PengolahanLimbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Kolam Anaerob Sekunder 1 Menjadi Pupuk Organik Melalui Pemberian Zeolit. Seminar Nasional Sains & Teknologi V, 616-628. Pandapotan, C.D. and Marbun, P. (2017). Pemanfaatan Limbah Lumpur Padat (Sludge) Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit Sebagai Alternatif Penyediaan Unsur Hara Di Tanah Ultisol Utilization LimbahCair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) merupakan hasil produksi dari Pabrik Kelapa Sawit (PKS) dalam bentuk cair selain CPO dan PKO yang sering disebut dengan produk sampingan (by-product). LCPKS terlebih dahulu ditampung dalam kolam limbah yang telah disiapkan, dan akan dipergunakan untuk pemanfaatan tumbuhan di land application. Padakolam ini limbah cair buangan pabrik kelapa sawit yang mengandung senyawa organik kompleks seperti lemak, karbohidrat dan protein akan dirombak oleh bakteri an aerobik menjadi asam organik dan selanjutnya menjadi gas metana, karbohidrat dan air. g. Secondary An Aerobik Pond (Kolam Penyempurnaan Anaerobik) Berdirinyapabrik sawit, tentunya ada kolam tempat olah limbah cair POME. Seperti yang sudah diketahui, limbah POME memiliki kandungan sejumlah bahan organic. Gas metana adalah dari hasil pemrosesan sampah pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit maka dari itu hasilkan biogas kotoran kelapa sawit. Biogas ini dikenali dengan gas yang tak Pabrikkelapa sawit ( PKS ) adalah tempat pengolahan tandan buah sawit menjadi minyak sawit (CPO) dan kernel (inti) sawit. Sebaiknya letak pabrik ditempat datar untuk kolam-kolam pengendalian air limbah pabrik dan dekat dengan sungai yang deras. d.Letaknya diareal potensi TBS. Penentuan pabrik di areal potensi TBS dapat mengurangi biaya QlHxrH. Abstract So that the palm oil mill wastewater LCPKS into organic fertilizer, the required processing which aims to increase the nutrient content and degrade organic matter dissolved and suspended materials. Alternative processing to do, among others, is to use the chemical processing of mineral zeolite. The study aims to determine the chemical processing techniques LCPKS using zeolite minerals and determine the proper dose of zeolite minerals in order to increase the levels of N, P and K palm oil mill effluent pond acidification and appropriate quality standards of waste. The research was conducted at PT. Sumbertama Nusa Pertiwi Kumpeh District of Hulu Muaro and in the Laboratory, lasted for 3 months. Conducting research using using zeolite minerals clinoptilolite powder 60 mesh types of Gunung Kidul, Yogyakarta. Research using completely randomized design CRD, with 4 levels of treatment is done by adding the mineral zeolite 0, 5, 10 and 15%, then LCPKS analysis in the laboratory. The results showed that the zeolite 10% on LCPKS Swimming acidification give the levels of N, P, K, which is higher as well as BOD and pH appropriate quality standards of waste. Giving zeolite 15% on LCPKS Swimming Acidification provides the efficiency of adsorption of N, P, and K were higher. Research on the analysis of the reduction of the potential of methane gas CH4 in the processing of palm oil mill effluent with the method of processing through Biodigester and Conventional ponds. Palm oil mill waste management system PT. The Indo Palm Fertile Core which reduces CH4 by splitting the effluent out of the inlet is divided into 2 lines, each pathway of the system aims to reduce methane gas CH4 that comes from the degradation of organic matter present in the liquid waste. Sample analysis was taken from 6 palm oil mill waste processing ponds owned by PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan. In this study the authors calculated repetition of sampling conducted using the Slovin technique. The measured parameters of wastewater are Biochemical Oxygen Demand BOD, Chemical Oxygen Demand COD, pH and temperature in each pond that affects the formation of methane gas and carbon dioxide. Analysis of methane gas is determined in 1 way namely theoretically using equations and using the Biogas 5,000 Gas Analyzer tool. Calculation of methane gas potential CH4 is carried out to find out how much the potential of methane gas CH4 in each WWTP pond. From the calculation of the potential emissions of methane gas CH4 it will be known how much reduction in methane gas CH4 in the treatment of liquid waste in PKS PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan Regency. Results of COD anasis and methane gas potential in biodigesters The average value of COD loading on Biodigester per day in September at the time of sampling was 24,884 kg / day. Potential emissions of methane captured in the Biodigester is 7, Nm3 / Day. The percentage of potential methane emissions in the Biodigester per day is Whereas the highest methane gas pool was found in pond 3, which is Nm3 / day, which was calculated theoretically with a percentage of methane gas emissions of However, if measured using a tool, the percentage of potential methane gas in a 3 COD pool of 58,112 mg / L is 0% at a temperature of 35 ° C and a pH of The highest methane gas emissions occur in pond 3 during the daytime with a value of Nm3 / Day on the first day, Nm3 / Day on the second day, Nm3 / Day on the third day and Nm3 / Day on the fourth day, the potential emissions of the biodigester have been calculated by the company. The potential of methane emissions captured in Biodigester is 7, Nm3 / Day with the percentage of potential methane emissions in Biodigester an average of per day. The highest value of methane gas emissions during the 4 days of the study was Nm3 / day on the second day taken at noon with a pool temperature of 35 ͦ C. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 89 ANALISIS REDUKSI POTENSI GAS METANA CH4 PADA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN METODE PENGOLAHAN MELALUI BIODIGESTER DAN KOLAM KONVENSIONAL Firman Indra Arya1, Thamrin2, Amelia Linggawati3 1 Magister Ilmu Lingkungan,Program Pascasarjana, Universitas Riau 2Email arya21 Diterima 21 Maret 2021Disetujui 22 Maret 2021Diterbitkan 31 Maret 2021 Analysis of Methane Gas Ch4 Reduction in Palm Oil Mill Liquid Waste Management Using Biodigester and Conventional Pond Methods Abstract Research on the analysis of the reduction of the potential of methane gas CH4 in the processing of palm oil mill effluent with the method of processing through Biodigester and Conventional ponds. Palm oil mill waste management system PT. The Indo Palm Fertile Core which reduces CH4 by splitting the effluent out of the inlet is divided into 2 lines, each pathway of the system aims to reduce methane gas CH4 that comes from the degradation of organic matter present in the liquid waste. Sample analysis was taken from 6 palm oil mill waste processing ponds owned by PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan. In this study the authors calculated repetition of sampling conducted using the Slovin technique. The measured parameters of wastewater are Biochemical Oxygen Demand BOD, Chemical Oxygen Demand COD, pH and temperature in each pond that affects the formation of methane gas and carbon dioxide. Analysis of methane gas is determined in 1 way namely theoretically using equations and using the Biogas 5,000 Gas Analyzer tool. Calculation of methane gas potential CH4 is carried out to find out how much the potential of methane gas CH4 in each WWTP pond. From the calculation of the potential emissions of methane gas CH4 it will be known how much reduction in methane gas CH4 in the treatment of liquid waste in PKS PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan Regency. Results of COD anasis and methane gas potential in biodigesters The average value of COD loading on Biodigester per day in September at the time of sampling was 24,884 kg / day. Potential emissions of methane captured in the Biodigester is 7, Nm3 / Day. The percentage of potential methane emissions in the Biodigester per day is Whereas the highest methane gas pool was found in pond 3, which is Nm3 / day, which was calculated theoretically with a percentage of methane gas emissions of However, if measured using a tool, the percentage of potential methane gas in a 3 COD pool of 58,112 mg / L is 0% at a temperature of 35 ° C and a pH of The highest methane gas emissions occur in pond 3 during the daytime with a value of Nm3 / Day on the first day, Nm3 / Day on the second day, Nm3 / Day on the third day and Nm3 / Day on the fourth day, the potential emissions of the biodigester have been calculated by the company. The potential of methane emissions captured in Biodigester is 7, Nm3 / Day with the percentage of potential methane emissions in Biodigester an average of per day. The highest value of methane gas emissions during the 4 days of the study was Nm3 / day on the second day taken at noon with a pool temperature of 35 ͦ C. Jurnal Ilmu Lingkungan, Maret 2021 , Volume 15, Nomor 1 p-ISSN 1978-5283 DOI e-ISSN 2721-4583 © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 90 Keywords Reduction CH4, Liquid Waste Management, Biodigester and Conventional Ponds PENDAHULUAN Provinsi Riau merupakan salah satu sentra produksi kelapa sawit terbesar di Indonesia. Dari 3,46 juta ha lahan sawit di Riau, 58,6% diklasifikasikan di bawah budidaya perkebunan sawit rakyat, dan sebanyak 3,6% dan 37,8% masing-masing dibudidayakan oleh perusahaan milik negara dan swasta. Menurut Direktorat Jenderal Perkebunan 2017 produksi Crude Palm Oil di Provinsi Riau mencapai Ton pada Tahun 2017. Dampak perkembangan pesat produksi minyak sawit mentah adalah limbah cair kelapa sawit, yang sering disebut sebagai POME. Palm Oil Mill Effluent POME adalah limbah cair yang berminyak dan tidak beracun namun memiliki kandungan organik yang sangat tinggi. Meski tak beracun, limbah cair tersebut dapat menyebabkan bencana lingkungan bila dibuang ke kolam terbuka, dan akan melepaskan sejumlah besar gas metana dan gas berbahaya lainnya yang menyebabkan emisi gas rumah kaca. Oleh karenanya jika emisi ini ditangkap dengan menggunakan teknologi fermentasi anaerobik, biogas yang ada bisa menggantikan fungsi Liquid Petroleum Gas LPG. Menurut Cahyanto 2015 Satu ton Tandan Buah Sawit TBS bisa menghasilkan emisi sebanyak 23,25 kg CH4 yang jika dikonversikan sepenuhnya ke dalam LPG, maka akan ada sekitar 58 rumah yang bisa menggunakan biogas setiap bulan dengan rata-rata konsumsi 17,25 kg. PT. Inti Indosawit Subur dibawah PT. Asian Agri merupakan satu dari banyak perusahaan yang telah mengimplementasikan inovasi pemanfaatan limbah kelapa sawit menjadi biogas. Perusahaan ini ikut berperan serta dalam rangka pengelolaan lingkungan yang berguna untuk mereduksi mengurangi emisi gas metana. Industri Kelapa Sawit yang berlokasi di Kabupaten Pelalawan Provinsi Riau ini menerapkan sistem land aplikasi, dimana air limbah cair sisa produksi digunakan sebagai penyuplai unsur hara fertilizer Noor, 2014. Pemanfaatan limbah cair Pabrik Kelapa Sawit diatur dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 28 Tahun 2003 tentang Pedoman Teknis Pengkajuan Pemanfaatan Air Limbah dari Industri Minyak Sawit pada Tanah di Perkebunan Kelapa Sawit yang berisi tata cara dan persyaratan pedoman pengkajian pemanfaatan limbah cair Pabrik Kelapa Sawit Kementrian Lingkungan Hidup, 2007. Sistem pengolahan limbah pabrik kelapa sawit PT. Inti Indo Sawit Subur yang mereduksi CH4dengan memecah limbah yang keluar dari inlet dibagi menjadi 2 jalur, setiap jalur dari sistem tersebut bertujuan untuk mereduksi gas metan CH4 yang berasal dari degradasi bahan organik yang ada pada limbah cair. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini bertujuan menentukan potensi emisi gas metana CH4 dari kegiatan pengelolaan air limbah kelapa sawit PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan, menentukan besar reduksi emisi methana CH4 dengan pengolahan menggunakan metode kolam dan biodigester pada PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan, dan © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 91 menganalisis efektifitas kinerja daris sitem pengolahan menggunakan metode kolam dan biodigester pada PT, Inti Indosawit Subur Pelalawan. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan jenis penelitian kuantitatif yang bertujuan memberikan informasi mengenai emisi gas metana yang dihasilkan dari proses pengolahan limbah cair kelapa sawit PT. Inti Indo Sawit Subur. Objek dalam penelitian ini adalah emisi gas metana yang dipancarkan dari 6 kolam IPAL pada PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan. Pada setiap kolam Instalasi Pengolahan Air Limbah dipasang sungkup sebagai tempat penangkapan gas metana CH4, kemudian sampel gas diambil dengan selang dari alat Biogas 5000. Pengambilan sampel gas metana dilakukan siang hari pada pukul WIB, dan pada tiap waktu pengambilan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali. Teknik observasi yang dilakukan yaitu melakukan pengamatan langsung dilapangan atau lokasi penelitian untuk melihat kondisi dan kesesuaian lokasi yang menjadi titik sampling penelitian. Dalam observasi juga dilakukan dokumentasi dalam bentuk foto, dan informasi terkait lainnya mengenai lokasi dan objek penelitian. Sampel diambil dari 6 kolam limbah pengolahan pabrik kelapa sawit milik PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan. Dalam penelitian ini penulis menghitung pengulangan pengambilan sampel yang dilakukan menggunakan teknik Slovin menurut Sugiyono 2006. Rumus Slovin untuk menentukan pengulangan pengambilan sampel digunakan persamaan    Keterangan n Jumlah pengulangan N Ukuran Sampel e Persentasi kelonggaran ketelitian kesalahan pengambilan sampel yang masih bisa ditolerir, e = 0,1-0,2 10-20% dengan ketentuan sebagai berikut Nilai e = 0,1 10% untuk populasi dalam jumlah besar Nilai e = 0,2 20% untuk populasi dalam jumlah kecil Oleh karena jumlah sampel dalam penelitian ini adalah sebanyak 5 kolam IPAL, sehingga presentase kelonggaran yang digunakan adalah 20% dan hasil perhitungan dapat dibulatkan untuk mencapai kesesuaian penelitian. Berdasarkan perhitungan persamaan maka pengulangan pengambilan sampel pada penelitian ini adalah        , disesuaikan oleh peneliti menjadi 4 pengulangan pengambilan sampel. Pengambilan sampel dilakukan pada siang hari pada pukul WIB– WIB dengan cara menangkap gas metana CH4, Sampel gas diambil dengan menggunakan alat biogas 5000 gas analyzeryang secara otomatis mengukur parameter COD, pH, dan konsentrasi CH4. © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 92 Parameter yang diukur Parameter sampel air limbah yang diukur adalah Biochemical Oxygen Demand BOD, Chemical Oxygen Demand COD, pH dan suhu pada setiap kolam yang mempengaruhi pembentukan gas metana dan karbondioksida. Analisis gas metana ditentukan dengan 1 dengan satu cara yaitu secara teoritis menggunakan persamaan dan menggunakan alat Biogas Gas Analyzer. Pada penelitian ini tidak dilakukan pengujian pada Biodigester dikarenakan perusahaan tidak memberikan izin, namun perusahaan memberikan data pengolahan limbah cair pada Biodigester yang telah dihitung oleh sistem pada PT. Inti Indo Sawit Subur Kabupaten Pelalawan. Tahapan Analisis Sampel COD SNI 1. Siapkan sampel dengan pH kecil dari 2 asam, encerkan jika sampel pekat. 2. Pipet sampel sebanyak 2,5 ml kedalam tabung KOK Kebutugan Oksigen Kimiawi 3. Tambahkan larutan dikromat sebanyak 1,5 ml kedalam sampel di tabung KOK 4. Tambahkan larutan pereaksi H2SO4 sebanyak 3,5 ml kedalam tabung KOK, tutup kemudian homogenkan. 5. Setelah homogen, Panaskan tabung KOK berisi sampel dengan menggunakan alat COD reaktor dengan suhu 150oC selam 2 jam 6. Dinginkan, kemudian titrasi dengan larutan FAS Fero Amonium Sulfat 0,05 M ditambah indikator Feroin sebanyak 2 tetes, sampai terjadi perubahan warna dari hijau – biru menjadi coklat – kemerahan 7. Catat volume FAS yang terpakai Tahapan Analisis Sampel COD SNI 1. Siapkan sampel dengan pH kecil dari 2 asam, encerkan jika sampel pekat. 2. Pipet sampel sebanyak 2,5 ml kedalam tabung KOK Kebutugan Oksigen Kimiawi 3. Tambahkan larutan dikromat sebanyak 1,5 ml kedalam sampel di tabung KOK 4. Tambahkan larutan pereaksi H2SO4 sebanyak 3,5 ml kedalam tabung KOK, tutup kemudian homogenkan. 