BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah Pabrik Kelapa Sawit
Limbah adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu sumber hasil aktivitas manusia, maupun proses alam dan tidak atau belum mempunyai nilai ekonomi. Aktivitas pengolahan pada pabrik kelapa sawit menghasilkan dua jenis limbah, antara lain limbah padat dan limbah cair. Limbah padat, antara lain Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), cangkang dan serat yang bagian besar telah dimanfaatkan langsung sebagai sumber energi dengan membakarnya secara langsung serta ampas dari tandan kosong yang belum termanfaatkan dengan baik (Mahajoeno, 2008).
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) merupakan limbah terbesar yang dihasilkan dari proses produksi minyak kelapa sawit (Apriani, 2009). Rata-rata pabrik minyak kelapa sawit mengolah setiap ton Tandan Buah Segar (TBS) menjadi 200-250 kg minyak mentah, 230-250 kg Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), 130-150 kg serat, 60-65 kg cangkang, 55-60 kg kernel dan air limbah 0,7 m3 (Yuliansari et al, 2001).
Pengolahan limbah cair yang diterapkan di pabrik kelapa sawit, dilakukan secara sederhana menggunakan kolam anaerobik, cara ini memerlukan lahan yang cukup luas, dan waktu pengolahan cukup lama (Farida.H,2009).
Pada umumnya nilai baku mutu limbah cair yang dibuang ke badan sungai belum dapat memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan oleh Kementerian lingkungan Hidup (Darwin 2004).
2.2 Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan dalam jumlah yang relating banyak dari proses pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) menjadi minyak sawit mentah atau CPO dari suatu Pabrik Kelapa Sawit (PKS) (Anonim, 2011).
Industri pengolahan kelapa sawit akan diperoleh limbah industri dalam bentuk padat, cair dan gas, untuk limbah cair setiap ton minyak sawit yang dihasilkan akan menghasilkan limbah cair Jurnal Riset Industri Hasil Hutan Vol.5, No.1, Juni 2013: 1 –7 2 2,5 m 3 . Apabila limbah cair ini tidak dilakukan pengolahan dan langsung dibuang ke badan sungai maka akan mencemari lingkungan, karena baku mutu seperti COD (Chemical Oxygen Demand), TSS (Total Suspended Solid), BOD (Biological Oxygen Demand), minyak lemak, amoniak, dan N-Total akan melebihi ambang batas baku mutu yang telah ditetapkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup (Ahmad 2003).
Limbah pabrik minyak kelapa sawit yang mengandung sejumlah padatan dalam bentuk terlarut/tersuspensi dan mengambang merupakan bahan-bahan organic dengan konsentrasi tinggi. Bahan-bahan organik yang terkandung seperti selulosa, protein, lemak yang apabila dibuang ke perairan (sungai) tanpa diolah akan membuat endapan-endapan dan pencemaran yang sukar terurai sehingga mempengaruhi kehidupan biota dalam air (Anonim, 2009).
2.2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) merupakan limbah berwarna kuning kecokelatan dan bersifat asam dengan sifat pencemar tertinggi, dengan rata-rata 25.000 mg/l Biochemical Oxygen Demand (BOD). 50.000 mg/l Chemical Oxygen Demand (COD) dan 18.000 Suspended Solids (SS) (Zahara, 2014). Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) memiliki komposisi dan konsentrasi dari protein, komponen nitrogen, lemak dan mineral. Lemak adalah satu dari polutan organik utama yang
terdapat dalam limbah cair kelapa sawit. Karakteristik LCPKS dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
Parameter Konsentrasi Ph 4,7 Temperature 800-900 C BOD 3 hari, 300C 25.000 mg/l COD 50.000 mg/l Total Solid 40.500 mg/l Suspended Solids 18.000 mg/l Total Volatile Solids 34.000 mg/l Amonical-Nitrogen 35 mg/l Total Nitrogen 750 mg/l Phosphorus 18 mg/l Potassium 2.270 mg/l Magnesium 615 mg/l Kalsium 439 mg/l Boron 7,6 mg/l Iron 46,5 mg/l Manganese 2.0 mg/l Copper 0,89 mg/l Zinc 2.3 mg/l Sumber : Lang, 2007
2.2.2 Proses Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) Teknik pengolahan limbah cair yang biasanya diterapkan di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) adalah sebagai berikut :
a. Kolam Pengumpulan (Fatfit)
Kolam ini berguna untuk menampung cairan-cairan yang masih mengandung minyak yang berasal dari air kondensat dan stasiun klarifikasi.
b. Kolam Pendinginan (Cooling Pond)
Limbah cair yang telah dikutip minyaknya pada oil trap (fat fit) mempunyai karakteristik pH 4-4,5 dan suhu 70-800 C sebelum limbah dialirkan ke kolam pengasaman (acidification pond) suhunya diturunkan menjadi 40-450C melalui menara atau bak pendingin agar bakteri mesophilic dapat berkembang dengan baik.
