EVALUASI INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT PT PERKEBUNAN NUSANTARA IV PERSERO
(Studi Kasus PKS Kebun PTPN IV Kecamatan Sosa)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
09 0404 044
GUNAWAN SYAHPUTRA
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
PKS Sosa adalah salah satu pabrik kelapa sawit yang dimiliki PTPN IV yang berada pada Kecamatan Sosa, pabrik kelapa sawit ini dibangun pada awal tahun 1985. PKS ini merupakan salah satu sentral perkebunan yang berada pada Kecamatan Sosa dan pada umumnya Sumatera Utara karena memiliki kapasitas olah sebesar 50 ton TBS/jam sehingga memiliki peran penting dalam peningkatan kesejahteraan masyarakat.
Dalam penulisan tugas akhir ini dilakukan dengan metode penulisan deskriptif dan kuantitatif. Proses penyaluran air limbah pada PKS sosa menggunakan sistem penyaluran terpisah sedangkan proses pengolahan limbah cair menggunakan sistem kolam dan aplikasi lahan. Sedangkan data perhitungan yang digunakan dalah data sekunder yang bersumber dari instansi yang berkaitan dengan PKS tersebut serta literatur yang berkaitan dengan studi ini.
Evaluasi berupa perhitungan efektifitas dan efisiensi terhadap peningkatan volume limbah yang dibandingkan dengan dimensi kolam IPAL yang ada pada saat ini, kualitas kandungan air limbah hasil dari produksi minyak kelapa sawit, proses pengolahan serta proses pembuangan dari satu kolam ke kolam selanjutnya yang kemudian dianalisa terhadap parameter – parameter yang ditetapkan sebelum akhirnya limbah cair tersebut dibuang ke sungai.
Dari hasil evaluasi yang diperoleh, untuk kapasitas 660 m3/hari. Diperlukan beberapa unit kolam agar sistem pengolahan limbah dapat berlangsung dengan efektif. Jumlah dari BOD5 dan COD yang tereduksi selama pengolahan mencapai 98
%.
Waktu Penahanan Hidrolis yang terdapat pada masing-masing Kolam limbah adalah: Kolam Deoiling Pond 8 hari, Kolam Primery Anaerobik pond 71 hari, Kolam secondary Anaerobik Pond 37 hari, kolam Fakultatif 34 hari, kolam Algae pond I-III masing-masing kolam 42 hari dan kolam Final pond 9 jam. Dari hasil studi yang dilakukan kualitas BOD5 effluent yakni sebesar 217,821 mg/l dan
COD effluent sebesar 326,729 mg/l sehingga diketahui bahwa BOD5 dan COD pada
limbah PKS Sosa sudah memenuhi standard yang telah ditentukan KEPMENLH.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan ridhonya serta kesehatan dan kesabaran kepada penulis, sehingga penulis
bisa menyelesaikan penulisan tugas akhir ini.
Tugas akhir ini berjudul “EVALUASI INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT PT PERKEBUNAN NUSANTARA IV (Studi Kasus : PKS Kebun PTPN IV Kecamatan Sosa)”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan ribuan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada Ayahanda Alm. Sutan Mulia Hsb, serta Ibunda tersayang Hj.
Deliminta Hrp yang telah membesarkan, mendidik dan membimbing saya serta
selalu memberikan semangat dan dukungan. Mereka jugalah yang menanamkan
kepada penulis akan makna ilmu dan kecintaan terhadap ilmu yang berguna sejak
kecil sampai sekarang. Untaian Doa serta kasih sayang yang mereka berikan menjadi
tambahan semangat serta energi dikala penulis merasakan kejenuhan selama masa
perkuliahan.
Serta tidak lupa pula saya mengucapkan terima kasih kepada abang saya
Syahbana Hsb, Spsi. SE yang selalu memberi masukan kepada saya serta
dukungannya, kakak saya Ummi amani Hsb Amd, Anni Yuspita Hsb, Efrida
Suryanti Hsb, serta abang ipar saya Darwis Nst, Rijal Nst dan Zam-Zam Srg yang
selalu memberi semangat selama perkuliahan, serta terima kasih kepada koponakan
saya Alwi Hanafi Nst, Elda Habiba, Asrul Khoir, Yustika Nst, Amel Amelina,
Rosdiah, Yuni, Amrul , Aisy, Wavi Z, serta Naufal Mulia Siregar. Yang selalu
memberikan Doa, bantuan, dukungan material dan semangat sehingga penulisan
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak mendapatkan bantuan
dari berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan dan bantuan sehingga
penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan, untuk itu penulis mengucapkan terima
kasih dan penghargaan yang setingi-tingginya atas bimbingan dan bantuan yang telah
diberikan kepada penulis. Dalam hal ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada:
1. Bapak Prof. Dr.Ing. Johannes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT. Sebagai Sekretaris Departeman Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Teruna Jaya Msc. Sebagai Koordinator Jurusan Teknik Sumber
daya Air. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Alferido Malik sebagai dosen pembimbing yang telah berjasa
dalam memberikan masukan dan motivasi kepada penulis.
5. Bapak Ir. Makmur Ginting, Msc dan bapak Ivan Indrawan ST, MT selaku
dosen pembanding saya, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap tugas akhir ini.
6. Bapak Dr. Ir Ahmad Perwira Mulia, MSc, Bapak Ir.Teruna Jaya MSc, Bapak
Iskandar Muda, ST, MT sebagai dosen di bidang TSA. Terima Kasih atas
bantuan dan dukungannya selama masa perkuliahan.
7. Bapak/Ibu Staff pengajar serta pegawai Departemen Teknik Sipil, Fakultas
8. Kepada karyawan PTPN IV, khususnya abang Rahmad, bang Herman, Pak
Lubis dan Pak Hutabarat serta karyawan-karyawan yang lainnya yang telah
bersedia membantu saya dalam penelitian di lapangan.
9. Seluruh rekan-rekan stambuk 2009, Fauzan Nst, Alfian Hsb, Lukman Lubis,
M Junaidi, Andi Aziz, Cid Ritongan, Lek feri, Lek Afri,Tero ,Merni, Odoy,
Rian, Idris, Saddam, Adi, dan teman-teman lainnya yang tidak tersebut
namanya, khususnya yang sudah menjadi sarjana, yang telah memberikan
motivasi dan semangat kepada saya sehingga menjadi pemacu dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
10.Terima kasih untuk seorang terkasih Dwi Daniella Natswa Ramadhani yang
selalu memberi saya motivasi dukungan, semangat, serta Doa yang Tulus
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis juga menyadari masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam
penulisan tugas akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan sumbangan
pemikiran dan saran dari pembaca demi kesempurnaan tugas akhir ini.
