16

Click here to load reader

Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Embed Size (px)

DESCRIPTION

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=beda%20pengeringan%20degan%20suhu%2030%2C%2050%20&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CEAQFjAC&url=http%3A%2F%2Frepository.ipb.ac.id%2Fbitstream%2Fhandle%2F123456789%2F12477%2FD09nda.pdf&ei=E5k8UeO5AorsrAfKrYG4Bg&usg=AFQjCNHOjb-cwYoTXJDdmlb2IVJG3wAfDQ&bvm=bv.43287494,d.bmk

Citation preview

Page 1: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Salah satu elemen yang sangat penting dalam operasional Pabrik Kelapa Sawit adalah dalam

hal pengelolaan Limbah, salah satunya adalah limbah cair atau effluent yang jumlahnya lebih kurang

60% dari capasitas olah pabrik.

Jika pabrik mengolah FFB (fresh fruit bunches) sebanyak 420 ton sehari maka limbah cair yang

dihasilkan adalah lebih kurang 252 ton effluent. Hal ini jika tidak menjadi perhatian tentunya dapat

mencemari lingkungan disekitarnya apalagi tanpa adanya treatmen.

Akan tetapi dengan pengelolaan yang baik tidak saja menjadi ramah lingkungan akan tetapi

menjadi nilai tambah untuk perusahaan karena dapat di jadikan sebagai nutrien pengganti pupuk

dengan cara Land Aplikasi ataupun dikombinasikan dengan Janjangan Kosong sehingga menjadi

Enriched Mulch yang dapat menggantikan fungsi pupuk an organik.

Pengertian dasar pencemaran air adalah apabila air tersebut telah menyimpang dari keadaan

normal. Keadaan normal air masih tergantung pada faktor penentu , yaitu kegunaan air itu sendiri dan

sumber air.

Faktor penentu tersebut adalah :

- Kegunaan Air ; Air untuk minum, air untuk keperluan rumah tangga, air untuk industri, dll

- Asal sumber air; Air dari mata air pegunungan, air danau, air sungai, air sumur, air hujan, dll.

Sebagian besar Pabrik Kelapa Sawit menggunakan sumber air dari air sungai, dan akan menghasilkan

limbah yang dikelola dengan proses biologi menggunakan IPAL.

Jika limbah cair PKS tersebut dibuang langsung ke perairan atau diaplikasikan ke lahan kebun

akan mengakibatkan perubahan sifat fisika, kimia, dan biologi bagi badan penerima. Oleh karena itu

harus dilakukan pengolahan dan pengelolaan pada limbah sebelum dibuang ke badan penerima.

Secara konvensional pengolahan limbah cair dilakukan dengan sistem kolam yang terdiri dari

kolam pengasaman dan anaerobik.

Tahapan proses acidification dan anaerobic merupakan tahapan yang menentukan keberhasilan

perombakan limbah sehingga perlu dipantau dengan cermat.

Pada tahapan ini terjadi perombakan bahan–bahan organik menjadi asam, gas metana dan

karbon dioksida sehingga penurunan COD dan BOD limbah mencapai lebih 80 %.

Page 2: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Pemantauan pada tahap acidification dan Anaerobic ini sangat penting untuk menjamin

keberhasilan proses perombakan senyawa limbah cair.

Adapun parameter Total Alkalinity (TA), Volatile Fatty Acid (VFA) dan pH juga merupakan

analisis sederhana dan cepat yang digunakan untuk pemantauan proses limbah cair di Laboratorium.

Metoda analisa ini sederhana dan cepat hanya membutuhkan bahan kimia dan peralatan yang relatif

murah.

