Pemanfaatan Limbah Cair PKS untuk Land Application

Pemanfaatan Limbah Cair PKS untuk Land Application

1. Pendahuluan

Sampai saat ini terdapat ± 100 buah pabrik kelapa sawit milik PTP. Disamping itu terdapat juga sejumlah pabrik milik swasta. Selaras dengan kegiatan pembangunan yang ada baik dalam bentuk proyek PIR/PIR Trans maupun pembangunan kebun sendiri maka jumlah pabrik kelapa sawit tersebut dengan sendirinya akan menambah pula jumlah limbah yang dihasilkan baik limbah cair maupun limbah padat. Khusus untuk limbah cair, volume limbah yang dihasilkan dapat diperkirakan secara kasar sebagai berikut :

Limbah cair yang dihasilkan dari pengolahan TBS sebanyak 1 Ton, adalah sebesar 1 Ton limbah dengan tingkat BOD sebesar ± 25.000 mg/lt. Dengan demikian dari 50 buah pabrik kelapa sawit yang diperkirakan dapat mengolah 40.000 Ton TBS/hari akan dihasilkan 40.000 M3 limbah/hari dengan total beban BOD 1.000 Ton/hari.

Besarnya limbah yang dihasilkan tersebut disatu pihak menuntutperhatian yang serius untuk menanggulanginya dan dilain pihak Memberikan peluang yang cukup besar untuk secara positif memperoleh nilai tambah dari limbah yang ada tersebut.

2. Sistim penanganan limbah cair pabrik kelapa sawit

Sistem penangananlimbah cair yang pada umumnya dilakukan oleh pabrik KS di Indonesia adalah system kolam disebut system tradisional yang dimaksudkan untuk menekan tingkat BOD untuk mencapai baku mutu yang ditetapkan, sebelum dialirkan atau dibuang ke sungai. Air

limbah yang dihasilkan dari pabrik langsung didinginkan baik melalui pendingin ataupun menara pendingin kemudian diproses lebih lanjut melalui beberapa cara yaitu :

Ke kolam anaerobic dilanjutkan ke kolam aerobik, atau Dari kolam anaerobic kemudian dilanjutkan ke kolam facultative, atau Diolah di tangki anaerobic dilanjutkan ke kolam aerobik.

Selanjutnya dari kolam tersebut bisa dibuang ke badan sungai. Limbah cair pabrik kelapa sawit mempunyai tingkat BOD yang sangat tinggi yaitu rata-rata mencapai 20.000 mg/lt – 25.000 mg/lt. Sesuai dengan Surat Keputusan Menteri KLH No. Kep. 03/MENKLH/II/91 tanggal 1 Februari 1991, bahwa buku mutu limbah pabrik kelapa sawit dipersyaratkan BOD tidak melampaui 250 mg/lt. Untuk mencapai tingkat BOD sesuai dengan baku mutu tersebut diperlukan biaya yang cukup tinggi yaitu berupa biaya pembangunan instalasi pengolahan limbah dan biaya operasinya.

Biaya investasi dari masing-masing system tersebut bervariasi untuk kolam limbah dari pabrik 60 Ton TBS/jam biayanya sekitar Rp. 800 juta – Rp. 1 Milyar dan biaya operasionalnya kira-kira Rp. 20 – Rp.22 juta pertahun. Pada kenyataannya walaupun biaya yang dibutuhkan cukup besar, tingkat baku mutu limbah kurang dari 250 mg/lt sulit untuk dicapai.

