BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah Kelapa Sawit
Kelapa sawit adalah salah satu komoditi andalan yang perkembangannya demikian pesat. Selain produksi minyak kelapa sawit yang tinggi, produk samping atau limbah kelapa sawit juga tinggi. Pada umumnya, limbah cair industri kelapa sawit mengandung bahan organik yang tinggi sehingga potensial mencemari air, tanah dan badan air.
Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit (PKS) bersumber dari air kondensat, air cucian pabrik, air Hydrocyclone atau Claybath. Pemanfaatan limbah padat dan limbah cair pada generasi berikutnya terdapat pada Tabel 2.1 berikut :
Tabel 2.1 Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit
Jenis Potensi Per Ton Manfaat
Tandan Kosong 23,0 Pupuk kompos, Pulp kertas, Papan partikel, Energi
Cangkang 6,5 Arang, Karbon aktif, Papan partikel
Serabut (Fiber) 13,0 Energi, Pulp kertas, Papan partikel
Limbah Cair 50,0 Pupuk, Air arigasi
Wet Decanter Solid 4,0 Pupuk kompos, Makanan ternak Air Kondensat - Air umpanan boiler
(Sumber : TIM PT. SP, 2000)
2.1.1 Pengolahan Limbah Kelapa Sawit
Industri kelapa sawit di Indonesia dari tahun ke tahun meningkat secara signifikan. Harga minyak sawit di pasaran internasional juga cenderung membaik. Hal ini menyebabkan industri minyak dapat menjadi andalan devisa di masa mendatang. Berdasarkan data dari Direktorat Jendral Perkebunan (2015-2017), terbukti dalam tahun (1985-2016) pertambahan kebun kelapa sawit mencapai 10-13 juta hektar. Minyak sawit telah menjadi komoditas nomor satu dari produksi Indonesia.
Dari rata-rata tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi produksi kelapa sawit maka semakin banyak limbah yang dihasilkan. Karena itu diperlukan suatu teknologi
tepat yang guna dapat mengolah limbah kelapa sawit ini menjadi sesuatu yang berguna atau bermanfaat dan memiliki nilai komersil.
Pengolahan industri kelapa sawit seharusnya menggunakan zero emission. Konsep zero emission adalah konsep yang menerapkan sistem bahwa proses produksi seharusnya tidak menghasilkan limbah dalam bentuk apapun. Melalui proses penerapan konsep ini maka proses-proses industri akan menghemat sumber daya alam, memperbanyak jenis pupuk, menciptakan lapangan kerja lebih banyak serta mencegah pencemaran dan kerusakan linkungan.
Konsep zero emission merupakan konsep yang harus mengeliminasi limbah agar industri menjadi zero waste. Hal ini merupakan perubahan revolusioner konsep industri yang dapat menjaga ekosistem. Dari sudut lingkungan konsep zero emission merupakan solusi akhir dari permasalahan pencemaran yang mengancam ekosistem baik skala kecil maupun skala besar. Selain itu, penggunaan maksimal sumber-sumber yang terperbaharui (renewable) menghasilkan keberlanjutan (sustainable) penggunaan sumber daya alam dan penghematan (efisiensi) terutama bagi limbah yang mempunyai nilai ekonomi. Dengan menggunakan konsep zero emission pada industri kelapa sawit meningkatkan daya saing dan efisiensi karena sumber daya digunakan secara maksimal yaitu memproduksi lebih banyak dengan bahan baku yang lebih sedikit.
