MODEL PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT BAB I PENDAHULUAN Komoditi kelapa sawit merupakan salah satu andalan komoditi pertanian Indonesia yang pertumbuhannya sangat cepat dan mempunyai peran strategis dalam perekonomian nasional. Salah satu hasil olahan kelapa sawit adalah minyak sawit mentah atau Crude Palm Oil (CPO) saat ini merupakan sumber minyak nabati terbesar di dunia. Menurut laporan Oil World pada tahun 2011, Minyak kelapa sawit memberikan andil sekitar 27% atau 46 juta ton terhadap total minyak nabati di dunia. Produksi minyak nabati berikutnya diikuti oleh soybean, rapeseed dan sunflower. Sementara itu, sebagai negara dengan paling besar penghasil minyak kelapa sawit adalah Indonesia. Pabrik kelapa sawit (PKS) yang berjumlah lebih dari 640 di seluruh Indonesia memproduksi CPO sekitar 23 juta ton atau 46% dari total produksi CPO di dunia. Kegiatan pengolahan kelapa sawit menghasilkan produk samping, yaitu limbah yang dapat mencemari lingkungan apabila tidak dikelola dengan baik. Limbah pabrik kelapa sawit yang berasal dari proses pengolahan tandan buah sawit segar menghasilkan dua jenis limbah, dalam bentuk padat dan limbah cair buangan pabrik atau Palm Oil Mill Effluent (POME). Limbah padat tersebut dihasilkan dari serat, cangkang, tandan kosong dan pelepah daun. Penumpukan limbah padat terbanyak dihasilkan adalah tandan kosong, mencapai 20 juta ton pertahunnya. Rerata produksi tandan kosong kelapa sawit adalah berkisar 20% hingga 35% dari total berat tandan buah segar yang diproses. Dengan banyak volume limbah padat tandan kosong kelapa sawit akan menyebabkan timbulnya pencemaran lingkungan. Salah satu pencemaran yang ditimbulkan adalah pendangkalan di sekitar daerah perairan.
Emisi dan limbah dari pabrik tak bisa dihindari seiring dengan kegiatan perusahaan yang seringkali memberi dampak terhadap kesehatan masyarakat atau lingkungan hidup sekitar. Pihak yang pertama kali mengetahui/mendeteksi penyebab, penanganan dan menurunkan emisi dan limbah terhadap beban lingkungan hidup seperti ini adalah perusahaan yang menghasilkan emisi dan limbah itu sendiri. Untuk itu, perusahaan dituntut memberikan dan menjamin keamanan kepada masyarakat melalui pengendalian pencemaran lingkungan hidup dengan benar. Untuk menjawab permasalahan sosial seperti ini, maka pengelola perusahaan mulai dari tingkatan managemen (lapisan pengelola) sampai dengan semua karyawan perlu menjalankan pengendalian lingkungan hidup yang benar dan efektif secara mandiri dan aktif, diatas kesadaran tentang pentingnya pengendalian terkait antisipasi pencemaran lingkungan hidup. Polutan di dalam air buangan/limbah yang bersumber dari fasilitas produksi pada dasarnya dapat dibagi menjadi 2. Yang pertama adalah komponen yang seharusnya menjadi produk yang muncul di dalam air buangan karena sesuatu alasan. Melalui pembenahan di proses produksi, loss produksi dapat diturunkan, konsentrasi komponen ini di dalam air kotoran/limbah juga dapat diturunkan. Yang berikutnya adalah benda tidak dibutuhkan yang dihasilkan melalui proses pemurnian produk dari bahan baku, yang muncul di dalam air buangan. Bagian ini adalah komponen yang pada dasarnya seharusnya dibuang, dan menjadi obyek utama dari pengolahan air limbah. Terdapat berbagai jenis proses pengolahan air limbah, sehingga memilih proses yang paling pas/cocok dengan jenis dan tujuan pengolahan air buangan merupakan hal penting.
