TUGAS SANITASI PENGOLAHAN LIMBAH KELAPA SAWIT Oleh : Sri Lestari (125100101111040) Hilda Khurota Akyun ( 125100101111024) Kal Seliana Kuswantini (125100101111036) Nur Laily Agustina (125100101111044) Kelas D Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Jurusan Teknologi Hasil Pertanian
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TUGAS SANITASI
PENGOLAHAN LIMBAH KELAPA SAWIT
Oleh :
Sri Lestari (125100101111040)
Hilda Khurota Akyun ( 125100101111024)
Kal Seliana Kuswantini (125100101111036)
Nur Laily Agustina (125100101111044)
Kelas D
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian
Fakultas TeknologiPertanian
Universitas Brawijaya
Malang
April, 2014
PENGOLAHAN LIMBAH KELAPA SAWIT
A. Pendahuluan
Seiring dengan perkembangan zaman jumlah industri semakin meningkat,
mulai dari perkotaan bahkan sampai pedesaan. Semakin bertambah berdirinya
industri-industri untuk menghasilkan berbagai macam produk, untuk memenuhi
kebutuhan manusia pada saat ini yang semakin meningkat. Selain menghasilkan
produk yang dapat digunakan oleh manusia, kegiatan produksi ini juga menghasilan
produk lain yang belum banyak digunakan oleh manusia yaitu ‘Limbah’. Sehingga
seiring dengan peningkatan industri, maka akan terjadi peningkatan limbah pula.
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri
maupun domestik(rumah tangga), yang lebih dikenal sebagai sampah, yang
kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan
karena tidak memiliki nilai ekonomis.
Bentuk limbah yang dihasilkan oleh komponen hasil produksi dapat berupa
limbah padat, cair, maupun gas. Limbah tersebut dapat memberikan dampak negatif
terhadap sumber daya alam dan lingkungan. Oleh sebab itu, perlu adanya penanganan
yang tepat untuk mencegah pencemaran yang dapat menurunkan kualitas lingkungan.
Bentuk penanganan tersebut dapat berupa pengolahan limbah untuk dijadikan suatu
produk baru yang dapat dimanfaatkan oleh manusia.
Salah satu industri yang menghasilkan banyak limbah serta dapat dimanfaatkan
untuk meningkatkan nilai ekonomis adalah limbah dari pengolahan kelapa Sawit.
Selain dari pohon, daun, dan kelapa sawit itu sendiri, limbah hasil proses pengolahan
kelapa sawit pun memiliki banyak manfaat yang tersembunyi yang dapat
dimanfaatkan oleh manusia sebagai energi maupun produk yang lain. Karena setiap
jenis limbah kelapa sawit baik dari cangkang, serat maupun inti kelapa sawit
memiliki pemanfaatan yang berbeda-beda.
Dalam kesempatan ini penulis ingin membahas berbagai manfaat yang terdapat
dalam limbah kelapa sawit dan bagaimana cara pengolahanya. Dengan adanya
pengolahan limbah, maka diharapkan dapat mengurangi pencemaran di darat, air,
maupun udara. Pengolahan limbah juga dapat menambah nilai ekonomis serta
memberikan dampak yang positif terhadap sesama.
B. Jenis limbah dan karakteriatik dapat diuraikan sebagai berikut :
Pada pengolahan kelapa sawit, menghasilkan limbah berupa limbah cair, dan
limbah padat.
1. Limbah cair
Limbah cair diperoleh dari aktivitas pencucian bahan baku, air proses, dan
perawatan mesin (Thaheer, 2005). Pada pengolahan kelapa sawit ini menghasilkan
limbah cair yang berasal dari kondensat, stasiun klarifikasi, dan dari kondensat inti.
Air kondensat adalah air yang keluar dari bejana perebusan. Air klarifikasi adalah air
buangan yang berasal dari proses pemurnian minyak sedangkan air kondensat inti
adalah air buangan yang berasal dari proses pemisahan inti dari cangkang. Industri
PT. Sawit Sumbermas Sarana menghasilkan limbah cair sebanyak 324.000/tahun
(dengan asumsi 300 hari olah per tahun). Adapun karakteristik limbah cair yang
dihasilkan oleh pengolahan CPO ditunjukkan pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit
Parameter Konsentrasi
COD 40.000 – 60.000 mg /l
DO 20.000 – 30.000 mg /l
Padatan
Tersuspensi15.000 – 40.000 mg / l
Total Padatan 30.000 – 70.000 mg/l
pH 4-5
Sumber : Ariani dan Widiyani, (2004).
