PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI

Transkripsi

1 PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI Oleh MUHAMAD RAHMAN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015

2 PENGARUH UKURAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) TERHADAP PROSES KOMPOSTING MENGGUNAKAN PUPUK ORGANIK AKTIF (POA) DI DALAM KOMPOSTER MENARA SKRIPSI Oleh MUHAMAD RAHMAN SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015

3

4

5 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-nyalah skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul Pengaruh Ukuran Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Terhadap Proses Komposting Menggunakan Pupuk Organik Aktif (POA) Di Dalam Komposter Menara, 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 ukuran tandan kosong kelapa sawit (TKKS) terhadap proses komposting menggunakan pupuk organik aktif (POA). 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. Dr.Eng. Ir. Irvan, Msi selaku Ketua Departemen Teknik Kimia sekaligus dosen pembimbing atas saran dan bimbingan yang telah diberikan 2. Ir. Renita Manurung, MT selaku dosen koordinator skripsi 3. Dr.Ir. Fatimah, MT selaku dosen penguji I atas kritik dan saran yang telah diberikan 4. Dr.Ir. Hamidah Harahap, M.Sc selaku dosen penguji II atas kritik dan saran yang telah diberikan 5. Ir. Bambang Trisakti, MT atas bimbingan, diskusi serta saran yang diberikan iii

6 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, 19 Mei 2015 Penulis Muhamad Rahman iv

7 DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada: 1. Orang tua penulis, Azizul dan Herli S.Pd atas semua doa dan dukungan yang selalu diberikan kepada penulis. 2. Seluruh anggota keluarga penulis terutama untuk kakak dan abang penulis, Nia Juliza, S.Pd dan M.Hazri, S.Ab atas doa dan dukungan yang telah diberikan. 3. Seluruh sahabat serta teman sejawat penulis angkatan 2009 dan temanteman di LPPM USU. 4. Staff pengajar dan seluruh jajaran keluarga besar Departemen Teknik Kimia FT USU. v

8 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama: Muhamad Rahman NIM: Tempat/Tgl. Lahir: Pekanbaru (Riau), 12 Juli 1991 Nama orang tua: Azizul Alamat orang tua: Jl. H. Imam Munandar, Gg. Ombak Indah No.8 Pekanbaru, Riau Asal Sekolah TK Mesjid Raya Pekanbaru ( ) SD Negeri 010 Pekanbaru ( ) SD Negeri 012 Pekanbaru ( ) SMP Negeri 4 Pekanbaru ( ) SMA Negeri 8 Pekanbaru ( ) Pengalaman Organisasi/Kerja: 1. Koordinator Bidang Bakat dan Minat HIMATEK Kepengurusan 2012/ Koordinator Bidang Kreativitas dan Minat Covalen Study Group (CSG) Kepengurusan 2011/ Kerja Praktek di PT. Lafarge Cement Indonesia, Lhoknga-Aceh tahun 2012 vi

9 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menemukan teknik pengomposan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan untuk mendapatkan data degradasi pengomposan TKKS serta profil setiap ketinggian tumpukan sehingga dihasilkan kompos yang bermutu. Proses pengomposan dilakukan dengan memvariasikan ukuran TKKS, kemudian dimasukkan ke dalam komposter dan ditambahkan pupuk organik aktif (POA) hingga moisture content (MC) bahan mencapai 55-65%. Selama pengomposan MC dijaga pada kondisi 55-65% dengan penambahan POA. Variasi ukuran TKKS yang dilakukan adalah utuh dan dibelah 4. Komposter yang digunakan adalah komposter menara yang berdimensi p x l x t yaitu 0,4 x 0,4 x 3 m. Parameter yang dianalisa adalah temperatur, MC, berat kompos, ph, ratio C/N, bacterial count serta electrical conductivity. Waktu pengomposan dilakukan selama 40 hari. Hasil penelitian yang didapatkan menunjukkan bahwa rata-rata kompos telah masak dalam waktu ±10 hari. Data yang diperoleh pada TKKS utuh adalah ph 8,15, MC 58,44 %, C 21,34 %, N 1,07 % dan C/N 19,94 sedangkan pada TKKS dibelah 4 dengan ph 8,1, MC 73,35 %, C 25,16%, N 1,20% dan C/N 20,97. Kata kunci : tandan kosong kelapa sawit, pupuk organik aktif, komposter, moisture content, bacterial count, electrical conductivity vii