I. Sumber Limbah Cair

RAW POME (Palm Oil Mill Effluent)

Setiap Pabrik Kelapa Sawit menghasilkan limbah cair (POME) yang berasal dari:

1. Sterilizer Condensate Waste         : 15 – 20 %

(digunakan kembali sebagai Dillution Water)

2. Clarification & Centrifuge Waste  : 40 – 50 %   

3. Claybath/Hydrocyclone Waste      :   9 – 11 %

PALM OIL MILL PROCESS FLOW DIAGRAM

   Limbah cair atau POME yang menjadi pemantauan utama adalah Centrifuge Waste. Hal ini

mengingat tingkat pencemarannya sangat tinggi.

Karakteristik Raw POME Pabrik Kelapa Sawit pada umumnya adalah sbb:

Page 3: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Parameter Observation from 28 Palm Oil

Mill in Indonesia 1990

Observation from 40 Palm Oil

Mill in Malaysia, PORIM 1980*

Range Mean Range Mean

pH

BOD

COD

Susupended solid

Total Solid

Oil & Grease

Ammoniacal

Total Nitrogen

3.3 – 4.6

8.200– 35.400

15.300–65.100

1.330 – 50.700

16.580– 94.106

190 – 14.720

2.5 – 50

12 - 126

4.0

21.280

34.720

21.170

46.185

3.075

13

41

3.8 – 4.5

10.200– 47.500

15.550–106.360

410 – 60.360

11.450– 164.950

130 – 86.430

0 – 110

180 – 1.820

4.1

25.000

53.630

19.020

43.635

18.370

35

770

Semua parameter menggunakan satuan ppm kecuali pH

Palm Oil Research Institute of Malaysia

Di Indonesia dilakukan test BOD pada 200C – inkubasi 5 Hari

Di Malaysia dilakukan test BOD pada 300C – inkubasi 3 Hari

Dari referensi percobaan tersebut diatas dapat dilihat bahwa POME memiliki kadar BOD yang sangat

tinggi rata – rata berkisar 25.000 – 30.000 ppm. Hal ini telah merubah kadaan normal air dan untuk

pengembalian ke badan penerima harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu.

Parameter kunci untuk pemeriksaan air limbah adalah kandungan oksigen yang terlarut didalam air,

dengan uji nilai BOD dan COD akan dapat diketahui apakah air tersebut sudah tercemar

-  Pengertian BOD

   BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand , atau kebutuhan oksigen biologis untuk memecah

(mendegradasi) bahan buangan didalam air limbah oleh mikroorganisme.

   Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh mikroorganisme didalam air limbah, proses

ini adalah alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup.

Page 4: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

   Jenis mikroorganisme/bakteri ditinjau dari kebutuhan oksigen ada 2 jenis yaitu :

- Bakteri Aerob adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen untuk memecah bahan

buangan organik.

- Bakteri Anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen untuk memcah bahan

buangan organik.

- Pengertian COD

   COD singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen kimia untuk reaksi oksidasi

terhadap bahan buangan didalam air.

   Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh bahan kimia yang digunakan sebagai

sumber oksigen (oxidizing agent)

II. Proses Pengolahan IPAL

POME dikelola melalui proses biologi di dalam kolam - kolam (Ponds) sebagai berikut:

1. Acidification Pond

2. Anaerobic Pond

3. Facultative Pond

Acidification Ponds

Pertama sekali raw POME dari kolam Fat pit di alirkan ke pond A atau pond B, pada kolam ini terjadi

perubahan bahan organik kompleks (karbohidrat, lemak, protein) menjadi asam mudah menguap,

alkohol, CO2 dan H2O, perubahan ini dilakukan oleh bakteri thermopilic (suhu kerja 400C-600C) dan

enzim untuk proses hidrolisa.  Secara bersamaan pula di alirkan liquor atau acid bakteria dari

Pond C dengan mempergunakan pompa ke dalam pond A atau pond B. Perlakuan ini dinamakan back

mixing. Bakteri akan mendapatkan feeding (umpan) di pond A dan pond B. Campuran Raw POME

dan Anaerobic Liqour di Pond ini adalah dengan ratio pencampuran 1 – 1.5 sampai 1 : 3.