2. Limbah padat
Limbah padat bersifat mudah terbakar, sukar terbakar, mudah busuk, dan
dapat didaur ulang, radioaktif, dan menimbulkan penyakit. Limbah padat pada
industri kelapa sawit terdiri dari tandan kosong, pelepah, cangkang, serat, dan
tempurung. Karakteristik masing-masing limbah padat tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Tandan kosong
Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah utama berlignin
selulosa optimal dari pengolahan kelapa sawit. Adapun komposisi dari tandan
kosong ditunjukkan pada tabel dibawah ini :
Tabel 2. Komposisi Tandan Kosong
komposisi TKS %
selulosa 45,95
hemiselulosa 22,84
lignin 16,49
abu 1,23
nitrogen 2,41
minyak 2,41
Sumber : Aryafatta, (2008).
2. Pelepah
Pelepah kelapa sawit adalah tangkai untuk menempelnya daun
kelapa. Termasuk kategori limbah basah (wet by-products) karena masih
mengandung kadar air sekitar 75%, sehingga dapat rusak dengan cepat
apabila tidak segera diproses. Kandungan zat nutrisi yang terdapat pada
pelepah kelapa sawit seperti; bahan organik sebesar 16,6%, serat deterjen
netral sebesar 78,7% dan serat deterjen asam sebesar 55,6% (Alimon dan
Bejo, 1996).
3. Cangkang
Cangkang sawit adalah bagian berkayu yang ada didalam buah
sawit. Bahan ini berwarna coklat tua sampai kehitaman dengan tektur
yang cukup keras dan berfungsi sebagai pelindung daging buah biji sawit
(endosperm). Cangkang kelapa sawit sebagai salah satu limbah padat
pengolahan minyak CPO dan PKO. Cangkang sawit seperti halnya kayu
diketahui mengandung komponen-komponen serat seperti selulosa,
hemiselulosa, dan lignin. Menurut Widiarsi (2008) cangkang kelapa sawit
mempunyai komposisi kandunan selulosa (26,27 %), hemiselulosa (12,61
%), dan lignin (42,96 %). Ketiga komponen ini apabila mengalami
kondensasi dari pirolisanya akan menghasilkan asap cair yang
mengandung senyawa-senyawa fenol, karbonil, dan asam. Menurut Girard
(1992), ketiga senyawa tersebut mempunyai sifat fungsional sebagai
antibakteri, antioksidan, dan mempunyai peranan dalam memberikan
citarasa yang spesifik.
4. Serat
Serat yang merupakan hasil pemisahan dari fibre cyclone
mempunyai kandungan cangkang, minyak, dan inti. Kandungan tersebut
tergantung pada proses ekstraksi di screw press dan pemisahan pada fibre
cyclone. serat dengan komposisi antara lain sellulosa sekitar 45.95%;
hemisellulosa sekitar 16.49% dan lignin sekitar 22.84% (Darnoko dkk.
2002). Berdasarkan struktur tersebut dapat disimpulkan bahwa sebenarnya
tandan kosong kelapa sawit adalah kumpulan jutaan serat organik yang
memiliki kemampuan dalam menahan air yang ada di sekitarnya. Secara
fisik struktur tersebut akan mengalami proses dekomposisi dan degradasi
bahan organik sehingga akan mengalami perubahan struktur menjadi
seresah. Seresah juga mempunyai fungsi dan peranan yang sama dengan
tandan kosong kosong kelapa sawit yaitu mampu mempertahankan air
yang ada di sekitarnya.
