PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT T E S I S

Transkripsi

1 PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT T E S I S Oleh: HERMANSYAH PSL/ SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT T E S I S Ditujukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Master Sains Dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan pada Sekolah Pascasarjana Oleh HERMANSYAH /PSL SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 Judul Penelitian : PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT Nama : Hermansyah Nomor Pokok : Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) Menyetujui : Komisi Pembimbing Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc Ketua Dr. Ir. Irvan, MSi Anggota Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS Anggota Ketua Program Studi Direktur Prof.Dr. Retno Widhiastuti, MS Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE Tanggal Lulus : 16 April 2012

4 Telah diuji pada : Tanggal 16 April 2012 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc : 1. Dr. Ir. Irvan, MSi 2. Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS 3. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc, M.Phil 4. Prof. Ir. Zulkifli Nasution, MSc, Ph.D

5 PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD, TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT ABSTRAK Air limbah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) mengandung bahan organik dengan konsentrasi tinggi, padatan tersuspensi, serta bahan koloid seperti lemak, protein, dan selulosa. Bahan orgnik ini dapat menimbulkan permasalahan lingkungan bila dibuang langsung ke lingkungan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kemampuan sinar UV dengan katalis Fe 2+ dalam penurunan COD,TSS dan TDS. Variabel yang diamati adalah COD, TSS dan TDS yang dikaitkan dengan variasi waktu, ph dan udara. Metode penelitian yang digunakan deskriptif dan kuantitatif untuk menggambarkan proses penurunan COD, TSS dan TDS serta data yang disajikan bersifat numerik. Hasil penelitian didapat bahwa penurunan COD %, TSS 53,57 % dan TDS 58,52 % dengan waktu optimal 8 jam, ph 9±2 dan laju udara 100 l/dtk. Penelitian ini belum layak diaplikasikan di unit Instansi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) Pabrik Kelapa Sawit karena nilai COD, TSS dan TDS yang diperoleh masih diatas baku mutu serta dari segi biaya relatif tinggi sehingga akan menaikkan biaya olah Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Teknik ini sebagai alternatif dalam pengelolaan air limbah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) dimasa yang akan datang. Kata kunci: Sinar UV, COD,TSS,TDS, Kelapa Sawit, Air Limbah

6 THE INFLUENCE OF ULTRA VIOLET (UV) RAY ON DECREASING COD, TSS, AND TDS CONTENTS FROM WASTEWATER TREATMENT OF PALM OIL PLANT ABSTRACT The waste of palm oil plant contains high concentration of suspended solids and colloidal materials such as fat, protein, and cellulose. These organic materials will pollute the land or water if they are discharged directly to the environment. The aim of the research is to know the ability of the UV ray by using Fe 2+ as catalyst in decreasing COD, TSS, and TDS. The variables which were COD, TSS, and TDS were associated with the variations of time, ph, and air. The method of the research was descriptive and quantitative in order to describe the process of decreasing COD, TSS, and TDS. The data were numerical. The results of the research showed that the decrease of COD is 38,38 %, TSS is 53,57 %, and TDS is 58,52 % with the optimal time of eight hours, ph 9 ± 0.2, and the rate of air 100 I/second. This research was not appropriate to be applied yet in the IPAL (wastewater treatment) unit of Palm Oil Plant since the COD, TSS, and TDS were still above the standard of quality and still in high cost so that they would cause the management of the Palm Oil Plant to raise the cost. This technique is used as an alternative in the process of wastewater of Palm Oil Plant in the future. Keywords: UV Ray, COD, TSS, TDS, Plam Oil, Wastewater

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin. Segala puji dan syukur hanya untuk Allah SWT atas izin dan karunia-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang berjudul PENGARUH SINAR ULTRA VIOLET (UV) UNTUK MENURUNKAN KADAR COD,TSS DAN TDS DARI AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Master Sains pada Jurusan Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan di Sekolah Pascasarjana USU Medan. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya Penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung, MSc, Dr. Ir. Irvan, MSi dan Bapak Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan petunjuk, bimbingan dan pengarahannya sehingga penelitian dan penulisan tesis ini berjalan dengan baik. Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Direktur Sekolah Pascasarjana, Ibu Ketua dan Sekretaris Jurusan Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), Bapak dan Ibu staf pengajar, seluruh karyawan Sekolah Pascasarjana, Maneger Pabrik Kelapa Sawit Rambutan PT. Perkebunan Nuasantara III dan rekan-rekan seperjuangan mahasiswa PSL angkatan 2009 serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan dan bantuan fasilitas dalam penyelesaian tesis ini.

