Download - Limbah Lates Jadi Biogas
1
LAPORAN
PRAKTEK KERJA LAPANGAN
ANALISA PENGOLAHAN LIMBAH LATEKS MENJADI BIOGAS
DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IX (PERSERO)
KERJOARUM KARANGANYAR
JAWA TENGAH
Di susun oleh :
APTIKA OKTAVIANA T.D M0306003
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2009
2
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
menganugerahkan kemudahan serta kelancaran dalam pelaksanaan Praktek Kerja
Lapangan (PKL), serta terselesaikannya penyusunan laporan ini.
Penulisan menyadari dalm penyelesaiannya Laporan Kuliah Magang
Mahasiswa (KMM) ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan banyak pihak,
maka penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Drs. Sentot Budi Raharjo, Ph.D selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Bapak Agus Hardiyanto S.P, selaku pimpinan administratur PT.
Perkebunan Nusantara IX (PERSERO) Karanganyar, Jawa Tengah.
3. Bapak Candra Purnawan M.Sc selaku dosen pembimbing KMM yang
telah memberikan bimbingan dan dukungan dalam proses KMM dan
penyusunan laporan.
4. Bapak Sukarmin S.TP selaku mandor besar sekaligus pembimbing
lapangan dalam proses KMM, yang telah banyak meluangkan waktu untuk
memberikan bimbingan dan arahan.
5. Bapak Margo Trisno, selaku sinder teknik yang telah membantu selama
proses KMM.
6. Bapak Sutarno dan Bapak Hartono, selaku mandor bagian pengolahan
yang telah memberikan arahan selama proses KMM.
7. Bapak Sulhadi, selaku mandor bagian penggilingan yang telah
memberikan arahan selama proses KMM.
8. Bapak Suratno, selaku mandor bagian pengasapan yang telah memberikan
arahan selama proses KMM
9. Bapak Sumarso, selaku mandor bagian substansi dan pengepakan yang
telah memberikan arahan selama proses KMM
10. Bapak dan Ibuku yang telah memberikan curahan cinta dan kasih
sayangnya yang tulus melalui do’a yang selalu beliau panjatkan demi
keberhasilan penulis, serta restu yang selalu diberikan.
3
11. Teman-teman satu perjuangan selama proses KMM ini berlangsung.
12. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan semua, atas bantuannya
selama proses dan penyusunan laporan KMM ini.
Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri pada
khususnya dan bagi pembaca pada umumnya serta memberikan sedikit masukan
bagi PT. Perkebunan Nusantara IX (PERSERO) Kerjoarum.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna karena
keterbatasn yang ada pada penulis.
Surakarta, Januari 2010
Penulis
4
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Kuliah Magang Mahasiswa (KMM) merupakan mata kuliah wajib pada
kurikulum program studi strata satu, jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Tujuan dari mata kuliah ini adalah untuk membekali mahasiswa
mengenai proses-proses kimia yang diaplikasikan dalam dunia industri,
laboratorium industri, ataupun yang diaplikasikan dalam bidang-bidang lain yang
berhubungan.
Dunia industri memberikan peranan dan manfaat yang penting bagi
Negara, sebagai salah satu faktor pendukung perolehan devisa. Industri yang
berkembang di Indonesia bermacam-macam, salah satunya adalah industri
pengolahan karet, yang bahan awalnya berupa lateks dari pohon karet.
Pengolahan lateks menjadi karet ini memerlukan beberapa bahan kimia yang
pastinya berpengaruh pada hasil produksi karet tersebut.
Dalam pengolahan lateks menjadi karet ini diperlukan penggunaan bahan-
bahan kimia tertentu. Pemilihan bahan-bahan kimia yang digunakan serta
komposisi dari bahan-bahan kimia yang ditambahkan tersebut berpengaruh
terhadap produk karet yang dihasilkan. Oleh karena itu pemilihan dan komposisi
bahan-bahan kimia yang tepat akan menghasilkan produk yang baik pula.
Namun, pada pengolahan lateks menjadi produk karet umumnya
menghasilkan limbah yang berbau tidak sedap. Hal tersebut dikarenakan adanya
protein gula dan tepung yang terdapat pada getah karet yang kemudian
mengalami pembusukan dan menebarkan bau yang tidak sedap. Elemen bau
tersebut akan turut mengalir bersama limbah ketika proses pencucian, sehingga
menimbulkan bau yang kuat (Kawashima, 2007). Salah satu alternatif
pengolahannya adalah memanfaatkannya sebagai sumber energi yang terbarukan
5
yaitu dalam bentuk biogas sebagai energi alternatif (Irma,dkk, 2008). Proses yang
dilakukan menggunakan prinsip reaksi secara anaerobik.
Pada PTP Nusantara IX (Persero) Pabrik RSS Kerjoarum selain
menghasilkan produk berupa RSS juga menghasilkan limbah dalam setiap proses
produksinya. Limbah yang dihasilkan terdiri dari 2 macam, yaitu limbah padat
dan limbah cair. Limbah padat yang dihasilkan berupa busa lateks dan sisa slab
yang kemudian ditampung pada bak koagulan. Sedangkan limbah cairnya berupa
air sisa produksi. Dalam air tesebut masih mengandung sisa-sisa lateks yang
berasal dari proses produksi atau pembersihan alat dan area. Pengolahan limbah
cair tersebut dilakukan dengan menampungnya pada bak penampungan lmbah
untuk kemudian diendapkan, dsaring dan sisanya dialirkan ke lingkungan.