5. Tempurung
Tempurung kelapa merupakan salah satu bagian dari buah kelapa
dengan kadar 18 % dari keseluruhan buahnya. Tempurung kelapa
termasuk golongan kayu keras dengan kadar air sekitar 6 % sampai 9 %
(dihitung berdasarkan berat kering), dan terutama tersusun dari lignin,
selulosa, dan hemiselulosa. Komposisi tempurung kelapa sawit dapat
disajikan pada tabel dibawah ini :
Tabel 3. Komposisi Tempurung Kelapa Sawit
Komposisi Tempurung %
Lignin 36,51
Selulosa 33,61
Hemiselulosa 19,27
Sumber : Aryafatta, (2008)
Rendemen limbah padat pengolahan kelapa sawit dpat ditunjukan pada
Girard, J.P. 1992. Technology of Meat and Meat Product Smoking. Ellis Harwood.
New York. London. Toronto. Sydney. Tokyo. Singapore. 162-201.
Kementerian Lingkungan Hidup. 1995. Baku Mutu Air Limbah untuk Kegiatan Migas
dan Panas Bumi. Jakarta.
Mahida, U.N. 1984. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri.
Rajawali : Jakarta.
Naibaho, P.M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa
Sawit : Medan.
Rohmah, Nur dan Sugiarto, A.T. 2004. Penurunan TS ( Total Solid pada Limbah
Cair Industri Perminyakan dengan Teknologi AOP. Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesia: Bandung.
Suhadi. 1989. Hutan Dan Kebun Sebagai Sumber Pangan Nasional. Departemen
kehutanan. Departemen pertanian : Jakarta.
Widiarsi,S.W, 2008. Pengaruh Bahan Baku Terhadap Kadar Senyawa Fenol
Pembuatan Asap Cair (Liquid Smoke) dari Limbah Kelapa Sawit Di Kabupaten
Pasir-Kalimantan Timur. Program Pasca Sarjana.UGM : Yogyakarta.
Lampiran 1. Diagram Alir Pengolahan Limbah Padat
a. Tandan Kosong Sawit (TKS) sebagai Kompos dan Pupuk Organik
dirajang dengan ukuran antara 3-5 cm
dilakukan pengaturan pH antara 6,8-7,5 untuk fermentasi
dicampurkan dengan pupuk urea, lalu diaduk secara merata dengan Tankos
dimasukkan ke dalam fermentor dengan kapasitas 3 m3.
Waktu antara 14-21 hari menggunakan bakteri mesofil dan termofil.
tromol diputar selama 5-7 jam perhari dengan kecepatan 2-3 rpm,
dan suhu fermentasi antara 45-60oC.
timbunan kompos ditebarkan pada hamparan yang cukup luas
diayak dengan ukuran tertentu dan dikering anginkan
Tandan Kosong
Hasil
b. Pembuatan Papan Partikel dari Sabut Kelapa Sawit
ditimbang sesuai kebutuhan
perekat diteteskan sedikit demi sedikit pada sabut kelapa sawit dan
diaduk secara merata
dimasukan adonan ke dalam cetakan di atas plat besi dan dipa-datkan secara merata.
ditambahkan semen ke serat yang telah dibasahi tersebut
diaduk dengan cepat sampai campuran kelihatan homogen dan sempurna
campuran dimasukan ke dalam cetakan yang telah diolesi dengan minyak pelumas
dikempa sampai tercapai tebal papan 1,2 cm
papan dikempa selama 24 jam
Papan yang dihasilkan dibiarkan dalam ruangan yang sirkulasi udaranya baik selama
28 hari.
Sabut kelapa sawit
Hasil
c. Pembuatan Pulp dari Sabut Kelapa Sawit
dipotong dengan ukuran panjang 3 cm
diambil kurang lebih 5 gr
dihaluskan dan ditimbang dengan ketelitian 4 desimal (kadar air ditentukan
dengan metode Oven dipanaskan sekaligus selama 4 jam dan ditimbang beratnya).