c. Kolam Pengasaman (Acidification Pond)
Proses pada kolam ini menggunakan mikroba untuk menetralisir keasaman cairan limbah. Pengasaman bertujuan agar limbah cair yang mengandung bahan organik lebih mudah mengalami biodegradasi dalam suasana anaerobic. Limbah cair dalam kola mini mengalami asidifikasi yaitu terjadinya kenaikan konsentrasi asam-asam yang mudah menguap. Waktu penahanan hidrolisis limbah cair dalam kolam pengasaman ini selama lima hari. Kemudian sebelum diolah di unit pengolahan limbah kolam anaerobic, limbah dinetralkan terlebih dahulu dengan menambahkan kapur tohor hingga mencapai pH antara 7-7,5. Limbah akan dirombak menjadi Volatile Fatty Acid (VFA).
d. Kolam Anaerobik Primer
Pada proses ini memanfaatkan mikroba dalam suasana anaerobic atau aerobic untuk merombak BOD dan biodegradasi bahan organic menjadi senyawa asam dan gas. Selanjutnya bakteri metane
(metanogenesis bacteria) akan merubah asam organik menjadi methane dan CO2. Waktu penahanan hidrolisis dalam kolam ini mencapai 40 hari.
e. Kolam Anaerobik Sekunder
Waktu penahanan hidrolisis limbah dalam kola mini mencapai20 hari. Kebutuhan lahan untuk kolam anaerobic primer dan sekunder mencapai 7 hektar untuk Pabrik Kelapa Sawit (PKS) dengan kapasitas 30 ton TBS/jam.
f. Kolam Pengendapan
Kolam pengendapan ini bertujuan untuk mengendapkan lumpur-lumpur yang terdapat dalam limbah cair. Waktu penahanan hidrolisis limbah dalam kolam ini berkisar dua hari. Kolam ini biasanya merupakan pengolahan terakhir sebelum limbah dialirkan ke badan air dan diharapkan pada kolam ini limbah sudah memenuhi standart baku mutu air sungai (Departemen Pertanian, 2006).
2.2.3 Pengendalian Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)
Pencemaran lingkungan akibat limbah cair dapat diatasi dengan cara mengendalikan limbah cair tersebut secara biologis. Pengendalian secara bioligis tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri anaerob (Tobing et al, 1992).
Limbah cair industri pengolahan kelapa sawit memiliki potensi sebagai pencemar lingkungan karena mengandung parameter bermakna yang cukup tinggi. Hasil penelitian komposisi limbah menyebutkan bahwa 76% BOD berasal dari padatan tersuspensi dan hanya 22,4% dari padatan terlarut. Jumlah padatan yang terdapat dalam limbah terutama padatan tersuspensi mempengaruhi tinggi rendahnya BOD (Apriani, 2009).
2.3 Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
Proses pengolahan kelapa sawit menghasilkan produk ikutan berupa limbah kelapa sawit. Berdasarkan tempat pembentukannya limbah kelapa sawit dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu limbah perkebunan kelapa sawit dan limbah industri kelapa sawit. Limbah industri kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan pada proses pengolahan kelapa sawit. Limbah jenis ini digolongkan dalam tiga jenis yaitu limbah padat, limbah cair dan limbah gas (Fauzi et al, 2002).
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan salah satu jenis limbah padat yang dihasilkan dalam industri minyak sawit. Jumlah tandan kosong kelapa sawit ini cukup besar karena hampir sama dengan jumlah produksi minyak sawit mentah. Limbah tersebut belum banyak dimanfaatkan secara optimal. Komponen terbesar dari tandan kosong kelapa sawit adalah selulosa 40-60%, disamping komponen lain yang jumlahnya lebih kecil seperti hemiselulosa 20-30% dan lignin 15-20-30%. Salah satu alternative pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) adalah sebagai pupuk organic dengan melakukan pengomposan (Fauzi et al, 2002).
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dapat dimanfaatkan sebagai sumber pupuk organic yang memiliki kandungan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman. Tandan kosong kelapa sawit mencapai 23% dari jumlah pemanfaatan limbah kelapa sawit tersebut sebagai alternative pupuk organik juga akan memberikan manfaat lain dari sisi ekonomi.