Pertanyaan yang muncul selanjutnya adalah seberapa efektif dan efisienkah jika
limbah tersebut diolah menjadi biogas sebagai sumber energi alternatif.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana proses pengolahan lateks manjadi Ribbed Smoked Sheet di PT.
Perkebunan Nusantara IX (Persero) Kerjoarum yang terjadi secara
keseluruhan ?
2. Bagaimana pengolahan limbah karet secara anaerobik menjadi biogas?
C. Tujuan Kuliah Magang Mahasiswa (KMM)
1. Tujuan Umum
a) Melengkapi persyaratan mata kuliah program studi S1 Jurusan Kimia
FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta.
b) Membekali mahasiwa dengan pengalaman, kedisiplinan dan komunikasi
sebagai bekal mahasiswa terjun ke dunia kerja.
c) Mahasiswa mampu memadukan teori yang didapatkan di perkuliahan
dengan kenyataan yang ada di lapangan.
6
2. Tujuan Khusus
a) Mahasiswa mengetahui dan memahami proses pengolahan lateks menjadi
Ribbed Smoked Sheet di PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero)
Kerjoarum.
b) Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami proses pengolahan limbah
karet secara anaerobik menjadi biogas.
D. Manfaat Kuliah Magang Mahasiswa (KMM)
1. Bagi Mahasiswa
a) Dapat mengetahui dan memahami proses produksi karet dan pengolahan
limbahnya.
b) Dapat memperoleh pengalaman kerja yang nantinya dapat dimanfaatkan
dan dikembangkan di dunia kerja.
2. Bagi Perusahaan
Mendapatkan masukan informasi ilmiah tentang berbagai hal yang dapat
diterapkan dan dikembangkan dalam kegiatan perusahaan, khususnya
mengenai pengolahan limbah karet.
7
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Umum Perusahaan
1. Sejarah Singkat Perusahaan
Pada tahun 1908 – 1942, pabrik RSS Kerjoarum dikelola oleh Government
Landbouw Bedrejfen (GLB). Pada tahun 1942, pengelolaannya di bawah
pengawasan Jepang. Setelah penjajahan Jepang berakhir pada tahun 1945, pabrik
RSS Kerjoarum dikelola oleh Pusat Perkebunan Republik Indonesia (PPRI) yang
didasari PP No. 9 tahun 1947. Pada tahun 1958, kebun dirasionalisasikan oleh
pemerintah Indonesia menjadi kebun milik negara yang dikelola oleh Pusat
Perkebunan Negara (PPN) karet sampai tahun 1963 yang didasari SK Menteri
Pertanian No. 229/UM/27 tanggal 10 Desember 1957. Pada tanggal 13 April
1968, berdasarkan PP No. 14 tahun 1968 Pabrik RSS Kerjoarum masuk dalam
naungan Perusahaan Negara Perkebunan (PNP) XVIII yang merupakan gabungan
antara PPN X, PPN IV, dan PPN Aneka Tanaman XI.
Berdasarkan PP No. 23 tahun 1972 maka, pada tanggal 1 Agustus 1973
PNP XVIII statusnya diubah menjadi PTP XVIII (Persero) dengan akte notaris
oleh GHL Loem B Baontobing Jakarta No. 98 tahun 1973. Sesuai Peraturan
Pemerintah Republik Indonesia No. 14 tahun 1996 tentang peleburan PTP XV –
XVI dan PTP XVIII menjadi PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero) sehingga,
yang semula PTP XVIII Pabrik RSS Kerjoaerum berubah menjadi PT.
Perkebunan Nusantara IX (Persero) Pabrik RSS Kerjoarum. PT. Perkebunan
Nusantara IX (Persero) Pabrik RSS Kerjoarum merupakan salah satu perusahaan
BUMN yang bergerak di bidang perkebunan karet.
2. Lokasi Perusahaan
PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero) Pabrik RSS Kerjoarum terletak di
desa Sumberejo, Kecamatan Kerjo, Kabupaten Karanganyar, Propinsi Jawa
Tengah dan area kerjanya terletak di kabupaten Sragen, Karanganyar, Sukoharjo,
Jawa Tengah.
8
3. Struktur Organisasi
Struktur organisasi PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero) Pabrik RSS
Kerjoarum berbentuk Line Organitation atau organisasi yang berbentuk garis.
Struktur organisasi tersebut disusun berdasarkan pengaturan formal dan fungsi
pokok dalam suatu perusahaan. Menurut jenis organisasi tersebut, fungsi dan
wewenang mengalir dari pimpinan kepada bawahan. Gambar atau bagan struktur
organisasi perusahaan dapat dilihat pada lampiran.
B. Tinjauan Pustaka
1. Karet
Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan
(dikenal sebagai latex) di getah beberapa jenis tumbuhan tetapi dapat juga
diproduksi secara sintetis. Sumber utama barang dagang dari latex yang
digunakan untuk menciptakan karet adalah pohon karet Para. Hevea brasiliensis
(Euphorbiaceae). Ini dikarenakan melukainya akan memberikan respons yang
menghasilkan lebih banyak latex lagi.