8 Tesis ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mohon kritikan dan saran yang membangun untuk kesempurnaannya. Semoga tesis ini bermanfaat bagi kita semua. Amin Ya Robbal alamin. Medan, April 2012 Penulis, HERMANSYAH

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tanjung Pura kabupaten Langkat pada tanggal 20 Februari Penulis merupakan anak ke-3 dari 7 bersaudara. Jenjang pendidikan formal yang dilalui adalah Sekolah Dasar Negeri Bandar Pulau lulus tahun 1973, SMP Negeri II Rantau Prapat lulus tahun 1976, SMA Negeri IV Medan lulus tahun Pada tahun 1989 lulus dari Fakultas Teknik Kimia. Bekerja di PT. Perkebunan Nusantara III pada tahun 1991 dan saat ini menjabat sebagai Kepala Urusan Pengendalian Lingkungan

10 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK.. ABSTRACT. KATA PENGANTAR RIWAYAT HIDUP. DAFTAR ISI DAFTAR TABEL.. DAFTAR GAMBAR. I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 1.5. Hipotesis Kerangka Berpikir II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pencemaran Air Pengaruh Pencemaran Air Perubahan ph atau Konsentrasi Ion Hidrogen Oksigen Terlarut (DO) Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Kebutuhan Oksigen Kimia (COD) TSS (Total Suspended Solid) TDS (Total Dissolved Solids)... i ii iii v vi viii ix

11 2.3. Limbah Pabrik Kelapa Sawit Pengolahan Air Limbah. 17 III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat Dan Waktu Bahan dan Alat Pelaksanaan Penelitian Penyediaan Air Limbah Penyediaan Wadah Pemaparan UV Variabel yang Diamati Analisis Data. 28 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Sinar UV Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit dengan Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam pada Variasi ph Perubahan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit dengan Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam pada Variasi ph 9±2 dengan Variasi Waktu Aerasi Udara Analisis Ekonomi Pemanfaatan Sinar Ultraviolet.. 47 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran. 50 DAFTAR PUSTAKA.. 51 LAMPIRAN

12 DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1. Karakteristik Air Limbah Pabrik Kelapa Sawit Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan Terhadap Sinar UV Pada Variasi Waktu Presentase Penurunan Nilai COD, TSS dan TDS dari Limbah Cair PKS Selama Pemaparan dengan Sinar UV Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV 37 6 Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan Terhadap Sinar UV pada Variasi ph Presentase Penurunan Kandungan COD dari Limbah Cair PKS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Hasil pengujian COD, TSS dan TDS Setelah Pemaparan Terhadap Sinar UV Selama 8 Jam dan ph 9± 0.2 Pada Variasi Aerasi Presentase Penurunan Kandungan COD dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph9± Presentase Penurunan Kandungan TSS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph9± Presentase Penurunan Kandungan TDS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph9± Perhitungan Ekonomi Pemanfaatan Sinar Ultraviolet 47

13 DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1. Kerangka Berpikir Desain Alat Penelitian Perubahan COD dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Perubahan Kandungan TSS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Perubahan Kandungan TDS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Perubahan Nilai COD dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Perubahan Nilai TSS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Perubahan Nilai TDS dengan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam Perubahan Nilai COD dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph 9± Perubahan Nilai TSS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph 9± Perubahan Nilai TDS dari Limbah Cair PKS Hasil Aerasi pada Variasi Waktu dan Lamanya Pemaparan Sinar UV Selama 8 Jam dan Kondisi ph 9±