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
DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
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 𝛼𝛼
Table 2.6. Nilai Kb Untuk Berbagai Nilai 𝛼𝛼
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)
𝜂𝜂 = 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