3. Land Application

Selama ini limbah yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit dengan system tradisional dibuang ke sungai tanpa ada nilai tambah yang diperoleh. Padahal limbah yang dihasilkan tersebut sebenarnya dapat dimanfaatkan sebagai pupuk karena kandungan nutrientnya cukup tinggi tidak beracun dan tidak berbahaya. Pemanfaatan limbah tersebut dapat dilakukan dengan memproses air limbah hanya sampai pada tingkat kolam primary anaerobic. Untuk selanjutnya di pompa sebagai pupuk ke kebun kelapa sawit. Sistem ini disebut system land application. Proses pengolahan air limbah diperlukan untuk menurunkan tingkat BOD dari 25.000 mg/lt menjadi 3.000 – 5.000 mg/lt. Pada tingkat BOD 3.000 – 5.000 mg/lt tersebut air limbah dinilai tidak akan menimbulkan pencemaran terhadap air tanah disamping kandungan minyak dan zat padat terlarut telah dapat ditekan sehingga tidak menciptakan kondisi anaerobic yang dapat mengakibatkankematian tanaman sawit. Sistem land application telah lama diterapkan di Malaysia, yaitu sejak akhir 1970. Beberapa perkebunan sawit milik Perusahaan swasta di Sumatera Utara dan beberapa kebun milik PTP telah mencoba menerapkan system ini dengan hasil yang memuaskan

4. Metoda Land Application

Metoda land application ada 4 macam yaitu Flad bed; Furrow; Long bed; Sprinkler. Penggunaan dari masing-masing sistim sangat tergantung pada kondisi lapangan utamanya topografi lahan. Untuk areal data digunakan sistim sprinkler dan long bed dan untuk area berbukit digunakan flat bed & furrow. Luasan lahan yang biasa diaplikasi tergantung pada land application yang digunakan. Pabrik kapasitas 60 Ton TBS/jam akan menghasilkan limbah ± 1200 M3/hari atau 360.000 M3 / tahun. Dengan metoda flat bed limbah tersebut dapat di applikasikan untuk area seluas 360 Ha, dengan metoda long bed seluas 600 Ha dan metoda furrow seluas 240 Ha. Rincian dapat dilihat pada lampiran 10 yang merupakan hasil penelitian Malaysia. Metoda Sprinkler dan Traktor Tanker tidak direkomendasikan untuk diterapkan karena secara teknis pipa sprinkler sering tersumbat oleh padatan. Sedang sistim traktor tanker lebih tepat diterapkan jika penanganan limbah menggunakan sistim anaerobic tank digestion (sistim ini tidak digunakan di Indonesia).

5. Biaya Investasi dan Operasional Land Application

Dari segi investasi, biaya pembangunan sistim application kurang lebih sama dengan biaya pembangunan kolam-kolam sistim tradisional. Bahkan sistim land application ini membutuhkan biaya operational yang lebih besar dari pada sistim tradisional. Sekalipun demikian sistim application masih memberikan keuntungan karena akan mengurangi biaya pembelian pupuk anorganik antara Rp.60 -105 juta/tahun dan dapat meningkatkan hasil produksi tandan senilai antara Rp. 125 – 310 juta/tahun.

6. Manfaat Penggunaan Limbah untuk Land Application

Disamping manfaat financial yang cukup tinggi yaitu sekitar Rp. 415 juta/tahun dari penghematan penggunaan pupuk dan peningkatan production TBS diperoleh pula manfaat dan segi lingkungan yaitu tidak adanya limbah yang dibuang ke sungai. Disamping itu tidak ada masih terdapat beberapa manfaat lainnya, seperti antara lain :

- Memperbaiki struktur tanah

- Meningkatkan pertumbuhan akar

- Meningkatkan kandungan bahan organic

- Memperbaiki PH tanah

- Meningkatkan daya resap air ke dalam tanah

- Meningkatkan kelembaban tanah

- Meningkatkan kapasitas pertukaran Ton

Pengendalian Pengoperasian Land Applicatiuon

Walaupun manfaat land application cukup besar namun pemanfaatan limbah pabrik sawit ke kebun harus diawasi; penggawasannya berupa : Limbah lebih dulu harus diolah dikolam primery anaerobic untuk menurunkan BOD dari 25.000 mg/lt menjadi 3.000 – 5.000 mg/lt. Dosis (volume limbah) yang diaplikasikan setiap metoda harus sesuai dengan rekomendasi yang dituangkan. Untuk mencukupi kebutuhan nutrient tanaman, diperlukan applikasi sebanyak 6 kali dalam setahun dan disarankan setiap tahun berpindah lokasi.