BAB II PEMBAHASAN A. Limbah Pabrik Kelapa Sawit Didalam proses pembuatan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil : CPO) melalui Tandan Buah Segar (TBS) maka akan dihasilkan berbagai macam air buangan/limbah. Pada proses pemanasan dan sterilisasi, TBS diolah secara sterilisasi uap dengan tekanan uap 2.5-3.0 kg/cm 2, suhu 135-140 C selama 90-100 menit. Pertama dihasilkan air limbah drain (kondesat) dari setiap proses memakai sterilizer di proses ini. Pada proses ekstraksi berikutnya, CPO diperas dengan memasukkan bahan baku ke dalam screw press. Pada proses ini, adakalanya air yang mengandung minyak merembes keluar dari berbagai fasilitas. Pada proses purifikasi CPO ditambahkan air pemanas bersuhu 90 C, lalu CPO dimurnikan dengan mengekstrak zat pengotor di dalam CPO ke sisi lapisan air pemanas. Dari proses ini, kandungan minyak yang ada di dalam air limbah panas berkisar 1%. Setelah itu, minyak yang telah dikumpulkan melalui pengutip minyak dikembalikan ke proses purifikasi, dan dikumpulkan sebagai CPO. Air limbah yang dihasilkan dan proses pemisahan minyak & air masih mengandung minyak, karena itu selain dan kandungan minyak terpisah mengapung pada tangki adjusting, kandungan padatan juga akan mengendap. Air limbah yang kandungan minyaknya telah dipisahkan dialirkan ke proses pengolahan air limbah. Terdapat beberapa macam air limbah yang dihasilkan di Pabrik Kelapa Sawit (PKS), antara lain air limbah yang dihasilkan dan proses pembuatan CPO,air limbah yang mengalir bersama air hujan yang dihasilkan di lokasi penempatan TBS di dalam pabrik, air limbah yang merembes keluar ke lantai di dalam pabrik dari fasilitas produksi & pipa dll (termasuk yang tercampur dengan air hujan), air limbah dan fasilitas utiliti seperti boiler dll, dan air limbah umum dari kantor dan lainnya. Pada pabrik yang umum, semua air limbah ini dijadikan dalam satu penampungan lalu diolah.
Bagan 1. Material Balance Proses Pengolahan Minyak Kelapa Sawit Berikut ini adalah beberapa karakter dan air limbah dan proses pembuatan CPO yang merupakan sumber air limbah yang utama. 1. Fluktuasi volume alirnya besar Pada proses pembuatan CPO dengan tekanan uap, maka pengolahan TBS merupakan sistem batch tak kontinu, sehingga air limbah dihasilkan tiap 1 batch. Contohnya, pada perebusan TBS, waktu pengolahan 90 menit, sehingga air limbah (kondensat) juga akan dibuang dari proses ini tiap 90 menit. Dengan catatan, bila ada 3 unit ketel pemanas pada fasilitas yang sama, air limbah akan dibuang tiap 30 menit.
2. Mutu air limbah berubah Karena dioperasikan dengan sistem batch, timing pembuangan air limbah dari tiap proses adalah berbeda, dan sulitnya air limbah menjadi homogen karena banyak mengandung unsur polutan/minyak, maka mutu air limbah mudah berubah-ubah. Selain itu, kelapa sawit sebagai bahan baku juga adalah hasil pertanian yang berdampak ke mutu air limbah. 3. Kadar minyaknya tinggi, dan nilai BOD/COD sangat tinggi Kondensat dari proses pemasakan TBS bersuhu tinggi diatas 90 C, dan merupakan air limbah dengan nilai BOD tinggi dan berkadar minyak tinggi. Selain itu, dari proses digesting, eksraksi & purifikasi, air panas ditambahkan guna pemurnian, sehingga banyak dibuang air limbah mengandung minyak yang mengandung sludge (padatan organik) berasal dari TBS pada konsentrasi tinggi. B. Teknologi Pengolahan Limbah Cair dengan Sistem Kolam Stabilisasi Anaerob Baku mutu limbah cair yang diberlakukan pada limbah cair dari pabrik kelapa sawit adalah ditetapkan melalui Kepmen LH Nomor 51 Tahun 1995 tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri. Selanjutnya pengukuran volume air limbah harus dilakukan setiap hari. Parameter Tabel 1. Baku mutu air limbah pada pabrik PKS Konsentrasi maksimal (mg/l) Volume emisi polutan maksimal BOD 5 100 0.25 COD 350 0.88 TSS 250 0.63 Lemak minyak 25 0.063 Total N 50 0.125 ph 6.0 9.0 Volume air limbah 2.5 m 3 /t Dari sudut pandang lingkungan, konsep eliminasi limbah Zero Emissions merupakan solusi akhir dari permasalahan pencemaran yang mengancam ekosistem baik dalam skala lokal maupun dalam skala global.
Selain itu, penggunaan maksimal bahan mentah yang dipakai dan sumbersumber yang terbaharui (renewable) menghasilkan keberlanjutan (sustainable) penggunaan sumber daya alam dan penghematan (efisiensi) terutama bagi limbah yang masih mempunyai nilai ekonomi. Aplikasi Zero Emissions pada Industri Kelapa Sawit berarti meningkatkan daya saing dan efisiensi karena semua sumber daya digunakan secara maksimal yaitu memproduksi lebih banyak dengan dengan bahan baku yang lebih sedikit, oleh sebab itu Zero Emissions dapat dipandang sebagai suatu standar efisiensi. Kegiatan kebun dan pabrik pengolahan kelapa sawit merupakan kegiatan yang sangat memungkinkan penerapan konsep Zero Emissions, dimana hampir semua limbah yang dihasilkan dapat dimanfaatkan kembali mulai dari pelepah sampai limbah cair. Untuk menyatakan kisaran/tingkatan pengolahan digunakan istilah seperti pengolahan primer, pengolahan sekunder dan pengolahan tersier, yang perbedaannya adalah sebagai berikut : Pengolahan primer : utamanya adalah mengelhninasi/penghilangan senyawa apung secara fisika, dan target eliminasi/penghilangan adalah SS atau minyak dengan screen, endap atau apung. Pengolahan sekunder : proses eliminasi/penghilangan senyawa organik (BOD) di dalam air limbah melalui metoda biologi seperti teknik lumpur aktif, dll. Pengolahan tersier : proses eliminasi/penghilangan senyawa organik (BOD, COD), garam nutrisi (nitrogen, fosfor) yang tidak bisa dieliminasi/dihilangkan pada tahapan sekunder dan unsur lainnya. Proses biologis dapat mengurangi konsentrasi BOD limbah hingga 90%. Dekomposisi anaerobik meliputi penguraian bahan organik majemuk menjadi senyawa asam organik dan selanjutnya diurai menjadi gas dan air. Selanjutnya air limbah dialirkan ke dalam kolam pengasaman dengan waktu penahanan hidrolis (WPH) selama 5 hari. Air limbah di dalam kolam ini mengalami asidifikasi yaitu terjadinya kenaikan konsentrasi asam-asam
mudah menguap (Volatile Fatty Acid = FTA), sehingga air limbah yang mengandung bahan organik lebih mudah mengalami biodegradasi dalam suasana anaerobik. Sebelum diolah di Unit Pengolahan Limbah (UPL) anaerobik, limbah dinetralkan terlebih dahulu dengan menambahkan kapur tohor hingga mencapai ph antara 7,0-7,5. Pengendalian lanjutan dapat dilakukan dengran proses biologis seperti berikut : 1. Proses Biologis Anaerobik Aerasi Penanganan ini merupakan alternatif pertama yang dianjurkan dan didasarkan atas biaya pembangunan UPL yang cukup efektif dan kemampuan sistem untuk mengolah air limbah sampai rnencapai baku mutu yang ditetapkan, atau BOD < 100 mg/l. Meskipun PBAn-Fakultatif merupakan pilihan kedua rnemberikan biaya operasi dan pemeliharaan yang relatif rendah, namun kemampuan untuk mengolah limbah masih lebih baik dengan cara PBAn-Aerasi. Disamping itu lahan yang diperlukan untuk PBAn-Aerasi, sekitar 60% lebih kecil dari pada pemakaian lahan keperluan PBAn-Fak. Penanganan PBAn-Aerasi terdiri dari beberapa komponen utama berikut : a) Peralatan pengukur aliran (baskulator atau flow monitoring) b) Kolam pengasaman 2 unit paralel dengan WPH masing-masing 2,5 hari c) Kolam Anaerobik Primer dan sekunder masing-masing 2 unit dengan WPH masing-masing selama 40 dan 20 hari. d) Kolam aerobik dengan aerasi lanjut yang dilengkapi dengan aerator permukaan dengan WPH selama 15 hari e) Kolam pengendapan dengan WPH selama 2 hari Waktu penahanan hidrolis dengan sistem ini yaitu selama 137 hari, dengan volume kolam antara 95.900-102.750 m 3. Air limbah yang dibuang dari UPL ini telah memenuhi baku mutu limbah cair sesuai dengan keputusan Menteri Lingkungan Hidup dengan BOD 100 mg/1 dan ph 6-9. Jika limbah cair dialirkan ke areal tanaman kelapa sawit dan
tidak menimbulkan dampak yang merugikan, maka biaya investasi dan pengoperasiannya berkurang antara 50-60%. Dengan proses biologis dalam suasana anaerobik dan aerobik, terjadi biodegradasi bahan organik menjadi senyawa asam dan gas, sedangkan mineral sedikit berkurang selama proses tersebut. Ciri utama yang diusulkan dengan disain tersebut berkaitan dengan bak pengutipan minyak dengan WPH 2 jam dan susunan UPL anaerobik sebanyak 4 unit. Bak pengutipan minyak dengan WPH selama 2 jam dengan kedalaman 1,5 m dibangun untuk mengutip kembali minyak dan selanjutnya limbah yang berasal dari stasiun rebusan dan klarifikasi dipisahkan alirannya dengan WPH selama 8 jam. Bak pengutipan minyak dilengkapi dengan pompa untuk mengembalikan minyak (resirkulasi) ke tempat pengumpulan. Oleh karenanya, perlu dihindarkan agar air pencuci tidak dialirkan ke dalam bak pengumpul untuk mengurangi volume limbah. Selain itu perlu diketahui bahwa dalam mengantisipasi penurunan kualitas air. Pemerintah telah mengeluarkan PP No 20 Tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air, dan Menteri Negara Lingkungan Hidup telah mengeluarkan Keputusan Menteri tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri. Tabel 2. Kisaran Komponen Kimia Limbah Cair PKS Sebelum dan Setelah Pengolahan
Bagan 2. Sistem Kolam Anaerobik Aerasi Kapasitas 30 Ton
2. Proses Biologis Anaerobik-Fakultatif Proses ini memungkinkan biaya operasi dan pemeliharaan relatif rendah, hanya saja diperlukan energi untuk memindahkan pompa untuk mengalirkan limbah dan pembuangan lumpur. Jika kolam sudah penuh, dan alirannya secara gravitasi, pemakaian energi menjadi berkurang namun biaya operasi dan pemeliharaan secara periodik masih diperlukan Jika biaya pembebasan lahan tidak termasuk dalam pembangunan UPL tersebut, maka biaya investasi dengan cara ini sebanding dengan alternatif pertama. Proses Anaerobik-Fakultatif kurang baik dalam penurunan kualitas air limbah, terutama pada puncak panen dan kondisi fluktuasi, dan hal ini merupakan salah satu kerugian yang ditimbulkan oleh sistem tersebut. Pengamatan lainnya yang menimbuikan kerugian adalah luas areal yang diperlukan untuk UPL. Oleh karenanya dianjurkan proses anaerobik-fakultatif digunakan hanya untuk mengolah limbah PKS saja. Proses yang berlangsung dalam sistem ini sama dengan PBAn- Aerasi lanjut. Peralatan dan komponen yang diperlukan adalah seperti berikut : a) Fasititas pengukur aliran b) Bak pengutipan minyak, 1 unit dengan WPH selama 2 jam c) Kolam pengasaman 2 unit paralel dengan WPH selama 2,5 hari d) Kolam anaerobik primer, dan sekunder masing-masing 2 unit dengan W.PH berturut-turut selama 40 dan 20 hari e) Kolam fakultatif, 1 unit dengan WPH selama 15 hari f) Kolam alga/aerobik, 3 unit dengan WPH masing-masing 7 hari g) Bak penampung dan pengering lumpur