10 ABSTRACT This research was to study the composting technique for Empty Fruit Brunch (EFB) and to collect the degration data and height profile during composting of EFB in order to get a high quality compost. The composting process was started with cutting the EFB into varies sizes before it was put into composter and then followed by the addition of Activated Organic Fertilizer (AOF) until the optimum moisture content of % was reached. During composting, the MC was kept on the optimum condition by adding the POA. The sizes of EFB which were used are nonshredded and 4-cut EFB. The composter that was used is Tower Composter which its dimension is 0.4 x 0.4 x 3 m in l x w x h.the research was carried out within 40 days and the physicochemical parameters were also measured during composting. The degradation data during composting was obtained for non-shredded in which value of ph, MC, C, N, C/N ratio were 8,15, 58,44%, 21,34%, 1,07%, 19,94 and for 4-cut EFB were 8,1, 73,35%, 25,16%, 1,02%, and 20,97 respectively. Keywords: Empty Fruit Brunch (EFB), Activated Organic Fertilizer (AOF), Tower Composter, moisture content, bacterial count, electrical conductivity vii

11 DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI v RIWAYAT HIDUP PENULIS vi ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBAR xii DAFTAR TABEL xiv DAFTAR LAMPIRAN xv DAFTAR SINGKATAN xvi BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA POTENSI DAN KESINAMBUNGAN DARI LIMBAH CAIR PABRIK 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 Biogas Pengolahan Lanjut Limbah Cair Kelapa Sawit (LCPKS) PROSES PENGOMPOSAN DAN FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES PENGOMPOSAN Kompos Proses Pengomposan 11 ix

12 2.3.3 Faktor Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengomposan PENGGUNAAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SEBAGAI KOMPOS DENGAN PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK STANDAR KUALITAS KOMPOS DI INDONESIA KEMATANGAN KOMPOS PEMANFAATAN KOMPOS POTENSI EKONOMI 23 BAB III METODOLOGI PENELITIAN LOKASI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN PENELITIAN Bahan Penelitian Peralatan Penelitian PROSEDUR PENELITIAN Prosedur Pengomposan PROSEDUR ANALISA Prosedur Analisa Kadar Air Prosedur Analisa ph Prosedur Analisa Temperatur Prosedur Analisa Water Holding Capacity Prosedur Analisa Electrical Conductivity Analisa Perbandingan C/N, Bacterial Count dan Bahan Organik Lainya FLOWCHART PENELITIAN Flowchart Proses Pengomposan Flowchart Kadar Air Flowchart Analisa ph Kompos Flowchart Analisa Temperatur Flowchart Analisa Water Holding Capacity Flowchart Analisa Electrical Conductivity 33 x

13 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN KARAKTERISTIK BAHAN BAKU PENGARUH UKURAN TKKS PADA SETIAP KETINGGIAN TUMPUKAN TERHADAP PROSES PENGOMPOSAN Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap Suhu rata-rata Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap Moisture Content (MC) rata-rata Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap ketinggian Tumpukan Terhadap ph rata-rata Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Perubahan C/N Selama Waktu Pengomposan Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Total Penambahan POA ANALISIS KUALITAS KOMPOS HASIL PENGOMPOSAN TKKS DENGAN POA Profil dan Analisis Kompos Berdasarkan Suhu Profil dan Analisis Kompos Berdasarkan Moisture Cotent Analisis Kompos Berdasarkan ph Analisis Kompos Berdasarkan Bacterial Count Analisis Kompos Berdasarkan C/N Analisis Kompos Berdasarkan Electrical Conductivity PENYUSUTAN VOLUME MASING-MASING TUMPUKAN KOMPOS SELAMA PROSES PENGOMPOSAN 50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 52 DAFTAR PUSTAKA 54 xi

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Pengolahan Kelapa Sawit 6 Gambar 2.2 Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) 8 Gambar 2.3 Perubahan Suhu dan Pertumbuhan Mikroba Selama Proses Pengomposan 11 Gambar 2.4 Skema Proses Pengomposan 12 Gambar 3.1 Design Komposter 26 Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Pengomposan 30 Gambar 3.3 Flowchart Analisa Kadar Air 31 Gambar 3.4 Flowchart Analisa ph Kompos 32 Gambar 3.5 Flowchart Analisa Temperatur 32 Gambar 3.6 Flowchart Analisa Water Holding Capacity 33 Gambar 3.7 Flowchart Analisa Electrical Conductivity 33 Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap Suhu Rata-Rata 37 Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap Moisture Content Rata-Rata 38 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Pada Setiap Ketinggian Tumpukan Terhadap ph Rata-Rata 39 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Ukuran TKKS Terhadap Perbandingan C/N 40 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Total Penambah POA 41 Gambar 4.6 Profil Suhu Pengomposan TKKS Pada Komposter 1 43 Gambar 4.7 Profil Moisture Content Pengomposan TKKS Pada Komposter 1 45 Gambar 4.8 Grafik Perubahan ph Pada Komposter 1 46 Gambar 4.9 Grafik Bacterial Count dan Suhu pada Komposter 1 47 Gambar 4.10 Grafik Perubahan C/N pada Komposter 1 48 Gambar 4.11 Grafik Perubahan Nilai Electrical Conductivity Pada Komposter 1 49 Gambar 4.12 Grafik Penyusutan Volume Tumpukan 50 Gambar L3.1 Komposter 67 Gambar L3.2 Proses Pembuatan Komposter 67 Gambar L3.3 TKKS 68 xii

