Pengolahan Limbah Pabrik Kelapa Sawit

Limbah dari pabrik kelapa sawit terbagi dalam dua golongan, yaitu limbah padat (Sludge)

dan limbah cair. Berikut merupakan gambar dari limbah pabrik kelapa sawit.

A. Limbah Padat (Sludge) Kelapa Sawit

Limbah padat dari pabrik kelapa sawit merupakan hasil samping dari pengolahan kelapa

sawit yang berbentuk padat, antara lain :

1. Tandan Kosong

Tandan Kosong Kelapa Sawit

(TKKS) merupakan salah satu

produk samping pabrik kelapa sawit

yang jumlahnya sangat melimpah.

Dalam satu hari pengolahan bisa

dihasilkan ratusan ton TKKS.

Diperkirakan saat ini limbah TKKS

di Indonesia mencapai 20 juta ton.

TKKS tersebut memiliki potensi

untuk diolah menjadi berbagai macam produk. Beberapa potensi pemanfaatan TKKS

antara lain untuk kompos, pulp, bioetanol, dan lain-lain. Namun, sebelumnya TKKS

perlu diolah terlebih dahulu.

Berikut cara pengolahan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) :

a. Kompos

TKKS yang masih utuh berukuran cukup besar. Ukuran TKKS ini diperkecil dengan

menggunakan mesin cacah. Setelah TKKS keluar dari pabrik, langsung dicacah

dengan mesin cacah berkapasitas besar, seperti terlihat di dalam foto di bawah ini.

Setelah melewati mesin cacah ini ukuran TKKS menjadi lebih kecil, kurang lebih 5

cm. TKKS dengan ukuran seperti ini sudah bisa dimanfaatkan sebagai kompos atau

serat. Kemudian bahan yang telah dicacah ditumpuk memanjang dengan ukuran lebar

2,5 m dan tinggi 1 m. Selama proses pengomposan tumpukan tersebut disiram

dengan limbah cair yang berasal dari pabrik kelapa sawit. Tumpukan dibiarkan diatas

semen dan dibiarkan di lantai terbuka selama 6 minggu. Kompos dibolak-balik

dengan mesin pembalik. Setelah itu kompos siap untuk dimanfaatkan.

Mesin pencacah TKKS TKKS setelah melewati mesin

pencacah pertama

b. Pulp

Pengolahan pulp TKKS untuk papan serat berkerapatan sedang (MDF)

menggunakan proses semi-kimia soda panas terbuka, diikuti dengan perendaman

dalam larutan alkali pada suhu kamar, dan sesudahnya diolah secara mekanis menjadi

pulp. Sebelum pembentukan lembaran MDF, pada pulp TKKS ditambahkan bahan

pengikat/perekat fenol formaldehida (PF).

Mula-mula TKKS dibersihkan, lalu dicacah

menjadi ukuran kecil-kecil/serpih, dengan

panjang sekitar 2-3 cm, dan kemudian

dibiarkan beberapa waktu hingga mencapai

kadar air keseimbangan kering udara. Serpih

kering udara TKKS kemudian dimasak dalam

larutan NaOH teknis konsentrasi 35 gram per liter, perbandingan serpih TKKS

dengan larutan pemasak 1:8 (b/v), dan suhu maksimum pemasakan 100°C dengan

waktu 2 jam. Serpih lunak hasil pemasakan dicuci bersih lalu digiling dalam

Holander beater sehingga terbentuk pulp. Lama penggilingan diatur sehingga tercapai

derajat kehalusan sekitar 12 – 15oSR. Setelahnya ditentukan rendemen pulp dan

diukur dimensi seratnya. Selanjutnya, sebagian dari pulp TKKS direndam dalam

larutan alkali dalam empat konsentrasi, yaitu 0, 1, 2, dan 3 persen, pada suhu kamar.

Waktu perendaman pada masingmasing konsentrasi adalah: 24, 48, dan 72 jam.

Masing-masing kombinasi perlakuan waktu perendaman dan konsentrasi alkali

diulang dua kali. Setelah perendaman, lalu ditentukan rendemen dan dimensi serat

pulp TKKS. Kemudian, lembaran MDF siap dibentuk dari pulp TKKS. Sebelum

pembentukan lembaran, pada pulp TKKS ditambahkan bahan berekat/pengikat PF

dan bahan pembantu alum (retention aid) masing-masing sebanyak 2 % dan 1 %.

c. Bioetanol

Limbah kelapa sawit (TKKS) diberikan larutan asam sulfat encer berkonsentrasi 1%-

3% sebagai bagian dari tahap hidrolisis. Proses pemanasan dalam hidrolisis terbagi

dua yaitu pemisahan lignin dan pemisahan lignoselulosa untuk menghasilkan gula.