2.1.2 Limbah Cair
Limbah cair pabrik kelapa sawit (PKS) yang akan keluar dari proses pengolahan harus memiliki kualitas dan standar yang ditentukan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup seperti berikut:
Tabel 2.1.2. :Parameter Limbah Cair
Parameter Unit Result Threshold Limit Value**) Methods*) Outlet kolam 7 BOD 5 Days 20ºC Mg/l 1679.73 5000 5210 B COD by K2Cr2O7 Mg/l 3306.00 - 5220 B pH - 6.76 6-9 4500-H*-B Oil &Grase Mg/l 0.80 - 5520 C Lead Mg/l 0.013 - 3111 C Copper Mg/l <0.37 - 3111 C
Cadmium Mg/l <0.07 - 3111 C
Zinc Mg/l <0.1 - 3111 C
Sumber : Doraja, 2012
*)Standard Methods 22nd, Edition 2012, APHA AWWA
**) Waste Water (Eviromental Minister No. 28 and 29 Year 2003) <= Less than the detection limit indication
Limbah cair yang dihasilkan oleh PKS ini dapat dimanfaatkan sebagai pupuk mengingat unsur hara yang terkandung di dalamnya dan dapat digunakan oleh tanaman sebagai sumber hara. Limbah cair tersebut mengandung unsur-unsur yang dapat menyuburkan tanah seperti Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K). Jumlah kalium dan nitrogen pada limbah tersebut sangat besar sehingga dapat digunakan sebagai nutrisi bagi tanaman kelapa sawit.
Limbah cair yang digunakan sebagai land application adalah limbah cair yang telah diproses sedemikian rupa sehingga kadar BOD nya berkisar antara 3500 mg/l hingga 5000 mg/l. Limbah cair yang kaya akan unsur N, P dan K tersebut akan dapat menggantikan peran pupuk anorganik yang selama ini digunakan. (Irvan dkk, 2011).
Tabel 2.1.2 kandungan Unsur Hara
Uraian BOD (mg/l) P (mg/l) N (mg/l) K (mg/l) Mg (ml/l) Limbah (fat fit) 25000 500-900 90-140 1000-1975 250-340 Kolam pengasaman 25000 500-900 90-140 1000-1975 250-340 Kolam anaerob primer 3500-5000 675 90-110 1000-1850 250-320 Kolam anaerob sekunder 2000-3500 450 62-85 875-670 160-215 Kolam aerobik 100-200 80 5-15 420-670 25-55 Kolam pengendapan 100-150 40-70 3-15 330-650 17-40 Sumber : Irvan, dkk. 2011
Proses pengolahan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit menjadi minyak sawit kasar atau crude palm oil (CPO) memerlukana air yang banyak mencapai 1-2 m3/ton TBS,
oleh karena itu pabrik kelapa sawit juga menghasilkan LCPKS yang besar. Pabrik yang efisien menghasilkan LCPKS antara 0,6 – 0,7 m3/ton TBS (Simanjuntak, 2009).
Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) kaya akan unsur hara, limbah yang dihasilkan pabrik kelapa sawit (PKS) termasuk kategori limbah berat dengan kuantitas yang tinggi, kadar air 95%, padatan terlarut atau tersuspensi 4,5%, serta sisa minyak dan emulsi 0,5-1%. Pada padatan terlarut terdapat komposisi sebagai berikut : pati, gula, karbohidrat, lignin 47%, protein 10%, lemak 20%, serat 12%, kalsium 0,3%, dan abu 11% (Firmansyah, dkk. 2001).
Limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan unit usaha perkebunan dan pabrik pengolahan dapat mencemari lingkungan apabila tidak di kelola dengan baik, untuk mengatasi hal tersebut maka dibuatlah suatu tindakan untuk mengendalikan limbah cair tersebut yakni melalui sistem kolam.
Melalui sistem kolam, limbah cair kelapa sawit tersebut mengalami beberapa proses. Proses tersebut antara lain terdiri dari:
1. Kolam pendinginan
Limbah cair pabrik kelapa sawit memiliki temperatur 75-90ºC. Agar proses dekomposisi secara biologis berlangsung maka temperaturnya diturunkan hingga 37ºC dengan mengatur pH antara 7,0-7,5 untuk menghindari bau yang menyengat. 2. Kolam pengasaman
Pada kolam pengasaman akan terjadi penurunan pH dan membantu pembentukan karbon dioksida. Proses pengasaman ini dibiarkan selama 3 hari.