kadar air bahan dan persentase Berat Bahan Kering (BBK) ditentukan
diambil serabut kelapa yang tersedia dari sabut kelapa sawit yang bersih (point 1)
dihitung kebutuhan NaOH yaitu dari BBK 12%
dihitung kebutuhan air untuk pemasakan jika perbandingan
bahan (BBK) dengan air (ratio pemasakan) 1 : 10
dihitung kebutuhan air yang ditambahkan
Larutkan NaOH yang telah dipersiapkan ke dalam air (point diatas)
dimasak sabut kelapa sawit (point 7) di dalam larutan NaOH selama 3,5 jam dalam
suasana mendidih
Sabut kelapa sawit
pulp
dicuci sampai netral lau disaring
diperas dijadikan 1 gumpalan
ditimbang (ketelitian dua desimal)
diambil 10 gr dan keringkan dalam Oven 105oC (selama 4 jam/berat
konstan) (Dihitung BBK yang diperoleh dalam persentase)
d. Asap Cair Dari Cangkang Kelapa Sawit
dimasukkan ke dalam reaktor kemudian ditutup dan rangkaian kondensor dipasang
dapur pemanas dihidupkan, suhu yang digunakan 350°C, 400°C dan 450 °C
waktu yang digunakan adalah 45 menit, 60 menit dan 75 menit
pulp
Hasil
Cangkang 1kg
Asap
dialirkan ke kolam pendingin melalui pipa penyalur asap
dialirkan air dengan suhu kamar, asap akan terkondensasi dan mencair
ditampung kedalam Erlenmeyer disimpan dalam botol
dilakukan pengendapan untuk memisahkan tar dan asap cair.
e. Pembuatan Xylose
direndam dengan H2SO4 dengan konsentrasi,suhu dan waktu tertentu
dipisahkan dari liquid dengan cara filtrasi kondisi optimum yang
menghasilkan yield xylose terbanyak suhu 119°C, waktu hidrolisis 60 menit,
konsentrasi asam sulfat 2%.
Asap
Embunan berupa asap cair
Hasil
Tandan Kosong
Padatan
Hasil
f. Pembuatan Arang Aktif dari Cangkang Kelapa Sawit
1. Proses Karbonasi
Tujuan: untuk menghilangkan senyawa-senyawa yang mudah
menguap dalam
bentuk unsur-unsur non karbon, hidrogen dan oksigen.
dimasukkan kedalam drum atau kaleng yang telah dibuang tutup
bagian atasnya dan diberi lubang sebanyak 4 buah dengan jarak yang
sama pada tutup bagian bawahnya
Drum ditempatkan pada 2 pipa di atas tanah dan dibakar
Selama api menyala ditambahkan cangkang sawit sedikit demi sedikit
sampai setingga permukaan drum atau kaleng
drum/kaleng ditutup dengan pelepah pisang atau karung basah dan
dilapisi dengan penutup dari logam yang ditutupkan rapat
dibiarkan sampai menjadi dingin selama semalam
Cangkang kering
Arang
2. Proses Aktifasi
Tujuan: Untuk meningkatkan keaktifan dengan adsorbsi karbon dengan
cara menghilangkan senyawa karbon pada permukaan karbon yang tidak dapat
dihilangkan pada proses karbonasi.
dihaluskan dan diayak dengan ukuran 150µm
direndam dengan HNO3 1% atau MgCL2 10% dan ZnCl210% selama 3 jam
dicuci dengan aquades hingga pH netral
Dikeringkan pada temperatur kamar 1 minggu sebelum digunakan
Arang hasil pembakaran
Hasil
Lampiran 2. Diagram Alir Pengolahan Limbah Cair
suhu diturunkan menjadi 400C-450 C
dialirkan ke kolam pengasaman setelah dari kolam pendingin
Pada kolam ini limbah akan dirombak menjadi VFA (volatile fatty acid)
cairan dialirkan dari kolam anaerobik masuk ke kolam
Bakteri dibiakkan, setelah bakteri menghasilkan gelembung
bakteri dimasukkan ke kolam pembiakan yang sebelumnya telah diisi
dengan limbah danselanjutnya dialirkan ke kolam anaerobic
dicampur dengan limbah keluaran dari kolam anaerobik dengan cara resirkulasi
bakteri anaerobic dinonaktifkan dan prakondisi aerobik
limbah dipisahkan menjadi tiga lapisan, yaitu lapisan teratas sebagai daerah aerobik, lapisan tengah sebagai daerah fakultatif, dan lapisan bawah sebagai daerah anaerobik