Campuran Raw POME dengan Anaerobic Liquor pada pengamatan harian baik secara visual maupun

pengamatan melalui analisis pH, Total Alklinity per VFA adalah dengan nilai rasio 1 : 3.

Page 5: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Campuran di Acidification Pond ini bergantung dengan jumlah FFB yang diolah setiap hari, seperti

contoh di bawah ini :

            FFB yang diolah                                     : 300 Ton

            Raw POME 60 %  dari FFB Olahan      : 210 Ton

            Ratio campuran di Pond A                     : 1 : 3

            Jumlah campuran adalah                         : 3 x 210 Ton

                                                                         : 630 Ton

Anaerobic Pond

Selanjutnya di dalam Pond ini terjadi perombakan bahan–bahan senyawa organik secara bertahap oleh

Anaerobic Liquor (Mesophilic Bacteria, suhu kerja 20- 40 0C). Bahan - bahan organik yang majemuk

atau yang tidak larut terhidrolisa menjadi bahan–bahan organik yang larut, yang selanjutnya di rombak

menjadii asam – asam mudah menguap (Volatile Fatty Acid) dan degradasi berlanjut dengan

terbentuknya gas metan dan gas sulfida yang menimbulkan bau busuk.

Terbentuknya asam - asam mudah menguap ini dapat diketahui dari rasio TA/VFA > 3 dengan pH 6 -

9.

Akibat perlakuan terhadap limbah cair ini adalah terjadi kenaikan pH, menurunkan BOD, COD dan

Solid Content seperti tabel berikut ini

Paramater Raw POME POME setelah melalui

Anaerobic Pond

pH

C.O.D.

B.O.D

Solid

N

P

K

Mg

4 – 5

50.000

25.000

18.000

1.000

300

2.200

600

7,6

4.000 - 5.000

1.000 - 1.500

1.000

400

70

1.200

280

Page 6: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

                Satuan ppm kecuali pH

Perkembang biakan bacteri juga masih terjadi di kolam ini.

Fakultatif Pond

Pada kolam ini masih terjadi proses degradasi oleh mikroorganisme selama masa penahanan

(Retention time) oleh kedua jenis bakteri aerob dan anaerob, tetapi aktifitas bakteri sudah menurun

karena kandungan organik sudah lebih sedehana dan kandungan oksigen terlarut meningkat.

Hasil pemecahan (degradasi) bahan organik oleh mikroorganisme yang memerlukan oksigen (aerobic)

dan tanpa oksigen (anaerob) hasilnya akan berbeda terlihat seperti berikut ini :

Kondisi aerob                                             Kondisi anaerob

C   ----->   CO2                                             C ----->       CH4

N   ----->    NH3 + HNO3                              N  ----->      NH3 + Amin

S   ----->    H2SO4                                        S  ----->      H2S

P   ----->    H3PO4                                        P  ----->       PH3 + Komponen Pospor

Flow Diagram

Effluent Treatment Plant Operation

Trenches (Land Application)

Pemanfaatan buangan akhir dari Pengolahan Limbah cair ke Land Application adalah upaya untuk

menjadikan program produksi bersih yang meniadakan buangan akhir limbah cair ke badan air yang

dapat mengakibatkan pencemaran terhadap lingkungan.

Untuk penampungan limbah di lahan kebun harus disediakan parit-parit penampung yang disebut

trenches. Program ini dilakukan harus mendapat izin dari pemerintah sesuai peraturan yang

dikeluarkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup.