3. Kolam pembiakan bakteri
Pada fase ini terjadi pembiakan bakteri, bakteri tersebut berfungsi untuk pembentukan methane, karbon dioksida dan kenaikan pH. Proses pembiakkan bakteri hingga limbah tersebut dapat diaplikasikan memerlukan waktu ± 30-40 hari.
Bila air limbah ini dibuang langsung ke badan sungai atau tanah akan mempengaruhi kualitas air atau tanah sebagai badan penerima dan menyebabakan terjadinya pencemaran lingkungan, dikarenakan kandungan BOD, COD, minyak dan lemak serta padatan tersuspensi yang tinggi. Sehingga kualitas limbah cair kelapa sawit belum memenuhi baku mutu dalam pembuatan pupuk organik cair (Departemen Pertanian,
2011). Kekurangan limbah cair tersebut akan terpenuhi apabila diberikan bahan campuran lain yang dapat memperbaiki kualitas limbah cair kelapa sawit tanpa harus menyebabkan penurunan yang signifikan pada kandungan unsur hara LCPKS.
Tabel 2.1.2 Standar Baku Mutu Pupuk Organik Cair
No Parameter Satuan Standar Mutu
1 C/N 15-25 2 C-organik % Min15 3 pH 4-9 4 Hara Makro (N+P2O5+K2O) % Min 4 5 Hara makro - Fe total atau - Fe tersedia - Mn - Zn - Cu - Mo 6 Total Na Total Cl ppm ppm Maks 2000 Maks 5000 Sumber : Permentan, 2011
Pengolahan limbah cair bertujuan untuk membuang atau mengurangi kandungan limbah yang membahayakan kesehatan serta menggangu lingkungan hidup di sekitarnya.
2.2 Unsur Hara Makro
Unsur hara makro yang diserap tanaman relatif banyak diperlukan. Kekurangan unsur hara makro menimbulkan defisiensi yang tidak dapat digantikan oleh unsur lain, sedangkan kelebihan unsur hara makro tidak menimbulkan pengaruh karena akan terlarut ke dalam tanah atau larut oleh air.
2.2.1 Nitrogen (N)
Nitrogen adalah nutrient penting dalam system biologic. Nitrogen mengisi sekitar 12 persen protoplasma bakteri dan 5 hingga 6 persen protoplasma kapang. Dalam air limbah nitrogen akan terdapat sebagai nitrogen organik dan nitrogen amoniak, proporsinya tergantung degradasi bahan organik yang berlangsung.
Fungsi nitrogen bagi tanaman adalah :
2. Dapat menyehatkan pertumbuhan daun, warna daun tanaman akan lebih hijau, kekurangan N menyebabkan khlorosis
3. Meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman
4. Meningkatkan perkembangbiakan mikroorganisme di dalam tanah sebagaimana diketahui hal itu penting sekali bagi kelangsungan pelapukan bahan organik.
Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan nitrat disebut nitrifikasi dan berlangsung dibawah kondisi aerobik. Definisi nitrifikasi yang lebih besar adalah konversi biologik senyawa nitrogen anorganik atau organik dalam bentuk teroksidasi.
Denitrifikasi adalah proses dimana nitrogen nitrat dan nitrit direduksi menjadi gas nitrogen dan nitrogen oksida dibawah kondisi anaerobik (kondisi tanpa oksigen). Proses denitrifikasi memberikan kemungkinan untuk mereduksi kadar nitrogen dari efluen limbah dengan menghasilkan fraksi nitrogen yang dilepaskan ke udara sebagai gas intert. ( Laksmi, B, T, 1993).
Nitrogen dapat ditemui hampir di setiap badan air dalam bermacam-macam bentuk. Biasanya senyawa-senyawa nitrogen tersebut adalah senyawa terlarut. Nitrit biasanya tidak bertahan lama dan merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amoniak dan nitrat yang dapat terjadi pada instalasi pengolahan air buangan dalam air sungai dan sistem drainase.
2.2.2 Kalium (Jumanisatu.files.wordpress.com, 2011)
Kalium sangat penting dalam proses metabolisme, kalium juga penting didalam proses fotosintsis. Bila kalium kurang pada daun, maka kecepatan asimilasi CO2 akan
menurun.