15 Gambar L3.4 TKKS yang Telah Dipotong 68 Gambar L3.5 Pengambilan Sampel 69 Gambar L3.6 Pengukuran ph 69 Gambar L3.7 Pengukuran Moisture Content 70 Gambar L3.8 Pengukuran Water Holding Capacity 70 Gambar L3.9 Kompos Komposter 1 dan Komposter 2 71 Gambar L4.1 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis Bacterial Count POA 72 Gambar L4.2 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C, N, P dan K POA 73 Gambar L4.3 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N TKKS Awal 74 Gambar L4.4 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah 10 Hari Pengomposan 75 Gambar L4.5 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah 20 Hari Pengomposan 76 Gambar L4.6 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah 30 Hari Pengomposan 77 Gambar L4.7 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis C dan N Kompos Setelah 40 Hari Pengomposan 78 Gambar L4.8 Hasil Uji Laboratorium Untuk Analisis Unsur Makro dan Mikro Kompos Setelah 40 Hari Pengomposan 79 xiii

16 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Rangkuman Hasil Penelitian Pembuatan Kompos dari Tandan Kosong Kelapa Swit 4 Tabel 2.1 Data luas areal perkebunan kelapa sawit, produksi CPO dan kernel di Indonesia dari tahun Tabel 2.2 Standar Kualitas Kompos 20 Tabel 2.3 Parameter Kematangan Kompos 21 Tabel 2.4 Rincian Biaya Pembuatan Kompos 23 Tabel 4.1 Karakteristik TKKS PKS Mangke PTPN III 35 Tabel 4.2 Hasil Analisa Karakteristik POA 35 Tabel 4.3 Karakteristik Komposter yang Digunakan 36 Tabel 4.3 Karakteristik Kompos Pada Pada Hari Ke Tabel L1.1.1 Karakteristik TKKS PKS Mangke PTPN III 57 Tabel L1.1.2 Hasil Analisa Karakteristik POA 57 Tabel L1.2.1 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Utuh 58 Tabel L1.2.2 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Dibelah 4 59 Tabel L1.3 Data MC Masing-Masing Komposter 60 Tabel L1.4 Data ph Masing-Masing Komposter 61 Tabel L1.5 Data Penambahan POA 62 Tabel L1.6 Data Penyusutan Volume 63 Tabel L1.7 Data WHC 64 Tabel L2.3 Data MC Komposter 1 66 xiv

17 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 Ukuran TKKS Utuh 58 L1.2.2 Data Suhu Untuk Ukuran TKKS Dibelah 4 59 L1.3 DATA HASIL PENELITIAN MC 60 L1.4 DATA HASIL PENELITIAN PH 61 L1.5 DATA HASIL PENELITIAN PENAMBAHAN POA 62 L1.6 DATA HASIL PENELITIAN PENYUSUTAN VOLUME 63 L1.7 DATA HASIL PENELITIAN WHC 64 LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN 65 L2.1 PERHITUNGAN PENAMBAHAN POA 65 L2.2 PERHITUNGAN WHC 65 L2.3 PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI 66 LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI 67 LAMPIRAN 4 HASIL UJI LABORATORIUM 72 xv

18 DAFTAR SINGKATAN BPS C Ca Cd Cu CPO C/N Fe K MC EC BC WHC Mg N Na P Pb Zn PKS POA POME TBS TKKS Badan Pusat Statistik Karbon Kalsium Kadmium Tembaga Crude Palm Oil Karbon/Nitrogen Besi Kalium Moisture Content Electrical Conductivity Bacterial Count Water Holding Capacity Magnesium Nitrogen Natrium Fosfor Timbal Seng Pabrik Kelapa Sawit Pupuk Organik Aktif Palm Oil Mill Effluent Tandan Buah Segar Tandan Kosong Kelapa Sawit xvi