Monitoring mengenai kandungan mineral tanah dan pencemaran air tanah harus dilakukan secara berkala sekali setahun. Laporan pelaksanaan land application harus dibuat setiap tahun, dan laporan tersebut disampaikan kepada instansi yang terkait. (BAPEDAL, Ditjen Perkebunan).

1.      Limbah cair pabrik kelapa sawit dapat digunakan sebagai pupuk. Aplikasi limbah cair memiliki keuntungan antara lain dapat mengurangi biaya pengolahan limbah cair dan sekaligus berfungsi sebagai sumber hara bagi tanaman kelapa sawit.

– Kolam anaerobik primer

– Pengaliran limbah cair PKS dengan sistem flatbed

– Parit sekunder pada aplikasi limbah cair sistem flatbed

2.      Kualifikasi limbah cair yang digunakan mempunyai kandungan BOD 3.500–5.000 mg/l yang berasal dari kolam anaerobik primer.

3.      Metode aplikasi limbah cair yang umum digunakan adalah sistem flatbed, yaitu dengan mengalirkan limbah melalui pipa ke bak-bak distribusi dan selanjutnya ke parit primer dan sekunder (flatbed). Ukuran flatbed adalah 2,5 m x 1,5 m x 0,25 m. Dosis pengaliran limbah cair adalah 12,6 mm ekuivalen curah hujan (ECH)/ha/bulan atau 126 m3/ha/bulan.

4.      Kandungan hara pada 1m3 limbah cair setara dengan 1,5 kg urea, 0,3 kg SP-36, 3,0 kg MOP, dan 1,2 kg kieserit. Pabrik kelapa sawit dengan kapasitas 30 ton/jam akan menghasilkan sekitar 480 m3 limbah cair per hari, sehingga areal yang dapat diaplikasi sekitar 100-120 ha.

5.      Pembangunan instalasi aplikasi limbah cair membutuhkan biaya yang relatif mahal. Namun investasi ini diikuti dengan peningkatan produksi TBS dan penghematan biaya pupuk sehingga penerimaan juga meningkat. Aplikasi limbah cair 12,6 mm ECH/ha/bulan dapat menghemat biaya pemupukan hingga 46%/ha. Di samping itu, aplikasi limbah cair juga akan mengurangi biaya pengolahan limbah.

6.      Limbah cair pabrik kelapa sawit telah banyak digunakan di perkebunan kelapa sawit baik perkebunan negara maupun perkebunan swasta. Penggunaan limbah cair mampu meningkatkan produksi TBS 16-60%. Limbah cair tidak menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap kualitas air tanah di sekitar areal aplikasinya.

Standard Nasional Mutu Limbah Cair Kelapa Sawit Standar Baku Mutu

Ø  Baku Mutu limbah yang di buang ke sungai/badan air.

Tabel 1. Baku Mutu Limbah Cair untuk Industri Minyak Sawit

Parameter	Kadar Maksimum (mg/l)	Beban Pencemaran (Kg/ton)
BOD COD TSS Minyak dan Lemak Nitrogen Total	100 350 250 25 50	0,25 0,88 0,63 0,063 0,125

pH                             6,0 – 9,0

Debit Limbah Maksimum sebesar 2,5 m3 per ton produk

Sumber: Bapedal 2004

Ø  Baku Mutu pemanfaatan air limbah ke lahan kebun.

-          BOD ≤ 5000 mg/l

-          pH 6-9

(sumber Bapedal,2004)

Ø  Pengertian BOD

BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand , atau kebutuhan oksigen biologis untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan didalam air limbah oleh mikroorganisme. Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh mikroorganisme didalam air limbah, proses ini adalah alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup. Jenis mikroorganisme/bakteri ditinjau dari kebutuhan oksigen ada 2 jenis yaitu :

-       Bakteri Aerob adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen untuk memecah bahan buangan organik.

-        Bakteri Anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen untuk memcah bahan buangan organik.