Karet alam pertama kali ditemukan oleh Columbus pada tahun 1493,
ketika melihat seorang anak penduduk asli Pulau Haiti sedang bermain bola
hitam yang terbuat dari getah. Setelah itu, tahun 1763 Mack dari Perancis
membuka jalan bagi pemakaian karet, dengan menemukan bahwa karet dapat
dilarutkan dalam eter dan lemak terpena. Tahun 1770, Frestry berasal dari Inggris
menemukan bahwa karet dapat digunakan sebagai penghapus yang diberi nama
rubber (berasal dari “rub”). Hingga pada tahun 1905, Karet yang tumbuh di
sekitar aliran Amazon tidak dibudidayakan dan dikontrol seperti perkebunan karet
saat ini. Karena pengambilannya dibatasi dan pengambilan getah karetnya dibatasi
pula, pedagang menjual dengan harga tinggi. Untuk menyelesaikan masalah itu,
produksi karet dialihkan ke perkebunan di Asia Tenggara. Dan akhirnya pada
abad ke-20, sejak ditemukannya mobil, permintaan akan karet mengalami
lonjakan, karet alam menjadi benda langka. Sebagai gantinya akhirnya
ditemukanlah karet sintesis (Kawashima, 2007).
9
2. Industri Karet di Indonesia
Sejumlah lokasi di Indonesia memiliki keadaan lahan yang cocok untuk
penanaman karet, sebagian besar berada di wilayah Sumatera dan Kalimantan.
Luas area perkebunan karet tahun 2005 tercatat mencapai lebih dari 3.2 juta ha
yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Diantaranya 85% merupakan
perkebunan karet milik rakyat, dan hanya 7% perkebunan besar negara serta 8%
perkebunan besar milik swasta. Produksi karet secara nasional pada tahun 2005
mencapai 2.2 juta ton. Jumlah ini masih akan bisa ditingkatkan lagi dengan
melakukan peremajaan dan memberdayakan lahan-lahan pertanian milik petani
serta lahan kosong/tidak produktif yang sesuai untuk perkebunan karet (Sumber:
www.bi.go.id).
Karet merupakan komoditi ekspor yang mampu memberikan kontribusi di
dalam upaya peningkatan devisa Indonesia. Ekspor Karet Indonesia beberapa
tahun terakhir terus menunjukkan adanya peningkatan dengan begitu pendapatan
devisa dari komoditi ini menunjukan hasil yang bagus. Dari data Pusdatin (Pusat
Data Indonesia) Departemen Perindustrian dari tahun 2001 – 2006, rata-rata
mengalami peningkatan jumlah ekspor dari tahun ketahun yang dapat dilihat pada
gambar 1.
Pada tahun 2005 perdagangan karet Indonesia mengalami surplus sebesar
US $ 2,9 juta dimana nilai ekspor lebih besar dibanding nilai impor. Data ini dapat
dilihat pada lampiran Potensi surplus ini masih bisa naik lagi mengingat
kebutuhan karet dunia yang terus meningkat, ditambah lagi apabila didukung
pengurangan volume impor karet dengan tercukupinya kebutuhan karet dalam
negeri (Pusdatin, 2007).
10
Gambar 1. Grafik Ekspor Karet Indonesia
3. Pengolahan Karet
a. Bahan Baku
Bahan baku dalam pengolahan karet adalah lateks yang belum mengalami
pra koagulasi. Lateks merupakan cairan yang berbentuk koloid berwarna putih
kekuning-kuningan yang dihasilkan oleh pohon karet. Adapun ciri-ciri lateks yang
digunakan untuk menghasilkan lembaran slab yang baik, yaitu :
1. Berbau segar atau langu wengur,
2. Mempunyai KKK (Kader Karet Kering) yang tinggi yaitu 20% - 25%
3. Tidak mengandung kotoran, yaitu kotoran dari benda lain yang tercampur
dalam lateks, msalnya tatal kayu, daun, tanah, dan lain-lain,
4. Tidak terdapat bintik-bintik gumpalan karet atau terjadi proses pra koagulasi,
5. Mempunyai pH antara 6,5 – 7,0
Pada lateks segar dan lateks yang dikeringkan mengandung zat-zat
tertentu. Untuk mengetahui perbandingan zat-zat tersebut dapat dilihat pada tabel
berikut.
11
Tabel 1. Kandungan zat-zat dalam lateks segar dan yang dikeringkan
No. Jenis Satuan Lateks Segar Lateks yang dikeringkan
1 Kandungan karet % 35,62 88,28
2 Resin (damar) % 1,65 4,10
3 Protein % 2,03 5,04
4 Abu % 0,70 0,84
5 Zat gula % 0,34 0,84
6 Air % 59,62 1,0
Sumber : Pengolahan Karet IPP Yogyakarta
Lateks adalah getah yang diperoleh dari pohon karet dengan proses
penyadapan. Penyadapan adalah usaha untuk mendapatkan lateks sebanyak-
banyaknya dengan tidak merusak bagian-bagian lain dari tanaman kecuali kulit
pohon serta tidak mengganggu kesehatan tanaman. Penyadapan merupakan mata
rantai pertama dalam proses pengolahan karet sehingga penyadapan dilakukan
sebaik-baiknya, pada tanaman muda (dimulai ketika tanaman mencapai umur 5-6
tahun). Dalam pelaksanaan penyadapan pada tanaman muda, sebelum
dilaksanakan sadapan rutin terlebih dahulu dilakukan bukaan sadapan dengan
memperhatikan criteria matang sadap, tinggi bukaan sadapan dan arah serta sudut
lereng irisan sadapan.
b. Bahan Baku Pembantu
Beberpa bahan pembantu yang digunakan untuk menghasilkan RSS (Ribbed
Smoked Sheet) yaitu :
1. Amoniak (NH3) dalam bentuk ciclo hexyl amin dan setelah diencerkan
menjadi ammonium (NH4OH). Bersifat senyawa anti koagulan dan juga
sebagai desinfektan. Biasanya digunakan untuk pengawetan lateks. Tiap
liter lateks membutuhkan 5-10 cc larutan amoniak 2-2,5 % (Djoehana
setyamidjaja, 1982).