Adapun Persyaratan minimal yang wajib dipenuhi dalam hal pengajuan izin pemanfaatan air limbah

industri sawit pada tanah diperkebunan kelapa sawit, yaitu :

Page 7: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

1. BOD tidak boleh melebihi 5000 mg/l.

2. Nilai pH berkisar 6-9.

3. Dilakukan pada lahan selain lahan gambut.

4. Dilakukan pada lahan selain lahan dengan permeabilitas lebih besar 15 cm/jam.

5. Dilakukan pada lahan selain lahan dengan permeabilitas kurang dari 1,5 cm/jam.

6. Tidak boleh dilaksanakan pada lahan dengan kedalaman air tanah kurang dari 2 meter.

7. Pembuatan sumur pantau.

III.   Standard Nasional Mutu Limbah Cair Kelapa Sawit

Standard Baku Mutu

Baku Mutu limbah yang di buang ke sungai/badan air.

           Tabel 1. Baku Mutu Limbah Cair untuk Industri Minyak Sawit

Parameter Kadar Maksimum

(mg/l)

Beban Pencemaran

(Kg/ton)

BOD

COD

TSS

Minyak dan Lemak

Nitrogen Total

100

350

250

25

50

0,25

0,88

0,63

0,063

0,125

pH 6,0 – 9,0

Debit Limbah Maksimum sebesar 2,5 m3 per ton produk

           Sumber: Bapedal 2004

Baku Mutu pemanfaatan air limbah ke lahan kebun.

BOD ≤ 5000 mg/l

pH        6-9

(sumber Bapedal,2004) 

Page 8: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

IV. SOP Effluent treatment

A.        FUNCTIONS

Mengolah semua limbah cair yang diproduksi oleh pabrik dan mengurangi polusi dari limbah

yang dikeluarkan pada tingkat yang telah ditentukan oleh Departemen Lingkungan Hidup.

Menghasilkan padatan yang berguna dari hasil pengolahan limbah untuk digunakan sebagai

pupuk dilapangan.

B.        MACHINERY/EQUIPMENT

Raw effluent pond

Acidification Pond

Anaerobic pond

Anaerobic sedimentation pond

Facultative pond

Land application trenches

Pumps and motors

C.   OPERATION PROCEDURES

           Raw effluent pond

Periksa kolam limbah dari tanda-tanda banyaknya kandungan minyak yang berlebih dan

perkirakan jumlah limbah yang dihasilkan untuk menentukan rata-rata pengisian ke kolam limbah

anaerobic pada hari berikutnya.

Kutip minyak dari kolam sludge/limbah sebelum pompa limbah dijalankan.

Pompakan limbah  dari fat pit limbah pabrik sebanyak yang diproduksi.

Page 9: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Pompakan sejumlah limbah dari kolam atau fat pit limbah di pabrik ke kolam pengasaman yang

telah ditentukan untuk mengisi kolam pengasaman.

           Acidification ponds

Limbah mengalami proses pengasaman di dalam kolam terbuka selama satu hari sebelum

dipompakan selanjutnya untuk proses anaerobic. Proses pengasaman ini dengan mencampurkan

limbah kelapa sawit dengan limbah anaerobik dari dari kolam pengendapan anaerobic (untuk pabrik

yang tidak mempunyai kolam pengendapan, limbah anaerobik dapat dipompakan dari kolam

facultative) dengan perbandingan 1:3.

Pada saat dijalankan satu hari selama operasi normal akan ada satu kolam asam yang  telah

mengalami proses pengasaman untuk mengisi kolam anaerobik. Kolam asam yang lain akan digunakan

untuk mencampur limbah dari pabrik dan  limbah  anaerobik  dari kolam pengendapan.

Segera setelah limbah anaerobik/ limbah pabrik yang telah bercampur  dengan merata, isikan

limbah yang mengalami hari sebelumnya ke kolam anaerobik.

           Anaerobic pond

Periksa kolam dari tanda-tanda kebocoran atau rembesan. Catat buih yang terbentuk,

gelembung, warna dan bau.

Satu minggu sekali ukur ketinggian padatan pada kolam. Ketinggian padatan harus dijaga

sekitar 20 % dari kedalaman operasional kolam anaerobik. Padatan harus dikeluarkan oleh operator

limbah pada batas yang ditentukan dari ketinggian padatan atas persetujuan Kepala pabrik.