Kalium berfungsi:
1. Membantu pembentukan protein dan karbohidrat 2. Mengeraskan jerami dan bagian kayu tanaman 3. Meningkatkan resisten terhadap penyakit 4. Meningkatkan kualitas biji atau buah.
Kalium diserap dalam bentik K+ (terutama pada tanaman muda). menurut penelitian kalium banyak terdapat pada sel-sel muda atau bagian tanaman yang bayak mengandung protein, inti sel tidak mengandung kalium.
Sumber-sumber kalium adalah : 1. Beberapa jenis mineral
2. Sisa-sisa tanaman dan jenis renik 3. Air irigasi serta larutan dalam tanah 4. Abu tanaman dan pupuk buatan
Stomata tanaman yang mengalami kekurangan air umumnya menutup yang dapat menyebabkan laju transpirasi menurun. Transpirasi pada dasarnya memfasilitasi laju aliran air dari tanah ke tanaman dan arena sebagian besar unsur hara dan nutrisi lain masuk kedalam tanaman bersama-sama dengan aliran air (Kramer, P, 1972).
Ketersediaan yang cukup dari unsur K akan mendorong perkembangan dan penetrasi akar yang lebih dalam sehingga mampu mengekstrasi air dari lapisan tanah yang lebih dalam. Di samping itu, Nelson (1982) mengemukakan bahwa penambahan sejumlah kalium dapat meningkatkan laju difusi sehingga pengaruh yang merugikan akibat kekeringan dapat diatasi. Penambahn unsur K akan meningkatkan kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara.
2.2.3 Posfat
Posfat terdapat dalam air limbah sebagai senyawa ortoPosfat, poliPosfat dan Posfat-organis. OrtoPosfat adalah senyawa monomer, sedangkan poliPosfat merupakan senyawa polimer. Posfat-organis adalah P yang terikat dengan senyawa-senyawa organis sehingga tidak berada dalam larutan secara terlepas.
Setiap senyawa Posfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Bila kadar Posfat pada air alam sangat rendah (< 0,01 mg P/L), pertumbuhan tanaman dan ganggang akan terhalang, keadaan ini dinamakan Oligotrof. bila kadar Posfat serta nutrient lainnya tinggi, pertumbuhan tanaman dan ganggang tidak terbatas lagi, keadaan ini dinamakan eutrof.
a. Posfat Tersedia
Posfat tersedia adalah unsur Posfat yang terdapat dalam tanah atau kompos dalam bentuk tersedia bagi tanaman serta dapat dimanfaatkan oleh tanaman untuk proses metabolisme yang dapat diekstrasi oleh air dan asam sitrat.
Tersedianya Posfat sebagian ditentukan oleh beberapa faktor yaitu: 1. pH tanah
2. Fe, Al, dan Mn yang dapat larut 3. Kalsium tersedia dan mineral kalsium 4. Jumlah dan dekomposisi bahan organik
Suatu sifat yang penting dari unsur P ini adalah sifatnya yang sangat stabil di dalam tanah sehingga kehilangan akibat pencucian relatif tidak terjadi. Hal ini pula yang menyebabkan kelarutan P dalam tanah sangat rendah yang konsekuensinya ketersediaan P untuk tanaman sangat sedikit.
b. Pengaruh Bahan Organik terhadap Ketersediaan Posfat
Bahan organik baik langsung maupun tidak langsung mempengaruhi ketersediaan hara bagi tanaman, secara umum bahan organik memperbesar ketersediaan P melalui dekomposisinya yang menghasilkan asam-asam organik dan CO2. Gas CO2 larut dalam
air membentuk asam karbonat yang dapat melapukkan beberapa mineral tanah ataupun kompos
2.3 Peranan Unsur N, P, dan K pada Tanaman 2.3.1 Peranan Nitrogen
Suplai N didalam tanah merupakan faktor yang sangat penting dalam kaitannya dengan peningkatan atau pemeliharaan kesuburan tanah. Rendahnya N tersedia di dalam tanah terutama karena pengangkutan melalui panen yang berkelanjutan yang akhirnya merupakan faktor pembatas, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif.