12
Dalam pengolahan ada tiga macam dosis penambahan amonium
(NH4OH) yaitu :
a) 1 cc amoniak dalam setiap 1 liter lateks. Dosis ini digunakan pada
kondisi kadar air yang rendah, biasanya dipakai pada musim kemarau.
b) 1,5 cc amoniak dalam setiap 1 liter lateks. Dosis ini digunakan pada
kondisi kadar air yang sedang, biasanya pada awal-awal musim
penghujan.
c) 2 cc amoniak dalam setiap 1 liter lateks. Dosis ini digunakan pada
kondisi kadar air yang tinggi, biasanya pada musim penghujan dengan
freekuensi hujan yang tinggi.
2. Asam Formiat (HCOOH)
Asam ini berfungsi untuk membuat koagulan lateks. Biasanya yang
tersedia adalah 90% kemudian diencerkan menjadi 2%.
Dalam pengolahan lateks di PT. Perkebunan Nusantara IX
(Persero) Pabrik RSS Kerjoarum, ukuran asam formiat yang diberikan
adalah 1cc amoniak dinetralkan dengan 0,541cc asam formiat. Dengan
penambahan asam formiat ini diharapkan pH yang tercapai adalah 4,7
dimana pH tersebut adalah titik penggumpal terbaik (sudah mencapai titik
beku pada lateks).
Jumlah asam bisa diperbesar jika lateks telah mengalami
penambahn anti koagulan yang bersifat basa, seperti amoniak, soda atau
natrium sulfit (Gountara, 1976).
Berdasarkan keterangan di atas, dapat disimpulkan bahwa asam
formiat dalam pengolahan lateks di PT. Perkebunan Nusantara IX
(Persero) Pabrik RSS Kerjoarum memiliki fungsi ganda yaitu sebagai
penetral basa koagulan dan mempercepat koagulasi.
13
3. Air Pengolahan
Dalam pengolahan air digunakan untuk :
a) Mengencerkan lateks.
b) Mencegah koagulum lengket dengan alat.
c) Membersihkan alat yang digunakan.
Sarana penyediaan air harus dapat menyediakan air cukup bersih
sesuai dengan kebutuhan produksi dan perusahaan. (Kamarijani, 1983)
Air yang digunakan dalam pengolahan sheet harus bersih, tidak
berwarna, tidak berbau, tidak sadah, pH antara 5,8-8, kadar karbonatnya
tidak melebihi 300 mg dan tidak mengandung besi, tembaga dan mangan.
(Lho, 1980)
4. Kayu Bakar
Kayu bakar digunakan untuk mengasapi dan membentuk warna
coklat (kuning keemasan). Kayu tersebut adalah kayu karet yang
dihasilkan dari peremajaan karet yang sudah tidak produktif. Komposisi
zat dalam kayu bakar ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel. 2 Komposisi Kayu Bakar
Komponen Kadar (mg/m3 asap)
Formaldehyde 30-50
Macam-macam aldehyde 180-230
Keton 190-200
Asam Formiat 115-160
Asam Asetat 600
Tar 1295
Phenol 25-40
(Widyatmoko, 1979)
14
c. Proses Pengolahan Karet (sheet)
Sheet adalah salah satu produk karet alam yang telah sejak lama
dikenal di pasaran. Pada masa sebelum perang dunia kedua, dalam
perdagangan sheet dikenal “Java Standard Sheet”, yaitu berupa lembaran-
lembaran sheet yang telah diasap, bersih dan liat, bebas dari buluk (jamur),
tidak saling melekat, warna jernih, tidak bergelembung udara dan bebas dari
akibat pengolahan yang kurang sempurna. Standard tesebut sampai sekarang
masih dipertahankan sehingga perdagangan sheet masih mampu bertahan
sampai saat ini.
Adapun cara pengolahan sheet secara garis besar terdiri dari proses
berikut :
1) Penerimaan lateks
2) Pengenceran
3) Pembekuan
4) Penggilingan
5) Pengasapan dan pengeringan
6) Sortasi
7) Pengepakan
(Setyamidjaja, 1982)
d. Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau
fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia
dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau
setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik.
Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas
dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan
listrik.
Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik sangat populer
digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat
dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi
15
volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih
bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan
emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang
peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas
rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan
dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang
diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi
ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon diatmosfer bila
dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.
Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang
dihasilkan baik dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan
dari sistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan limbah
(Wikipedia, 2002).
Nilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang
setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas sangat
cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan
pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain
yang berasal dari fosil.
Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik
yang terjadi. Gas landfill memiliki konsentrasi metana sekitar 50%,
sedangkan sistem pengolahan limbah maju dapat menghasilkan biogas
dengan 55-75% CH4. Rentang komposisi biogas secara umum dapat dilihat
pada tabel 3.
Biogas adalah bahan bakar yang bersih yang tidak menghasilkan asap
seperti halnya kayu, arang, sehingga alat-alat dapur dapat digunakan dengan
tetap bersih, bahkan terdapat keuntungan besar dari proses pembuatan biogas,
karena limbah buangannya dapat digunakan sebagai pupuk untuk
menyuburkan tanaman. Ketika kotoran ternak atau limbah tanaman
mengalami pembusukan, akan mengeluarkan antara lain gas methane (CH4)
dan gas inilah yang dapat dikumpulkan dan dinamakan biogas. Kita dapat
memilih kontainer atau tangki digester dimana kotoran ternak dan limbah
16
tanaman dapat disimpan bercampur air, dibiarkan membusuk dan
menghasilkan biogas dan selanjutnya dialirkan ke tempat lain dengan bantuan
tekanan udara (Kamaruddin, 2008).
Tabel 3. Rentang komposisi biogas secara umum
Komponen %
Metana (CH4) 55-75
Karbon dioksida (CO2) 25-45
Nitrogen (N2) 0-0.3
Hidrogen (H2) 1-5
Hidrogen sulfida (H2S) 0-3
Oksigen (O2) 0.1-0.5
Sumber :Wikipedia Indonesia
Menurut Simamora S, et al (2006) menyatakan bahwa banyak faktor
yang mempengaruhi keberhasilan produksi biogas. Faktor pendukung untuk
mempercepat fermentasi adalah kondisi optimal bagi pertumbuhan bakteri
perombak. Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap produksi biogas,
antara lain sebagai berikut :
1. Kondisi anaerob atau kedap udara
Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh
mikroorganisme anaerob. Instalasi pengolahan biogas harus kedap udara.
2. Bahan baku isian
Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah
pertanian, sisa dapaur, dan sampah organik yang terhindar dari bahan
anorganik. Bahan isian harus mengandung 7 – 9 % bahan kering dengan
pengenceran 1 : 1 (bahan baku : air).
3. Imbangan C/N
Imbangan C/N yang terkandung dalam bahan organik sangat menentukan
kehidupan dan aktivitas mikroorganisme dengan imbangan C/N optimum
25 – 30 untuk mikroorganisme perombak.
17
4. Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman sangat berpengaruh terhapap kehidupan
mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan
mikroorganisme yaiti 6,8 – 7,8.
5. Temperatur
Produksi biogas akan menurun secara cepat karena perubahan temperatus
terjadi secara mendadak di dalam instalasi pengolahan biogas. Untuk
menstabilkan temperatur, kita dapat membuat istalasi di bawah tanah.
18
BAB III
METODOLOGI
Dalam Kuliah Magang mahasiswa kali ini, penulis diberi kesempatan
untuk mengobservasi semua proses produksi mulai dari pengambilan getah karet
hingga pengolahan limbah yang semuanya diamati secara bergilir. Dari hasil
pengamatan tersebut, penulis memilih tema pengolahan limbah pabrik karet
secara anaerobik. Selama KMM, penulis menggunakan beberapa metode untuk
memperoleh informasi-informasi yang dibutuhkan dalam KMM.
A. Observasi dan Wawancara
Pada metode ini penulis mengamati langsung proses pengolahan yang
dilakukan dari pengumpulan lateks di kebun hingga menjadi Ribbed Smoked
Sheet (RSS), mulai dari proses yang terjadi saat pengumpulan lateks di kebun
serta penambahan amonium (NH4OH) yang dilakukan di tempat penampungan
hasil. Selain itu penulis juga mengamati langsung proses yang terjadi di dalam
pabrik mulai dari pembekuan, penggilingan, pengasapan, sortasi, pengepakan,
serta pengolahan limbah. Dari metode ini penulis dapat mengetahui bagaimana
alur pembuatan produk karet serta alat-alat yang digunakan di PT. Perkebunan
Nusantara IX (Persero) tersebut. Selain observasi penulis juga melakukan metode
wawancara dimana penulis bertanya secara langsung kepada pihak-pihak yang
bersangkutan terkait proses tersebut, baik kepada para pegawai ataupun kepada
para mandor-mandor lapangan yang bertanggung jawab di dalamnya. Dari metode
ini penulis banyak mendapatkan informasi-informasi teknis dan non teknis serta
masalah-masalah yang sering dihadapi dalam proses tersebut.
B. Eksperimen
Selain metode observasi penulis juga menggunakan metode eksperimen
pada KMM ini. Eksperimen yang dilakukan spesifik pada uji coba pembuatan
biogas dari limbah cair yang diambil dari PT. Perkebunan Nusantara IX
(Persero) Kerjoarum. Limbah yang digunakan adalah limbah yang kandungan
19
karetnya paling sedikit. Adapun alat, bahan, serta prosedur kerjanya adalah
sebagai berikut:
1. Alat yang Digunakan
a. Botol gelas
b. Selang plastik
c. Pengaduk
d. Karet Gelang
e. Gelas ukur 10 ml
2. Bahan Yang Digunakan
a. Limbah Karet ± 1 liter
b. Daun kering ± 33 liter
c. Kotoran sapi 10 gram
3. Gambar rangkaian alat
4. Cara Kerja
a. Mencampurkan 1,2 L limbah lateks dengan 10 gram pupuk kandang
dan 33 gram daun kering dalam botol gelas.
b. Biogas yang dihasilkan dialirkan ke dalam gelas ukur dan dipasang
dengan posisi terbalik (seperti pada gambar rangkaian alat)
20
c. Mengamati skala pada gelas ukur yang menujukkan volume biogas
yang terbentuk.
d. Catat perubahan yang terjadi pada bahan biogas dan volume biogas
yang terbentuk setelah 4 minggu.
C. Penelusuran Pustaka
Pada metode ini penulis mencari literatur dari buku dan internet. Melalui
metode ini penulis dapat mengetahui informasi-informasi mengenai proses
produksi karet dan pengolahan limbah lateks sehingga dapat digunakan sebagai
acuan dalam menganalisa ataupun membahas perihal proses produksi maupun
cara pengolahan limbah di PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero) Kerjoarum.
21
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Proses Produksi
Proses pengolahan Ribbed Smoked Sheet (RSS) di PT. Perkebunan
Nusantara IX (Persero) Kerjoarum pada prinsipnya adalah mengubah bentuk
lateks cair menjadi lembaran Ribbed Smoked Sheet (RSS) yang terukur, baik
dinilai secara visual maupun hasil analisis laboratorium. Proses pengolahaan
tersebut meliputi beberapa proses yaitu:
1. Unit Pengolahan
Agar tidak terjadi prakoagulasi pada lateks, maka lateks tersebut
harus segera diproses. Proses pengolahan lateks meliputi beberapa
tahap, yaitu :
a. Lateks dalam isotank dialirkan melalui talang getah menuju bak
penampung yang sebelumnya telah dilakukan proses penyaringan
menggunakan saringan ukuran 40 mesh.
b. Setelah semua lateks masuk ke dalam bak penampung, kemudian
dilakukan penentuan KKK (Kadar Karet Kering) yaitu dengan
rumus :
KKK = berat basah (gram) x Faktor pengering (%)
Contoh :
Ditimbang berat basah 100cc sampel lateks yang telah
digumpalkan dengan asam formiat diperoleh berat 33 gram dengan
faktor pengering 70%, maka akan diperoleh nilai KKK adalah
KKK = 33 gram x 70% ≈≈≈≈ 23 gram
Penentuan Faktor Pengering (Hydrogen Factor) dipengaruhi oleh
beberapa hal, yaitu :
1. Keadaan Lateks, dan
2. Musim, yaitu musim penghujan dan kemarau.
22
Hidrogen faktor dapat dhitung dengan rumus :
%100ker
xberatbasah
ingberat
Contoh :
Dari rata-rata data yang diperoleh terlihat berat basah = 33 gram
berat kering = 20 gram, maka besarnya Hydrogen Factor adalah :
%6,60%10033
20=x
c. Setelah dilakukan pengukuran pada bak penampung untuk
mengetahui jumlah lateks yang diterima dan penentuan KKK,
maka dilakukan penentuan perbandingan lateks dan air di bak
koagulan dengan faktor pengencer (%). Penentuan perbandingan
lateks dan air menggunakan faktor pengencer, yaitu :
Tinggi air = hxtinggiolaKKKmurni
encerfaktorpengKKKKKKmurni )(−
Contoh :
Diambil data terakhir dan ingin dibuat rendemen 13% (disesuaikan
dengan produk sebelumnya), jika digunakan bak setinggi 24” maka
banyaknya air yang harus ditambahkan adalah :
Tinggi air = 112423
1323≈
−x
d. Menambahkan asam semut atau asam formiat (HCOOH), dengan
rumus pengenceran sebagai berikut :
A X B = (A + x) X 2%
Keterangan :
A : volume asam murni
B : konsentrasi asam murni (90%)
(A+x) : volume asam dan air
2% : konsentrasi asam yang dikehendaki
23
Asam semut yang sudah diencerkan menjadi 2% ke dalam bak
koagulan sebanyak 5-8 cc/kg karet kering yang disesuaikan
dengan pemakaian amoniak yang ada dalam surat pengantar lateks.
e. Membekukan lateks selama 2-3 jam atau sesuai dengan kondisi
bekuan dan 1 jam sebelum digiling masing-masing bak koagulan
terendam air. Tujuan penambahan tersebut, yaitu untuk :
a. Menghindari terjadinya oksidasi bekuan
b. Membersihkan air serum, dan
c. Menghindari slab agar tidak lengket.
2. Unit Penggilingan
Proses penggilingan dilakukan setelah kurang lebih 2 jam dari proses
pengolahan, yaitu lateks dalam keadaan beku. Tujuan penggilingan
tersebut adalah :
1. Meratakan koagulum sehingga diperoleh sheet dengan standart
ketebalan 2,5-3 mm.
2. Membuat sheet berpola dan memperluas permukaan sheet.
3. Mengeluarkan kendungan air dari sheet
3. Unit Pengasapan
Tujuan proses pengasapan adalah memeberi warna coklat terang pada
lembaran karet. Dengan adanya proses pengasapan, maka lembaran
karet akan terdisinfeksi karena asap memiliki komponen formaldehyde,
phenol, zat warna, dan asam-asam organik (Djoehana, 1983)
4. Unit Peyortiran
Tujuan dari penyortiran adalah untuk meingkatkan mutu sheet yang
dihasilkan berdasarkan Standart Internasional yang tercantum dalam
The Green Book, yang meliputi :
1. Ribbed Smoked Sheet I (RSS I)
24
2. Ribbed Smoked Sheet III (RSS III)
3. Ribbed Smoked Sheet IV (RSS IV)
4. Cutting A
B. Pembuatan Biogas
Penanganan limbah lateks di hampir seluruh pabrik karet di
Indonesia dilakukan dengan menggunakan sistem kolam aerob-anaerob yang
mana cara tersebut membutuhkan lahan yang luas dan pemeliharaan dan
pengontrolan secara intensif. PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero)
Kerjoarum melakukan proses pengolahan limbah melalui sistem IPAL yang
dapat dilihat pada lampiran 3. Metode penangan tersebut umumnya
memerlukan biaya operasional yang cukup tinggi, serta belum dapat
menghilangkan bau yang ditimbulkan secara signifikan.