Yang terkahir sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini
bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Maret 2015
09 0404 044
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 7
2.1.1 Peraturan yang mengatur pengelolaan Lingkungan Pabrik Kelapa Sawit... 9
2.2 Sumber Asal Air Limbah ... 10
2.2.1 Limbah Industri Kelapa Sawit ... 10
2.3 Karakteristik Limbah Cair PKS ... 11
2.3.1 Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa sawit (LCPKS) ... 12
2.3.2 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) ... 13
2.3.3 Pemeliharaan Kolam Limbah ... 14
2.5 Proses Pengolahan Limbah Cair
Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) ... 15
2.6 Sistem Penyaluran Air Limbah ... 19
2.6.1 Sistem Penyaluran Limbah Terpisah ... 19
2.6.2 Sistem Penyaluran Limbah Tercampur ... 20
2.7 Garis Tenaga dan Garis Tekanan Pada Pipa ... 20
2.7.1 Pipa Hubungan Seri... 22
2.7.2 Pipa Dengan Pompa ... 24
2.8 Tinjauan Hidrolika Aliran Dalam Pipa ... 26
2.8.1 Aliran Melalui Pipa ... 26
2.8.2 Kehilangan Tenaga Akibat Gesekan Pipa ... 26
2.8.3 Kehilangan Tenaga Sekunder Dalam Pipa ... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum ... 36
3.2 Sejarah Singkat Kebun Sosa ... 37
3.3 Letak Geografis ... 38
3.4 Kondisi Existing IPAL Kecamatan Sosa ... 39
3.5 Metode Pengumpulan Data ... 46
3.6 Analisa Data ... 47
3.7 Efisiensi Pengolahan ... 49
BAB IV EVALUASI DAN PEMBAHASAN 4.1 Unit Inti Pengolahan Limbah Cair PKS ... 50
4.2 Tidak Berjalannya SOP ( Standar Operation Procedure) ... 51
4.3 Evaluasi Kolam Fat-Pit ... 55
4.4 Evaluasi Kolam Deoiling Pond ... 58
4.5 Evaluasi Kolam Primery Anaerobik Pond ... 62
4.6 Evaluasi Kolam Secondary Anaerobik Pond ... 66
4.7 Evaluasi Kolam Fakultatif ... 70
4.8 Evaluasi Kolam Algae Pond ... 73
4.9 Evaluasi Kolam Final Pond ... 80
4.10 Evaluasi Debit Maksimum Pada Kegiatan Industri PKS ... 84
4.12 Sistem Aplikasi Lahan (Land Application) ... 89 4.13 Kolam Secondary Anaerobik Pond ... 90
4.14 Evaluasi Terhadap Kualitas Air Limbah ... 95
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 96
5.2 Saran ... 98
DAFTAR TABEL
Table 2.1. Baku Mutu Limbah Cair Industri Minyak Sawit
Table 2.2. Koefisien Manning Untuk Beberapa Jenis Pipa
Table 2.3. Koefisien Hanzen-William,CH
Table 2.4. Nilai Kc Untuk Berbagai nilai D2/D1
Table 2.5. Nilai Ke Untuk Berbagai Nilai �
Table 2.6. Nilai Kb Untuk Berbagai Nilai �
Table 2.7. Nilai Kb Untuk Berbagai Nilai R/D
Table 4.1. Spesifikasi pada Pompa pada Kolam Fat-Pit
Table 4.2. Faktor Koreksi (BFF) Untuk Alat Gali
Table 4.3. Waktu Siklus (CT) Backhoe Beroda Crawler
Table 4.4. Faktor Koreksi Untuk Kedalaman dan Sudut Putar
Table 4.5. Spesifikasi Pompa pada Land Applikasi
Table 4.6. Hasil Pengujian Limbah Land Aplikasi
Table 4.7. Hasil Analisa Perhitungan Limbah Cair Kegiatan Pabrik Kelapa
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Alur Pengolahan Limbah dengan Sistem Kolam
Gambar 2.2. Garis Tenaga dan Tekanan
Gambar 2.3. Pipa Hubungan Seri
Gambar 2.4. Pipa Dengan Pompa
Gambar 2.5. Rumus Darcy-Weisbach
Gambar 2.6. Diagram Moody
Gambar 2.7. Pipa Menuju Kolam
Gambar 2.8. Perbesaran Penampang
Gambar 2.9. Belokan Pada Pipa
Gambar 3.1. Tampak Depan PKS Kecamatan Sosa
Gambar 3.2. Kolam Fat-pit
Gambar 3.3. Kolam Deoiling Pond
Gambar 3.4. Kolam Primery Anaerobic Pond
Gambar 3.5. Kolamm Secondary Anaerobik pond
Gambar 3.6. Kolam Fakultatif Pond
Gambar 3.7. Kolam Algae Pond
Gambar 3.8. Kolam Final Pond
Gambar 4.2. Dimensi Kolam Fat-Pit
Gambar 4.3. Pipa Penyaluran dari Kolam Fat-Pit
Gambar 4.4. Daerator Centrifugal Pump
Gambar 4.5. Dimensi Kolam Deoiling Pond
Gambar 4.6. Pipa penyaluran pada Kolam Deoiling Pond
Gambar 4.7. Dimensi Kolam Primery Anaerobik Pond
Gambar 4.8. Pipa Penyaluran pada Kolam Primery Anaerobik Pond
Gambar 4.9. Dimensi Kolam Secondary Anaerobik Pond
Gambar 4.10. Pipa penyaluran pada kolam Secondary Anaerobik Pond
Gambar 4.11. Dimensi Kolam Fakultatif Pond
Gambar 4.12. Pipa penyaluran pada kolam Fakultatif Pond
Gambar 4.13. Dimensi Kolam Algae Pond
Gambar 4.14. Pipa penyaluran pada kolam Algae Pond I ke Kolam Algae II
Gambar 4.15. Pipa penyaluran pada kolam Algae Pond II ke Kolam Algae III
Gambar 4.16. Pipa penyaluran pada kolam Algae Pond III ke Final Pond
Gambar 4.17. Dimensi Kolam Final Pond
Gambar 4.18. Pipa penyaluran dari kolam Final Pond ke sungai
Gambar 4.19. Kolam Secondary Anaerobik Pond
DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL
BOD = Biological Oxygen Demand
COD = Chemical Oxygen Demand
TSS = Total Suspended Solid
PKS = Pabrik Kelapa Sawit
TBS = Tandan Buah Segar
IPAL = Instalasi Pengolahan Air Limbah
BPAB = Bangunan Pengolahan Air Limbah
LC = Limabah Cair
KEPMEN LH = Keputusan Menteri Lingkungan Hidup
V = Kecepatan Aliran (m/s)
Q = Debit (m3/detik)
D = Diameter Pipa
Tr = Waktu Tinggal (jam)
H = Tinggi Tekanan Efektif (m)
hf = Kehilangan Tenaga Akibat Gesekan Hs = Tinggi Statis (m)
P = daya Pompa (hp)
� = Efisiensi Pompa (%)
Le = Panjang Saluran (m)
Hs = Kehilangan Tenaga Akibat Sambungan Pipa (m)
Hb = Kehilangan Tenaga Akibat Belokan Pipa (m)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Peta Lokasi dan Lay out Kolam Limbah PKS Sosa
Lampiran B. Data Kepmen LH dan Data Hasil Pengujian UPT Laboratorium Lingkungan Hidup
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Dewasa ini tantangan dalam dunia industri maupun perdagangan sedemikian
pesat. Hal ini menuntut adanya strategi efektif dalam mengembangkan industri,
sehingga dapat bersaing dengan Negara-Negara lain yang lebih maju. Pembangunan
terfokus pada pemenuhan kebutuhan saat ini tanpa mengesampingkan kebutuhan
mendatang yang mana hal inidikaitkan dengan kelestarian dan kesehatan lingkungan
alam.
Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan salah satunya adalahlimbah
cair berasal dari kegiatan industri. Limbah cair yang tidak dikelola dengan baik akan
menimbulkan dampak yang luar biasa pada perairan, khususnya sumber daya air.
Kelangkaan air di masa mendatang dan bencana alam seperti erosi, banjir dan
kepunahan ekosistem perairan tidak dapat dielakkan lagi apabila kita kaum
akademisi tidak peduli terhadap permasalahan tersebut.
Alam memiliki kemampuan dalam menetralisir pencemaran yang terjadi
apabila jumlahnya kecil, akan tetapi apabila dalam jumlah yang besar akan dapat
menimbulkan dampak negatif terhadap alam karena dapat mengakibatkan terjadinya
perubahan keseimbangan lingkungan sehingga limbah tersebut dikatakan telah
mencemari lingkungan. Hal ini dapat dicegah dengan mengolah limbah yang
dihasilkan industri sebelum dibuang ke badan sungai. Limbah yang dibuang ke
sungai harus memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan pemerintah, karena sungai
merupakan salah satu sumber air bersih bagi masyarakat, sehingga diharapkan tidak
PKS PTPN IV Kecamatan Sosa, sebagai salah satu pabrik Kelapa Sawit yang
terdapat di Kabupaten Padang Lawas berupaya untuk mengelola limbah yang
dihasilkannya dengan melakukan pengolahan terhadap limbah cair yang dikeluarkan
ke dalam suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Dari upaya tersebut
diharapkan dapat mengurangi beban pencemaran terhadap lingkungan sehingga
memenuhi baku mutu Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu
limbah cair untuk industri Pabrik Kelapa Sawit.
Dalam pengelolaan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter
kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan
menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik.
1.2Tujuan Penulisan
Dalam pembahasan topik ini, penulis mempunyai beberapa maksud dan
tujuan didalamnya. Antara lain :
1. Menganalisa penyaluran air limbah dengan memuat perhitungan dan
pendimensian tiap unit pada bangunan Instalasi Pengolahan Air
Limbah (IPAL) pada pabrik kelapa sawit PTPN IV Kecamatan Sosa.
2. Menganalisa dimensi saluran yang sudah ada pada pabrik kelapa sawit
PTPN IV Kecamatan Sosa.
3. Mengetahui kualitas air dari pengolahan air limbah untuk
dibandingkan terhadap standar baku mutu air limbah.
1.3Perumusan Masalah
Permasalahan yang terjadi pada limbah pabrik pada saat ini sudah menjadi
masalah yang sangat serius,karena kualitas dari air limbah pabrik yang tidak
memungkinkan untuk langsung dibuang ke lingkungan maupun ke sungai,oleh
penyalurannya yang berfungsi dengan baik untuk mengurangi kualitas air limbah
yang sangat buruk bagi lingkungan disekitarnya.Untuk perumusan masalah
ini,penelitian dilakukan pada pabrik kelapa sawit PTPN IV Kecamatan Sosa.
Adapun hal-hal yang dapat dilakukan dalam penelitian ini yang menjadi
perumusan masalah antara alain:
1. Pengaruh pengolahan air limbah terhadap kondisi lingkungan di
pabrik kelapa sawit PTPN IV Kecamatan Sosa.
2. Evaluasi kapasitas Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) terhadap
perkembangan pabrik kelapa sawit PTPN IV Kecamatan Sosa.
3. Menentukan jaringan penyaluran air Limbah (buangan) pada PKS
PTPN IV kecamatan Sosa.
1.4Pembatasan Masalah
Supaya memperoleh hasil pembahasan yang maksimal maka penulis perlu
membatasi masalah yang akan dibahas.Sesuai dengan maksud dan tujuan dari penulis
tugas akhir ini maka batasan masalah dapat di uraikan dibawah ini:
1. Membahas masalah sistem saluran air limbah yang dikhususkan pada
kegiatan industri pabrik kelapa sawit PTPN IV kecamatan Sosa.
