlet kelapa sawit yang dilakukan oleh Balai Riset Dan Standardisasi Industri Medan dilakukan dengan metode Nessler dimana menggunakan pereaksi nessler yaitu dengan menambahkan pereaksi nessler pada sampel sebelum dianalisa pada spektorfotometer dan dengn terlebih dahulu melakukan destilasi pada sampel limbah inlet dan outlet kelapa sawit

Dari hasil analisa yang dilakukan diperoleh konsentrasi amonia dari limbah cair inlet berkisar 0,1748 ppm; 6,3717 ppm; 37,278 ppm; 93,536 ppm, dan konsentasi amonia dari limbah cair outlet berkisar 0,06385 ppm; 0,3390 ppm; 15,738 ppm; 78,512 ppm, dimana diperoleh nilai yang sangat tinggi pada limbah inlet dan outlet pada sampel nomor 4 yaitu nilai inletnya berkisar 93,536 ppm setelah dilakukan pengolahan diperoleh konsentasi outlet 78,512 ppm, nilai ini tidak sesuai dengan kadar mutu baku menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Kep-51/MENLH/10/1995 untuk itu, perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut.

Kadar maksimum amonia dalam limbah cair kelapa sawit yang diperbolehkan yaitu 20 mg/l. Jika semakin tinggi kandungan amonia dalam limbah cair inlet dan outlet kelapa sawit maka akan bersifat toksik dan korosif, dimana limbah ini akan dibuang kebadan sungai sehingga dapat berdampak buruk bagi organisme dibadan sungai dan juga bagi pengguna sungai.

(44)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Dari hasil analisa yang dilakukan pada limbah cair inlet dan outlet kelapa sawit diperoleh kandungan amonia yang berbeda-beda dari beberapa industri kelapa sawit berasal dari beberapa kolam pengolahan.

2. Dari keempat sampel yang di analisa terdapat satu sampel yang tidak memenuhi standard baku mutu sesuai dengan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Kep-51/MENLH/10/1995 karena nilai konsentrasi outletnya sebesar 78,512 ppm.

3. Dari Keempat limbah pabrik kelapa sawit yang di analisa diperoleh efektivitas pengolahan kandungan amonia pada limbah cair inlet kelapa sawit menjadi limbah cair outlet kelapa sawit paling baik adalah sampel nomor dua yaitu kandungan amonianya menjadi 5,320% dan nomor 1 yaitu 22,025%.

5.2. Saran

(45)

DAFTAR PUSTAKA

1.

2. Suparmin dan Soeparman. 2002. Pembuangan Tinja & Limbah Cair. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta.

3. Wiryowiagdo. S. 1994. Kursus Analisis Limbah Industri.Proyek Pengembangan Percepatan Perguruan Tinggi Indonesia Luar Jawa. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Depatemen Pendidikan dan Kebudayaan.

4. Sunu. P. 2001. Melindungi Lingkugan Dengan Menerapkan ISO 14001. Penerbit PT Gramedia Widiasarana Indonesia. Jakarta.

5. Mahida. U.N. 1993. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri. Penerbit Manajemen PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.

6.

7. Sa’id Gumbira.E. 1996. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit. Trubus Agriwidya. Jakarta.

8. Alaerts.G. 1987. Metoda Penelitian Air. Penerbit Usaha Nasional. Surabaya. 9. Sastrawijaya.T. 1991. Pencemaran Lingkungan. PT Rineka Cipta. Jakarta. 10. Srikandi. F. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta.

11. Effendi. H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengolahan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Penerbit Kanisius.Yoyakarta.

(46)

(47)