Ø  Pengertian COD

-          COD singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen

-          kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan didalam air.

-          Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh bahan kimia

-          yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent)

Ø  Proses Pengolahan IPAL

POME dikelola melalui proses biologi di dalam kolam - kolam (Ponds) sebagai berikut:

1. Acidication Pond

2. Anaerobic Pond

3. Facultative Pond

1.        Acidification Ponds

Pertama sekali raw POME dari kolam Fat pit di alirkan ke pond A atau pond B, pada kolam ini terjadi perubahan bahan organik kompleks (karbohidrat, lemak, protein) menjadi asam mudah menguap, alkohol, CO2 dan H2O, perubahan ini dilakukan oleh bakteri thermopilic (suhu kerja 400C-600C) dan enzim untuk proses hidrolisa. Secara bersamaan pula di alirkan liquor atau acid bakteria dari Pond C dengan mempergunakan pompa ke dalam pond A atau pond B. Perlakuan ini dinamakan back mixing. Bakteri akan mendapatkan feeding (umpan) di pond A dan pond B. Campuran Raw POME dan Anaerobic Liqour di Pond ini adalah dengan ratio pencampuran 1 – 1.5 sampai 1 : 3. Campuran Raw POME dengan Anaerobic Liquor pada pengamatan harian baik secara visual maupun pengamatan melalui analisis pH, TotalvAlklinity per VFA adalah dengan nilai rasio 1 : 3. Campuran di Acidication Pond ini bergantung dengan jumlah FFB yang diolah setiap hari, seperti contoh di bawah ini :

FFB yang diolah                                         : 300 Ton

Raw POME 60 % dari FFB Olahan         : 210 Ton

Ratio campuran di Pond A                        : 1 : 3

Jumlah campuran adalah                          : 3 x 210 Ton

                                                                    : 630 Ton

1.        Anaerobic Pond

Selanjutnya di dalam Pond ini terjadi perombakan bahan–bahan senyawa organik secara bertahap oleh Anaerobic Liquor (Mesophilic Bacteria, suhu kerja 20- 40 0C). Bahan - bahan organik yang majemuk atau yang tidak larut terhidrolisa menjadi bahan–bahan organik yang larut, yang selanjutnya di rombak menjadii asam – asam mudah menguap (Volatile Fatty Acid) dan degradasi berlanjut dengan terbentuknya gas metan dan gas sulfida yang menimbulkan bau busuk. Terbentuknya asam-asam mudah menguap ini dpt diketahui dari rasio TA/VFA > 3 dengan pH 6 -9. Akibat perlakuan terhadap limbah cair ini adalah terjadi kenaikan pH, menurunkan BOD, COD dan Solid Content seperti tabel berikut ini :

Paramater	Raw POME	POME setelah melalui Anaerobic Pond
pH C.O.D. B.O.D Solid N P K Mg	4 – 5 50.000 25.000 18.000 1.000 300 2.200 600	7,6 4.000 - 5.000 1.000 - 1.500 1.000 400 70 1.200 280

  Satuan ppm kecuali pH

Perkembang biakan bacteri juga masih terjadi di kolam ini.

2.        Fakultatif Pond

Pada kolam ini masih terjadi proses degradasi oleh mikroorganisme selama masa penahanan (Retention time) oleh kedua jenis bakteri aerob dan anaerob, tetapi akti􀀱tas bakteri sudah menurun karena kandungan organik sudah lebih sedehana dan kandungan oksigen terlarut meningkat. Hasil pemecahan (degradasi) bahan organik oleh mikroorganisme yang memerlukan oksigen (aerobic) dan tanpa oksigen (anaerob) hasilnya akan berbeda terlihat seperti berikut ini :

Kondisi aerob                              Kondisi anaerob

C -----> CO2                                C -----> CH4

N -----> NH3 + H NO3                N -----> NH3 + Amin

S -----> H2SO4                             S -----> H2S

P -----> H3PO4                            P -----> PH3 +

Komponen Pospor