5. Setelah homogen, Panaskan tabung KOK berisi sampel dengan menggunakan alat COD reaktor dengan suhu 150oC selam 2 jam 6. Dinginkan, kemudian titrasi dengan larutan FAS Fero Amonium Sulfat 0,05 M ditambah indikator Feroin sebanyak 2 tetes, sampai terjadi perubahan warna dari hijau – biru menjadi coklat – kemerahan 7. Catat volume FAS yang terpakai Tahapan Analisis Sampel pH SNI 1. Lakukan Kalibrasi alat pH sebelum menganalisa sampel dengan menggunakan larutan standar penyangga pH 2. Untuk sampel yang bersuhu tinggi, sesuaikan hingga sampai suhu kamar 3. Keringkan dan bilas elektroda alat pH meter dengan air suling 4. Bilas elektroda dengan sampel yang ingin di analisa 5. Celupkan elektroda kedalam sampel, sampai pH meter menunjukkan pembacaan yang tetap konstan © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 93 6. Catat hasil pembacaan pada tampilan alat pH meter Tahapan Analis Data Analisis COD Analisis COD dilakukan untuk mengetahui nilai COD removal COD terurai. Perhitungan nilai COD removal tersebut dilakukan berdasarkan perhitungan laju air limbah cair harian dengan rumus      Sumber Buku Panduan Konversi POME Menjadi Biogas, Ade, et al. 2015 Keterangan  = kapasistas TBS yang diproses dalam 1 jam N = rasio volume POME m3 per Ton TBS dihitung Menggunakan flow meter Pabrik pengolahan kelapa sawit PT. Inti Indosawit Subur memiliki kapasitas 60 Ton TBS per jam dan beroperasi untuk jam per tahun dan 330 hari per tahun. Berdasarkan catatan flow meter, dihitung bahwa rasio volume POME m3 untuk setiap ton TBS adalah 0,8. Dari data di atas berdasarkan persamaan maka di dapati Aliran limbah cair harian sebagai berikut      = 705,6 Ton  Nilai COD removal CODr ditentukan dengan cara berikut       Keterangan CODr removal Nilai COD terurai Kg/H CODin Nilai COD inlet mg/L CODout Nilai COD outlet mg/L Aliran Limbah Cair Jumlah AiLimbah m3/hari Persentase COD removal ditentukan dengan cara berikut        Sumber Tchobanoglous et al., 2003 Perhitungan Potensi Emisi Gas Metana CH4 Perhitungan potensi gas metana CH4 dilakukan untuk mengetahui berapa besar potensi gas metana CH4 pada masing-masing kolam IPAL. Dari perhitungan potensi emisi gas metana CH4 tersebut akan diketahui berapa besar reduksi gas metana CH4 pada © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 94 pengolahan limbah cair pada PKS PT. Inti Indosawit Subur Kabupaten Pelalawan. Adapun rumus untuk menghitung potensi gas metana CH4 adalah sebagai berikut    Sumber Tchobanoglous et al. 2003 Keterangan CH4 Jumlah Potensi Gas Metana Nm3/hari CODr COD removal kg/hari Berat CH4 mol CH4** x berat molekul CH4 * 1 kg CODr  Nm3 CH4 ** 1 mol CH4 setara dengan 22,4 L Untuk menghitung persentase potensi metana digunakan rumus berikut    …....….. Sumber Tchbanoglus et al. 2003 Keterangan CH4 % Persentase Potensi CH4 CH4 Potensi Gas Metana Nm3/Hari CODin nilai COD inlet HASIL DAN PEMBAHASAN Pengambilan sampel air limbah dilakukan selama 4 hari yakni dari tanggal 19 September 2019 sampai dengan 22 September 2019. Pengambilan sampel dilakukan pada kolam 1 hingga kolam 5 IPAL PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan. Metode pengukuran CODremoval, dan Potensi Gas Metana CH4 dilakukan secara sistematis. Adapun proses perhitungan lengkapnya akan penulis sajikan pada bagian lampiran penelitian ini. Pada PKS PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan air limbah yang keluar melalui outlet PKS, dialirkan menuju Kolam 1 Cooling Pond. Pada kolam 1 ini aliran limbah cair terbagi 2, satu jalur mengalirkan limbah cair ke Biodigester kemudian dikeluarkan lagi pada jalur limbah cair yang menuju ke kolam 2, kemudian satu jalur lagi mengalirkan limbah cair ke kolam 2 Acidification Pond 1 atau kolam pengasaman I. Limbah cair kemudian dialirkan ke kolam 3 Acidification Pond II kolam pengasaman II. Dari kolam 3 limbah cair di alirkan lagi ke kolam 4 Primary Anaerobic Pond I atau kolam anaerobik I, dari kolam 4 ini limbah kembali di alirkan oleh pompa sirkulasi ke kolam 3 untuk diproses kembali. Hal ini menyebabkan penumpukan sludge atau lumpur pada kolam 3 sehingga menyebabkan pendangkalan kolam 3. Setelah proses pada kolam 3 limbah cair di alirkan ke kolam 4 kemudian di teruskan ke kolam 5. Pada kolam 5, proses limbah cair kembali di alirkan oleh pompa sirkulasi ke kolam 2 yang juga menyebabkan pendangkalan pada kolam 2 Air limbah cair dari kolam 1 masuk biodigester kemudian ke kolam 2, yang mana limbah cair pada outlet Biodigester masih membawa banyak lumpur dan sekam dari proses pengolahan limbah cair kelapa sawit. Untuk situasi lapangan pada tiap kolam serta skema aliran sirkulasi © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 95 limbah cair pada PT. Inti Indo Sawit Subur Kabupaten Pelalawan dapat dilihat pada bagian Lampiran penelitian ini. Parameter COD, CODremoval, dan Potensi Gas Metana CH4 Kolam IPAL PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan Pabrik Kelapa Sawit PKS PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan ini berkapasitas 60 Ton TBS/Jam dan Limbah Cair Harian sebanyak 705,6 Ton m3 Pome/hari. Pabrik ini beroperasi 14,7 jam/hari, dalam 1 tahun beroperasi selama 330 hari/tahun atau jam/tahun. Jika dihitung maka total Limbah Cair PKS PT. Inti Indosawit Subur selama satu tahun adalah Ton m3 Pome/tahun. Tabel 1. menunjukkan parameter COD, BOD, Suhu dan pH yang diambil pada waktu pengambilan sampel selama 4 hari. Sedangkan Tabel 2 Menunjukkan persentase gas metana CH4 yang diukur di lapangan menggunakan alat