2. Membahas sistem saluran yang difokuskan pada pengolahan air
limbah pabrik kelapa sawit serta bangunan pelengkap yang
dibutuhkan.
3. Membahas masalah air limbah ini ditinjau dari data debit air limbah
dari areal PKS, serta karakteristik lahan dilokasi penelitian.
Adapun Metodologi dan langkah-langkah dalam penyusunan tugas akhir ini
dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Literatur
Mencari serta mempelajari buku pustaka yang berkaitan dengan penyelesaian
masalah desain penyaluran air limbah serta pengolahan air limbah dari
berbagai sumber diantaranya berupa literatur buku, jurnal, majalah, artikel,
serta data dari internet.
2. Pengumpulan Data
a. Data Primer didapat langsung dengan mengadakan kunjungan pada daerah
penelitian sehingga diperoleh kondisi eksisting pengolahan air limbah serta
sistem penyaluran air buangan yang ada dan sistem pengolahan limbah pada
PKS Sosa tersebut. Pengumpulan data primer ini dilakukan dengan
pengukuran langsung dan melakukan wawancara kepada petugas yang ada di
bagian Instalasi Pengolahan Limbah pabrik tersebut.
b. Data sekunder, meliputi :
• Denah lokasi PKS PTPN IV Kecamatan Sosa dan Peta lokasi IPAL.
• Skema sistem pembuangan air limbah PKS PTPN IV Kecamatan Sosa.
1.6Sistematika Penulisan
Sistem penulisan yang akan digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan
Pendahuluan merupakan bingkai dari studi atau rancangan yang akan
dilakukan meliputi tinjauan umum, latar belakang, tujuan dan manfaat,
ruang lingkup permasalahan, pembatasan masalah, serta sistematika
Bab II. Tinjauan Pustaka
Pada bab ini menguraikan tentang teori yang berhubungan dengan
penelitian agar dapat memberikan gambar model dan metode analisis yang
akan digunakan dalam menganalisa masalah.
Bab III. Metodologi Penelitian
Dalam bab ini menguraikan tentang metode yang digunakan dan rencana
kerja dari penelitian serta mendeskripsikan lokasi penelitian tersebut.
Bab IV. Analisis Pembahasan
Selanjutnya pada bab ini merupakan analisa tentang permasalahan yang
ada pada lokasi penelitian, evaluasi, dan perhitungan terhadap masalah
yang ada di lokasi penelitian tersebut.
Bab V. Kesimpulan dan Saran
Yang paling terakhir merupakan kesimpulan dari butir – butir
permasalahan serta hasil analisa dan pembahasan yang telah dilakukan.
Pada kesimpulan akhir ini juga disertai dengan rekomendasi yang
ditujukan untuk penelitian selanjutnya atau untuk penerapan hasil
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Industri pabrik kelapa sawit (PKS) dapat menghasilkan limbah yang berupa
limbah cair dan padat. Limbah padat dapat dibuang ke lahan kosong, dikubur
ataupun dibakar di dalam increnerator.sedangkan limbah cair dapat dibuang
keperairan ataupun sungai. Namun dengan bertambahnya kesadaran manusia
terhadap kualitas sumber daya alam dan kelestarian lingkungan hidup,cara
pembuangan limbah secara langsung tidak lagi diperbolehkan.
Begitu juga jika limbah yang dihasilkan dapat merusak lingkungan
sekitarnya.Maka dari pertimbangan tersebut, Pabrik kelapa sawit diharuskan untuk
memiliki sarana pengelolaan limbah.tentu dalam pengolahan limbah memerlukan
biaya operasional pengolahan.
Maka untuk mengantisipasi hal tersebut perlu dikembangkan teknologi
pengolahan air limbah yang murah, dan mudah dalam pengoperasiannya serta
dengan biaya yang relatif terjangkau, khususnya dalam industri pabrik kelapa sawit
baik pabrik dalam skala kecil, skala sedang maupun skala besar. Secara umum
bangunan instalasi pengolahan air limbah Pabrik kelapa sawit menerapkan teknologi
pengolahan air limbah dengan proses bilogi yaitu dengan metode aplikasi lahan
ataupun sistem kolam yang masih dianggap terjangkau terutama pada industri
perkebunan yang tidak dekat dari perkotaan. Namun sistem pengolahan ini
memerlukan waktu (retention time) yang relatif lama yang berfungsi untuk menurunkan kandungan konsentrasi COD,BOD, serta zat padat yang tersuspensi
Berdasarkan keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Republik
Indonesia No:Kep-51/MENLH/10/1995 tentang “Baku Mutu Limbah Cair untuk
Industri Minyak kelapa Sawit”, yang mengharuskan bahwa pabrik kelapa sawit harus
mengolah air limbah sampai dengan standar yang diijinkan, maka kebutuhan
teknologi pengolahan air limbah pabrik kelapa sawit khususnya yang murah dan
hasilnya baik perlu di kembangkan, namun kendala yang banyak dijumpai yaitu
teknologi yang ada saat ini masih relative mahal, sedangkan dilain pihak dana yang
tersedia untuk membangun alat pengolahan air limbah sangat terbatas.
Dalam pengolahan air limbah pabrik kelapa sawit (PKS)dengan kapasitas
yang besar 50 ton TBS/jam, biasanya menggunakan teknologi pengolahan air limbah
yaitu dengan “sitem kolam” atau ponding system”namun untuk pabrik yang berkapasitas kecil cara tersebut sangatlah kurang ekonomis karena biaya
pengoperasiannya cukup besar, dan kontrol operasionalnya lebih sulit. Untuk
mengatasi hal tersebut,perlu informasi dan teknologi sistem tersebut, khususnya
teknologi pengolahan air limbah pabrik kelapa sawit (PKS) beserta aspek pemilihan
teknologi serta keunggulan dan juga kekurangannya.
Namun dengan adanya informasi yang berkembang, maka pihak manajemen
pabrik kelapa sawit (PKS) maupun pihak dari PTPN dapat memilih teknologi
pengolahan air limbah yang sesuai dengan kondisi maupun jumlah dari air limbah
yang dikelola, yang layak secara teknis, ekonomis dan dapat memenuhi standar dari
lingkungan hidup yang telah ditetapkan dalam peraturan menteri.
2.1.1 Peraturan Perundangan Yang Mengatur Pengelolaan Lingkungan Pabrik Kelapa Sawit
Undang-Undang Nomor 5 Tahun 1984 tentang Perindustrian (Lembaran
Negara Republik Indonesia Tahun 1984 Nomor 22, Tambahan Lembaran
Undang – Undang No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran
Air .
Undang-Undang No. 23 Tahun 1992 tentang Kesehatan.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. Kep - 51/ MenLH /10
/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Industri Minyak Sawit.
Undang-Undang No. 23 tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan
Hidup.
Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1999 tentang Analisis Mengenai
Dampak Lingkungan.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 17 Tahun 2001
Tentang Jenis Usaha dan atau Kegiatan Yang Wajib Dilengkapi Dengan
Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup.
Peraturan Pemerintah No. 74 tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan
Berbahaya dan Beracun.
Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas
Air dan Pengendalian Pencemaran Air. ( sebagai pengganti UU No. 20
tahun 1990 ).
2.2 Sumber Asal Air Limbah
Data mengenai sumber air limbah dapat dipergunakan untuk memperkirakan
jumlah rata-rata aliran air limbah dari berbagai jenis perumahan,industri dan aliran
air tanah yang ada di sekitarnya. Kesemuanya ini harus dihitung perkembangannya
atau pertumbuhannya sebelum membuat suatu bangunan pengolahan air limbah serta
2.2.1 Limbah Industri Kelapa Sawit
Proses pengolahan pabrik kelapa sawit menghasilkan limbah cair minyak
kelapa sawit yang mengandung bahan organik yang tinggi, sehinggga kadar bahan
pencemar akan semakin tinggi juga.
Pengolaha sawit pada pabrik kelapa sawit menghasilkan 3 jenis limbah Yaitu:
limbah cair
limbah padat, dan
gas
Dimana limbah gas yang keluar dari cerobong asap boiler, dan limbah padat
berupa solid, cangkang, sabut dan abu. Diantara limbah diatas yang menjadi
permasalahan adalah limbah cair karena jumlahnya sangat banyak dibanding dengan
yang lainnya.
Secara umum dampak yang diperoleh dari hasil limbah cair industri minyak
kelapa sawit adalah badan air penerima akan tercemar, karena biasanya hampir
setiap industri pabrik kelapa sawit berlokasi dekat dengan badan sungai. Sehingga
sungai yang tercampur dengan limbah menjadi kotor dan senyawa – senyawa yang
terkandung didalamnya sangat membahayakan terhadap lingkungan maupun
kesehatan.