2.3.1 Karakteristik Tandan Kosong Kelapa Sawit
Salah satu potensi tandan kosong kelapa sawit yang cukup besar adalah sebagai bahan pembenah tanah dan sumber hara bagi tanaman. Potensi ini didasarkan pada kandungan tandan kosong kelapa sawit yang merupakan bahan organik dan memiliki kadar hara yang cukup tinggi. Pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit sebgai pembenah tanah, sumber hara ini dapat
dilakukan dengan cara aplikasi langsung sebagai mulsa atau dibuat menjadi kompos. Kandungan hara tandan kosong dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Kandungan Hara Tandan Kosong Kelapa Sawit
C (%) N (%) P (%) K (%) C/N (ppm) Mg (%) B (%) Cu (%) Zn (%) 42,8 0,80 0,22 2,90 9,4 0,30 10 23 51 Sumber : Darmosarkoro dan Rahutomo (2007)
Tandan kosong kelapa sawit berfungsi ganda yaitu selain menambah hara dalam tanah, juga meningkatkan kandungan bahan organik tanah yang sangat diperlukan perbaikan sifat fisik tanah. Dengan meningkatkan bahan organik tanah maka struktur tanah semakin mantap dan kemampuan tanah menahan air bertambah baik. Perbaikan sifat fisik tanah tersebut berdampak positif terhadap pertumbuhan akar dan penyerapan unsur hara (Ditjen PPHP, 2006).
Untuk mengatasi penumpukan limbah padat tandan kosong kelapa sawit perlu dilakukan penanganan salah satunya yaitu dengan menggunakan teknologi daur ulang limbah padat menjadi produk pupuk organik/kompos yang bernilai guna tinggi. Pengomposan dianggap sebagai teknologi berkelanjutan karena bertujuan untuk konservasi lingkungan, keselamatan manusia, dan pemberi nilai ekonomi. Penggunaan kompos membantu konservasi lingkungan dengan mengurangi penggunaan pupuk kimia yang dapat menyebabkan degradasi lahan. Pengomposan secara tidak langsung juga membantu mencegah pembuangan limbah organik dan penumpukan limbah organik. Penanganan serius terhadap limbah padat yang dihasilkan dari industri kelapa sawit ini mutlak diperlukan.
2.4 Mikroorganisme Lokal (MOL)
Mikroorganisme Lokal (MOL) merupakan kumpulan mikroorganisme yang bisa diternakkan, yang berfungsi sebagai starter dalam pembuatan bokasi atau kompos. Menurut Direktorat Pengelolaan Lahan, MOL adalah larutan yang terbentuk dari campuran bahan-bahan alami yang disukai tanaman sebagai media hidup dan berkembangnya mikroorganisme. MOL bermanfaat untuk mempercepat proses penghancuran bahanbahan organik (Juanda, 2011).
Mikroorganisme Lokal dapat bersumber dari bermacam-macam bahan lokal, antara lain urin sapi, batang pisang, daun gamal, buah-buahan, nasi basi, sampah rumah tangga, rebung bambu, serta rumput gajah dan dapat berperan dalam proses pengelolaan limbah ternak, baik limbah padat untuk dijadikan kompos, serta limbah cair ternak untuk dijadikan bio-urine (Sutari, 2010).
Dalam pelaksanaan fermentasi, lama fermentasi merupakan salah satu factor yang harus di perhatikan. Lama fermentasi yang singkat mengakibatkan terbatasnya kesempatan mikroorganisme ubtuk terus berkembang, sehingga kesempatan substrak yang dapat di rombak menjadi massa sel juga akan sedikit tetapi dengan waktu yang lama berarti memberi kesempatan bagi mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang biak (Fardiaz 1992). Kemudian (Sulaiman 1988) menambahkan bahwa semakin lama waktu fermentasi semakin banyak zat makanan yang di rombak seperti bahan kering dan organik
Larutan MOL mengandung unsur hara makro, mikro, dan mengandung mikroorganisme yang berpotensi sebagai perombak bahan organik, perangsang pertumbuhan, dan agen pengendali hama dan penyakit tanaman sehingga baik digunakan sebagai dekomposer, pupuk hayati, dan pestisida organik. Faktor-faktor yang menentukan kualitas larutan MOL antara lain media fermentasi, kadar bahan baku atau substrat, bentuk dan sifat mikroorganisme yang aktif di dalam proses fermentasi, pH, temperatur, lama fermentasi, dan rasio C/N larutan MOL (Mulyono, 2014).
2.5 Standart Mutu Pupuk Organik
Pupuk organik adalah pupuk yang berperan dalam meningkatkan aktivitas biologi, kimia, dan fisik tanah sehingga tanah menjadi subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman (Indriani, 2004). Saat ini sebagian besar petani masih tergantung pada pupuk anorganik karena pupuk anorganik mengandung beberapa unsur hara dalam jumlah yang banyak. Pupuk anorganik digunakan secara terus-menerus dapat menimbulkan dampak negatif terhadap kondisi tanah yaitu dapat menyebabkan tanah menjadi cepat mengeras, kurang mampu menyimpan air dan cepat menjadi asam yang pada akhirnya menurunkan produktivitas tanaman (Ramadhani, 2010).
Tabel 2.3 Standart Mutu Pupuk Organik
Parameter Standart Total N <2 % C Organik >4 % Rasio C/N 15-25 % P2O5 <2 % K2O <2 % pH 4-8
