PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN PADA PEMBUATAN KOMPOS DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PUPUK ORGANIK AKTIF SKRIPSI

Transkripsi

1 PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN PADA PEMBUATAN KOMPOS DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PUPUK ORGANIK AKTIF SKRIPSI Oleh JENI LUBIS DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JANUARI 2015

2 PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN PADA PEMBUATAN KOMPOS DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PUPUK ORGANIK AKTIF SKRIPSI Oleh JENI LUBIS SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JANUARI 2015

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN PADA PEMBUATAN KOMPOS DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PUPUK ORGANIK AKTIF dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, 08 Januari 2015 Jeni Lubis NIM

4 PENGESAHAN Skripsi dengan judul: PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN PADA PEMBUATAN KOMPOS DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PUPUK ORGANIK AKTIF dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 22 Januari 2015 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Mengetahui, Medan, Januari 2015 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, MT Ir. Bambang Trisakti, MT NIP NIP Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dr.Ir. Fatimah, MT Dr.Ir. Hamidah Harahap, MSc NIP: NIP:

5 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul Pengaruh Frekuensi Pengadukan Pada Pembuatan Kompos Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dan Pupuk Organik Aktif, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Adapun hal kebaruan dari hasil penelitian ini adalah kajian bagaimana pengaruh variasi frekuensi pengadukan terhadap pengomposan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan menggunakan pupuk organik aktif (POA). Komposter yang digunakan dalam penilitian ini adalah Takakura yang dilapisi karpet pada bagian dalamnya. Hasil dari penelitian ini menunjukkan potensi ekonomi yang tinggi terutama dalam penanggulangan limbah TKKS menjadi kompos. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ir. Bambang Trisakti, MT selaku dosen pembimbing dan atas kontribusinya dalam menentukan judul, bimbingan, diskusi serta saran 2. Dr. Eng Ir. Irvan, Msi selaku ketua Departemen Teknik Kimia atas saran dan bimbingan yang diberikan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, 22 Januari 2015 Penulis Jeni Lubis

6 DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada: 1. Kedua orang tua penulis yang tercinta, Alm. W. Lubis dan Rusmahwati Marpaung, atas doa dan dukungan yang tidak pernah putus diberikan kepada penulis hingga terselesainya skripsi ini. 2. Seluruh anggota keluarga penulis terutama untuk abang dan kakak penulis, Nurhayati Lubis, Bobi Irawan, Nurjannah Lubis, M. Idrus Lubis, serta kedua adik penulis Rusli Lubis dan Asmidar Lubis atas doa dan dukungan yang telah diberikan. 3. Anggota tim penelitian penulis, David Makmur Tambunan, atas doa, kerjasama dan dukungan yang baik selama pengerjaan hingga terselesainya skripsi ini. 4. Seluruh sahabat serta teman sejawat penulis angkatan 2009 atas semangat yang saling mendukung kepada penulis. 5. Para guru dan dosen atas masukan dan dukungan yang diberikan kepada penulis.

7 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama: Jeni Lubis NIM: Tempat/Tgl. Lahir: Simpang Empat, 11 Juli 1991 Nama orang tua: Rusmahwati Marpaung Alamat orang tua: Desa Sukraja dusun VIII, Kecamatan Simpang Empat, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara Asal Sekolah MIN Simpang Empat Asahan ( ) SMP Negeri 1 Simpang Empat Asahan ( ) SMA Negeri 1 Simpang Empat Asahan ( ) Pengalaman Organisasi/Kerja: 1. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) 2. Ketua Bidang Sosial dan Kerohanian HIMATEK Kepengurusan 2012/ Asisten Lab. OTK Modul Heat Exchanger dan Kolom Absorbsi (2012/2013) 4. Kerja Praktek di PT Sentana Adidaya Pratama (PT SADP) WILMAR GROUP, Pelintung Dumai (2013) Artikel yang telah diterima untuk dipublikasikan pada Pertemuan Ilmiah: 1. Jurnal Teknik Kimia USU