Hasil dari limbah cair industri kelapa sawit bila dibiarkan tanpa dilakukan
pengolahan terlebih dahulu dapat mengakibatkan terbentuknya senyawa amonia
(NH
3N), dan ini disebabkan bahan organik yang terkandung didalam limbah cair
tersebut akan terurai dan membentuk senyawa amoniak.Salah satu bentuk teknik
pengendalian dan pengolahan limbah pabrik kelapa sawit adalah dengan melakukan
biodegradasi terhadap komponen organik menjadi senyawa organik sederhana dalam
disesuaikan dengan daya dukung lingkungan penerima.Sehingga dengan demikian
aspek pengendalian pengolahan secara optimal dapat:
1. Mengurangi tingkat pencemaran serta dampak negatif yang ditimbulkan dari
limbah serta dapat dikendalikan dengan baik.
2. Tercapainya hasil standar yang ditetapkan/baku mutu limbah cair pabrik
kelapa sawit yang dapat disesuaikan dengan daya dukung lingkungan,
terutama terhadap media air (sungai).
2.3 Karakteristik Limbah Cair PKS
Limbah cair PKS mengandung padatan terlarut maupun emulsi minyak di
dalam air. Limbah cair mengandung senyawa-senyawa organik seperti sellulosa dan
tannin ataupun turunan alkaloid lainnya seperti karotin. Padatan terlarut melayang
dan juga mengemulsi serta bahan-bahan organik lainnya yang terurai ataupun
terdegradasi disebabkan mikroorganisme, ini menyebabkan bau dan berwarna hitam
(Nainggolan.2011).
2.3.1 Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit ( LCPKS )
Limbah yang dibuang ke badan air penerima (sungai) harus memenuhi baku
mutu limbah cair yang telah ditetapkan di dalam peraturan agar limbah tersebut aman
dan tidak berbahaya bagi lingkungan dan manusia. Baku mutu limbah cair untuk
industri minyak kelapa sawit, dimana Keputusan Menteri Lingkungan Hidup
No.Kep-51/MENLH/10/1995 pada lampiran A IV, dapat dilihat pada tabel 2.1
seperti yang tercantum di bawah ini.
Tabel .2.1. Baku Mutu Limbah Cair Industri Minyak Sawit
mg L MAKSIMUM
BOD5 250 1.5
COD 500 1.5
TSS 300 1.8
MINYAK DAN LEMAK 30 0.18
AMONIA TOTAL (NH3N) 20 0.12
PH 6.0 - 9.0
Sumber : KEP 51-/MENLH/10/1995
2.3.2 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)
Teknologi pengolahan Limbah cair pabrik kelapa sawit adalah salah satu cara
untuk memisahkan, menghilangkan, dan mengurangi unsur pencemar dalam limbah.
Teknologi pengolahan limbah mempunyai ukuran dan spesifik. Kemampuan wadah
penampungan limbah seperti kolam limbah diukur dengan beban volume per satuan
luas dan satuan waktu atau dikenal dengan istilah sludge loading rate. Kemampuan proses pengolahan kolam diukur dengan waktu penahanan hidrolis (WPH).
Waktu penahanan hidrolis atau waktu tinggal limbah dalam reaktor
mempunyai peranan yang amat penting dalam menuju keberhasilan pengolahan
limbah.
Besarnya debit limbah dibandingkan dengan ukuran volume kolam atau
reaktor akan menentukan waktu tinggal limbah dalam kolam. Sedangkan volume
Volume limbah juga sangat menentukan ukuran dari kolam. Semakin besar
volume limbah maka akan semakin besar kolam limbah yang diperlukan sehingga
mengakibatkan waktu penahanan hidrolis ( WPH ) menjadi lebih lama, akan tetapi
sebaliknya jika volume kolam kecil maka WPH akan menjadi lebih singkat tapi
mungkin prosesnya tidak sempurna. Karena itu perlu diketahui ukuran bak kolam
baik dari segi kedalaman maupun luas permukaan (Harahap,2012 ).
2.3.3 Pemeliharaan Kolam Limbah
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam hal pemeliharaan kolam limbah
Menurut Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan.
Menguras lumpur yang berada pada tiap – tiap kolam, jika kolam
telah memenuhi 1/
3 kedalaman kolam pada dimensi awal.
Memeriksa jaringan pipa dan instalasi lainnya yang ada pada
sistem secara rutin untuk mencegah terjadinya penyumbatan
ataupun kerusakan lainnya.
Pemeliharaan konstruksi kolam secara rutin dan memperbaiki
setiap kerusakan yang terjadi pada dinding kolam.
2.4 Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL )
Metode pengolahan air limbah Pabrik Kelapa Sawit yang lazim dan biasa
1. Sistem Aplikasi Lahan (Land Application ). 2. Sistem Kolam (Ponding System).
Agar dapat mengurangi tingkat pencemaran limbah sebelum dibuang ke
badan sungai, maka perlu dilakukan pengolahan pada air limbah minyak kelapa sawit
tersebut,pada umumnya dalam pengolahan limbah, PKS menggunakan sistem yang
disebut dengan sistem kolam (biologis) aerob – anaerob.
Pada sistem pengolahan air limbah secara biologis masih dianggap cara yang
paling murah bila dibandingkan dengan cara kimia, karena mengingat harga bahan
kimia relatif mahal serta volume air limbah kelapa sawit yang cukup besar.
Sistem pengolahan air limbah secara biologis berlangsung secara
berkelanjutan, yaitu pada kolam anaerobik, fakultatif, aerobik, dan sedimentasi tanpa
menambahkan zat kimia lainnya, melainkan hanya membutuhkan waktu (retention time) dalam proses perombakan zat organik oleh mikroorganisme. Sehingga terjadi suatu perubahan kualitas air limbah yang diinginkan pada tiap-tiap kolam tersebut,
baik itu kolam anaerobik, fakultatif, aerobik dan lain – lain.
Proses dengan Sistem kolam (Ponding System) dapat dikatakan sebagai proses biologi yang bertujuan untuk merombak zat pencemar organik menjadi
karbondioksida dan jaringan sellulosa sehingga mudah untuk memisahkan antara
limbah air dengan bahan pencemar. Pada proses ini yang berperan adalah mikro
organik yang dapat menguraikan zat – zat organik limbah menjadi zat – zat yang
sederhana.
2.5 Proses Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)
Pengoperasian pabrik kelapa sawit secara efisien dan efektif akan
menanggulangi masalah limbah cair pada IPAL PKS pada umumnya menggunakan
unit – unit kolam pengolahan. PKS yang menggunakan sistem ini pada umumnya
mempergunakan lahan yang cukup luas dan mempunyai beberapa tahapan untuk
mendapatkan hasil akhir yang sesuai dengan bahan baku mutu limbah yang telah
ditetapkan oleh pemerintah.
Gambar 2.1 Alur Pengolahan Limbah dengan Sistem Kolam.
Tahap ini merupakan awal proses pengolahan air limbah PKS yaitu sebagai
tempat pengutipan sisa minyak yang terikat dalam limbah cair dan dikembalikan
dalam proses pengolahan, sehingga kadar minyak dalam air dapat berkurang.
Minyak yang masih terikat dalam air limbah dalam jumlah yang cukup tinggi
dapat mengganggu aktivitas mikroorganisme merombak bahan organik, disamping
itu dengan adanya minyak akan membentuk lapisan film pada permukaan air, dapat
menghambat penetrasi cahaya kedalam air sehingga dapat mengganggu aktivitas
mikroorganisme.
2. Pendinginan (Cooling Pond)
Cooling Pond ini merupakan lanjutan proses dari fat pit, Colling pond
berfungsi menurunkan temperatur limbah cair yang dikeluarkan dari ruang produksi.
karena air limbah segar yang keluar dari pabrik atau dari fat pit umumnya masih
panas (50 – 700 C) maka terlebih dahulu temperatur harus diturunkan hingga 38-400C
yang merupakan temperatur optimum untuk pertumbuhan mikroorganisme pengurai.
Bagian dasar dan dinding cooling pond (kolam pendingin) dilapisi dengan semen
sehingga kedap air. biasanya proses pendinginan dilakukan selama 48 jam. (Naibaho,
M. Ponten 1998) .
3. Netralisasi
Kolam ini berfungsi untuk menetralkan pH limbah yang masih asam yang
terdapat pada kolam – kolam sebelumnya menjadi ± 6,5 -7,0.
4. Pengasaman
Dalam kolam ini pH limbah umumnya berkisar 3 – 4, dan kemudian pH nya
naik setelah asam organik terurai kembali oleh proses hidrolisa yang berlanjut.
akan terjadi penambahan unit pengolahan sehingga untuk pengolahan limbah akan
membutuhkan lahan yang lebih luas serta biaya yang jauh lebih mahal.
5. Kolam Anaerobik
Limbah yang telah dinetralkan kemudian dialirkan ke kolam anaerobik. Pada
kolam ini limbah cair masih mengandung senyawa organik yang kompleks seperti
lemak, karbohidrat, dan protein yang akan dirombak oleh bakteri anaerobik menjadi
asam organik dan selanjutnya menjadi gas metana (CH
4), karbondioksida (CO2), dan
air (H
2O). Proses perombakan limbah dapat berjalan lancar jika kontak antara limbah
dengan bakteri yang berasal dari kolam pembiakan juga berjalan dengan baik.