Teknologi pengolahan berbasis produksi bersih (reuse, reduction,
recovery dan recycling) perlu dikembangkan untuk mengatasi masalah
limbah lateks pekat dan mendapatkan nilai tambah ekonomis. Salah satu
alternatif pengolahan limbah adalah memanfaatkannya sebagai sumber
energi yang ekonomis, yaitu dalam bentuk biogas. Teknologi biogas
dilakukan dengan memanfaatkan kandungan bahan organik dari limbah
lateks untuk pertumbuhan mikroorganisme yang potensial menghasilkan
biogas. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen
1. Analisa Penerapan Metode Biogas
Parameter limbah yang sesuai untuk pembuatan biogas biasanya
dilihat dari kandungan COD (Chemical Oxigen Demand), BOD (Biology
Oxigen Demand), dan kandungan unsur Nitrogennya. Kadar COD dan
BOD yang tinggi berpotensi sebagai medium pertumbuhan mikroba, salah
satunya adalah bakteri metanogenik penghasil gas metan. Dengan
berkembangbiaknya mikroorgnisme atau bakteri pada permukaan media,
maka proses penguraian senyawa polutan yang ada di dalam air limbah
menjadi lebih efektif.
25
Limbah lateks PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero) Kerjoarum
telah dilakukan pengukuran pada beberapa parameter, yaitu sebagai berikut:
Tabel 4. Hasil analisa limbah lateks PT. Perkebunan Nusantara IX
(Persero) Kerjoarum
Parameter Satuan Hasil Analisa Metode
Temperatur oC 27,6 SNI 06-
6989.23-2005
TDS (Total Disolved Solid) mg/L 1241 SNI 06-
6989.27-2005
TSS (Total Suspended
Solid)
mg/L 165 SNI 06-
6989.3-2004
pH - 6,02 SNI 06-
6989.11-2004
NH3-N mg/L 4,953 SNI 06-
6989.30-2005
COD mg/L 6123 SNI 06-
6989.2-2004
BOD mg/L 2370 2.14/K-
4.1/2008
Analisis BOD bertujuan untuk mengetahui banyaknya oksigen yang
dibutuhkan oleh bakteri untuk mengoksidasi zat-zat organik. Sedangkan
analisa COD bertujuan utnuk mengetahui banyaknya oksigen yang
dibutuhkan untuk mengoksidasikan kandungan organik seperti amonia dan
nitrit.
Dari hasil analisa smpel limbah lateks di atas diketahui bahwa
limbah lateks cair di PT Perkebunan Nusantara IX (Persero) Kerjoarum
memiliki nilai COD dan BOD yang cukup tinggi dibandingkan standar yang
ada. hal tersebut menunjukkan bahwa kandungan oksigen dalam limbah
tersebut sedikit sehingga cukup baik sebagai tempat berkembangnya
organisme anaerobik, salah satunya yaitu bakteri metagenik yang akan
26
menghasilkan gas metan dalam reaksi anaerobik yang terjadi. Menilik dari
hasil tersebut, maka penggunaan limbah cair dari PT Perkebunan Nusantara
IX (Persero) Kerjoarum sebagai bahan baku pembuatan biogas cukup efektif
dan efisien untuk dilakukan. Proses pembuatan biogas terjadi melalui reaksi
anaerobik yang dapat terjadi.
Reaksi yang terjadi secara umum pada proses pembentukan gas
metan adalah sebagai berikut :
(C6H10O5)n + nH2O 3n CO2 + 3n CH4
2. Proses Pembuatan Biogas
Uji coba proses pengolahan limbah lateks menjadi biogas pada
kondisi anaerobik dilakukan dengan tanpa proses aerasi maupun sirkulasi.
Dengan demikian proses yang terjasi berlangsung secara anerob (tanpa
oksigen). Biogas (gas bio) merupakan gas yang ditimbulkan jika bahan –
bahan organik, seperti kotoran hewan, kotoran manusia, atau sampah,
direndam di dalam air dan disimpan di dalam tempat tertutup atau anaerob.
Dalam percobaan ini digunakan limbah lateks dan bahan organik yang
berupa kotoran hewan serta daun kering dengan perbadingan komposisi
menilik pada penelitian yang telah ada.
Berdasarkan pengamatan fisik setelah 2 minggu operasi, proses
penguraian belum mulai berjalan. Hal ini terlihat dari belum adanya
perubahan signifikan pada bahan yang digunakan, baik bau atau
kenampakan fisiknya. Memasuki pekan ketiga pengamatan, sudah mulai
muncul gelembung-gelembung pada campuran bahan. Hal ini
mengindikasikan mulai terbentuknya gas metan. Warna bahan juga semakin
keruh. Gas yang muncul kemudian akan mengalir pada gelas ukur dan dapat
diketahui volumenya.
Dari pengamatan yang dilakukan selama sekitar 1 bulan, gas yang
terukur baru sekitar 600ml/L limbah. Namun, hasil tersebut belum cukup
valid dikarenakan adanya beberapa prosedur percobaan yang tidak sesuai,
misalnya temapat yang digunakan untuk bahan pembuatan biogas,
27
volumenya tidak sebanding dengan volume bahan (volume bahan = ½
volume tempat) sehingga masih cukup banyak gas yang belum mengalir ke
gelas ukur melainkan masih berada dalam ruang bahan yang masih kosong.
Namun, dari percobaan tersebut dapat diketahui bahwa limbah lateks
dapat dipergunakan sebagai bahan pembuatan biogas. Dari referensi
diketahui bahwa proses pembentukan biogas dapat terjadi lebih cepat dan
optimal bila ditambahkan ion Fe3+ hanya sekitar 0,5 mg/L
(Irma,dkk,2008). Ion tersebut berfungsi sebagai katalis yang akan
mempercepat reaksi terbentuknya biogas. Hal ini disebabkan pada proses
anaerob biasanya sel akan kekurangan ion besi dan vitamin B (Warburg,
1956).
3. Reaksi Pembentukan Gas Metan
Proses pembuatan gas metana secara anaerob melibatkan interaksi
kompleks dari sejumlah bakteri yang berbeda, protozoa maupun jamur.
Beberapa bakteri yang terlibat adalah Bacteroides, Clostridium butyrinum,
Escericia coli dan beberapa bakteri usus lainnya, Methanobacterium, dan
Methanobacillus. Dua bakteri terakhir merupakan bakteri utama penghasil
metan dan hidup secara anaerob. Proses pembuatan metana ini terbagi ke
dalam 3 tahap, yaitu:
a. Hidrolisis secara enzimatik bahan-bahan organik tak larut menjadi
bahan-bahan organik dapat larut. Enzim utama yang terlibat adalah
selulase yang menguraikan selulosa.
b. Perubahan bahan-bahan organik dapat larut menjadi asam organik.
Pembentukan asam organik ini terjadi dengan bantuan bakteri non
methanogenik, protozoa dan jamur.
4 C5H10O5 + 24 H2O 12 CH3COOH + 4 HCOOH + 8 H2O
c. Perubahan asam organik menjadi gas metan dan karbondioksida.
Proses perubahan ini dapat terjadi karena adanya bantuan bakteri
metanigenik (Methanobacterium dan Methanobacillus).
12 CH3COOH 12 CO2 + 12 CH4
28
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan pengamatan dan data yang diperoleh penulis selama
melakukan Kuliah Magang Mahasiswa di PT. Perkebunan Nusantara IX (Persero)
Karanganyar, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Proses pengolahan Lateks menjadi Ribbed Smoked Sheet (RSS) terdiri dari
beberapa tahap yaitu penambahan amonium (NH4OH) di TPH; pengenceran;
pembekuan; penggilingan; pengasapan dan pengeringan; sortasi; dan
pengepakan.
2. Pembuatan biogas ini dilakukan dengan memanfaatkan kandungan bahan
organik dari limbah lateks untuk pertumbuhan mikroorganisme yang
potensial menghasilkan biogas, yang sebagian besar berupa gas metana.
B. Saran
Bagi pihak akademik :
a. Peran aktif dari pihak Jurusan Kimia dalam rangka membantu mahasiswa
untuk melaksanakan PKL perlu ditingkatkan.
b. Perlunya menjalin kerja sama dengan perusahaan-perusahaan ataupun lembaga
penelitian sehingga mempermudah mahasiswa untuk mendapatkan tempat
PKL.
Bagi pihak instansi :
a. Perlu dicobakan pengolahan limbah secara anaerobik menjadi biogas PT.
Perkebunan Nusantara IX (Persero) Kerjoarum, Karanganyar.
b. Perlunya dibuat suatu reaktor biogas untuk lebih memaksimalkan proses
dan hasil yang ingin dicapai.
29
DAFTAR PUSTAKA
Gountra, Djatmiko B, Djiptadi. 1976. Dasar Pengolahan Karet. Departemen
Fetemata : Bogor
Hendratno. 2002. Pengertian Aerob dan Anaerobik. Universitas Air Langga :
Surabaya. Dikutip dari Wikipedia Indonesia, Ensiklopedia Babas
Berbahasa Indonesia.
URL : http://hendratno-fikuny.blogspot.com/2008/11/pengertian-aerob-
dan-anaerob-beserta.htmlTim Penyusun Pusat Data dan Informasi. 2007.
Gambaran Sekilas Industri Karet. Sekertariat Jendral Departemen
Perindustrian : Jakarta Selatan.
Kamarijani, 1983. Perencanaan Unit Pengolahan.. Fakultas Teknologi Pertanian
UGM : Yogyakarta
Kamaruddin. Pembuatan dan Penggunaan Unit Produksi Biogas Sederhana Skala
Pedesaan. BPTP : Makasar. URL : http://disnaksulsel.info
Kawashima, Toshiyuki. 2007. Karet Alam dan Bau di Pabrk Karet.
Kresnawati, dkk. 2008. Optimasi Produksi Biogas dari Limbah Lateks Cair Pekat
dengan Penambahan Logam. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan
Indonesia : Bogor.
Raliby, dkk. Pengolahan Limbah Cair Tahu Menjadi Biogas sebagai Bahan
Bakar Alternatif pada Industri Pengolahan Tahu.
Setyamidjaja, Djoehana. 1982. Karet Budidaya dan Pengolahan. CV. Yusa Guna:
Jakarta
Zuhra, Fatimah. 2006. Karet. Universitas Sumatera Utara : Medan.
30
31
32
B