Biogas 5000 gas analyzer. Dan Tabel 3. Hasil Perhitungan CODremoval, potensi gas metana CH4 dan persentase gas metana CH4 secara teoritis. Tabel 1. Parameter COD, BOD, Suhu dan pH Tabel 2. Persenatase Gas Metana CH4 © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 96 Tabel 3. Hasil Perhitungan CODremoval, Potensi Gas Metana CH4 dan Perentase Gas Metana CH4 Secara Teoritis Hasil Analisis BOD Air limbah pada PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan digunakan untuk Land Application harus sesuai dengan aturan KEPMENLH/28/2003, tidak lebih dari mg/L. Dengan nilai BOD ini, limbah cair dianggap masih mempunyai nutrisi yang cukup sebagai pupuk cair. Nilai BOD limbah cair PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan pada pengambilan sampel tanggal 19 September-22 September dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Nilai BOD Kolam IPAL PT. Inti Indo Sawit Subur Pelalawan © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 97 Dari hasil pengambilan sampel di lapangan nilai BOD outlet IPAL untuk Land Application dari kolam limbah cair milik PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan tidak lebih dari 850 mg/L. Batas tertinggi nilai BOD untuk Land Application menurut aturan KEPMENLH/28/2003, tidak lebih dari mg/L. Limbah cair yang dihasilkan dari pabrik pengolahan kelapa sawit dapat memberikan dampak negatif bagi lingkungan karena memiliki kandungan BOD Biochemical Oxygen Demand yang sangat tinggi jika melebihi batas Land Application yakni diatas mg/L. Tanpa proses degradasi limbah cair ini berpotensi mencemari lingkungan dan meninggalkan bau. Untuk itu sebelum dialirkan ke lingkungan sekitar, kadar BOD limbah cair tersebut harus diturunkan sesuai dengan baku mutu. Hasil Analisis COD dan Potensi Gas Metana pada Biodigester Berdasarkan data dari pabrik kelapa sawit PT. Inti Indo Sawit Subur, kandungan COD dan potensi gas metana pada Biodigester telah dihitung oleh perusahaan menggunakan sistem yang otomatis mengambil data pada Biodigester. Nilai COD loading pada Biodigester rata-rata perhari pada bulan September pada saat pengambilan sampel adalah Kg/Hari. Potensi emisi metana yang ditangkap pada Biodigester adalah sebesar Nm3/Hari. Persentase potensi emisi metana pada Biodigester rata-rata perhari adalah 31,5 %. Hasil Analisis COD dan Potensi Gas Metana pada Kolam Pada Tabel 1 dapat dilihat Potensi gas metana yang dihasilkan oleh limbah cair kelapa sawit pada tiap kolam pengolahan limbah cair pada PT. Inti Indo Sawit Subur Kab. Pelalawan pada hari pertama potensi gas metana paling tinggi terdapat pada kolam 3 yaitu 6,4 Nm3/Hari pada yang dihitung secara teoritis dengan persentase emisi gas metana sebesar 0,011%. Namun jika diukur menggunakan alat, persentase potensi gas metana pada kolam 3 COD mg/L adalah sebesar 0% pada suhu 35 ͦC dan pH 8,38. Pada hari kedua pengambilan sampel, potensi Gas Metana CH4 tertinggi terdapat pada kolam 3 dengan potensi gas metana 6,95 Nm3/Hari yang terhitung secara teoritis pada COD mg/L dengan persentase gas metana 0,011%, dan 0% terukur menggunakan alat pada suhu 35 ͦC dan pH 8,45. Pada hari ketiga, potensi emisi gas metana pada kolam 3 pada COD mg/L yaitu 6,41 Nm3/Hari dengan persetase 0,010% yang dihitung secara teoritis, dan 0% terukur menggunakan alat pada suhu 35 ͦC dan pH 8,41. Pada hari keempat persentase emisi gas metana yang terhitung secara teoritis yaitu 0,011% dengan dan persentase yang terukur menggunakan alat sebesar 0% pada suhu 35 ͦC dan pH 8,44. Persentase potensi gas metana yang tinggi selama 4 hari penelitian terdapat pada kolam 5, hal ini dikarenakan volume kolam 5 yang mencapai m3 dan nilai COD pada kolam 5 sudah sangat kecil karena proses degradasi organik. Hasil pengukuran Potensi Gas Metana selama 4 hari berturut-turut diketahui potensi emisi gas metana tertinggi rata-rata terjadi pada kolam 3 dengan emisi tertinggi terjadi pada pengambilan sampel hari ketiga Tabel 2 sebesar 6,95 m3/Hari, dengan persentase rata-rata gas metana terukur dilapangan per COD removal adalah 0% dikarenakan ketidakmampuan alat untuk mengukur 3 angka dibelakang koma. Degradasi Bahan Organik dan Reduksi COD Degradasi bahan organik merupakan penurunan jumlah bahan-bahan organik yang ada di dalam limbah cair yang dilihat berdasarkan jumlah nilai COD pada saat sebelum © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 98 020000400006000080000100000Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3 Kolam 4 Kolam 5Hari 1Hari 2Hari 3Hari 4diolah dan sesudah diolah. Tabel menunjukkan perbedaan nilai COD pada setiap kolam. Penurunan nilai COD yang tinggi terjadi di kolam 4 dan 5 dengan persentase 56,68-75,74%. Grafik penurunan nilai COD selama 4 hari penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Tingginya perbedaan rasio reduksi COD dari inlet dan outlet kolam IPAL PT. Inti Indo Sawit Subur Pelalawan, kemungkinan terjadi karena perbedaan volume kolam 4 dan 5 di PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan yakni m3 pada kolam 4 dan m3 pada kolam 5. Sedangkan pada kolam 1, 2 dan 3 volume kolam lebih kecil, dimana kolam volume kolam 1 m3, kolam 2 dengan volume m3 dan kolam 3 dengan volume m3. Secara disain kedalaman setiap kolam adalah 5 m, tetapi pada saat pengambilan sampel menumpuknya sludge atau limbah lumpur padat di kolam 1, 2, 3, 4, dan 5 tidak dikeluarkan secara periodik, maka kedalaman menjadi lebih dangkal. Pendangkalan ini menyebabkan