PEMANFAATAN LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN (BIOGAS)
ISNA APRIANI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
i
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Sebagai Energi Alternatif Terbarukan (Biogas) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2009
Isna Apriani NRP P052070021
ii
ABSTRACT
ISNA APRIANI. Utilization of industry liquid waste of palm oil as the renewable alternative energy (Biogas). Supervised by HARIYADI and SISWANTO. Palm oil is one of commodity with rapid growth in Indonesia. In 2005 the oil palm plantation area of about 5,453,817 ha, with oil produced approximately 11,861,615 tons, and estimated the oil palm plantation area will increase in 2009 an area of 7,125,331 ha. Rapid growth of palm oil industry produce a lot of liquid waste and polluting soil, water and air, with a potential methane emissions. Pottention of biogas production needs more research to development a new source of renewable energy to support government programs related to energy supply security and clean technologies for industry. The aim of this research were to find the best combination mixture of liquid waste palm oil mill and active mud for an optimal methane gas production, to assess the decreased o fwastewater pollutant load of palm oil mill (COD, BOD, TSS), to assess the acceptance public response for biogas production which produce from palm oil waste water. The results shown that the characteristics of palm oil mill effluent PT. Perkebunan Nusantara VIII with acid pH from 4.5 to 7.5, COD 32000-49500 mg / l; BOD 16954-26225 mg / l, TSS 26570-32315 mg / l, had potential as pollutant and renewable energy sources. A3 threatment produced the highest biogas volume with 20,8 L and A1threatment gives the highest composition of biogas with 17,82 % shown low methane caused of not complete metanogenesis procees. Reduction efficiency of organic materials from each treatment shown that A1 decreased 50.65%, 86.52%, and 41.7% ; A2 decreased 48,82%, 84,87% and 42,05% ; A3 decreased 71,7%, 86,04% and 67,42% and control decreased 80,56, 88,24 and 59,18% for COD, BOD and TSS. Environmental parameter shown the decrease but still above the limit of standard due to Men KLH(1995). All thereatment produce biogas and able to use as renewable energy. Environmental parameters examined clearly decreased, but still above the threshold specified standard KLH Men (1995). All treatments can produce biogas, and liquid waste palm oil mill can be used as a source of renewable energy. Social research with 30 PTPN VIII employees respondents and 30 communities respondents around the activity shown that almost all respondents want the biogas application in their area.
Keywords : palm oil mill effluent, biogas, , methan
iii
RINGKASAN
ISNA APRIANI. Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Sebagai Energi Alternatif Terbarukan. Dibimbing oleh HARIYADI. sebagai ketua dan SISWANTO sebagai anggota. Timbulnya kelangkaan bahan bakar minyak yang disebabkan oleh ketidakstabilan harga minyak dunia, maka pemerintah mengajak masyarakat untuk mengatasi masalah energi ini secara bersama-sama. Hal ini telah memunculkan kesadaran bahwa selama ini bangsa Indonesia sangat tergantung pada sumber energi tak-terbarukan. Cepat atau lambat sumber energi tersebut akan habis. Salah satu solusi mengatasi permasalahan ini adalah dengan mengoptimalkan potensi energi terbarukan yang dimiliki bangsa ini. Indonesia memiliki potensi besar untuk memanfaatkan produk samping sawit sebagai sumber energi terbarukan. Kelapa sawit Indonesia merupakan salah satu komoditi yang mengalami pertumbuhan sangat pesat. Pada tahun 2005 luas perkebunan kelapa sawit sekitar 5.453.817 Ha, dengan minyak yang dihasilkan sekitar 11.861.615 ton, dan diperkirakan luas perkebunan kelapa sawit akan meningkat pada tahun 2009 seluas 7.125.331 Ha. Pertumbuhan industri kelapa sawit yang cukup pesat menghasilkan limbah cair yang sangat melimpah dan berdampak mencemari lingkungan tanah, air dan udara, dengan emisi metana yang potensial. Dengan demikian di satu sisi potensi produksi biogas yang sangat menjanjikan perlu dilakukan penelitian dan pengembangan sebagai sebagai sumber energi terbarukan dan upaya mendukung program pemerintah berkaitan keamanan pasokan energi serta teknologi bersih bagi industri. Tujuan Penelitian 1) mengkaji kombinasi yang terbaik campuran antara limbah cair pabrik kelapa sawit dan lumpur aktif untuk menghasilkan gas metan yang optimal, 2) mengkaji seberapa besar penurunan beban pencemar limbah cair pabrik kelapa sawit (COD, BOD, TSS), 3) memperoleh respon penerimaan masyarakat terhadap rencana biogas yang dihasilkan dari limbah cair kelapa sawit. Penelitian skala laboratorium dilakukan di laboratorium limbah fakultas peternakan menggunakan jerigen sebagai digester dengan volume 20 liter skala curah (batch) menggunakan limbah cair pabrik kelapa sawit, waktu fermentasi 30 hari. Faktor yang diuji adalah perbedaan perlakuan A1 dengan perbandingan limbah cair dan lumpur aktif 75:25, A2 dengan perbandingan limbah cair dan lumpur aktif 50:50, A3 dengan perbandingan dengan perbandingan limbah cair dan lumpur aktif 25:75 dan kontrol dengan 100% limbah cair. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara VIII dengan pH asam berkisar antara 4,5 – 7,5, bahan organik tinggi (COD 32.000-49.500 mg/l; BOD 16.954-26.225 mg/l, TSS 26.570-32.315 mg/l), berpotensi sebagai sumber pencemar dan sumber energi terbarukan. Total volume biogas tertinggi dihasilkan pada perlakuan A3 dengan total volume mencapai 20,8 L, dan komposisi gas metan yang dihasilkan tertinggi pada perlakuan A1 sebesar 17,82 %, komposisi gas metan ini cenderung rendah, hal ini dikarenakan proses metanogenesis yang terjadi tidak sempurna. Efisiensi pengurangan bahan organik substrat masing-masing perlakuan, A1
iv
terjadi penurunan 50,65%, 86,52%, dan 41,7%, A2 terjadi penurunan 48,82%, 84,87% dan 42,05%, A3 terjadi penurunan 71,7%, 86,04%, dan 67,42%, kontrol terjadi penurunan 80,56%, 88,24% dan 59,18% untuk COD, BOD dan TSS. Parameter lingkungan yang diteliti mengalami penurunan, walaupun masih berada di atas ambang baku yang telah ditentukan Men KLH (1995). Semua perlakuan dapat menghasilkan biogas, sehingga limbah cair pabrik kelapa sawit dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Penelitian sosial dilakukan terhadap 30 responden karyawan PTPN VIII dan 30 responden masyarakat yang dilakukan menghasilkan bahwa hampir seluruh responden menginginkan segera diaplikasikan biogas di daerah mereka.
v
© Hak Cipta Milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.
Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
vi
PEMANFAATAN LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN (BIOGAS)
ISNA APRIANI
Tesis Sebagai salah satu syarat untukmemperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Tesis
: Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit Sebagai Energi Alternatif Terbaharukan (Biogas)
Nama Mahasiswa
: Isna Apriani
NRP
: P052170021
Program Studi
: PengelolaanSumber Daya Alam dan Lingkungan
vii
Judul Tesis
: Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit
Sebagai
Energi
Alternatif
Terbarukan
(Biogas) Nama Mahasiswa
: Isna Apriani
NRP
: P052170021
Program Studi
: PengelolaanSumber Daya Alam dan Lingkungan
Disetujui : Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Siswanto, DEA.,APU Anggota
Dr. Ir. Hariyadi. MS Ketua
Diketahui
Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS.
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS.
Tanggal Ujian :
Tanggal Lulus :
viii
PRAKATA
Alhamdulillah, puji syukur ke-hadirat Allah SWT atas segala karunia rahmat, nikmat dan hidayah-Nya, sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Tesis tentang pemanfaatan biomasa limbah industri perkebunan dengan judul ”PEMANFAATAN LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN (BIOGAS)”. Dalam kesempatan ini disampaikan penghargaan yang tinggi dan ucapan terima kasih kepada yang terhormat : 1.
Dr. Ir. Hariyadi, MS yang bertindak sebagai ketua komisi pembimbing, Dr. Ir. Siswanto, DEA, APU, sebagai anggota komisi pembimbing, atas segala bantuan moril dari mulai saran rencana penelitian hingga penyelesaian penulisan, tidak terhingga pengetahuanyang diberikan, kebijaksanaan, serta kesabaran sejalan dengan proses penyelesaian studi.
2.
Direktur Utama PT. Perkebunan Nusantara VIII yang telah memberikan ijin pengambilan sampel limbah cair pada pabrik Kertajaya PTPN VIII Banten.
3.
Bapak Dr. Salundik selaku Kepala Laboratorium Limbah Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor,yang dengan kesabaran dan sukarela meminjamkan berbagai fasilitas yang ada.
4.
Pimpinan Pabrik kelapa sawit Kertajaya PTPN VIII Banten beserta jajarannya yang telah memberikan bantuan tenaga, dan sarana dalam tahap pengambilan sampel.
5.
Staf pengajar dan tenaga kependidikan lainnya di lingkup Program Studi PSL, sekolah pascasarjana Institut Pertanian Bogor umumnya, atas bantuan pendidikan, layanan administrasi yang sangat berguna.
6.
Ayahanda Budjang H. Itin Almarhum dan Ibunda Maryani yang tercinta, serta suami dan ananda tercinta M. Irfan Aqli Ismatuddzakwan, dengan penuh keikhlasan berkorban, pengertian, dorongan, dan semangat untuk terus maju serta doa yang diberikan, sehingga penulisan tesis dapat diselesaikan
7.
Saudariku Nurlindawati, Rika Kastiani, dan Liska Asliana sekeluarga yang tercinta yang telah banyak memberikan bantuan materi dan dorongan serta do’a yang tiada henti.
