INSINAS Seminar Ilmiah Insentif Riset SINas, Kementerian Riset dan Teknologi. Membangun Sinergi Riset Nasional untuk Kemandirian Teknologi

(1)

www.ristek.go.id

Bandung, 1 - 2 Oktober 2014

Seminar Ilmiah Insentif Riset SINas, Kementerian Riset dan Teknologi

“Membangun Sinergi Riset Nasional untuk Kemandirian Teknologi”

INSINAS 2014

“Pengayaan Tempurung Kelapa Sawit sebagai Bahan Baku

IPAL STBM (Sistim Tanah Berlapis Melafu) untuk

menetralisir Polutan dalam Limbah Cair PKS (Pabrik

Kelapa Sawit”

Aflizar (Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh) Muzakir (Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh) Edi Syafri (Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh)

(2)

Pembuangan limbah cair pabrik sawit serta hasil pencucuian

pupuk dan pestisida yang hanyut oleh runoff dan erosi tanah

sudah lebih dari 20 tahun telah menyebabkan lingkungan

hidup di Sumatera Barat, kerugian di taksir sekitar 2 triliun

(2.000.000.000.000) setiap tahunnya (aflizar . 2010).

IPAL Sistim Tanah Berlapis Melafu(STBM) efisiensi

penurunan polutan yaitu Warna 50-60%, Bau 60-90%, TSS

80-90%, BOD 50-70%, COD 60-90%, PO4-P 50-65%, NO3-N

60-80% (Aflizar et al. 2005, 2006, 2007, 2010).

 Tempurung kelapa sawit ada 1000 ton/pabrik/tahun bisa

bahan baku STBM menyerap polutan dalam limbah cair

PKS, nilai jual ekonomis terciptanya IPAL berbahan asli

produk Indonesia yang murah, sederhana dan efisien

(3)

1. LATAR BELAKANG DAN TUJUAN

Studi untuk pengayaan tempurung kelapa sawit dan

bahan lokal menjadi IPAL STBM untuk menetralisir

polutan dalam limbah cair Pabrik pengolahan Sawit

ribuan liter perhari serta menguji efisiensi

pengurangan polutan limbah cair PKS oleh IPAL

STBM.

(4)

2. PERMASALAHAN DAN PENDEKATAN PEMECAHAN NYA

Masalah pokok

Perkebunan kelapa sawit di Sumatera Barat merupakan

sumber pendapatan daerah utama, dalam manajemen

perkebunan sawit sampai menghasilkan CPO telah

menghasilkan limbah polutan berbahaya bagi lingkungan.

Kami peduli ingin mengolah Limbah Cair PKS dengan

biaya murah, efisien, teknologi sederhana IPAL STBM

pendekatan

pemecahannya

.

Rekayasa IPAL STBM dengan pengayaan tempurung

Kelapa Sawit dengan material lokal untuk menyerap

polutan dalam limbah cair PKS sebelum dibuang ke

lahan, sungai dan laut

(5)

cara

melakukan

kegiatan metode Survei dan

Rekayasa IPAL STBM

(6)

3. METODE

Pengayaan tempurung kelapa sawit menjadi tepung arang kelapa sawit

(TAK) West Pasaman Air Bangis Pasaman East 50 Kota Agam Tanah Datar Padang Sumani Watershed S_o u_th P es_is ir Solok South Solok Sawah lunto/ Darmasraya 05,00010,00015,00020,000 kilometres 0 40 Sijunjung West Sumatra Province Java Strait of Malacca MALAYSIA Singapore Sumatra 0 1000 km INDONESIA

Pengayaan Tempurung Kelapa Sawit

Mesin penepung Arang tempurung kelapa sawit

(7)

3. METODE

7

Pengayaan Tempurung Kelapa Sawit jadi Zeolit Tiruan

Pengayaan tepung arang kelapa

sawit menjadi zeolit tiruan

Zeolit tiruan dalam kemasan 10 kg sebagai komponen BPA dari IPAL STBM

sudah bisa di produksi dengan kapasitas 200 kg/jam dengan granulator

Karakteristik zeolit tiruan : SiO2 :43,33 wt%,

CaO :50 wt % Fe2O3: 5,5 wt%

KTK : 41,44 me/100 g pH :6,7

Untuk membuat zeolit tiruan TAK (1,5%) dicampur

abu pasir vulkanik G.Sago(25%), abu sekam (25%)

kapur (24%),

ragi tape(0,25%) garam (0,25%) semen (24%)

