PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK
MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR
LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT
T E S I S
Oleh:
HERMANSYAH PSL/097004015
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK
MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR
LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT
T E S I S
Ditujukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Master Sains Dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan pada Sekolah
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
HERMANSYAH 097004015/PSL
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
Judul Penelitian : PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK
MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR
LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT
Nama : Hermansyah
Nomor Pokok : 097004015
Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL)
Menyetujui : Komisi Pembimbing
Ketua
Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc
Anggota Dr. Ir. Irvan, MSi
Anggota
Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS
Ketua Program Studi
Prof.Dr. Retno Widhiastuti, MS
Direktur
Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE
Telah diuji pada : Tanggal 16 April 2012
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc Anggota : 1. Dr. Ir. Irvan, MSi
2. Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS
3. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc, M.Phil 4. Prof. Ir. Zulkifli Nasution, MSc, Ph.D
PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN
KADAR COD, TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT
ABSTRAK
Air limbah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) mengandung bahan organik dengan konsentrasi tinggi, padatan tersuspensi, serta bahan koloid seperti lemak, protein, dan selulosa. Bahan orgnik ini dapat menimbulkan permasalahan lingkungan bila dibuang langsung ke lingkungan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kemampuan sinar UV dengan katalis Fe2+ dalam penurunan COD,TSS dan TDS. Variabel yang diamati adalah COD, TSS dan TDS yang dikaitkan dengan variasi waktu, pH dan udara. Metode penelitian yang digunakan deskriptif dan kuantitatif untuk menggambarkan proses penurunan COD, TSS dan TDS serta data yang disajikan bersifat numerik. Hasil penelitian didapat bahwa penurunan COD 38.38 %, TSS 53,57 % dan TDS 58,52 % dengan waktu optimal 8 jam, pH 9±2 dan laju udara 100 l/dtk. Penelitian ini belum layak diaplikasikan di unit Instansi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) Pabrik Kelapa Sawit karena nilai COD, TSS dan TDS yang diperoleh masih diatas baku mutu serta dari segi biaya relatif tinggi sehingga akan menaikkan biaya olah Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Teknik ini sebagai alternatif dalam pengelolaan air limbah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) dimasa yang akan datang.
THE INFLUENCE OF ULTRA VIOLET (UV) RAY ON DECREASING COD, TSS, AND TDS CONTENTS FROM WASTEWATER TREATMENT OF
PALM OIL PLANT
ABSTRACT
The waste of palm oil plant containS high concentration of suspended solids and colloidal materials such as fat, protein, and cellulose. These organic materials will pollute the land or water if they are discharged directly to the environment. The aim of the research is to know the ability of the UV ray by using Fe2+ as catalyst in decreasing COD, TSS, and TDS. The variables which were COD, TSS, and TDS were associated with the variations of time, pH, and air. The method of the research was descriptive and quantitative in order to describe the process of decreasing COD, TSS, and TDS. The data were numerical. The results of the research showed that the decrease of COD is 38,38 %, TSS is 53,57 %, and TDS is 58,52 % with the optimal time of eight hours, pH 9 ± 0.2, and the rate of air 100 I/second. This research was not appropriate to be applied yet in the IPAL (wastewater treatment) unit of Palm Oil Plant since the COD, TSS, and TDS were still above the standard of quality and still in high cost so that they would cause the management of the Palm Oil Plant to raise the cost. This technique is used as an alternative in the process of wastewater of Palm Oil Plant in the future.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil’alamin. Segala puji dan syukur hanya untuk Allah SWT atas izin dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “PENGARUH
SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT”. Tesis ini merupakan salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Master Sains pada Jurusan Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan di Sekolah Pascasarjana USU Medan.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya Penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc, Dr. Ir. Irvan, MSi dan Bapak Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan petunjuk, bimbingan dan pengarahannya sehingga penelitian dan penulisan tesis ini berjalan dengan baik.
Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Direktur Sekolah Pascasarjana, Ibu Ketua dan Sekretaris Jurusan Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), Bapak dan Ibu staf pengajar, seluruh karyawan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Maneger Pabrik Kelapa Sawit Rambutan PT. Perkebunan Nuasantara III dan rekan-rekan seperjuangan mahasiswa PSL angkatan 2009 serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan dan bantuan fasilitas dalam penyelesaian tesis ini.
Tesis ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mohon kritikan dan saran yang membangun untuk kesempurnaannya. Semoga tesis ini bermanfaat bagi kita semua. Amin Ya Robbal’alamin.