Untuk memecah lignin cacahan kelapa sawit dipanaskan pada suhu 120 MSDU°C –

170 MDSU°C dengan tekanan 4 bar. Proses berlangsung 0,5 – 1 jam menggunakan

perebus oktolaf. .Setelah selesai, hidrolisis berpindah ke oktolaf lain. Proses

hidrolisis kedua, dengan suhu 240 MSDU°C selama 45 menit. Hasilnya berupa

hidrolisat gula terpisah dari kotoran.

Proses selanjutnya merupakan proses fermentasi dengan menggunakan mikroba

Sacharomycetes cereviceae. Fermentasi dalam fermentor pada pH 5 dan suuhu 30

MSDU°C selama 16-24 jam. Pengadukan dan pemanasan harus kontinu agar suhu

dan pH stabil. Rendemen yang diperoleh yaitu sekitar 12%. Maka dari 1 ton limbah

kelapa sawit dihasilkan 120 liter bioetanol.

2. Serat

Serat merupakan hasil dari pencacahan

TKKS yang masih dapat dimanfaat

kembali. Serat digunakan sebagai bahan

bakar boiler. Selain itu, serat juga dapat

dimanfaatkan pada industri mebel dan

lain-lain. Contohnya yaitu sofa dimana

isi sofa selain busa adalah serat. Hal ini

membuat sofa menjadi awet dan tahan

lama. Selain sofa, ada juga keset kaki dll. Sehingga limbah kelapa sawit tidak

menyebabkan masalah terhadap masyarakat serta lingkungan.

3. Cangkang

Cangkang merupakan hasil samping pengolahan kelapa

sawit dimana dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar

boiler, selain itu dapat juga dijadikan sebagai arang. Yang

sangat menggembirakan adalah cangkang, tandan kosong

serta serat dapat dijadikan pembangkit listrik.

Diagram Alur pemanfaatan Tandan Kosong, Cangkang, dan Serat menjadi Listrik

B. Limbah Cair

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 menuntut perhatian yang serius

untuk menanggulanginya dan dilain pihak memberikan peluang yang cukup besar untuk

secara positif memperoleh nilai tambah dari limbah yang ada tersebut.

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 kolam 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 per tahun. Pada kenyataannya walaupun

biaya yang dibutuhkan cukup besar, tingkat baku mutu limbah kurang dari 250 mg/lt sulit

untuk dicapai.

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

mengakibatkan kematian 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

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).

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.

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.

Limbah Cair CPO sebagai bahan biodiesel

Pada tahun 2005 Indonesia punya 360 pabrik CPO dengan produksi 11,6 juta ton dan

dihasilkan limbah cair sebanyak 0,355 juta ton. Limbah cair kelapa sawit memiliki BOD

sebesar 25.000 mg/l, COD sebesar 50.000 mg/l dan pH 4,2 (bersifat asam) limbah ini akan

menimbulkan masalah bagi lingkungan hidup jika dibuang secara langsung. Menurut

Kementrian Lingkungan Hidup batasan limbah yang dibuang ke alam adalah 100 mg/l untuk

BOD, 350 mg/l untuk COD dan kisaran pH sebesar 6 – 9. Jika limbah cair ini dimanfaatkan

untuk keperluan produksi biodiesel dengan perkiraan hilang sebesar 10% maka kemungkinan

FAME yang akan dihasilkan sebesar 0,320 juta ton yang bisa diolah menjadi 7,093 juta liter

biodiesel/tahun.

Kelebihan pembuatan biodiesel dengan bahan baku limbah cair CPO adalah sebagai berikut:

1. Meniadakan pencemaran limbah terhadap pencemaran air tanah dan sunagai.

2. ransfer Pricing karena penggunaan biodiesl berbahan baku ini akan menekan pokok

produksi CPO. Harga solar untuk keperluan industri per 1 Juli 2006 Rp 6.321,22 –

Rp 6.595,70 per liter (berdasarkan suplai point). Apabila Pabrik CPO menggunakan

Biodisel berbahan baku ini, maka biaya yang dikeluarkan hanya Rp. 4.785,00 perliter

(harga standar yang dibuatkan untuk biodiesel mutu standar) harga ini dapat ditekan

lagi karena CPO parit hanya Rp.300,00 perliter. Harga ini dapat ditekan lagi jika

terjadi kontrak tetap dengan pabrik CPO yang ada karena akan dapat terbantu

terhadap solusi limbah cair yang di hasilkan.

3. Memperoleh CDM (clean development mechnism).

4. Bisa di bangun terintegrasi dengan pabrik CPO karena berfungsi sebagai pengolah

limbah.

Limbah Cair CPO sebagai pupuk

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.

2. - Kolam anaerobik primer

- Pengaliran limbah cair PKS dengan sistem flatbed

- Parit sekunder pada aplikasi limbah cair sistem flatbed

3. Kualifikasi limbah cair yang digunakan mempunyai kandungan BOD 3.500–5.000

mg/l yang berasal dari kolam anaerobik primer.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.