(8)

3. METODE

8 Blok tanah campuran dari pengayaan

tempurung kelapa sawit sebagai komponen BTC dari IPAL STBM

lapisan BTC dibuat mencampurkan Tepung arang kelapa sawit TAK (11%) Tanah vulkanik hitam G.Sago (75%), serbuk gergaji (10%),

ragi tape (0,25%) Pelet besi(3,75%)

1 sendok makan BTC mengandung 1 miliar organisme (Brady dan Neil,

2007) berguna sebagai reaktor untuk menetralisir polutan.

Pengayaan Tempurung Kelapa Sawit jadi BTC (Blok Tanah Campuran) STBM

(9)

3. METODE

9 Struktur dari IPAL STBM untuk mengolah limbah cair PKS

Struktur dan IPAL STBM untuk mengolah Limbah Cair PKS

STBM-R STBM-B

(10)

3. METODE

Sampel air limbah PKS inlet dan outlet STBM-R, STBM-B Analisa Air Potensial oksidasi-reduksi (ORP), pH, daya hantar listrik (EC), total ion (TDS) dan suhu . BOD5,COD,PO4-P NO3-N, Minyak dan lemak

Analisis statistik untuk mengolah data percobaan

Efisiensi pengurangan polutan dalam limbah cair PKS oleh IPAL STBM Y = (X1 – X2)/X1 .(100%)

Dimana Y = Rata-rata (%)pengurangan dari TSS, BOD5, COD, PO4-P, NO3-N dan minyak lemak oleh IPAL STBM pada laju alir tertentu. Untuk melihat pengaruh beda nyata kemampuan IPAL STBM dalam menurunkan polutan dalam limbah cair PKS digunakan uji Tukey’s honestly significant (HSD) dalam SPSS.

(11)

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kwalitas Limbah cair di outlet IPAL PKS

Parameter

Polutan Konsentrasi mutuBaku _*

BOD5 (mg/L) 69,65 – 246,53 100 COD (mg/L) 892 – 1302 350 TSS (mg/L) 498 – 1700 250 Minyak dan Lemak (mg/L) 30 – 48 25 NH3-N (mg/L) 78,53 – 139,1 0,02 NO3-N (mg/L) 25 - 35,95 -PO4-P (mg/L) 11,04 0,05 pH 8,28 – 8,61 -ORP (mV) -71,6 – (-95) -EC (uS/m) 3,3 - 7,74 -TDS (mg/L) 2112 - 49536 -Suhu (oC) 25 -SO4-2 _46,65

-Bau (skor) Sangat bau -Warna (skor) Coklat

(12)

-www.ristek.go.id

12

Konsentrasi dari (a) TSS, (b) BOD5 (c) COD dan (d) ORP dalam LCPKS dan diolah oleh 2 IPAL STBM dengan laju alir limbah relatif sama, P- periode; H, hari.

Pengaruh IPAL STBM terhadap pengurangan TSS, BOD5, COD dan ORP dalam Limbah cair PKS

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 P 1 H 1 P 1 H 2 P 1 H 3 P 1 H 4 P 2 H 1 P 2 H 2 P 2 H 3 P 2 H 4 P 3 H 1 P 3 H 2 P 3 H 3 P 3 H 4 K o n se n tr as i C O D ( m g /L ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 P 1H 1 P 1H 2 P 1H 3 P 1H 4 P 2H 1 P 2H 2 P 2H 3 P 2H 4 P 3H 1 P 3H 2 P 3H 3 P 3H 4 K on se nt ra si O R P ( m V ) LC.PKS STBM-R STBM-R+B 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 K o n se n tr as i S S ( m g /L ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 K o n se n tr a si B O D 5 ( m g /L ) (a) (b) (c) (d)