Ketersediaan N didalam tanah erat hubungannya dengan kandungan bahan organik dan kecepatan mineralisasi yang dipengaruhi oleh ketersediaan oksigen bagi organisme perombak heterotrof aerob.
2.3.2 Peranan Posfor
Jumlah P total dalam tanah yang dapat ditanami lebih kurang 0,1% dan hanya sebagian kecil tersedia untuk tanaman (Wardana, 1999). Kegunaan lain adalah mempercepat terbentuknya bunga dan peranuman biji dan buah serta daya tangkal tanaman dalam menghadapi musim kering dan serangan penyakit.
2.3.3 Peranan Kalium
Unsur K berguna untuk pembentukan protein dan karbohidrat dan sekaligus memperkokoh tubuh tanaman agar bunga dan buah tidak berguguran, hal ini disebabkan karena unsur K dapat meningkatkan fotosintesa tanaman melalui fotoposporilasi.
Kekurangan unsur K juga dapat menyebabkan daun tanaman mengkerut atau keriting dan timbul noda-noda berwarna merah coklat, lama-lama mengering lalu mati. Bentuk buahnya menjadi tidak sempurna, kecil-kecil dan mutunya tidak baik.
2.4 Bentonit
2.4.1 Penyusun Bentonit
Mineral bentonit memiliki diameter kurang dari 2 mikrometer yang terdiri dari berbagai macam phyllosilicate yang mengandung silika, aluminium oksida dan hidroksida yang mengikat air. Struktur bentonit terdiri dari 3 layer yang tersusun dari 2 layer silika tetrahedral dan satu sentral oktahedral. Diantara lapisan octahedral dan tetrahedral terdapat kation monovalent maupun bivalent, seperti Na+, Ca+ dan Mg2+, dengan struktur bentonit sebagai berikut.
Gambar 2.4.1 Struktur Bentonit
Montmorilonit merupakan penyusun terbesar bentonit yaitu sebesar 85%. Rumus kimia bentonit adalah (Mg, Ca) xAl2O3. ySiO2. nH2O dengan nilai n sekitar 8 dan x, y adalah
nilai perbandingan antara Al2O3 dan SiO2. Penyusun lainnya yaitu campuran kristobalit,
feldspar, kalsit, gypsum, kaolinit, plagioklas, illit.
2.4.2 Sejarah Bentonit (Academia.edu.com)
Bentonit dalam ilmu mineralogi tergolong ke dalam kelompok besar tanah lempung. Nama bentonit pertama kali digunakan di tahun 1890 untuk mengidentifikasi mineral bersifat plastis yang ditemukan di Fort Benton, Wyoming, Amerika Serikat.
Bentonit terbentuk dari transformasi hidrotermal abu vulkanik, yang mayoritas komponennya tergolong ke dalam kelas mineral smektit (struktur lembaran), yaitu montmorillonit. Mineral lain yang tergolong ke dalam smektit adalah hektorit, saponit, beidelit dan nontronit.
Secara umum, mula-jadi endapan bentonit ada empat macam, yaitu hasil pelapukan, hydrothermal, transformasi, dan sedimentasi.
Endapan hasil pelapukan;
Faktor pembentukan endapan ben-tonit hasil pelapukan adalah kondisi komposisi mineral batuan, komposisi kimia dari air, dan daya laju air pada batuan asal. Yang terakhir ini dapat dikemukakan sebagai : iklim, berbagai relief dan tumbuh-tumbuhan yang berada di atas batuan.
Pembentukan bentonit hasil pelapukan adalah akibat reaksi antara ion-ion hidrogen (H+) dalam air tanah dengan senyawa silikat. Ion H+ tersebut berasal dari asam karbon akibat pembusukan zat-zat organik di dalam tanah.