terjadinya waktu tinggal air limbah menjadi lebih pendek, sehingga mengurangi waktu dekomposisi zat organik. Tingginya nilai COD pada pengukuran dalam studi ini didukung dengan nilai pH pada inlet kolam anaerobik yang berada di atas pH = 7 dimana dalam kondisi pH ini proses bakteri metanogenik menghasilkan gas metana secara aktif. Selain itu tingginya nilai COD pada kolam 2 dan kolam 3 karena siklus aliran limbah cair pada pengolahan limbah cair milik PT. Inti Indosawit Subur setelah memasuki kolam 4, berputar kembali ke kolam 3 dan limbah cair pada kolam 5 akan kembali di pompakan ke dalam kolam 2 dan diteruskan ke kolam 3 dan 4. Sirkulasi air limbah dari kolam anaerobik ke kolam Pengasaman dilakukan dengan tujuan menurunkan suhu kolam agar sesuai untuk suhu lingkungan bakteri pembusuk, dan untuk menambah kuantitas bakteri dari kolam anaerobik. Umumnya untuk sirkulasi air limbah digunakan 2 unit pompa kapasitas 3 – 40 m3/jam. Nilai COD Mg/L Gambar 1. Grafik COD selama 4 Hari Pengambilan Sampel Potensi Emisi Gas Metana CH4 pada Kolam dan Biodigester Metana adalah gas hidrokarbon yang sebagian besar berasal dari alam yang dihasilkan oleh dekomposisi anaerobik bahan organik. Tabel 3 menjelaskan nilai potensi emisi gas metana pada setiap kolam. Dari tabel tersebut diketahui emisi gas metana tertinggi terjadi pada kolam 3 pada waktu siang hari dengan nilai 6,4 Nm3/Hari pada hari pertama, 6,95 Nm3/Hari pada hari kedua, 6,41 Nm3/Hari pada hari ketiga dan 6,67 Nm3/Hari pada hari keempat. Adapun grafik potensi gas metana pada tiap kolam selama 4 hari penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 99 Potensi emisi gas metana yang terhitung pada tiap kolam merupakan potensi emisi gas metana yang terlepas pada tiap kolam, dimana potensi yang terlepas ini belum dimanfaatkan oleh PT. Inti Indo Sawit Subur Kab. Pelalawan. Potensi emisi gas metana yang ditangkap oleh PT. Inti Indo Sawit Subur Pelalawan terjadi pada biodigester dimana gas metana akan ditangkap dan ditampung pada tangki biogas yang nantinya akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga biogas. Potensi emisi pada biodigester telah dihitung oleh perusahaan. Potensi emisi metana yang ditangkap pada Biodigester adalah sebesar Nm3/Hari dengan persentase potensi emisi metana pada Biodigester rata-rata perhari adalah %. Kondisi kolam 3 dengan suhu air limbah 35 ͦ C dan pH 8,4 selama 4 hari pengambilan sampel merupakan kondisi yang kondusif dalam proses degradasi bahan organik. Menurut Megawati dan Aji, 2015 Bakteri pembentuk biogas seperti Methanobcaterium, Methanocoocus dan Methanosarcina akan menghasilkan biogas pada suhu optimum 35 ͦ C dan pH 8,4. Nilai emisi gas metana tertinggi selama 4 hari penelitian adalah 6,95 Nm3/Hari pada hari kedua yang diambil siang hari dengan suhu 35 ͦ C. Konsentrasi gas metana dapat meningkat seiring peningkatan suhu pada musim panas, pada saat pengambilan sampel kondisi di lapangan saat itu sedang kabut asap dan musim panas. Kondisi ini juga kemungkinan mengakibatkan kenaikan suhu pada tiap kolam. Menurut Linarsih dan Sarto 2018 penurunan suhu cairan pada kolam akan menurunkan pH air limbah namun konsentrasi asam organik dalam cairan kolam justru sebaliknya meningkat. Nilai asam organik akan menurun apabila suhu cairan meningkat. Apabila suhu cairan kolam meningkat maka aktivitas bakteri metanogenik meningkat. Gambar 2. Potensi Gas Metana Dampak Sosial dan Ekonomi Pengolahan pabrik kelapa sawit menghasilkan produk sampingan berupa limbah cair atau Palm Mill Effluent POME yang berasal dari hasil ekstraksi minyak, pencucian dan pembersihan di pabrik. Apabila POME ini dibuang langsung ke lingkungan tanpa melalui pengelolaan dahulu akan menimbulkan dampak kerusakan lingkungan, disebabkan POME pabrik kelapa sawit yang masih baru dihasilkan umumnya panas suhu 600-800C, bersifat asam pH 3,3-4,6,kental berwarna kecoklatan dan mengadung 012345678Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3 Kolam 4 Kolam 5Hari 1Hari 2Hari 3Hari 4Potensi Gas Metana m3/hari © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 100 padatan, minyak dan lemak, chemical oxygen demand COD, dan biological oxygen demand BOD yang tinggi. Dari hasil wawancara terhadap karyawan dan Staf perusahaan diperoleh informasi bahwa hasil pemanfaatan POME dalam penangkapan gas metana untuk dijadikan menjadi biogas dapat menurunkan konsumsi bahan bakar fosil berupa solar untuk pembangkit energi untuk kebutuhan listrik pabrik, mess dan perumahan karyawan, namun untuk memberikan aliran listrik ke masyarakat sekitar yang belum terlayani oleh perusahaan listrik negara PLN yang tinggal di sekitar area pabrik kelapa sawit belum dapat dilaksanakan dikarenakan masih terkendala kontrak kerja sama dengan perusahaan listrik negara PLN yang dimana mempunyai wewenang dalam penyaluran listrik. Pengelolaan POME melalui biodigester dan kolam pengolahan limbah juga menghasilkan lumpur endapan yang yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Pupuk organik ini dimanfaatkan oleh petani kelapa sawit di sekitar area pabrik kelapa sawit dan kebun perusahan sebagai bentuk tanggung jawab perusahaan terhadap masyarakat dan lingkungan sekitar lokasi pabrik kelapa sawit atau corporate sosial responsibility CSR. Berdasarkan penelitian Tobing 2002 pemanfaatan limbah cair sebagai land aplikasi berdasarkan KEPMENLH/28/2003, dengan melakukan pemanfaatan limbah cair sebagai pupuk organik maka akan menghemat