6. Kolam Fakultatif
Kolam ini adalah kolam peralihan dari kolam anaerobik ke kolam aerobik.
Pada kolam ini proses perombakan masih tetap berlanjut, yaitu menyelesaikan proses
yang belum terselesaikan pada kolam anaerobik.
7. Kolam Aerobik
Pada kolam ini cairan limbah diperkaya kandungan oksigennya dengan
aerator, oksigen ini diperlukan untuk proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri
aerobik. Kemudian limbah dialirkan ke sungai yang ada pada daerah industri minyak
2.6 Sistem Penyaluran Air Limbah
2.6.1 Sistem Penyaluran Limbah Terpisah
Sistem penyaluran terpisah adalah sistem dimana air buangan disalurkan
tersendiri dalam jaringan riol tertutup, sedangkan limpasan air hujan disalurkan
tersendiri dalam saluran drainase khusus untuk air yang tidak tercemar.
Sistem ini digunakan dengan pertimbangan antara lain:
1) Periode musim hujan dan kemarau lama.
2) Kuantitas aliran yang jauh berbeda antara air hujan dan air buangan domestik.
3) Air buangan umumnya memerlukan pengolahan terlebih dahulu, sedangkan
air hujan harus secepatnya dibuang ke badan penerima.
4) Fluktuasi debit (air buangan domestik dan limpasan air hujan) pada musim
kemarau dan musim hujan relatif besar.
5) Saluran air buangan dalam jaringan riol tertutup, sedangkan air hujan dapat
berupa polongan (conduit) atau berupa parit terbuka (ditch).
Kelebihan sistem ini adalah masing - masing sistem saluran mempunyai
dimensi yang relatif kecil sehingga memudahkan dalam konstruksi serta operasi dan
pemeliharaannya. Sedangkan kelemahannya adalah memerlukan tempat luas untuk
jaringan masing-masing sistem saluran.
Sistem penyaluran tercampur merupakan sistem pengumpulan air buangan
yang tercampur dengan air limpasan hujan (sugiharto 1987). Sistem ini digunakan
apabila daerah pelayanan merupakan daerah padat dan sangat terbatas untuk
membangun saluran air buangan yang terpisah dengan saluran air hujan, debit
masing–masing air buangan relatif kecil sehingga dapat disatukan, memiliki
kuantitas air buangan dan air hujan yang tidak jauh berbeda serta memiliki fluktuasi
curah hujan yang relatif kecil dari tahun ke tahun.
Kelebihan sistem ini adalah hanya diperlukannya satu jaringan sistem
penyaluran air buangan sehingga dalam operasi dan pemeliharaannya akan lebih
ekonomis. Selain itu terjadi pengurangan konsentrasi pencemar air buangan karena
adanya pengenceran dari air hujan. Sedangkan kelemahannya adalah diperlukannya
perhitungan debit air hujan dan air buangan yang cermat. Selain itu karena
salurannya tertutup maka diperlukan ukuran riol yang berdiameter besar serta luas
lahan yang cukup luas untuk menempatkan instalasi pengolahan buangan.
2.7 Garis Tenaga dan Garis Tekanan pada Pipa
Sesuai dengan prinsip bernoulli, tenaga total atau tinggi tekanan efektif di
setiap titik pada saluran pipa merupakan jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan
dan tinggi kecepatan.
�= z +��+ �2
2� (2.1)
Dimana :
H = tenaga total atau tinggi tekanan efektif pada suatu titik (m)
Z = ketinggian dasar saluran terhadap suatu datum (m)
γ = berat jenis zat cair (kg/m3)
v = kecepatan aliran pada pipa (m/s)
g = gravitasi (m/s2)
Garis yang menghubungkan titik-titik tersebut dinamakan garis tenaga, yang
digambarkan di atas tampang memanjang pipa seperti yang ditunjukan pada gambar
2.2. Perubahan diameter pipa dan tempat-tempat tertentu di mana kehilangan tenaga
sekunder terjadi ditandai dengan penurunan garis tenaga. Apabila kehilangan tenaga
sekunder diabaikan, maka kehilangan tenaga hanya disebabkan oleh gesekan pipa.
(Triadmodjo, Bambang 2003).
Gambar 2.2 Garis tenaga dan tekanan
2.7.1 Pipa hubungan seri
Apabila suatu aliran pipa terdiri dari pipa-pipa dengan ukuran yang berbeda,
dan pipa tersebut adalah dalam hubungan seri. Gambar 2.3 menunjukkan suatu
Panjang, diameter dan koefisien gesekan masing-masing pipa adalah L
1, L2, L3; D1, D
2, D3 dan f1, f2, f3.
Gambar 2.3 Pipa hubungan seri
Jika beda tinggi muka air kedua kolam diketahui, akan dicari besar debit
aliran Q dengan menggunakan persamaan kontinuitas dan energi (Bernoulli).
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menggambarkan garis tenaga.
Seperti terlihat pada gambar, garis tenaga akan menurun kearah aliran. Kehilangan
tenaga pada masing-masing pipa adalah h
f1, hf2 dan hf3. Dianggap bahwa kehilangan
tenaga sekunder kecil sehingga diabaikan.
Q = Q
1 = Q2 = Q3 (2.2)
Dengan menggunakan persamaan Bernoulli untuk titik 1 dan 2 (pada garis aliran):
�1+�1� +�1 2
2� =�2 �2
� + �22
2� +ℎ�1+��2+��3 (2.3)
Pada kedua titik, tinggi tekanan adalah H
1 dan H2, dan kecepatan V1 = V2 = 0
z
Dengan mengunakan persamaan Darcy-Weisbach, persamaan (2.4) menjadi:
�=�1�1
Untuk masing-masing pipa kecepatan aliran:
�1 =��1�2/4 �2 =
Debit aliran adalah:
�= ��2�ℎ
Kadang-kadang penyelesaian pipa seri dilakukan dengan suatu pipa ekivalen
yang mempunyai penampang seragam. Pipa disebut ekivalen apabila kehilangan
tekanan pada pengaliran di dalam pipa ekivalen sama dengan pipa-pipa yang diganti.
Sejumlah pipa dengan bermacam-macam nilai f , L, dan D akan dijadikan suatu pipa ekivalen. Untuk itu diambil diameter D
yang terpanjang (atau yang telah ditentukan), dan kemudian ditentukan panjang pipa
ekivalen. Kehilangan tenaga dalam pipa ekivalen:
� =8�2 ��2�
����
��5� (2.9)
Substitusikan dari persamaan (2.7) ke persamaan (2.9) didapat:
�� =��
Pompa digunakan untuk menaikkan zat cair dari kolam ke suatu kolam lain
dengan selisih elevasi muka air Hs, seperti yang ditunjukan pada gambar 2.4, maka daya yang digunakan oleh pompa untuk menaikkan zat cair setinggi Hs adalah sama dengan tinggi Hs ditambah dengan kehilangan tenaga selama pengaliran dalam pipa tersebut.
Kehilangan tenaga adalah ekivalen denganpenambahan tinggi elevasi,
sehingga efeknya sama dengan jika pompa menaikkan zat cair setinggi H = Hs + Σh f
Dalam gambar tersebut tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berhimpit
Gambar 2.4 Pipa dengan Pompa
Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan pipa 2 yaitu sebesar h f1
dan h
f2. Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga (dan tenaga) menurun
sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis tekanan di bawah sumbu pipa
mempunyai tekanan negatif. Sedang pipa 2 merupakan pipa tekan.
daya yang diperlukan pompa untuk menaikkan zat cair :
�= ���
� (2.11)
atau dalam satuan hp (horse power, daya kuda):
�=���
75� (2.12)
dengan η adalah efisiensi pompa. Pada pemakian pompa, efisiensi pompa digunakan
2.8 Tinjauan Hidrolika Aliran dalam IPAL 2.8.1 Aliran Melalui Pipa
Pipa merupakan saluran tertutup yang biasanya berpenampang lingkaran, dan
digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh, Fluida yang di
alirkan melalui pipa biasanya berupa zat cair atau gas dan tekanannya bisa lebih
besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfer.
Apabila zat cair di dalam pipa tidak penuh maka aliran termasuk dalam aliran
saluran terbuka. Karena mempunyai permukaan bebas, maka fluida yang di alirkan
adalah zat cair. Tekanan di permukaan zat cair di sepanjang saluran terbuka adalah
tekanan atmosfer. (Triatmodjo,Bambang, 2003).
2.8.2 Kehilangan Tenaga Akibat Gesekan Pipa
Apabila pipa mempunyai penampang konstan, maka V
1 = V2, dan persamaan
di atas dapat ditulis dalam bentuk yang lebih sederhana untuk kehilangan tenaga
akibat gesekan.
ℎ� =��1+ �1
�� − ��2+ �2
�� (2.13)
atau
ℎ� = ∆� −∆�
� (2.14)
Gambar 2.5 Rumus Darcy-Weisbach
Seperti terlihat pada gambar 2.5 tampang lintang aliran melalui pipa adalah
konstan yaitu A, sehingga percepatan a = 0. Tekanan pada tampang 1 dan 2 adalah p 1
dan p
2. Jarak antar tampang 1 dan 2 adalah ΔL. Gaya-gaya yang bekerja pada zat cair adalah gaya tekanan pada kedua tampang, gaya berat dan gaya gesekan.