8 ABSTRAK Proses pengomposan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dengan mencampur pupuk organik aktif (POA) merupakan alternatif pemanfaatan limbah padat yang dihasilkan dari pabrik kelapa sawit. Penelitian ini bertujuan untuk menumukan teknik pengomposan TKKS dan untuk medapatkan data degradasi pengomposan TKKS dengan memvariasikan frekuensi pengadukan sehingga dihasilkan kompos bermutu baik. Proses pengomposan dilakukan dengan memotong TKKS dengan ukuran 1-3 cm, kemudian dimasukkan TKKS pada keranjang Takakura dan ditambahkan POA hingga mencapai nilai Moisture Content (MC) optimum 55-65%. Selama pengomposan MC dijaga pada kondisi optimum dengan menambahkan POA. Variasi frekuensi pengadukan yang dilakukan adalah 1 hari sekali, 2 hari sekali, 3 hari sekali, 4 hari sekali dan 5 hari sekali. Parameter yang dianalisa adalah temperatur, MC, berat kompos, ph, rasio C/N dan kualitas kompos. Hasil penelitian membuktikan bahwa terdapat pengaruh frekuensi pengadukan terhadap proses pengomposan dan rata-rata kompos dapat dihasilkan dalam waktu ±40 hari. Degradasi TKKS terbaik diperoleh pada pengadukan 3 hari sekali dengan ph 9, MC 52,69%, WHC 76% dan rasio C/N 12,15. Kata kunci: tandan kosong kelapa sawit (TKKS), pupuk organik aktif (POA), frekuensi pengadukan, Takakura, moisture content (MC)

9 ABSTRACT The composting of an Empty Fruit Bunch (EFB) by mixing it with activated organic fertilizer (AOF) was an alternative in the utilization of solid waste produced from the palm oil mill. This research was to study the composting technique for EFB and to collect the degration data during composting of EFB with turning frequency in order to get a high quality compost. The composting process was started with cutting the TKKS into 1-3 cm in size before it was put into "Takakura" basket and then followed by the addition of AOF until the optimum moisture content of % was reached. During composting, the MC was kept on the optimum condition by adding the AOF. The variations of mixing frequency were once a day, once in 2 days, once in 3 days, once in 4 days and once in 5 days. The parameters of temperature, MC, weight of compost, ph value, C/N ratio and the quality of compost were analyzed through the process. The outcome from this research proved that the mixing frequency affected the composting process and the compost was produced around ±40 days. The best degradation result of EFB was obtained for the once in 3 days mixing in which the value of ph, MC, WHC and C/N ratio were 9, 52,59%, 76% and 12,15, respectively. Keywords: Empty Fruit Bunch (EFB), activated organic fertilizer (AOF), turning frequency, Takakura, moisture content (MC)

10 DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI ii PRAKATA iii DEDIKASI iv RIWAYAT HIDUP PENULIS v ABSTRAK vi ABSTRACT vii DAFTAR ISI viii DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR TABEL xiii DAFTAR LAMPIRAN xix DAFTAR SINGKATAN xvi BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA POTENSI DAN KESINAMBUNGAN DARI LIMBAH TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) MENJADI KOMPOS KARAKTERISTIK TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) DAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) Karakteristik Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Karakteristik Pupuk Organik Aktif (POA) Dari Effluent PengoLahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit (LCPKS) PROSES PENGOMPOSAN DAN FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES PENGOMPOSAN Kompos 9

11 2.3.2 Proses Pengomposan Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Pengomposan Nutrisi Rasio C/N Ukuran Bahan Kompos Temperatur ph Kadar Air Penambahan Air, Mikroorganisme, dan Pencampuran Bahan Lain Pengadukan PENGGUNAAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SEBAGAI KOMPOS DENGAN PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK KOMPOSTER TAKAKURA PENGARUH PENCAMPURAN BAHAN KOMPOS DAN PENGADUKAN Pengaruh Pencampuran Bahan Kompos Pengaruh Pengadukan STANDAR KUALITAS KOMPOS DI INDONESIA KEMATANGAN KOMPOS PEMANFAATAN KOMPOS POTENSI EKONOMI 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN LOKASI PENELITIAN BAHAN Bahan Utama Bahan Analisa Peralatan Peralatan Utama Peralatan Analisa PROSEDUR PENELITIAN Proses Pengomposan 29