Pada saat kolam pengendapan anaerobik kosong, aliran limbah dengan jumlah yang sama

melalui overflow kolam anaerobik masuk ke dalam kolam pengendapan. Jumlah yang dikeluarkan

harus sama dengan jumlah cairan pengasaman yang diisikan pada hari itu.

           Anaerobic sedimentation pond

Kolam pengendapan anaerobik akan membantu poses destruksi padatan  bio-solid.

Page 10: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Ambil contoh pada bagian atas dan bawah pada cairan anaerobik yang telah terbentuk. Catat

perbedaan kandungan padatan pada kedua contoh tersebut.  Pindahkan anaerobik supernatant dari

cairan yang terbentuk ke kolam aerobik (facultative) yang diikuti oleh padatan anaerobik ke kolam

asam yang telah ditentukan.

Kosongkan seluruh kolam untuk mengurangi penimbunan dan pengendapan.

            Facultative pond

- Kolam ini beroperasi untuk proses aerobik dari pengolahan limbah secara anaerobik. Untuk

pabrik yang tidak mempunyai kolam pengendapan, pengembalian padatan anaerobik

dipompakan dari kolam facultative ke kolam pengasaman. 

              Land application trenches

Periksa trenches yang akan diisi dengan limbah dari kolam fakultativ sebelum pompa trenches

dijalankan. Buka kran main drain.

Operator harus menjaga dan memastikan semua limbah dipompakan ke trenches.

Pastikan limbah yang dipompakan tidak meluap ke pinggiran trenches.

Semua rumput dan tanaman liar pada pinggiran trenches harus dipangkas dan dibersihkan.

Pada saat pompa dihentikan, tutup  kran main drain.

 Pompa dan electromotor

Periksa pompa secara biasanya dari kebocoran pada gland paking atau paking mekanik,

keretakan pada kopling dan baut-baut pondasi masih pada posisinya. Lakukan perbaikkan bila

diperlukan.

Jika foot valve bocor, tidak ada gunanya untuk memancing pompa. Kebocoran pada foot valve

harus diperbaiki segera.

Pastikan dimana valve pemasukkan ke pompa terbuka penuh. Buang semua udara dari dalam

pompa.

Jalankan electromotor dan biarkan mencapai putaran penuh. Periksa getaran dan panas yang

berlebihan. 

Perhatikan dimana tekanan akan naik secara perlahan sejalan dengan naiknya putaran pompa.

Jika tekanan tidak naik, lanjutkan pembuangan udara pada pompa.

Page 11: Pengendalian Limbah Cair Pada Perkebunan Kelapa Sawit

Pada saat dijalankan periksa tekanan pada saluran keluar dan pastikan pompa selalu dalam

keadaan memompa sepanjang waktu.

Pada saat pompa dihentikan, tutup kran pengeluaran sebelum pompa dihentikan. Jika tidak,

tekanan balik dari limbah akan merusak foot valve. Bersihkan pompa dan areal sekitar pompa.

           Process Data

           Data proses yang harus dicatat sebagai berikut:

Kolam limbah

Tonase dari limbah yang diisikan ke kolam pengasaman.

Kolam Pengasaman

Perbandingan campuran dari limbah dan recycle solid anaerobic. Lamanya penyimpanan di kolam

pengasaman.

·      Kolam anaerobic

Tonase dari limbah yang diisikan. Tinggi alat pengukur solid.

·      Kolam pengendapan anaerobic

Tonase cairan limbah padat yang didaur ulang ke kolam   pengasaman. Tonase cairan anaerobic yang

diisikan ke kolam fakultativ.  Tinggi alat pengukur solid.\ Lamanya penyimpanan di kolam

pengendapan.

Kolam fakultatif

 Tonase padatan anaerobic yang dipompakan ke kolam pengasaman dan/atau dibuang ke  Land

Application