Dengan menggunakan hukum Newton II untuk gaya-gaya tersebut akan didapat:
F = M a (2.15)
p
1A - p2A+γ AΔL sin α - τo PΔL =M x 0 (2.16)
Dengan P adalah keliling basah pipa. Oleh karena selisih tekanan adalah Δp
1 maka :
ΔpA +γ AΔL sin α - τ
o PΔL = 0 (2.17)
Kedua ruas dibagi dengan Aγ, sehingga:
∆�
� +∆����� − �0�∆�
�� (2.18)
∆�
� +∆� = �0∆�
�� = 0 (2.19)
��
Untuk pipa lingkaran:
R= �
sehingga persamaan diatas menjadi:
ℎ� = 4�0∆��� (2.23)
Persamaan yang telah dilakukan oleh para ahli menunjukan bahwa kehilangan
tenaga sebanding dengan Vn di mana n ≈ 2 Untuk aliran melalui pipa dengan dimensi dan zat cair tertentu.
persamaan (2.23) menunjukan bahwa h
f sebanding dengan τo. Dengan demikian
apabila h
Dengan anggapan bahwa :
dengan C adalah konstanta, maka persamaan (2.24) menjadi :
ℎ� =4��∆��� (2.25)
Dengan mendefinisikan f = 8C/ρ maka persamaan di atas menjadi:
ℎ� =�∆�� � 2
2� (2.26)
Apabila panjang pipa adalah L, maka persamaan (2.26) menjadi :
ℎ� =���� 2
2� (2.27)
Persamaan (2.27) disebut dengan persamaan Darcy-Weisbach untuk aliran melalui pipa lingkaran. Dalam persamaan tersebut f adalah koefisien gesekan Darcy-Weisbach yang tidak berdimensi. Koefisien f merupakan fungsi dari angka Reynolds
dari kekasaran pipa. Pada tahun 1944 Moody memperkenalkan suatu grafik yang
Gambar 2.6 Diagram Moody untuk nilai f pipa
Alternatif lain untuk menentukan nilai f dengan menggunakan koefisien manning, Chezy atau Hazen-williams.
f= 124.58 �2
��1/3� (2.28)
f=
156.06���2.�0.26.�0.08� (2.29)
Tabel 2.2. Koefisien manning untuk beberapa jenis pipa
Type of pipe Manning’s n
Galvanized Iron 0,015 – 0,017
Corrugated Metal 0,023 – 0,029
Steel formed Concrete 0,012 – 0,014
Plastic (smooth) 0,011 – 0,015
PVC 0,009 – 0,010
Sumber: Brater et al. (1996);ASCE (1976)
Tabel 2.3. Koefisien Hazen-Williams,CH
Type of Pipe Manning’s n
PVC ,Glass,or enameled steel pipe 130 – 150
Riveted steel pipe 100 – 110
Cast iron pipe 95 – 100
Smooth Concrete pipe 120 – 140
Rought pipe (e.g.roughconcrete pipe) 60 – 80
2.8.3 Kehilangan Tenaga Sekunder Dalam Pipa
Di samping adanya kehilangan tenaga akibat gesekan (kehilangan tenaga
primer), terjadi pula kehilangan tenaga yang disebabkan oleh perubahan penampang
pipa, sambungan, belokan dan katub (kehilangan tenaga sekunder). Pada pipa
panjang, kehilangan tenaga primer biasanya jauh lebih besar dari pada kehilangan
tenaga sekunder, sehingga pada keadaan tersebut kehilangan tenaga sekunder dapat
diabaikan. Pada pipa pendek kehilangan tenaga sekunder harus diperhitungkan.
Apabila kehilangan tenaga sekunder kurang 5 % dari kehilangan tenaga primer maka
kehilangan tenaga tersebut bisa diabaikan.
a. Kehilangan energi akibat penyempitan (contraction)
�� =���2 2
2� (2.30)
Di mana :
H
c = tinggi hilang akibat penyempitan
K
c = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan
V
2 = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D2 (yaitu di hilir dari
penyempitan)
�2/�1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
�� 0,5 0,45 0,38 0,28 0,14 0,00
Sumber: Hidraulika II, Bambang Triadmodjo, 2003.
b. Kehilangan energi akibat pembesaran tampang (expansion).
�� = ���1 2
2� (2.31)
di mana
�� = ��1�2−1� 2
(2.32)
Apabila pipa masuk ke kolam yang besar seperti yang ditunjukkan pada
gambar 2.7, di mana A
2 = ∞ sehingga V2 = 0 maka :
�� =�1 2
2� (2.33)
Kehilangan tenaga pada perbesaran penampang akan berkurang apabila
perbesaran dibuat secara berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.8,
kehilangan tenaga diberikan oleh persamaan berikut:
�� =�′ �1 2−�22
2� (2.34)
Tabel 2.5. Nilai K
e untuk berbagai nilai α
A 100 200 300 400 500 600 750
�� 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72
Sumber: Hidraulika II, Bambang Triadmodjo, 2003
c. Kehilangan energi akibat belokkan pipa
Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokkan tergantung pada sudut
belokkan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokkan adalah sama dengan rumus
pada perubahan penampang, yaitu :
�� =��� 2
2� (2.35)
Gambar 2.9 Belokkan pipa
Tabel 2.6. Nilai K
b untuk berbagai nilai α
A 200 400 600 800 900
�� 0,05 0,14 0,36 0,74 0,98
Sumber: Hidraulika II, Bambang Triadmodjo, 2003
Untuk sudut belokkan 90o dan dengan belokkan halus (berangsur-angsur),
kehilangan tenaga tergantung pada perbandingan antara jari-jari belokkan dan
diameter pipa. Nilai K
.
Gambar 2.10 Perbandingan nilai R/D untuk nilai K Tabel 2.7. Nilai K
b untuk berbagai nilai R/D
A 1 2 4 6 10 16 20
�� 0,35 0,19 0,17 0,22 0,32 0,38 0,42
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 UMUM
PTP Nusantara IV (Persero) sebagai salah satu BUMN yang bergerak
dibidang Agrobisnis, mengemban tugas Tri Dharma Perkebunan dengan Visi
membangun PTPN-IV (Persero) menjadi Agribisnis Perkebunan yang tangguh dan
Misi menjalankan usaha agar bisnis Perkebunan guna meningkatkan daya saing
produk secara terus menerus menghasilkan laba berkesinambungan dengan
mengelola usaha secara profesional serta memberikan perhatian dan peran kepada
masyarakat lingkungan.
PTP Nusantara IV (Persero) Medan sebagai pelopor utama pembukaan areal
kelapa sawit di Kecamatan Sosa yang tadinya merupakan Padang Ilalang dan Hutan
yang tidak produktif dengan keberadaan PTPN-IV di Kecamatan Sosa areal berubah
menjadi tanaman Kelapa Sawit yang terdiri dari tanaman Kebun Inti dan Plasma.
Sasaran utama adalah untuk meningkatkan taraf hidup para petani tradisional
melalui Pola PIR (Perkebunan Inti Rakyat) yang berkaitan dengan program
Pemerintah melalui Departemen transmigrasi.
Dengan keberadaan PTP. Nusantara-IV di Kecamatan Hutaraja tinggi secara
tidak langsung masyarakat Sosa yang tadinya belum mengetahui tata cara bercocok
tanam dan kegunaan Kelapa Sawit, saat ini masyarakat Sosa yang bukan petani PIR
Trans sudah menanam lahannya dengan tanaman kelapa sawit, bahkan tanaman
PTPN IV memiliki 30 Unit Kebun yang mengelola budidaya Kelapa Sawit
dan Teh, dan 3 unit Proyek Pengembangan Kebun Inti Kelapa Sawit, 1 unit Proyek
Pengembangan Kebun Plasma Kelapa Sawit, yang menyebar di 9 Kabupaten, yaitu
Kabupaten Langkat, Deli Serdang, Serdang Bedagai, Simalungun, Asahan, Labuhan
Batu, Padang Lawas, Batubara dan Mandailing Natal.
3.2 SEJARAH SINGKAT KEBUN SOSA
Wilayah Padang Bolak/Padang Lawas yang didalamnya termasuk Barumun
Sosa mempunyai Iklim kering, selama ratusan tahun digarap oleh penduduk dengan
sistem ladang berpindah, disamping itu merupakan penggembalaan ternak secara
tradisional, hal tersebut menyebabkan ekosistem tidak dapat dipertahankan
mengakibatkan kelestarian Sumber Daya Alam semakin merosot sehingga wilayah
Padang Bolak/ Padang Lawas berubah menjadi Savana. Keadaan tersebut membuat
lokasi Padang Bolak terpilih sebagai objek Pembangunan Kebun Inti dan Plasma.