(13)

www.ristek.go.id 0 5 10 15 20 25 30 35 40 P 1 H 1 P 1 H 2 P 1 H 3 P 1 H 4 P 2 H 1 P 2 H 2 P 2 H 3 P 2 H 4 P 3 H 1 P 3 H 2 P 3 H 3 P 3 H 4 K o n se n tr as i N O 3 -N ( m g /L ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P 1H 1 P 1H 2 P 1H 3 P 1H 4 P 2H 1 P 2H 2 P 2H 3 P 2H 4 P 3H 1 P 3H 2 P 3H 3 P 3H 4 K on se nt ra si P O 4-P ( m g/ L ) LC.PKS STBM-R STBM-R+B 0 10 20 30 40 50 60 K o n se n tr as i M in y ak -L em ak ( m g /L ) 7,5 8 8,5 9 9,5 10 pH 13

Konsentrasi dari (a) Minyak dan Lemak, (b) pH (c) NO3-N dan (d) PO4-P dalam LCPKS dan diolah oleh 2 IPAL STBM dengan laju alir limbah relatif sama, P- periode; H, hari.

Pengaruh IPAL STBM pada perubahan minyak dan lemak, NO3-N, PO4-P dan pH

(a) (b)

(14)

Tabel 2. Rata-rata konsentrasi (mg/L) dan efisiensi pengurangan (%) dari TSS, BOD5, COD, PO4-P, Minyak-Lemak dan NO3-N dalam IPAL STBM selama 3 periode

percoban _TSS _BOD5 _COD _PO4-P

Minyak-Lemak NO3-N

mg/L (%) Periode 1 (n = 4)

LC-PKS(CV) 1122,2(4) 91,8(6) 895,5(10) 7,3(7) 31,7(5) 23,7 (4)

STBM-R 797,1 (29,0)a 62,9 (31,5)a 842 (6,0)a 4,6 (37,0)a 31 (2,2)a 19,9 (16,0)a STBM-B 103,3 (87,0)b 9,5 (84,9)b 126,5 (85,0)b 0,7 (84,8)b 4,5(85,5)b 3,8 (81,0)b STBM-R+B 103,3 (90,7)c 9,5 (89,7)c 126,5 (85,9)c 0,7 (90,4)c 4,5(85,8)b 3,8 (84)c Periode 2 (n =4)

LC-PKS(CV) 824,5(8) 67,5(6) 631,6 (7) 5,4 (10) 23,3 (9) 17,4 (6)

STBM-R 425,8 (48,4)a 35,6 (47,3)a 333,3 (47,2)a 2,4 (55,6)a 12,3 (47,2)a 9,2 (47,1)a STBM-B 73,1 (83,8)b 8,1 (77,3)b 110,8 (66,8)b 0,6 (75,0)b 3,9 (68,3)b 3,3 (64,1)b STBM-R+B 73,1 (91,1)c 8,1 (88,0)c 110,8 (82,5)c 0,6 (88,9)c 3,9 (83,3)c 3,3 (81,0)c Periode 3 (n =4)

LC-PKS(CV) 1511,6 (9) 123,7 (10) 1157,7(8) 9,8 (9) 47,2 (10) 32 (9)

STBM-R 1055,6 (30,1)a 88,3 (28,6)a 869,3 (24,9)a 7,4 (24,5)a 32 (32,2)a 20,2 (36,9)a STBM-B 134 (87,3)b 19,5 (77,9)b 103,0 (88,2)b 0,6 (91,9)b 3,6 (88,8)b 3,1 (84,7)b STBM-R+B 134 (91,1)c 19,5 (84,2)c 103,0 (91,1)c 0,6 (93,9)b 3,6 (92,4)c 3,1 (90,3)c Rata-rata dengan huruf yang sama pda kolom yang sama pada periode yang sama adalah berbeda

(15)

15

Audit Perubahan Air sungai dan laut setelah > 20 tahun industri sawit beroperasi

Saat Ikan mati pH sungai: 5,27 pH muara : 7,24 pH laut ; 8,4

Kematian massal Ikan di sungai Ikan di laut berkurang sangat

Sedimen

Tiram tak bisa hidup Kerang mati di pantai

(16)

www.ristek.go.id Parameter Kerugian Negara Estimasi dari Kebun Sawit (Rp/ha/thn) Faktor Koreksi Biaya Perbaikan kerusakan Lingkungan (Rp/ha/thn) 1.Kerugian krn PKS tidak mengolah limbah cair dan buat