Medan, April 2012 Penulis,
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjung Pura kabupaten Langkat pada tanggal 20 Februari 1961. Penulis merupakan anak ke-3 dari 7 bersaudara.
Jenjang pendidikan formal yang dilalui adalah Sekolah Dasar Negeri Bandar Pulau lulus tahun 1973, SMP Negeri II Rantau Prapat lulus tahun 1976, SMA Negeri IV Medan lulus tahun 1981. Pada tahun 1989 lulus dari Fakultas Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara.
Bekerja di PT. Perkebunan Nusantara III pada tahun 1991 dan saat ini menjabat sebagai Kepala Urusan Pengendalian Lingkungan
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK………….………. ABSTRACT……….……… KATA PENGANTAR ……… RIWAYAT HIDUP. ……… i ii iii v DAFTAR ISI……… vi
DAFTAR TABEL……….………. viii
DAFTAR GAMBAR………. ix I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ……… 1.2. Rumusan Masalah ………... 1.3. Tujuan Penelitian ………. 1.4. Manfaat Penelitian……… 1.5. Hipotesis ………. 1.6. Kerangka Berpikir……… 1 6 6 6 7 7 II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pencemaran Air……….. ………... 2. 2. Pengaruh Pencemaran Air ……… 2.2.1. Perubahan pH atau Konsentrasi Ion Hidrogen ... 2.2.2. Oksigen Terlarut (DO) ...
2.2.3. Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) ... 2.2.4. Kebutuhan Oksigen Kimia (COD) ... 2.2.5. TSS (Total Suspended Solid) ... 2.2.6. TDS (Total Dissolved Solids) ...
8 9 10 10 11 11 12 13
2.3. Limbah Pabrik Kelapa Sawit …. ……….. 2.4. Pengolahan Air Limbah……….
14 17 III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat Dan Waktu ……… 3.2. Bahan dan Alat ……….. 3.3. Pelaksanaan Penelitian ………... 3.3.1. Penyediaan Air Limbah ... 3.3.2. Penyediaan Wadah Pemaparan UV ...
3.4. Variabel yang Diamati……… 3.5. Analisis Data ………. 20 20 21 22 22 27 28 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Sinar UV……… 4.2. Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik
Kelapa Sawit dengan Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam pada Variasi pH……… 4.3. Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik
Kelapa Sawit dengan Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam pada Variasi pH 9±2 dengan Variasi Waktu Aerasi Udara………… 4.4. Analisis Ekonomi Pemanfaatan Sinar Ultraviolet……….. V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan……… 5.2. Saran………. 32 37 42 47 50 50 DAFTAR PUSTAKA……….. 51 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
1. Karakteristik Air Limbah Pabrik Kelapa Sawit ……… 15 2. Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan
Terhadap Sinar UV Pada Variasi Waktu……… 32 3. Presentase Penurunan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah
Cair PKS Selama Pemaparan dengan Sinar UV……… 34 4. Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS
dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV……… 35 5. Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS
dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV……… 37 6 Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan
Terhadap Sinar UV pada Variasi pH……… 38 7. Presentase Penurunan Kandungan COD dari Limbah Cair PKS
dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam…………. 39 8. Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS
dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam………….. 40 9. Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS
dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam………….. 41 10. Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan
Terhadap Sinar UV Selama 8 Jam dan pH 9± 0.2 Pada Variasi
Aerasi... 42 11. Presentase Penurunan Kandungan COD dari Limbah Cair PKS
Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar
UV Selama 8 Jam dan Kondisi pH9±0.2……….. 43 12. Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS
Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar
UV Selama 8 Jam dan Kondisi pH9±0.2………... 44 13. Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS
Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar
UV Selama 8 Jam dan Kondisi pH9±0.2………... 45 14. Perhitungan Ekonomi Pemanfaatan Sinar Ultraviolet……… 47
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
1. Kerangka Berpikir ……….. 7 2. Desain Alat Penelitian……….. 22 3. Perubahan COD dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV………. 33 4. Perubahan Kandungan TSS dengan Lamanya Pemaparan Sinar
UV……… 35 5. Perubahan Kandungan TDS dengan Lamanya Pemaparan Sinar
UV……….. 36 6. Perubahan Nilai COD dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV
Selama 8 Jam………... 38 7. Perubahan Nilai TSS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV
Selama 8 Jam……….. 39 8. Perubahan Nilai TDS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV
Selama 8 Jam……… 41 9. Perubahan Nilai COD dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada
Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam
dan Kondisi pH 9±0.2……… 43 10. Perubahan Nilai TSS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada
Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam
dan Kondisi pH 9±0.2……….. 44 11. Perubahan Nilai TDS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada
Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam
