PENGOLAHAN PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH PENGOLAHAN PENGOLAHAN LIMBAH PADA INDUSTRI GULA PT. GUNUNG MADU PLANTATION
Disusun Oleh: Anggota
Kelas
: 1.Intan Juniari Nuru
(3335142025) (3335142025)
2. Lisa Yulian Fitriani
(3335140219) (3335140219)
3.Rifko Cakra Maulana
(3335140493) (3335140493)
4.Triyani
(3335140309)
5. Mannuela Anugrahing Marwindi
(3335130699)
6. Ukas Riyupi
(3335132187) (3335132187)
: A
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON – BANTEN BANTEN 2016
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL
i
DAFTAR ISI
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penulisan
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Produksi Industri Gula
4
2.2 Limbah Industri Gula
6
2.3 Pengertian Ampas tebu dan Blotong ( bagasse) bagasse)
6
2.4 Pengolahan Limbah Cair Industri Gula dengan Metode KolamOksidasi
8
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
11
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
14
4.2 Saran
14
DAFTAR PUSTAKA
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, hidayah, dan karunianya-Nya, sehingga penulis diberi kesempatan dan waktu untuk menyelesaikan penulisan tugas ini yang berjudul “ Pengolahan Limbah Industri Gula PT. Gunung Madu Plantation ”. Shalawat dan salam, penulis junjungkan kepada Nabi besar Muhammad SAW beserta sahabat, keluarga dan kita selaku umatnya hingga akhir zaman. Amiin. Penulisan ini diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Pengelolaan Air dan Limbah di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan tugas ini, baik secara langsung maupun tidak langsung. Semoga Allah berkenan membalas budi baik bagi semua pihak yang telah memberikan bantuan, petunjuk, dan bimbingan kepada penulis dalam
menyelesaikan tugas ini. penulis menyadari dalam
penulisan ini, masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesan sempurna, mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Oleh karena itu dengan terbuka dan senang hati penulis menerima kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umunya.
Cilegon,
April 2016
Penulis
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Indonesia sebagai salah satu negara berkembang memiliki banyak industri dari skala rumah tangga hingga perusahaan besar yang berdiri, seperti industri pangan, pakaian, bahan bangunan, bahan logam dan lainnya dimana limbahnya sering dibuang begitu saja ke lingkungan disekitarnya. Keadaan ini dapat disebabkan oleh rendahnya kesadaran para pemilik industri terhadap kebersihan lingkungan.Pada dasarnya aktifitas suatu industri setidaknya berpotensi membawa dampak yang berpengaruh terhadap keseimbangan lingkungan sekitarnya. Menurut isi dari Pasal 1 ayat 2 Undang-Undang Nomor 5 Tahun 1984 tentang Perindustrian, Industri adalah, “kegiatan ekonomi yang mengolah bahan mentah, bahan baku, barang setengah jadi, dan/atau barang jadi menjadi barang dengan nilai yang lebih tinggi untuk penggunaannya, termasuk kegiatan rancang bangun dan perekayasaan industri”. Di dalam Pasal 28H ayat 1 Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945 dinyatakan, “bahwa setiap orang berhak hidup sejahtera lahir dan batin, bertempat tinggal, dan mendapatkan lingkungan hidup yang baik dan sehat serta berhak memperoleh pelayanan kesehatan”. Hal tersebut diatur juga dalam Pasal 65 ayat 1 Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup, yang menyatakan bahwa “ setiap orang berhak atas lingkungan hidup yang baik dan sehat sebagai bagian dari hak asasi manusia”. Kemudian dituangkan pula dalam Pasal 9 ayat 3 Undang-undang Nomor 39 Tahun 1999 tentang Hak Asasi Manusia yang menyatakan bahwa “ setiap orang berhak atas lingkungan hidup yang baik dan sehat ”. Tidak dapat dipungkiri bahwa industri mempunyai peranan penting dalam suatu pembangunan dan banyak memberikan kontribusi, terutama dalam rangka pembangunan di bidang ekonomi. Di Indonesia, kemajuan pembangunan industri sangatlah berperan penting guna meningkatkan perekonomian negara dan untuk
mensejahterakan rakyat. Kegiatan pembangunan industri ini dimana pun dan kapan pun menimbulkan berbagai dampak, baik positif maupun negatif. Dampak positif yang diberikan yaitu memberikan manfaat bagi kehidupan manusia serta meningkatkan kesejahteraan masyarakat umum. Namun terdapat dampak negatif yang ditimbulkan yaitu pencemaran dan/atau perusakan lingkungan akibat pembangunan maupun produksi dari industri ini karena dipakainya bahan kimia tertentu atau zat-zat yang dapat merusak atau merugikan lingkungan. Semakin meningkat dan meluasnya kegiatan industri, maka semakin dituntut pula untuk lebih waspada dan hati-hati dalam menghadapi dampak negatifnya terhadap lingkungan. Hal ini disebabkan karena dalam kegiatan industri selain menghasilkan produk sesuai dengan yang direncanakan juga menghasilkan produk lain yang tidak di kehendaki yaitu berupa limbah industri, dan limbah inilah yang selalu menjadi masalah karena dampaknya menyangkut berbagai aspek kehidupan, baik manusia maupun hewan dan tumbuh-tumbuhan yang ada disekitarnya. Salah satunya adalah limbah yang dihasilkan oleh industri gula yang ada di Indonesia yang menimbulkan pencemaran atau perusakan lingkungan jika tidak ditangani secara serius. Dalam proses produksi gula dari tanaman tebu yang diproses sampai menjadi gula kasar atau gula murni hingga mempunyai nilai jual yang tinggi, memiliki hasil samping produk berupa limbah. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat, limbah cair dan limbah gas. Limbah padat meliputi ampas tebu (bagasse), blotong ( filter cake), dan abu ampas tebu atau abu ketel. Ampas tebu adalah suatu residu dari proses penggilingan tanaman tebu ( saccharum oficinarum) setelah diekstrak atau dikeluarkan niranya pada Industri pemurnian gula sehingga diperoleh hasil samping sejumlah besar produk limbah berserat yang dikenal sebagai ampas tebu (bagasse). Blotong merupakan hasil endapan (limbah pemurnian nira) sebelum dimasak dan dikristalkan menjadi gula pasir, dan abu ampas tebu merupakan abu hasil pembakaran pada ketel (boiler ). Selain itu juga terdapat limbah cair yang berasal dari air pendingin, air proses dari pencucian selama proses dan peralatan pabrik, blowdown ketel, tetes (mollases) dan hasil analisa laboratorium. Limbah cair pabrik gula pada umumnya
tidak mengandung limbah berbahaya atau beracun (B3). Di samping masalah limbah cair tersebut ternyata ada juga limbah gas yang meliputi limbah asap (gas SO2) yang keluar dari cerobong reaktor sulfiter pada proses pemurnian nira. Limbah-limbah tersebut menimbulkan berbagai pencemaran lingkungan diantaranya menimbulkan bau yang tidak sedap dan memenuhi lahan kosong pada limbah padat dan mencemari sungai pada limbah cair sehingga yang merupakan sumber air bersih dan juga limbah asap yang menimbulkan polusi udara dan berbahaya bagi kesehatan masyarakat dan lingkungan sekitar. Sehingga diperlukan suatu pengolahan terhadap limbah-limbah tersebut, tak hanya untuk menjaga kelestarian lingkungan dan kehidupan masyarakat namun juga dapat memberikan peluang usaha yang mempunyai nilai ekonomis.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam karya tulis ini, yaitu : 1. Limbah apa saja yang dihasilkan oleh industri gula? 2. Bagaimana cara pengolahan limbah pada industri gula tersebut yang sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh pemerintah Indonesia?
1.3
Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan karya tulis ini yaitu : 1. Untuk mengetahui macam-macam limbah yang dihasilkan pada industri gula. 2. Untuk mengetahui cara pengolahan limbah pada industri gula yang sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh pemerintah Indonesia. 3. Menghasilkan suatu produk dari limbah yang dihasilkan yang memiliki nilai jual ekonomis.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Proses Produksi Industri Gula
Proses pembuatan gula menggunakan proses double sulfitasi alkalis continue dengan produk gula jenis SHS. Pelaksanaannya dibagi dalam beberapa tahap yang meliputi beberapa stasiun, yaitu : a.
Proses Pemerahan Tebu (Ekstraksi) di stasiun gilingan
Tebu yang sudah ditimbang dipindahkan dari lori atau truk ke meja tebu dengan menggunakan travelling cane yang digerakkan oleh motor listrik. Pada ujung meja tebu, tebu diratakan dengan pisau perata agar permukaan tumpukan tebu tidak terlalu tebal sehingga tidak memberatkan kerja pisau perata.
b.
Proses Pemurnian Nira di stasiun pemurnian
Nira mentah yang berasal dari stasiun gilingan ditimbang dahulu dengan timbangan boulogne. Fungsi dari penimbangan ini adalah untuk mengetahui berat nira yang diperoleh dari berat tebu yang digiling dan menentukan jumlah zat-zat yang ditambahkan dalam proses selanjutnya.
c.
Proses Penguapan (Evaporasi) di stasiun penguapan
Untuk menguapkan sebagian besar air yang terkadung di dalam nira encer dengan kadar brix 13-14%, sehingga didapat nira kental dengan kadar brix 60-65%.
d.
Proses Kristalisasi di stasiun Masakan
Pada stasiun masakan di pabrik gula dilakukan penguapan kedua, yaitu memasak nira kental atau kristalisasi. Dapat dilakukan pemasakan ke masakan A, masakan D, masakan C.
e.
Proses Pemisahan Kristal di stasiun puteran
Prinsip proses puteran adalah memisahkan kristal-kristal dari larutan induknya dengan menggunakan centrifugal. Didalam sentrifugal bahan padat (kristal) akan tertahan di tempat dan cairan keluar melalui saluran pipa centrifuge dan berputar didalamnya.
f.
Proses Pengeringan dan Pembungkusan di stasiun penyelesaian
Pada pengeringan alamiah,gula SHS yang keluar dari puteran SHS dibawa menuju talang goyang.Pada proses pengayakan, gula kering yang dikeluarkan dari tromol puteran SHS akanturun ke ayakan getar yang terdiri dari tigatingkat, yaitu : - Ayakan kasar menghasilkan gulakasar/gula kerikil. - Ayakan normal menghasilkan gulanormal/gula produk. - Ayakan halus menghasilkan gulahalus. Saat penimbangan, hasil produksi yang berupa gula normal dimasukkan dalam karung plastik. Tiap karung berisi gula seberat 50 Kg.
Gambar 1 Flowsheet Produksi Gula
2.2
Limbah Pabrik Gula
Limbah yang dihasilkan pabrik gula terdiri atas : a. Limbah padat - Blotong hasil filtrasi vacum filter - Ampas hasil pemerahan nira pada stasiun gilingan. - Abu ketel, merupakan sisa pembakaran ampas di stasiun ketel. b. Limbah cair - Air pendingin mesin, didinginkan untuk mendinginkan mesin atau peralatan pabrik antara lain meliputi peralatan mesin giling, stasiun penguapan, stasiun masakan, stasiun puteran dan pendingin pada unit pembangkit listrik. - Blowdown dari ketel, akan tercampur bersama air buangan dari air pendingin mesin. c. Limbah gas - Asap dan jelaga hasil pembakaran ampas pada stasi un ketel.
2.3
Pengertian Ampas Tebu, Blotong (bagasse), dan Abu Ampas Tebu
Ampas tebu adalah suatu residu dari proses penggilingan tanaman tebu ( saccharum oficinarum) setelah diekstrak atau dikeluarkan niranya pada Industri pemurnian gula sehingga diperoleh hasil samping sejumlah besar produk limbah berserat yang dikenal sebagai ampas tebu (bagasse). Pada proses penggilingan tebu,terdapat lima kali proses penggilingan dari batang tebu sampai dihasilkan ampas tebu. Pada penggilingan pertama dan kedua dihasilkan nira mentah yang berwarna kuning kecoklatan, kemudian pada proses penggilingan ketiga, keempat dan kelima dihasilkan nira dengan volume yang tidak sama. Setelah proses penggilingan awal yaitu penggilingan pertama dan kedua dihasilkan ampas tebu basah. Untuk mendapatkan nira yang optimal,pada penggilingan ampas hasil gilingan kedua harus ditambahkan susu kapur 3Be yang berfungsi sebagai senyawa yang mampu menyerap nira dari serat ampas tebu,sehingga pada penggilingan ketiga nira masih dapat diserap meskipun volumenya lebih sedikit dari hasil gilingan kedua. Pada penggilingan seterusnya
hingga penggilingan kelima ditambahkan susu kapur 3Be dengan volume yang berbeda-beda tergantung sedikit banyaknya nira yang masih dapat dihasilkan. Rata-rata ampas yang diperoleh dari proses giling 3 % tebu. Dengan produksi tebu di Indonesia pada tahun 2007 sebesar 21 juta ton potensi ampas yang dihasilkan sekitar 6 juta ton ampas per tahun. Selama ini hampir di setiap pabrik gula tebu menggunakan ampas sebagai bahan bakar boiler . Tiap berproduksi, pabrik gula selalu menghasilkan limbah yang terdiri dari limbah padat, cair dan gas. Limbah padat, yaitu: ampas tebu (bagas), abu boiler dan blotong ( filter cake). Ampas tebu merupakan limbah padat yang berasal dari perasan batang tebu untuk diambil niranya. Limbah ini banyak mengandung serat dan gabus. Ampas tebu selain dimanfaatkan sendiri oleh pabrik sebagai bahan bakar pemasakan nira, juga dimanfaatkan oleh pabrik kertas sebagai pulp campuran pembuat kertas. Kadangkala masyarakat sekitar pabrik memanfaatkan ampas tebu sebagai bahan bakar. Ampas tebu ini memiliki aroma yang segar dan mudah dikeringkan sehingga tidak menimbulkan bau busuk. Limbah padat yang kedua berupa blotong , merupakan hasil endapan (limbah pemurnian nira) sebelum dimasak dan dikristalkan menjadi gula pasir. Bentuknya seperti tanah berpasir berwarna hitam, memiliki bau tak sedap jika masih basah. Bila tidak segera kering akan menimbulkan bau busuk yang menyengat. (Mahmudah Hamawi,2005) Kebutuhan energi di pabrik gula dapat dipenuhi oleh sebagian ampas dari gilingan akhir. Sebagai bahan bakar ketel jumlah ampas dari stasiun gilingan adalah sekitar 30% berat tebu dengan kadar air sekitar 50%. Berdasarkan bahan kering, ampas tebu adalah terdiri dari unsur C (carbon) 47%, H ( Hydrogen) 6,5%, O (Oxygen) 44% dan abu ( Ash) 2,5%. Menurut rumus Pritzelwitz (Hugot, 1986) tiap kilogram ampas dengan kandungan gula sekitar 2,5% akan memiliki kalor sebesar 1.825 kkal. Kelebihan ampas (bagasse) tebu dapat membawa masalah bagi pabrik gula, ampas bersifat bulky (meruah) sehingga untuk menyimpannya perlu area yang luas. Ampas mudah terbakar karena di dalamnya terkandung air, gula, serat dan mikroba, sehingga bila tertumpuk akan terfermentasi dan melepaskan panas. Terjadinya kasus kebakaran ampas di beberapa pabrik gula diduga akibat proses
tersebut. Ampas tebu selain dijadikan sebagai bahan bakar ketel di beberapa pabrik gula mencoba mengatasi kelebihan ampas dengan membakarnya secara berlebihan (inefisien). Dengan cara tersebut mereka bisa mengurangi jumlah ampas tebu. Blotong merupakan limbah padat produk stasiun pemurnian nira, berupa endapan berbentuk padatan semi basah dengan kadar air 50-70%, dalam sehari dapat dihasilkan 3,8-4% dari jumlah tebu yang digiling. Blotong yang dihasilkan diangkut dengan truk kemudian ditampung pada lahan berbentuk cekungan di bagian belakang pabrik. Blotong dimanfaatkan sebagai tanah urug dan pengeras jalan. Limbah ini juga sebagian besar diambil petani untuk dipakai sebagai pupuk, sebagian yang lain dibuang di lahan tebuka, dapat menyebabkan polusi udara, pandangan dan bau yang tidak sedap di sekitar lahan tersebut. Abu boiler merupakan sisa pembakaran ampas tebu yang digunakan dalam proses pengolahan tebu. Kebanyakan masyarakat masih memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan pupuk organik. Abu pembakaran ampas tebu merupakan hasil perubahan secara kimiawi dari pembakaran ampas tebu murni. Ampas tebu digunakan sebagai bahan bakar untuk memanaskan boiler dengan suhu mencapai 550˚C-600˚C dan lama pembakaran setiap 4-8 jam dilakukan pengangkutan atau pengeluaran abu dari dalam boiler , karena jika dibiarkan tanpa dibersihkan akan terjadi penumpukan yang
akan
mengganggu
proses
pembakaran
ampas
tebu
berikutnya
(Mukmin,2009). Komposisi kimia dari abu ampas tebu terdiri dari beberapa senyawa yang dapat dilihat pada tabel 1 berikut .
Tabel 1 Komposisi Kimia Abu Pembakaran Ampas Tebu
Senyawa Kimia
Presentase (%)
SiO2
71
Al2O3
1,9
Fe2O3
7,8
2.4
CaO
3,4
MgO
0,3
KzO
8,2
P2O5
3,0
MnO
0,2
Pengolahan Limbah Cair Industri Guladengan Metode Kolam Oksidasi
A. Kolam Oksidasi Pada proses pengolahan air limbah secara biologis, selain proses dengan biakan tersuspensi dan proses dengan biakan melekat, proses lain yang sering digunakan adalah kolam (pond) dan lagun. Pond atau kolam air limbah sering disebut kolam stabilisasi (stabilizationpond) atau kolam oksidasi (oxidation pond). Lagun untuk air limbah biasanya terdiri dari kolam tanah yang luas, dangkal atau tidak terlalu dalam dimana air limbah dimasukkan kedalam kolam tersebut dengan waktu tinggal yang cukup lama agar terjadi pemurnian secara berikut:
1. Kolam Fakultatif Kolam fakultatif dioperasikan pada beban organik yang lebih rendah sehingga memungkinkan pertumbuhan alga pada lapisan atas kolam. Kolam fakultatif dapat digunakan sebagai unit pertama atau kedua dari suatu rangkaian kolam. Kolam ini memerlukan oksigen untuk oksidasi biologis dari bahanbahan organik, terutama didapat dari hasil fotosintesis ganggang hijau. Periode tinggalnya berkisar antara 5-30 hari, dengan kedalaman 1-1,5 meter. Desain beban kolam umumnya 100-400 kg BOD/ha/hari, tergantung pada suhu kolam. (Soeparman dan Suparmin, 2002). Pada
perencanaan
kolam
fakultatif
dianggap
bahwa
terjadi
pengadukan sempurna hanya pada cairannya saja. Padatan yang ada di dalam air limbah akan mengendap di dasar kolam sehingga dianggap
tidak tersuspensi seperti pada proses lumpur aktif (Nusa, 2000). Kolam ini memerlukan oksigen untuk oksidasi biologis dari bahan- bahan organik, terutama didapat dari hasil fotosintesis ganggang hijau. BOD yang dapat direduksi dalam kolam fakultatif antara 30-40 mg/L. Penyisihan zat organik 77-96%, nitrogen 40-95% dan fosfat 40 % (Nusa, 2000). Pada kolam ini terjadi proses gabungan antara sistem aerob dan anaerob. Kondisi aerob terjadi pada bagian permukaan kolam dan kondisi anaerob terdapat pada bagian dasar. Diagram sistem biologi yang terdapat pada kolam fakultatif secara umum digambarkan seperti pada gambar 2. Kondisi aerobik terdapat pada bagian atas dari kolam. Oksigen terlarut didapatkan dari proses fotosintesis dari alga serta sebagian didapatkan dari difusi oksigen dari udara atau atmosfir. Oksigen yang diperlukan untuk stabilitas zat organik dapat diambil dari empat sumber yaitu oksigen terlarut dalam limbah cair, oksigen dari hasil reaksi nitrat dan sulfat oksigen dari atmosfir, dan oksigen proses fotosintesis alga dalam kolam. Interaksi sangat kompleks juga terjadi pada daerah diantara zona tersebut. Asam organik dan gas yang dihasilkan oleh proses penguraian senyawa organik pada zona anaerobik akan diubah menjadi makanan bagi mikroorganisme yang ada pada zona aerobik. Massa organisme yang terjadi akibat proses metabolisme pada zona aerobik karena gaya gravitasi akan mengendap ke dasar kolam danakan mati, serta menjadi makanan bagi organisme yang terdapat pada zona anaerobik. Hubungan khusus yang terjadi antara bakteridan alga didalam zona aerobik adalah bakteri
menggunakan
oksigen
sebagai
electronacceptor
untuk
mengoksidasi senyawa organikyang ada didalam air limbah menjadi senyawa produk yang stabil misalnya CO2, NO3-, dan PO4. Alga menggunakan produk - produk tersebut sebagai bahan baku dengansinar matahari sebagai sumber energi untuk proses metabolisme dan menghasilkan oksigen serta produk akhir lainnya. Oksigen yang
dihasilkan akan digunakan oleh bakteri dan seterusnya. Hubungan timbal balik saling menguntungkan tersebut dinamakan hubungan simbiosis. Pada kolam ini juga terjadi pengendapan. Hasil metabolisme dari bakteri juga mengeluarkan sisa berupa polimer (extracellular polymer ) yang bermuatan negatif ( polyelectrolyte anion.) Polimer alamiah ini mampu mengikat partikel-partikel kecil yang tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi. Polimer tersebut mengikat partikel-partikel sehingga menjadi kumpulan partikel yang lebih besardan berat, sehingga setelah dapat dipengaruhi oleh gaya gravitasi, partikel tersebut secara perlahan-lahan akan turun kedasar kolam.
Gambar 2 Sistem Biologi Pada Kolam Fakultatif
2. Kolam Pematangan Kolam pematangan menerima efluen yang berasal dari kolam fakultatif dam bertanggung jawab terhadap kualitas dari efluen akhir. Periode tinggal berkisar antara 5-10 hari dengan kedalaman kurang lebih 1,5 meter. Umumnya kolam ini didesain untuk pengurangan koliform
yang berasal dari tinja daripada pengurangan BOD. Sejumlah besar koliform akan dapat dihilangkan dalam waktu penahanan 5 hari. Pada kolam pematangan terjadi proses pematangan atau pembersihan terakhir air limbah dari pencemar berupa padatan tersuspensi, zat organik, dan pengurangan bakteri. Kolam ini merupakan kolam pengolahan akhir dan dibuat lebih dangkal dari 2 kolam sebelumnya dengan tujuan agar sinar matahari dapat menembus keseluruhan lapisan air sehingga dapat mengurangi bakteri patogen. Dalam kolam pematangan, bakteri aerobik akan mengoksidasi bahan organik dengan menggunakan oksigen yang dihasilkan oleh alga dan oksigen yang terlarut dalam air, proses reaksi fotosintesis yang dilakukan oleh alga dapat ditulis sebagai berikut: Bakteri
: bahan organik + O2
CO2 + H2O
Fotosintesis: CO2 + H2O + Cahaya Matahari
CH2O +O2 + H2O
Kolam ini dibagi atas 2 sekat, sekat ytang pertama difungsikan untuk tempat tanaman eceng gondok ( Eichornia crassipes) yang berperan pada proses pembersihan terhadap bakteri patogen dan penjernihan air.
BAB III METODE PENGOLAHAN 3.1 Metode Pengolahan
A. Pengolahan Limbah Padat 1. Blotong
Menjadi Tanah Uruk
Ditanam langsung (dipendam) menjadi tanah.
Gambar 3.LahanUrukdariBlotong
Menjadi Pupuk Organik
Pengeringan dengan cara dijemur pada sinar terik matahari (dibolak-balikan) sampai dapat dihancurkan dengan crusher .
Penghalusan untuk menghancurkan bongkahan-bongkahan bahan baku sehingga menbentuk butiran atau serbuk.
Pengayakan untuk mendapatkan ukuran yang seragam dengan menggunakan ayakan halus ( screen).
Bahan yang telah halus kemudian dicampur dengan mesin mixer sampai homogen dengan menetapkan perbandingan C/N yang sesuai (10:1 – 20:1) dimana komposisi yang dibutuhkan adalah 54,6% blotong dan 45,4% kotoran sapi.
Penambahan bahan lain yaitu fosfat alam, dolomit, zeolit, dan molasses dengan komposisi totoal secara keseluruhan 20%.
Gambar 4.PupukOrganik
2. Ampas Tebu
Menjadi bahan bakar boiler (pada proses pemasakan nira, evaporasi, kristalisasi, dan pemisahan kristal dari cairan).
Menjadi bahan campuran dalam pulp pada industri kertas.
Menjadi arang aktif dengan proses karbonisasi.
3. Abu Ampas Tebu
Menjadi Batu Abu Tebu sebagai pengganti Batu Bata.
Dapat diolah menjadi bahan pembuat keramik.
Dapat dijadikan sebagai Biopozzolan untuk memperkuat struktur beton.
B. Pengolahan Limbah Cair Limbah cair pada industri gula meliputi : 1. Air pendingin (cooling watre system) 2. Air hasil proses (pemurnian nira, penguapan / evaporasi, kristalisasi, pemisahana kristal dan pengeringan). 3. Blowdown dari boiler . 4. Tetes atau Molasses (limbah hasil pemurnian nira). 5. Limbah hasil analisa laboratorium.
Pada PT. GMP Limbah cair yang dikeluarkan pabrik merupakan limbah organik dan bukan Limbah B3 (bahan beracu dan berbahaya). Limbah cair ini dikelola melalui dua tahapan. Pertama, penanganan di dalam pabrik ( in house keeping). Sistem ini dilakukan dengan cara mengefisienkan pemakaian air dan penangkap minyak (oil trap ) serta pembuatan bak penangkap abu bagasse ( ash trap ). Kedua, penanganan setelah limbah keluar dari pabrik, melalui Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Tahapan dalam pengolahan limbah cair dari pabrik di IPAL, yaitu melalui pengolahan secara berkelanjutan dan terkontrol yang dilakukan di kolam-kolam penampungan limbah. Pengolahan limbah cair di IPAL secara umum melalui proses anaerobic dan aerobic. Sebelum mengolah limbah cair, sebaiknya mengetahui karkteristik keluaran limbah dari pabrik. Berikut karakteristik limbah cair sebelum masuk IPAL, yaitu: No
Parameter
Satuan
1
BOD5
mg/L
2356
2
COD
mg/L
2957
3
TSS
mg/L
173
4
Minyak dan
mg/L
18.9
Lemak 5
Sulfida sbg H2S
mg/L
0.26
6
pH
-
4.8
Pengolahan limbah cair tersebut menggunakan metode kolam oksidasi (Oxidation Pond ) seperti yang dijelaskan pada BAB II TINAJUAN PUSTAKA, dengan skema seperti berikut ini :
Gambar 5. Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Industri Gula PT. GMP
Berikut merupakan penjelasan proses pada setiap kolomnya: 1. Kolam Penangkap Padatan Pada skema diatas, air limbah dari pabrik dialirkan menuju kolam penangkapan
padatan.
Pada
kolam
ini
berfungsi
untuk
mengendapkan padatan yang terbawa oleh air limbah. Selanjutnya air limbah yang sudah bebas dari padatan dialirkan menuju kolam ekualisasi. 2. Kolam Ekualisasi Kolam ekualisasi ini disebut juga kolam penyangga. Air limbah yang mangalirke IPAL memiliki karakteristik yang berbeda disetiap alirannya. Hal ini disebabkan laju alir yang dihasilkan dari proses produksi berbeda-beda. Karakteristik air limbah yang masuk memiliki kondisi yang berbeda-beda berupa suhu, debit, pH, kadar pencemar (polutan). Air limbah yang masuk kekolam ekualisasi diharapkan karakteristiknya menjadi sama atau kondisi menjadi
homogen sehingga masing-masing karakteristik konstan. Di kolam ini terdapat aerator yang berfungsi untuk menghomogenkan air limbah yang masuk pada kolam ini. Prinsip aerator sebagai pengaduk dengan memberikan sirkulasi udara sehingga proses aerasi terjadi. Proses aerasi yaitu proses terikatnya udara kedalam molekul air yang terjadi secara alami. Kolam ini juga menstabilkan debit limbah yang akan dialirkan ke proses selanjutnya. 3. Kolam Anaerob Pada kolam ini air limbah diproses dengan cara mendegradasi bahan bahan organik dengan keadaan tanpa oksigen.
Meskipun
kolam anaerob ini dengan keadaan kolam terbuka namun didesain memiliki kedalaman hingga 6 meter. Dalam hal ini diharapkan pada kedalaman tersebut tetap terjadi proses penguraian secara anaerob. Air limbah yang masuk kekolam ini juga dirancang khusus agar limbah yang masuk langsung kebagian bawah kolam. Pada kolam ini ditambahkan bakteri khusus yang berfungsi mendagradasi bahan organik
yang
terkandung
dalam
air
limbah.
Bakteri
yang
ditambahkanya itu bakteri dengan merek dagang AGB (Activated Growth Bacteria). Penambahan bakteri ini sangat diharapkan bakteri alami yang terdapat dalam air limbah maupun bakteri tambahan dapat mendegradasi bahan organik secara maksimal dengan tujuan menurunkan nilai COD hingga maksimal. Pengaplikasian bakteri ini dilakukan 2 kali dalam seminggu. Dalam kondisi normal, bakteri yang digunakan sebanyak 5-7 liter per aplikasi namun jika dalam kondisi tidak normal ataunilai COD meningkat dari kondisi normal bakteri yang digunakan hingga mencapai 25 liter per aplikasi. 4. Kolam Fakultatif Kolam fakultatif yang diterapkan di PT. GMP terdapat 5 kolam yang dilengkapi aerator sebanyak 4 buah. Lima kolam ini memiliki volume yang berbeda-beda sehingga memiliki waktu tinggal yang berbeda. Pada kolam ini proses yang terjadi yaitu melanjutkan proses
degradasi pada proses sebelumnya. Air limbah yang akan menuju kolam fakultatif diberi tambahan bakteri yang sebelumnya dibiakkan di tangki khusus. Bakteri ini mempunyai fungsi mendegradasi bahan organik dalam keadaan aerob. Jenis bakteri yang ditambahkan ialah bakteri yang dikenal dengan SGB (Super Growth Bacteria). Pengaplikasian bakteri ini juga dilakukan 2 kali dalam seminggu sebanyak 5-7 liter per aplikasi dalam kondisi normal dan mencapai 25 liter per aplikasi dalam kondisi tidak normal. Pada kolam ini air limbah mengalami proses degradasi baik secara aerob maupun anaerob. Untuk mendukung proses degradasi secara aerob pada kolam ini terdapat beberapa aerator yang berfungsi mensuplai oksigen. Kolam ini juga bertujuan untuk mendegradasi BOD yang dihasilkan relatif tinggi dan juga waktu tinggal pada proses ini relatif singkat. 5. Kolam Aerasi Kolam aerasi yang dimiliki IPAL PT. GMP terdapat 2 kolam yang masing-masing dilengkapi beberapa unit aerator. Pada kolam ini tidak terdapat penambahan zat kimia maupun mikroorganisme di kolam ini. Namun sebagai bio-indikator tingkat pencemaran, di kolam ini dibiakkan beberapa jenisikan. Pada kolam aerasi 2 terdapat eceng gondok yang secara sengaja dikembangbiakkan. Eceng gondok ini diharapkan
dapat
mengendalikan
ledakan
pertumbuhan
alga
(blooming alga). Pertumbuhan alga ini dipengaruhi oleh nutrien seperti nitrat dan pospat yang terkandung dalam air yang merupakan makanan bagi alga. Keberadaan eceng gondok dapat menyebabkan terjadinya kompetisi dengan alga dalam penggunaan nutrien dan membatasi cahaya matahari yang masuk secara berlebihan. Cahaya matahari
sangat
dibutuhkan
alga
untuk
berfotosintesis.
Pengembangbiakan eceng gondok ini perlu dilakukan untuk mengurangi pertumbuhan alga, karena jika terjadi blooming alga akan mengakibatkan kenaikan pH air limbah. Kenaikan pH terjadi
karena alga menggunakan karbon dioksida untuk melakukan fotosintesis. Penipisan karbon anorganik oleh alga ini menyebabkan kenaikan pH air. Pada kolam aerasi ini diharapkan COD dalam keadaan serendah-rendahnya dengan oksigen terlarutnya meningkat. 6. Kolam Stabilisasi Pada kolam ini limbah diharapkan telah mencapai kondisi polutan sangat rendah bahkan tidak berpolutan sama sekali. Di kolam ini tidak dilengkapi aerator dengan tujuan agar air dalam kondisi tenang dan pengendapan berlangsung sempurna. Di kolam stabilisasi i ni juga dibiakkan beberapa jenisikan yang berfungsi sebagai bio-indikator tingkat pencemaran, dan juga dalam rangka mengikuti ketentuan yang ditetapkan oleh Bapedalda Propinsi Lampung. 7. Kolam Monitor (Pemantauan) Pada kolam ini tidak ada perlakuan khusus pada limbah, kolam ini sebagai media pengawasan kualitas limbah (pH, COD, TSS, NTU, dan lain-lain) yang telah terolah di IPAL untuk selanjutnya disalurkan sebagian kelahan menggunakan pompa irigasi dan sebagian lagi kebadan air yaitu Sungai Putak (Way Putak). Hasil akhir dari kandungan limbah cair pada industri gula dengan metode tersebut adalah sebagai berikut :
Tabel 2 Hasil akhir kandungan limbah cair industri gula
Kandungan limbah tersebut telah memenuhi baku mutu limbah cair untuk industri gula berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan
Hidup nomor KEP51-/MENLH/10/1995 pada tanggal 23 Oktober 1995, yaitu: Tabel 3 Baku Mutu Limbah Cair Industri Gula
C. Pengolahan Limbah Gas Limbah gas pada industri gula berasal dari asap yang dihasilkan dari hasil pembakaran pada boiler. Cara pengolahannya, yaitu : 1.
Dengan memasang dust collector pada setiap cerobong
2.
Menggunakan penjerap (adsorbenti) atau resin.
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1
Kesimpulan
Berdasarkan tinjauan pustakan dan metode pengolahan yang dikaji, maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Limbah yang dihasilkan oleh industri gula meliputi : a.
Limbah padat seperti blotong, ampas tebu (bogasses), dab abu ampas tebu
b.
Limbah cair seperti air pendingin proses, air hasil proses (pemurnian nira,
penguapan/evaporasi,
kristalisasi,
pemisahan
kristal
dan
pengeringan), blowdown dari boiler, tetes atau molasses, dan limbah hasil analisa laboratorium. c.
Limbah gas seperti aspap yang dihasilkan dari proses pembakaran pada boiler.
2. Pengolahan limbah pada inudstri gula dapat dilakuakan dengan cara sebagai berikut : a.
Limbah padat
Blotong dapat dijadikan tanah urug dan pupuk organik
Ampas tebu (bagasses) dapat dijadikan sebagai bahan bakar boiler, bahan campuran pada pulp di industri kertas, dan arang aktif dengan proses karbonisasi.
Abu ampas tebu dapat diolah menjadi Batu Abu Tebu pengganti batu bata, bahan untuk pembuatan keramik, dan dapat dijadikan sebagai biopozzolan untuk memperkuat struktur beton.
b.
Limbah Cair dapat diolah dengan menggunakan metode Kolam Oksidasi (Oxidation Pond ) sehingga limbah yang dihasilkan sesuai dengan baku mutu limbah cair industri gula yang telah ditetapkan oleh kementerian lingkungan hidup.
c.
Limbah gas dapat diolah dengan cara memasang dust collector dan penjerap (adsorbent ) atau resin.
4.2
Saran
Adapun saran yang dapat diberikan penulis yaitu : 1. Untuk pengolahan limbah industri gula perlu dikembangakn seiring dengan perkembangan bahan, alat, dan proses yang digunakan pada industri gula tersebut dan metode pengolahan yang dipilih tidak menimbulkan masalah lainnya. 2. Sebaiknya dicari pengolahan yang dapat membuat limbah tersebut menjadi berguna kembali atau memiliki nilai jual yang ekonomis sehingga bisa membuka suatu peluang usahan dan membuka lapangan pekerjaan.
DAFTAR PUSTAKA Gunawan,Hadi Sonjaya, Lien Suharlinah. Pemanfaatan Biopozzolan Eks Limbah Penggilingan Tebu untuk Meningkatkan Mutu Beton Muhsin,Ahmad.2011. Pemanfaatan
Limbah
HasulPengolahan
Pabrik
Tebu
Blotong Menjadi Pupuk Organik. ConferenceYogyakarta: Jurusan Teknik Industri UPN Noerwasito, Totok. 2004. Abu Tebu Limbah Pabrik Gula, Bata Efisien Enerji. Surabaya: Jurusan Arsitektur. ITS Nugraheni, Fitri, Farida Yuliani. Pembuatan Pupuk Organik(Kompos) dari Arang Ampas Tebu dan Limbah Ternak .: Fakultas Pertanian Universitas Maria Kudus Nurcahyani, Nuning, Tugiyono, dkk. 2009. Biomonitoring pengolahan Air Limbah Pabrik Gula PT Gunung Madu Plantation Lampung dengan Analisis Biomarker: Indeks Fisiologi dan Perubahan Histologi Hati Ikan Nila (Oreochromis niloticus Linn). Bandar Lampung: Jurusan Kimia. Universitas Lampung Mirwan, Mohammad. 2005. Daur Ulng Limbah Hasil Industri Gula (Ampas Tebu/Bagasse) dengan Proses Karbonisasi sebagai Arang Aktif . Jawa Timur: Teknik Lingkungan. UPN Ratna, Ketut Dewi, Moses. L. S. Evaluasi dan Perbaikan Kinerja Lingkungan dan Peningkatan Produktivitas Mengguakan metode Green Productivity di Pabrik Gula. Laporan Akhir .Surabaya: Jurusan Teknik Industri. ITS