IPAL yang baik dan layak 4.90.000 25 12.250.000 2.Kerugian akibat erosi tanah di sawit 293.887,16 250 73.471.790 3.Kerugian dari sisa pupuk cemari sungai laut 2.376.781 25 59.419.525 4.Kerugian dari sisa pestisida cemari sungai laut 2.376.781 25 59.419.525 5. Kerugian dari kehilangan flora/tumbuhan langka 2.376.781 100 237.678100 6.Kerugian dari kehilangan fauna/hewan langka 2.376.781 25 59.419.325 7.Kerugian dari peningkatan suhu lokal oleh sawit 2.376.781 25 59.419.525 8.Kerugian hilang populasi ikan dan kerang di laut 2.376.781 25 59.419.525 9.Kerugian dari tanah hutan gambut jadi sawit 2.376.781 25 59.419.525 10.Kerugian dari konflik sosial dan hilang kearifan lokal 2.376.781 25 59.419.525 Total Biaya 20.421.354,16 517.238.940

Total Kerugian negara: > Lima ratus tiga puluh tujuh juta enam ratus lima puluh ribu rupiah per ha lahan sawit per tahun akibat kerusakan lingkungan sementara industri sawit dapat keuntungan

Rp. 12.254.395 /ha sawit/tahun bila harga sawit Rp.1500/kg

(17)

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan :

1) Hasil yang diperoleh yaitu kombinasi IPAL STBM tipe rawa

R) dihubungkan dengan IPAL STBM tipe batu bata (STBM-B) menjadi (STBM-R+(STBM-B) memiliki efisiensi pengurangan polutan

dalam limbah cair PKS : SS 90,7 – 91,1%, BOD5 84,2 – 89,7%, COD 85,9 – 91,1%, PO4-P 88,9 – 93,9%, minyak lemak 83,3-92,4% dan

NO3-N 81-91%. IPAL STBM ini merupakan teknologi sederhana dan murah dalam menyerap polutan dalam limbah cair PKS berbahan asli produk Indonesia.

2) Saat merekayasa IPAL STBM unutk mengolah limbah cair PKS dan limbah cair lainnya sebagai teknologi sederhana dan murah maka

perlu diperhatikan struktur IPAL STBM berdasarkan konsentrasi

polutan dan laju alir limbah cair yang akan masuk dalam IPAL STBM serta kondisi ketersediaan bahan baku lokal IPAL STBM agar

pencemaran dan kerusakan lingkungan bisa dicegah dengan biaya operasioanal yang ekonomis.

(18)

5. SARAN dan Ucapan Terima Kasih

Saran :

1) Perlu dilakukan penerapan IPAL STBM di Industri PKS

2) Perlu dibuat home industri untuk memproduksi Szeolit tiruan dan Tanah campuran sebagai bahan baku IPAL STBM.

3) Perlu dibuat Rekayasa STBM Terapung untuk menyerap polutan langsung dari sungai tercemar

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang mendalam kepada Menteri Riset dan Teknologi, Republik Indonesia yang telah mendanai penelitian ini dengan nomor kontrak

No: 75/SEK/INSINAS/PPK/I/2014 , judul Insentif Riset SINAS 2014: “Pengayaan Tempurung Kelapa Sawit Sebagai Bahan

Baku IPAL STBM (Sistim Tanah Berlapis Melafu) untuk menetralisir Polutan dalam Limbah Cair PKS

(19)

www.ristek.go.id 19 Prototipe IPAL STBM mengolah Limah cair PKS laboratorium

lapangan

6. LAMPIRAN

(20)

6. LAMPIRAN

(PHOTO dan LUARAN)

Ganmbar 8. Produk zeolit tiruan siap untuk di jual ke Industri yang membutuhkan

Produk zeolit tiruan untuk di pasarkan

Produk Tanah campuran untuk di pasarkan

(21)

6. LAMPIRAN

(PHOTO dan LUARAN)

Prototipe IPAL STBM BERJALAN MENGOLAH RATUSAN LITER LIMBAH CAIR/HARI UNTUK MEMBERIKAN PENDIDIKAN

(22)