PIR Trans Sosa berlokasi di Kecamatan Hutaraja Tinggi Kabupaten Padang
Lawas, Propinsi Sumatera Utara. Jarak dari Kantor Direksi Medan ± 625 KM, dari
Kota Kabupaten Sibuhuan ± 15 Km dan dari kota Kecamatan Panyabungan ± 35
Km.
Adapun dasar pembangunan Kebun Inti dan Plasma
1. Surat PNP VII (saat ini PTPN-IV) kepada Gubernur KDH Tingkat I
Propinsi Sumatera Utara No. 07.07/X/280/1983 tanggal 31 Kamiaro 1983
2. Surat Menteri Muda Urusan Peningkatan Produksi Tanaman Keras No.
1. Tindak lanjut dari Surat Menteri Muda Urusan peningkatan Produksi tanaman
keras tersebut, PNP VII (saat ini PTPN-IV) melalui surat-surat
No.07.07/X/280/1983 tanggal 29 Agustus 1983 dengan perincian sebagai
berikut :
2. Untuk Kebun Inti seluas 24.000 Ha
3. Untuk Kebun Plasma seluas 24.000 Ha
Pemerintah Daerah Tingkat II Tapanuli Selatan melalui Surat No.
133338/22/1983, tanggal 04 Oktober 1983 telah menyetujui permohonan
Pembangunan Kebun Inti dan Plasma seluas 48.000 Ha di Kecamatan Sosa
Kabupaten Tapanuli Selatan pada saat itu.
3.3 LETAK GEOGRAPHIS
Unit Kebun Sosa salah satu unit strategis bisnis dari PT Perkebunan
Nusantara IV (Persero) dibangun pada awal tahun 1985. Terdiri dari 9 (sembilan)
Afdeling dengan luas konsesi 7.205.90 Ha berdasarkan SK HGU Menteri Negara
Agraria / Kepala badan Pertahanan Nasional nomor : 46/HGU/BPN/99 tanggal 11
Mei 1999. Dengan peta situasi No. 202/1987 (2.186.70 Ha) yakni Sosa I Afdelin I,II,
dan III dan peta situasi N0. 203/19 (5.119.20 Ha) yakni Sosa II Afdelin IV, V, VI,
VII, VIII, IX) yang berada di Kecamatan Sosa yang berbatasan dengan:
− Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Barumun Tengah
− Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Dalu-Dalu Riau
− Sebelah Selatan berbatasan dengan Pasir Pangaraian-Riau
Gambar. 3.1 Tampak depan PKS Sosa
3.4 Kondisi Existing IPAL PKS Kecamatan Sosa
Air limbah Pabrik Kelapa Sawit merupakan merupakan faktor pencemaran
pada media penerima, untuk mengatasi pencemaran tersebut, maka air limbah pabrik
harus diproses dan dinetralisir sebelum dibuang ke lingkungan atau ke badan
penerima (sungai), Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)di PKS Kecamatan Sosa
merupakan pengolahan limbah yang menggunakan 2 metode yaitu sistem aplikasi
lahan (Land Application) dan sistem metode kolam(Ponding System). Instalasi ini terdiri dari beberapa unit bangunan yang saling berangkaian dalam proses
pengolahan air buangan.
1. Bak Pengutipan Minyak Parit (Fat-pit)
Limbah cair yang dihasilkan dari pengolahan kelapa sawit sebelun di alirkan
ke kolam UPLC(Unit Pengolahan Libah Cair) maka terlebih dahulu harus dialirkan
ke kolam Fat-pit (gambar 3.2) yang berfungsi untuk melakukan penyaringan kembali
minyak-minyak yang tercampur dengan limbah dan air. Bak ini memiliki dimensi:
− Panjang : 17,5 meter
− Lebar : 7,5 meter
Gambar. 3.2 kolam Fat-pit
Prisip pemisahan ini berdasarkan dari berat jenis minyak. Minyak yang
memiliki berat jenis yang lebih berat akan mengendap dan sebaliknya jika berat jenis
minyak yang rendah akan berada di permukaaan pembersihan bak dan pemeriksaan
dilakukan 2 bulan sekali. Dari kolam ini selanjutnya air limbah akan di alirkan ke
kolam deoiling pond dengan menggunakan pompa.
2. Kolam Deoiling Pond
Kolam deoiling Pond ini merupakan kolam yang ke dua setelah kolam fat-pit
yang berada di lokasi PKS Kecamatan Sosa waktu tinggal limbah pada kolam ini
selama 8 hari. Kolam deoiling pond yang terdapat pada gambar (3.3) memilki
dimensi:
− Panjang = 67 meter
− Lebar = 32 meter
Gambar.3.3 kolam Deoiling Pond
Kedalam kolam Deoiling Pond yang mencapai kedalam 3 meter bertujuan
untuk menjaga suasana aerobik sehingga dapat merombak bahan-bahan organik
semaksimal mungkin melalui proses yang bertahap.
3. Kolam Primery Anaerobic Pond
Kolam Primery anaerobic I yang terdapat pada (gambar 3.4) merupakan
proses lanjutan setelah terjadi pada kolam Deoiling Pond. Di kolam ini waktu tinggal
limbah selama 71 hari. Adapun dimensi kolam Primery anaerobic adalah:
− Panjang =139 meter
− Lebar = 67 meter
− Kedalaman = 5.5 meter
4. Kolam Secondary Anaerbic Pond
Kolam Primery anaerobic II yang terdapat pada (gambar 3.5) merupakan
proses lanjutan setelah terjadi pada kolam Anaerobic I. Di kolam ini bertujuan untuk
menurunkan suhu setelah beberapa waktu berada pada kolam anaerobic I. Waktu
tinggal limbah pada kolam anaerobic II selama 37 hari. Melalui kolam secondry
anaerobic pond ini dilakukan sistem aplikasi lahan (Land Aplication) dimana limbah dari kolam ini di alirkan kelahan kelapa sawit melalui pompa yang dialiri pipa
sepanjng 12 km. Adapun dimensi kolam Primery anaerobic II adalah:
− Panjang = 100 meter
− Lebar = 50 meter
− Kedalaman = 5.5 meter
Gambar Kolam.3.5 kolam secondary Anaerobic Pond
Kolam fakultatif (gambar 3.6) ini berfungsi untuk memantau hasil kerja dari
kolam anaerobik I dan kolam anaerobik II merupakan kolam transisi antara kolam
anaerobic dengan kolam maturasi (aerobik). Waktu tinggal pada kola mini selama 34
hari. Adapun dimensi kolam ini adalah:
− Panjang = 140 meter
− Lebar = 70 meter
− Kedalaman = 2.5 meter
Gambar.3.6 kolam facultative
6. Kolam Algae pond
Kolam algae (gambar 3.7) kolam ini berfungsi untuk menurunkan kadar BOD
sehingga aman untuk di buang ke lingkungan maupun sungai. Rancangan kolam
yang luas namun dangkal sangat memberi peluang bagi bakteri untuk berkembang
biak dengan sangat baik karena penyinaran matahari bisa sampai kedasar
kolam.Kolam algae I, II dan III merupakan kolam yang berfungsi yang sama
dimensi yang sama yang ada dilingkungan PKS Kecamatan Sosa berjumlah 3 buah
kolam. Kolam algae ini mempunyai dimensi:
− Panjang = 130 meter
− Lebar = 40 meter
− Kedalaman = 2.0 meter
Gambar .3.7 kolam Algae Pond
7. Final Pond (Algae Pond)
kolam final pond adalah kolam penampungan limbah terakhir sebelum
dialirkan ke badan sungai dengan mutu air yang diizinkan oleh menteri lingkungan
hidup. Sehingga air sungai tidak berbahaya bagi kesehatan masyarakat yang
− Panjang = 20.9 meter
− Lebar = 9.05 meter
− Kedalaman = 1.5 meter
Gambar.3.8 kolam final Pond
3.5Metode pengumpulan data
Dalam penelitian ini data merupakan hal yang paling utama sebagai alat
untuk penelitian hipotesis pembuktian untuk mencapai penelitian ini.
Ada 2 tipe data yang menjadi dasar dalam penelitian ini yaitu:
1) Data primer dan
2) Data sekunder
Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari Instalasi
Pengolahan Air Limbah pada PKS Kecamatan Sosa, baik secara pengamatan
, peninjauan ataupun melalui pengukuran saluran dan kolam-kolam yang ada.
Adapun data primer yang diperoleh adalah:
1) Hasil penggambaran Layout Instalasi Pengolahan Air Limbah PKS
Kecamatan Sosa.
2) Hasil pengukuran saluran buangan (pipa) maupun dimensi dari kolam limbah.
3) Hasil pengamatan kondisi Instalasi Pengolahan Air Limbah dengan foto
dokumentasi.
2. Data sekunder
Data sekunder merupakan data yang diperoleh langsung dari instansi terkait
dalam penelitian ini. Adapun data-data sekunder yang di peroleh adalah:
1) Data balai riset dan standarisasi industri Padang lawas
2) Data dari laboratorium Pabrik Kelapa Sawit Kecamatan Sosa
3.6 Analisa data
Dari data-data yang diperoleh maka metode yang digunakan untuk
menganalisis data menjadi suatu analisa penelitian yaitu : data yang telah diperoleh
diolah dalam suatu perhitungan untuk mendapatkan hasil penelitian yang selanjutnya
akan diambil suatu kesimpulan dari tujuan penulisan ini.