12 3.5 PROSEDUR ANALISA Prosedur Analisa Kadar Air Prosedur Analisa ph Prosedur Analisa Temperatur Analisa Perbandingan C/N dan Bahan Organik Lainya SKEMA ALAT KOMPOSTER FLOWCHART PENELITIAN Flowchart Proses Pengomposan Flowchart Analisa Kadar Air Flowchart Analisa ph Kompos Flowchart Analisa Temperatur 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN KAREKTERISTIK BAHAN BAKU ANALISA KOMPOS HASIL DARI PENGOMPOSAN TKKS DENGAN POA Analisis Kompos Berdasarkan Suhu Dan MC Analisis Kompos Berdasarkan ph Analisis Kompos Berdasarkan Perbandingan C/N PENGARUH FREKUENSI PENGADUKAN TERHADAP PARAMETER KOMPOS Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Suhu dan Moisture Content Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap ph Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Perbandingan C/N Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Jumlah POA Yang Ditambahkan 48 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 51 DAFTAR PUSTAKA 53

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Pengolahan Kelapa Sawit 6 Gambar 2.2 Tandan Kosong Kelapa Sawit 7 Gambar 2.3 Skema Proses Pengomposan 11 Gambar 2.4 Grafik Perbandingan Suhu Terhadap Tahapan Proses Pengomposan 12 Gambar 2.5 Komposter Takakura 21 Gambar 3.1 (a) Gambar Takakura Bagian Luar (b) Gambar Takakura Bagian Dalam 31 Gambar 3.2 Skema dan Dimensi Komposter Takakura 32 Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Pengomposan 33 Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa MC 34 Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Analisa ph Kompos 35 Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisa Tmperatur 35 Gambar 4.1 Profil Suhu Dan MC Pada Pengomposan TKKS Ukuran 1-3 cm, Penambahan POA Sebanyak 2,97 Liter, Kelembapan 57 %, DAN Pengadukan 3 Hari 38 Gambar 4.2 Penyederhanaan Profil Suhu Dan MC Pada Pengomposan TKKS Ukuran 1-3 cm dan Pengadukan 3 Hari 38 Gambar 4.3 Grafik Perubahan ph Terhadap Waktu Pengomposan 41 Gambar 4.4 Grafik Perubahan C/N Terhadap Waktu Pengomposan 42 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Potongan Suhu dan Moisture Content 44 Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Perubahan ph 46 Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Perubahan Perbandingan C/N 47 Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Frekuensi Pengadukan Terhadap Jumlah POA yang Ditambahkan 49 Gambar L3.1 TKKS 82 Gambar L3.2 Proses Pemotongan TKKS 82 Gambar L3.3 Tahap Penimbangan 83

14 Gambar L3.4 Pengukuran Suhu 83 Gambar L3.5 Pengukuran ph 84 Gambar L3.6 Pengukuran Moisture Content 84 Gambar L3.7 Pengadukan Kompos 85 Gambar L3.8 Pengukuran Water Holding Capacity 85 Gambar L3.9 Kompos Frekuensi Pengadukan 1 Hari, Hari Ke Gambar L3.10 Kompos Frekuensi Pengadukan 2 Hari, Hari Ke Gambar L3.11 Kompos Frekuensi Pengadukan 3 Hari, Hari Ke Gambar L3.12 Kompos Frekuensi Pengadukan 4 Hari, Hari Ke Gambar L3.13 Kompos Frekuensi Pengadukan 5 Hari, Hari Ke Gambar L3.14 Kompos Frekuensi Pengadukan 1 Hari, Hari Ke Gambar L3.15 Kompos Frekuensi Pengadukan 2 Hari, Hari Ke Gambar L3.16 Kompos Frekuensi Pengadukan 3 Hari, Hari Ke Gambar L3.17 Kompos Frekuensi Pengadukan 4 Hari, Hari Ke Gambar L3.18 Kompos Frekuensi Pengadukan 5 Hari, Hari Ke Gambar L4.1 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa Bacterial Count POA 91 Gambar L4.2 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa C, N, P dan K POA 92 Gambar L4.3 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa C dan N TKKS Awal 93 Gambar L4.4 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa C dan N Kompos Setelah 40 Hari Pengomposan 94 Gambar L4.5 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa C, N, P dan K Kompos Setelah 60 Hari Pengomposan 95 Gambar L4.6 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisa Unsur Makro dan Mikro Kompos Setelah 60 Hari Pengomposan 96