pupuk nitrogen, phospatm kalium dan magnesium. Limbah cair kelapa sawit yang diaplikasikan dengan BOD antara ppm mengandung N 500-675 ppm, P 90-110 ppm, K ppm, Mg 250-320 ppm. Penelitian oleh Maryadi 2006 pada kebun sawit Sei Manding, Riau, penggunaan limbah cair dan peningkatan produksi di Kebuh Sei Manding dapat memberi keuntungan finansial kepada perusahaan sebesar Rp per hektar per bulan. KESIMPULAN Dari hasil penelitian diketahui bahwa potensi gas metana CH4 yang dihasilkan setiap kolam berbeda-beda pada setiap waktu pengambilan. Potensi CH4 terkecil terdapat pada kolam 1 yaitu 0,7 m3/Hari pada hari kedua pengambilan sampel. Sedangkan potensi CH4 tertinggi terdapat pada kolam 3 sampel diambil pada hari ke 3 yaitu 6,95 m3/Hari. Penurunan nilai COD dengan nilai tertinggi terdapat pada kolam 2 penelitian hari kedua dengan nilai penurunan COD sebesar 75,74 % dan potensi gas metana tertinggi rata-rata terjadi pada kolam 3 dengan potensi emisi tertinggi terjadi pada penelitian hari ketiga sebesar 6,95 m3/Hari. Dapat disimpulkan bahwa potensi gas metana pada kolam limbah cair berkaitan erat dengan selisih COD Chemical Oxygen Demand yang berkurang di inlet dan outlet kolam anaerobik. Reduksi gas metana CH4 pada proses pengolahan limbah cair pada pabrik kelapa sawit milik PT. Inti Indo Sawit Subur selama empat hari pengambilan sampel terjadi secara signifikan dari proses kolam 1 hingga ke kolam 5. Walaupun terjadi pendangkalan kolam akibat siklus perputaran air limbah yang bolak balik. Namun sistem dapat mereduksi gas metan dengan baik, meskipun pada proses Biodigester potensi emisi gas metana yang dimanfaatkan masih terbilang kecil. Dari hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa kinerja sistem pengolahan limbah © 2021 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan PPS Universitas Riau 101 cair milik PT. Inti Indosawit Subur Pelalawan sangat baik, hal ini dapat dilihat dari hasil penelitian bahwa potensi emisi metana pada PT. Inti Indosawit Subur perhari yang sangat kecil yakni 0% setelah diteliti menggunakan alat Biogas 5000. Karena kemampuan alat yang tidak dapat membaca nilai dibawah 0 Nol maka dilakukan perhitungan secara teoritis untuk mengetahui perbandingan potensi emisi gas metana pada masing-masing kolam limbah cair milik PT. Inti Indosawit Subur yang diteliti menggunakan alat. Didapati dari hasil perhitungan teoritis potensi emisi gas metana CH4 pada tiap kolam tidak lebih besar dari 0,01% atau sama sekali tidak terdapat emisi gas metana CH4. DAFTAR PUSTAKA Ade, Karsiwulan, D. 2015. Konversi POME Menjadi Biogas Edisi Terjemahan. Winrock International. Jakarta. Cahyanto, R, 2015. Kogenerasi Energi Terbarukan dari Biomassa Pemanfaatan sampah kota sebagai produksi listrik metode gasifikasi, dalam Jurnal Mater Renew Sustain Energy-SpringerLink. Vol. 4, No. 4. Direktorat Jenderal Perkebunan, 2017. Statistik Perkebunan Indonesia, Sekretariat Direktorat Jenderal Perkebunan. Kementrian Lingkungan Hidup. 2007. Status Lingkungan Hidup Indonesia. Jakarta Kementrian Lingkungan Hidup. Linarsih, Sarto. 2018. Emisi Gas Metana dan Karbon Dioksida Pada Proses Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit, dalam Jurnal Berita Kedokteran Masyarakat. Volume 34. Nomor 3. Tahun 2018. Megawati, Kendali, AW. 2015. Jurnal Bahan Alam Terbarukan. Universitas Negeri Semarang UNS, Semarang. Noor, 2014. Proyek Pengembangan Energi Terbarukan Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Lcpks. PT. Sinarmas Tbk, Jakarta. Sugiyono. 2006. Metode Penelitian. Bandung Alfabeta, Bandung. Tchobanoglous, G. Burton, F. L. & Stensel, H. D. 2003. Waste Water Engineering Treatment and Reuse. Metcalf & Eddy Inc., New York. Tobing. 2002. Pemanfaatan Limbah Cair Kelapa Sawit Desain Aplikasi Dan Dampaknya Terhadap Tanaman Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Medan. Laporan Intem. ResearchGate has not been able to resolve any citations for this Energi Terbarukan dari Biomassa Pemanfaatan sampah kota sebagai produksi listrik metode gasifikasi, dalamR CahyantoCahyanto, R, 2015. Kogenerasi Energi Terbarukan dari Biomassa Pemanfaatan sampah kota sebagai produksi listrik metode gasifikasi, dalam Jurnal Mater Renew Sustain Energy-SpringerLink. Vol. 4, No. Perkebunan Indonesia, Sekretariat Direktorat Jenderal PerkebunanDirektorat Jenderal PerkebunanDirektorat Jenderal Perkebunan, 2017. Statistik Perkebunan Indonesia, Sekretariat Direktorat Jenderal Gas Metana dan Karbon Dioksida Pada Proses Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit, dalam Jurnal Berita Kedokteran MasyarakatSarto LinarsihLinarsih, Sarto. 2018. Emisi Gas Metana dan Karbon Dioksida Pada Proses Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit, dalam Jurnal Berita Kedokteran Masyarakat. Volume 34. Nomor 3. Tahun Pengembangan Energi Terbarukan Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Lcpks. PT. Sinarmas TbkR T NoorNoor, 2014. Proyek Pengembangan Energi Terbarukan Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Lcpks. PT. Sinarmas Tbk, Penelitian. Bandung AlfabetaSugiyonoSugiyono. 