Mineral penting saat pembentukan lempung adalah plagioklas, kalium-feldspar, biotit, muskovit, sedikit kandungan senyawa alumina dan ferro-magnesia. Plagioklas sangat reaktif, berjumlah banyak dan sumber utama dari kation dan silika dalam air tanah.
Larutan hydrotermal
Larutan hydrotermal merupakan larutan bersifat asam dengan kandungan klorida, belerang, karbon dioksida dan silika. Komposisi larutan berubah karena ada reaksi dengan batuan gamping menjadi larutan alkali yang bersifat basa, lalu terbawa keluar dan akan tetap bertahan selama unsur alkali dan alkali tanah tetap terbentuk akibat penguraian batuan asal.
Pada alterasi hydrotermal relatif lemah, mineral-mineral asal menentukan hasil alterasi tersebut. Pada alterasi sangat lemah, mineral-mineral yang kaya dengan unsur magnesium cenderung membentuk klorit. Pada alterasi lemah, adanya unsur alkali dan alkali tanah akan membentuk monmorilonit kecuali kalium, mika, feromagnesia dan feldspar. Monmorillonit terjadi karena adanya unsur magnesium.
Endapan transformasi
Endapan bentonit hasil transformasi/devitrifikasi debu gunung api terjadi dengan sempurna apabila debu diendapkan di dalam cekungan seperti danau atau laut. Mineral gelas gunung api lambat laun akan mengalami devitrifikasi.
Endapan sedimen
Monmorilonit bisa juga terjadi sebagai endapan sedimen dalam kondisi basa (alkalin). Mineral hasil sedimentasi terbentuk dalam cekungan dan bersifat basa dan tidak berasosiasi dengan tufa, seperti atapulgit, sepiolit, mon-morillonit, karbonat, silika pipih, fosfat laut dan sebagainya. Lingkungan ini banyak mengandung larutan silika yang terendapkan dalam bentuk flint, kristobalit, atau senyawa alumunium dan magnesium.
2.4.3 Klasifikasi Bentonit (Academia.edu.com) Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan
1. Berdasarkan kandungan alu-munium silikat hydrous, yaitu :
Activated clay adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu.
2. Berdasarkan tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu : Tipe Wyoming Na-bentonit – Swelling bentonite
Jenis mineral montmorilonit yang mempunyai lapisan partikel air tunggal (Single Water Layer Particles) yang mengandung Na+ yang dapat dipertukarkan. Bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5-9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+). Penggunaan yang utama adalah untuk lumpur (bor) pembilas dalam kegiatan pemboran, pembuatan pellet biji besi, penyumbat kebocoran bendungan/kolam.
Gambar 2.4.2 Swelling dan Non Swelling Bentonit
Mg, Ca-bentonit - non swelling bentonite
Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca rendah, suspensi koloidal memiliki pH: 4-7. Posisi pertukaran ion lebih banyak diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan kering bersifat rapid slaking, berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu.
Tabel.2.4.3 Perbedaan Komposisi Na-Bentonit dan Ca-Bentonit (%) Komposisi kimia Na-Bentonit (%) Ca-Bentonit (%)
SiO2 61,3-61,4 62,12
Al2O3 19,8 17,33
Fe2O3 3,9 5,3
MgO 1,3 3,3
Na2O 2,2 0,5
K2O 0,4 0,55
H2O 7,2 7,22
Bentonit dapat digunakan sebagai bahan adsorpsi karena memiliki kation-kation yang dapat ditukarkan. Namun kemampuan adsorpsi terbatas sehingga perlu diaktifkan dengan asam kuat untuk menghasilkan bentonit dengan kemampuan adsorpsi yang lebih tinggi. Hasil penelitian yang menunjukkan peningkatan konsentrasi HCl dan waktu pengaktifan dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi bentonit. Berat adsorben teradsorpsi berbanding lurus dengan konsentrasi Cu.