15 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Rangkuman Hasil Penelitian Pembuatan Kompos dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) 2 Tabel 2.1 Data Luas Areal Perkebunan Kelapa Sawit, Produksi CPO dan Kernel Di Indonesia Dari Tahun Tabel 2.2 Data Jumlah Kalkulasi TBS dan TKKS di Indonesia dari Tabel 2.3 Komposisi TKKS 8 Tabel 2.4 Data POA Effluent dari Pengolahan LCPKS LP3M-Biogas USU 9 Tabel 2.5 Standar Kualitas Kompos 23 Tabel 2.6 Paremeter Kematangan Kompos 24 Tabel 2.7 Rincian Biaya Pembuatan Kompos 26 Tabel 4.1 Karekteristik TKKS PKS Rambutan PTPN III 36 Tabel 4.2 Hasil Analisa Karakteristik POA 36 Tabel 4.3 Analisa Kualitas Kompos Untuk Ukuran Potongan 1-3 cm dan Frekuensi Pengadukan 3 Hari 43 Tabel L1.1 Karekteristik TKKS PKS Rambutan PTPN III 57 Tabel L1.2 Hasil Analisa Karakteristik POA 57 Tabel L1.3 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 1 Hari 58 Tabel L1.4 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 2 Hari 59 Tabel L1.5 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 3 Hari 61 Tabel L1.6 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 4 Hari 63 Tabel L1.7 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 5 Hari 64 Tabel L1.8 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 1 Hari 66 Tabel L1.9 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 2 Hari 67 Tabel L1.10 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 3 Hari 69 Tabel L1.11 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 4 Hari 71 Tabel L1.12 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 5 Hari 72 Tabel L1.13 Data ph 74 Tabel L1.14 Data Penambahan POA 74 Tabel L1.15 Data Berat Kompos 76 Tabel L1.16 Data WHC 78

16 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN 57 L1.1 Karakteristik Bahan Baku 57 L1.1.1 Karakteristik TKKS 57 L1.1.2 Karakteristik POA 57 L1.2 DATA HASIL PENELITIAN SUHU 58 L1.2.1 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 1 Hari 58 L1.2.2 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 2 Hari 59 L1.2.3 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 3 Hari 61 L1.2.4 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 4 Hari 63 L1.2.5 Data Suhu Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 5 Hari 64 L1.3 DATA HASIL PENELITIAN MC 66 L1.3.1 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 1 Hari 66 L1.3.2 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 2 Hari 67 L1.3.3 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 3 Hari 69 L1.3.4 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 4 Hari 71 L1.3.5 Data MC Untuk Variasi Frekuensi Pengadukan 5 Hari 72 L1.4 DATA HASIL PENELITIAN ph 74 L1.5 DATA HASIL PENELITIAN PENAMBAHAN POA 74 L1.6 DATA HASIL PENELITIAN BERAT 76 L1.7 DATA HASIL PENELITIAN WHC 78 L1MPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN 79 L2.1 PERHITUNGAN PENAMBAHAN POA 79 L2.2 PERHITUNGAN WHC 79 L2.3 PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI 80 LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI 82 LAMPIRAN 4 HASIL UJI L1BORATORIUM 91 L4.1 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA BACTERIAL COUNT POA 91 L4.2 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA C, N, P DAN K POA 92

17 L4.3 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA C DAN N TKKS AWAL 93 L4.4 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA C DAN N KOMPOS SETEL1H 40 HARI PENGOMPOSAN 94 L4.5 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA C, N, P DAN K KOMPOS SETEL1H 60 HARI PENGOMPOSAN 95 L4.6 HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISA UNSUR MAKRO DAN MIKRO KOMPOS SETEL1H 60 HARI PENGOMPOSAN 96

18 DAFTAR SINGKATAN BPS C Ca Cd Cu CPO C/N Fe K LP2M LP3M MC Mg N Na P Pb PKS POA POME ppm TBS TKKS WHC Zn Badan Pusat Statistik Karbon Kalsium Kadmium Tembaga Crude Palm Oil Karbon/Nitrogen Besi Kalium Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat Lembaga Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat Moisture Content Magnesium Nitrogen Natrium Fosfor Timbal Pabrik Kelapa Sawit Pupuk Organik Aktif Palm Oil Mill Effluent Parts Per Million Tandan Buah Segar Tandan Kosong Kelapa Sawit Water Holding Capacity Seng