Adapun cara analisa untuk memperoleh hasil dalam penelitian ini adalah:
1) Menghitung Volume pada tiap-tiap kolam.
2) Menghitung debit yang akan disalurkan ke tiap-tiap kolam.
3) Menghitung total debit limbah cair.
E = 100 x (1 - / (1+kt)) = 100 x �� 1+��
Dimana:
E = rasio eliminasi (%)
K = tetapan laju eliminasi (d’) (mg/L)
T = waktu tingga (d)
5) Menghitung kehilangan energy total kehilangan energy, dan tinggi tekanan
total yang harus di kerjakan pompa.
6) Menghitung daya pompa yang akan digunakan.
P=��� 75�
Dimana :
P = Daya pompa(hp)
Q = Debit aliran (�3/�) H = Tinggi tekanan efektif (m) � = berat jenis zat cair (kg/m3) � = Efisiensi pompa atau turbin (%)
7) Menentukan waktu tinggal (retention time) pada suatu kolam. Tr = ������ �����
� �24
8) Menghitung debit maksimum hasil kegiatan industri PKS.
DM = Dm x pb
Dimana :
DM = debit limbah cair maksimum yang diperbolehkan bagi industri yang
Dm = debit limbah cair maksimum yang sesuai dengan industri bersangkutan
(m3/ton CPO)
Pb = Produk yang sebenarnya dalam sebulan (ton CPO)
9) Sistem aplikasi lahan (Land application).
10) Menghitung diameter pipa.
3.7 Efisiensi pengolahan Limbah
Hasil dari pengolahan limbah pabrik kelapa sawit (PKS) Kecamatan sosa
pada saat ini masih dalam golongan berbahaya apa bila limbah secara langsung
dibuang ke lingkungan maupun ke sungai, sehingga limbah sangat diperlukan
pengolahan terlebih dahulu pada tiap-tiap kolam yang tersedia sebelum limbah
dibuang kelingkungan maupun ke sungai.
Pengolahan yang dilakukan terhadap air limbah pada tiap- tiap kolam
bertujuan agar limbah cair hasil dari pengolahan sawit tersebut bisa dibuang ke
sungai tanpa menimbulkan pencemaran yang dapat menyebabkan lingkungan
menjadi kurang sehat dan berbahaya bagi makhluk hidup yang berada di sekitar
BAB IV
EVALUASI DAN PEMBAHASAN
Pabrik kelapa sawit (PKS) yang berada di Kecamatan Sosa memiliki
kapasitas olah sebesar 50 ton TBS/jam, maka secara otomatis bertambah pula jumlah
kebutuhan air yang digunakan pada kegiatan produksi dengan jumlah pengolahan
limbah cair yang bertambah.
Jumlah limbah cair dari suatu pabrik Kelapa Sawit bergantung dari
kapasitasnya. Pabrik Kelapa Sawit PTPN IV kecamatan Sosa mempunyai kapasitas
sebesar 50 ton TBS/Jam. Jumlah limbah cair yang dihasilkan rata-rata sekitar 60%
dari kapasitas pabrik. Jadi bila kapasitas pabrik 50 ton TBS/Jam, maka jumlah
limbah cairnya sekitar 30 ton /jam. Pabrik kelapa sawit PTPN IV Sosa beroperasi
selama 22 jam setiap harinya. Jadi jumlah limbah cair adalah 660 m3/hari.
Pengolahan limbah cair PKS umumnya diawali dengan proses anaerobik,
karena kemampuan proses ini dalam menurunkan BOD atau mendegradasi bahan
organik, jauh lebih tinggi dari proses aerobik. Karena itu, dengan proses anaerobik
BOD dapat diturunkan hingga mencapai sekitar 2000 ppm. Baru kemudian proses
aerobik dapat menurunkan BOD lagi sampai dibawah 75 ppm.
4.1 Unit inti pengolahan limbah cair PKS
Unit-unit pengolahan limbah cair yang umum digunakan pada Pabrik kelapa
sawit adalah:
a. Unit fat-pit, yaitu kolam penampung limbah cair dari unit proses sludge
kembali minyak sawit yang masih dapat diambil dan dimanfaatkan kembali
untuk dialirkan ke unit peoses pengolahan minyak mentah sawit.
b. Unit anaerobik, yaitu kolam penampung limbah cair yang berasal dari fat-pit,
dan unit-unit proses yang lain, seperti unit sterilisator kondensat, unit
Hydrocyclone dan unit demineralisasi. Unit anaerobik ini hanya berupa
kolam-kolam (dapat berupa 4 buah kolam atau lebih ) yang kedalamannya
sekitar 3 - 4 meter lebih.
c. Unit aerobik, yaitu unit proses pengolahan limbah cair setelah unit anaerobik.
Unit ini juga berupa kolam-kolam yang dapat berjumlah 4 buah kolam atau
lebih yang mempunyai kedalam sekitar 1,5 – 2 meter saja. Pada unit aerobik
ini tidak dilakukan pengadukan dipermukaan dan juga tidak dilakukan suplai
udara dari dasar kolam, Jadi proses pengolahan dibiarkan berjalan secara
alamiah saja.
4.2 Tidak berjalannya SOP (standar operation procedure)
Pengoperasian dan pemeliharaan unit-unit pengolahan limbah cair, seperti yang
telah diuraikan diatas, masih belum dilakukan secara benar. Hal tersebut dapat dilihat
pada:
− Pengoperasian unit fatpit yang sangat tidak optimal, yaitu masih banyak minyak yang terapung yang teremulsi dalam air dan tidak terambil kembali
untuk diproses pada unit pengolahan minyak mentah sawit. Juga terlihat
masih banyak tedapat lumpur yang mengendap pada dasar kolam dan hal ini
menyebabkan proses pengolahan tidak berjalan optimal. Selain itu juga
bagian-baguan peralatan fatpit juga menjadi terbebani, sehingga mudah
Limbah
Fat-Pit
Deoiling Pond
− Pengoperasian kolam Anaerobik juga tidak dilakukan dengan benar.
Misalnya tidak adanya jadwal rutin (minimal sebulan sekali) dilakukan
pengerukan endapan lumpur pada dasar kolam. Dengan demikian kedalam
kolam sudah tidak sesuai lagi dengan desain semula. Demikian pula dengan
kapasitas penampungan limbah cair yang sudah tidak sesuai lagi dengan
kemampuan optimal (volume awal).
− Pengoperasian kolam aerobik sangat tidak sesuai dengan prosedur.
Pengadukan di permukaan dan suplai udara dari dasar kolam tidak dilakukan.
Akibatnya proses pengolahan aerobik hanya berlanagsung pada permukaan
saja. Jadi pada bagian bawah kolam tetap saja terjadi proses anaerobik.
Dengan demikian proses pengolahan pada unit ini tidak berjalan dengan
Gambar.4.1 Bagan alir pengolahan limbah PKS Kecamatan Sosa
4.3 Evaluasi Kolam Fat-Pit
Pada kolam fat-pit ini berfungsi untuk mengutip kembali minyak yang terikut
Gambar.4.2 Dimensi kolam Fat-pit
Dimensi Kolam Fat – pit saat ini:
− Panjang : 17,5 meter
− Lebar : 7,5 meter
− Tinggi : 2,5 meter
− Volume : 328 m3
Dimana dimensi kolam fat-pit pada saat ini sudah tidak layak lagi untuk
menampung limbah yang berkapasitas 660 m3/hari, maka perlu dilakukan peninjauan
terhadap retention time pada kolam fat-pit agar pengolahan bisa berjalan secara efektif.
Kapasitas perencanaan (Q) : 660 m3/hari
Waktu tinggal pada saat ini (Tr) =328�3
660 x 24 jam = 12 jam.
Ini berarti limbah masih bisa ditampung pada kolam fat-pit ini selama 12 jam.
Kemudian langkah selanjutnya adalah mengevaluasi saluran pipa yang
digunakan untuk mengalirkan air limbah dari kolam fat-pit ke kolam selanjutnya
yaitu kolam deoiling pond.
a. Jenis pipa yang digunakan.
Diameter pipa = 6” = 15,24 cm = 0,1524 m
Panjang pipa = 45 meter
Debit Aliran (Q) = 660 m3/hari = 27,5 m3/jam
Mencari nilai f untuk jenis pipa galvanize iron
Re = V.D/� = 0,411 � 0,1524
Dari digram Moody ,diperoleh f = 0,015
Kehilangan tenaga (minor loss)selama terjadi pengaliran yang diakibatkan oleh beberapa hal,yaitu:
Akibat belokan pada pipa
Sudut � = 900, kb = 0,98 , jumlah belokan (n) = 4
Hb = Kb x ( V2/2g )
= (4 x 0,98) x (0,4112/2x9,81) = 0,03 m
Akibat sambungan pada pipa
Ks = 0,5 , n = 3
Hs = (n x Ks) x ( V2/2g )
= (3 x 0,5) x (0,4112/2x9,81)