2.4.4 Aktivasi bentonit
Aktivasi bentonit bertujuan untuk menaikkan daya adsorpsi dan memperoleh sifat bentonit yang diinginkan. Montmorillonit memiliki struktur bertingkat dan kapasitas pertukaran ion yang aktif di bagian dasar. Oleh karena itu, strukturnya dapat diganti seperti struktur bagian dasar, yaitu dengan penambahan asam agar terjadi penggantian ion-ion K+, Na+ dan Ca+2 dengan H+ dalam ruang interlamelar, dan akan melepaskan ion-ion Al+3, Fe+3 dan Mg+2 dari kisi strukturnya sehingga lempung lebih aktif.
Aktivasi bentonit sangat dipengaruhi oleh konsentrasi asam. Biasanya dipakai asam sulfat. Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah sifat dasar, distribusi ukuran pori, keasaman, dan nilai SiO2 atau Al2O3 dari endapan bentonit. Faktor-faktor tersebut
tergantung juga pada komposisi mineral lempung bentonit dan cara aktivasi.
Beberapa hasil aktivasi dapat diterangkan seperti di bawah ini. 1. Aktivasi dengan pemanasan
Pada proses penjernihan minyak sawit dengan bentonit sebagai absorben memperlihatkan bahwa bentonit mulai aktif menyerap warna pada suhu 80o–130 oC. Tingkat kejernihan tidak begitu besar setelah suhu mencapai 140–150 oC, bahkan cenderung menurun. Pada proses pemucatan minyak kedelai, penghilangan warna minimum pada suhu sekitar 100o C.
Pengontrolan minyak dengan tanah pemucat sangat dipengaruhi oleh waktu. Pada kondisi suhu, tekanan, dan jumlah tanah pemucat yang sama menunjukkan bahwa hasil penghilangan warna maksimum pada temperatur tertentu, dan cenderung menurun bila kontak diperpanjang. Penurunan pemucatan karena daya serap lempung akan habis.
3. Pengaruh tekanan
Proses penghilangan warna dari bahan pemucat dipengaruhi juga oleh luas permukaan tanah pemucat yang dikontakkan dengan minyak. Dengan menurunkan tekanan pori-pori tanah pemucat sampai tekanan atmospir, bentonit akan terdeareasi, sehingga luas permukaan akan lebih besar. Tekanan yang umum dilakukan di industri-industri adalah 5,077 mm Hg.
2.4.5 Aplikasi Bentonit
Bentonit digunakan dalam banyak bidang, seperti bidang farmasi dan kosmetik, perdagangan katalis dan pemurnian minyak, dll. Aplikasi bentonit mencakup di bawah ini
1. Bentonit sebagai adsorben dan bahan pemucat pada industri minyak kelapa sawit. 2. Bentonit sebagai bahan penukar ion yang didasarkan pada sifat permukaan bentonit
yang bermuatan negatif, sehingga ion-ion dapat terikat secara elektrostatis pada permukaan bentonit.
3. Bentonit sebagai ketalis pada proses perengkahan minyak bumi dengan menggunakan mineral montmorillont yang telah diasamkan. Namun penggunaan lempung sebagai katalis memiliki kelemahan tidak tahan terhadap suhu tinggi.
2.5 Effective Microorganisme 4 (EM4)
Secara alami bahan-bahan organik akan mengalami penguraian di alam dengan bantuan mikroba tanah. Namun proses fermenteasi yang terjadi secara alami berlangsung lama dan lambat. EM4 merupakan mikroorganisme yang dapat mempercepat proses fermenteasi (Ambarwati dkk, 2004). Stimulator EM4 yang ditambahkan ke dalam bahan kompos dapat meningkatkan kualitas kompos. Mikroorganisme yang terkandung dalam EM4 antara lain Lactobacillus sp., khamir, Aktinomisetes dan Streptomises. Mikroorganisme tersebut akan mendekomposisikan bahan organik pada suhu ± 40-50oC (Roihana, 2006). Mikroorganisme yang ada dalam EM4 melakukan proses fermentasi akan menghasilkan energi dalam bentuk ATP yang selanjutnya energy
tersebut akan digunakan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana yang dapat dimanfaatkan oleh tanah.