Bagan 3. Sistem Kolam Anaerobik Fakultatif Kapasitas 30 Ton
C. Pengendalian Pencemaran Lingkungan Lingkup pengendalian pencemaran lingkungan yang paling pertama dan utama adalah pada tahap pekerjaan pengolahan kelapa sawit. Pekerjaan mengendalikan pencemaran lingkungan terkait dengan air limbah adalah pekerjaan mengontrol operasi normal dan merawat sistem pengolahan air limbah, pekerjaan mengendalikan pencemaran lingkungan disaat darurat akibat kecelakaan oleh kerusakan atau salah operasi dan instrumen atau alat yang menyusun sistem IPAL atau akibat hujan lebat dan lainnya. Dengan asumsi bahwa pengendalian pencemaran lingkungan sudah dilaksanakan dengan benar, maka perlu mengasumsikan keadaan darurat, lalu merancang prosedurnya. Untuk menjamin adanya kemampuan sistem IPAL dalam mengolah limbah secara keseluruhan, perlu menetapkan target pengendalian lingkungan yang mengacu pada rencana pengendalian pencemaran lingkungan, menguasai berbagai kondisi dari air limbah. Kontrol angka-angka berdasarkan data pengukuran, pembiasaan operasi, instrumen & alat yang benar, pengusulan ide pembenahan terhadap prosedur operasi dan lainnya sangat diperlukan. Secara ringkas, setiap sub-sistem dalam pengolahan produk maupun limbah kelapa sawit, perlu distandarasisasi serta dilakukan pemantauan dan pengawasan dengan instrumen yang tepat terhadap subsistem tersebut.
BAB III PENUTUP Komoditi kelapa sawit merupakan salah satu andalan komoditi pertanian Indonesia yang pertumbuhannya sangat cepat dan mempunyai peran strategis dalam perekonomian nasional. Mengingat besarnya potensi dampak negatif terhadap lingkungan dari proses industri kelapa sawit khususnya terkait limbah cair yang ditimbulkan, maka perlu penanganan yang tepat dan berkelanjutan. Teknologi pengolahan limbah kelapa sawit saat ini sudah bermacam-macam dan memiliki tujuan yang berlainan. Masing-masing teknologi memiliki kelebihan dan kelemahan. Oleh karena itu, dalam pemilihan teknologi yang akan digunakan haruslah disesuaikan dengan kondisi PKS dan juga kemampuan finansial. Selain itu untuk menjamin pembangunan berkelanjutan berwawasan lingkungan pada PKS, diperlukan koordinasi dan partisipasi aktif segenap elemen yang terkait dengan kegiatan PKS. Elemen dimaksud antara lain pemerintah (pusat dan daerah), pihak perusahaan (pengelola dan pekerja), dan masyarakat sekitar (termasuk LSM). Koordinasi dan partisipasi aktif tersebut alam rangka upaya pemantauan dan evaluasi kegiatan perusahaan, demi tercapainya tujuan kesejahteraan bersama
DAFTAR PUSTAKA Departemen Pertanian RI. 2006. Pedoman Pengelolaan Limbah Industri Kelapa Sawit. Jakarta Kementerian Lingkungan Hidup RI. 2013. Panduan Penanganan Air Limbah di Pabrik PKS. Jakarta Nursanti, Ida., dkk. 2013. Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Kolam Anaerob Sekunder I Menjadi Pupuk Organik Melalui Pemberian Zeolit. Materi Seminar Nasional Sains & Teknologi V Lembaga Penelitian Universitas Lampung SawitIndonesia. 2014. Teknologi Pengolahan Limbah Pabrik Kelapa Sawit. http://www.sawitindonesia.com, diakses tanggal 5 November 2014