2006. Metode Penelitian. Bandung Alfabeta, Bandung. The performance of anaerobic processes in the bioconversion of palm oil mill effluent into gaseous fuel is very dependent on the concentration of biomass. Effort to increase the concentration of anaerobic biomass can be done by using anaerobic hybrid bioreactor. The bioreactor used had 3 chambers, each divided for an up and down flow pattern and having a working volume of 2,5 m 3. Several series of experiments were conducted with variable hydraulic retention time HRT of 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 and 5 day under room temperature conditions and continuous operation. This study uses two anaerobic hybrid bioreactors equipped with cell immobilization media. Media used in cell immobilization is a medium density form of solid palm oil mills waste, namely empty fruit bunch and palm midrib. The results showed that the anaerobic hybrid bioreactor system was capable of converting single-phase oil palm mill effluent with a good performance, and high organic loading rate of COD removal efficiency of 84% for the bioreactor with palm midrib media and 88% for the bioreactor with empty fruit bunch media within bioconversion of one day and the stability of the bioreactor is relatively high so as to convert liquid waste into fuel gas. 1 Pendahuluan Pemerintah Indonesia telah mencanangkan bahwa produksi minyak sawit kasar CPO pada tahun 2010 dicapai sebesar 12,29 juta ton. Setiap ton minyak sawit yang diproduksi akan menghasilkan 2,5 m 3 limbah cair sehingga pada tahun tersebut akan terjadi pencemaran limbah cair sebesar 30,7 juta m 3. Pencemaran ini dikategorikan sebagai pencemar lingkungan yang dahsyat karena karakteristik limbah cair tersebut mengandung COD yang sangat tinggi berkisar mg/L dan kandungan BOD 5 yang cukup tinggi berkisar dari mg/L. Sementara itu baku mutu yang diperbolehkan untuk harga COD senilai 350 mg/L dan BOD 5 sebesar 100 mg/L sesuai dengan KEPMEN LH N0. 51 Tahun 1995. Oleh karena itu, limbah cair pabrik kelapa sawit ini perlu dikonversi terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air atau perairan Ahmad dan Setiadi, 1993. Biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit secara biologis dapat dilakukan dengan sistem aerob atau sistem anaerob. Penanganan secara aerob mempunyai beberapa kelemahan antara lain membutuhkan biaya untuk aerasi dan penanganan lumpur. Kelemahan ini dapat diatasi oleh sistem anaerob dengan keuntungan antara lain tidak membutuhkan biaya untuk aerasi, lumpur yang dihasilkan sedikit dan menghasilkan biogas yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk pemanasan, pembakaran dan lain sebagainya Ahmad dan Wenten, 1999. Biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit di Indonesia sebagian besar menggunakan kolam anaerob fasa tunggal kemudian dilanjutkan dengan kolam aerob. Sistem ini mampu menyisihkan kandungan BOD hingga 95 %, namun dalam jangka waktu yang lama yakni 55 hari hingga 110 hari sehingga membutuhkan lahan instalasi yang sangat luas. Setiadi dan Arief 1992 berupaya mempersingkat waktu pengolahan dengan menggunakan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob fasa tunggal menjadi 3 hari dengan efisiensi pengolahan 75 %. Sementara itu, Setiadi dan Faisal 1994 mengembangkan pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dengan bioreaktor berpenyekat anaerob fasa tunggal. Sistem ini mampu menyisihkan COD hingga 85 % dalam waktu pengolahan 2,5 hari. Beberapa rancangan sistem bioreaktor telah dilakukan untuk mengantisipasi agar biomassa dalam sistem tetap tinggi dengan waktu tinggal sel yang lama pada waktu tinggal hidraulik yang singkat. Ahmad dan Setiadi 1993 telah berhasil meningkatkan kinerja proses anaerob dalam mengolah limbah cair pabrik kelapa sawit dengan menggunakan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob fasa tunggal. Sistem ini mampu menyisihkan COD hingga 83 % dalam waktu 7 hari. Selanjutnya, Ahmad 2001 telah berhasil mempercepat waktu pengolahan menjadi 0,83 hari dengan efisiensi penyisahan COD sebesar 80 % menggunakan bioreaktor berpenyekat anaerob. Ahmad dkk 2002, menggunakan bioreaktor membran mikrofiltrasi berbahan poli eter sulfon untuk mengolah limbah cair pabrik kelapa sawit dengan Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 26 Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hybrid Anaerob Fasa Tunggal Adrianto Ahmad, Bahrudin, Said Zul Amraini dan David Andrio Lab. Rekayasa Bioproses Jurusan Teknik Kimia-Universitas Riau adri Abstract The performance of anaerobic processes in the bioconversion of palm oil mill effluent into gaseous fuel is very dependent on the concentration of biomass. Effort to increase the concentration of anaerobic biomass can be done by using anaerobic hybrid bioreactor. The bioreactor used had 3 chambers, each divided for an up and down flow pattern and having a working volume of 2,5 m3. Several series of experiments were conducted with variable hydraulic retention time HRT of 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 and 5 day under room temperature conditions and continuous operation. This study uses two anaerobic hybrid bioreactors equipped with cell immobilization media. Media used in cell immobilization is a medium density form of solid palm oil mills waste, namely empty fruit bunch and palm midrib. The results showed that the anaerobic hybrid bioreactor system was capable of converting single-phase oil palm mill effluent with a good performance, and high organic loading rate of COD removal efficiency of 84% for the bioreactor with palm midrib media and 88% for the bioreactor with empty fruit bunch media within bioconversion of one day and the stability of the bioreactor is relatively high so as to convert liquid waste into fuel gas. Keywords HRT, single-phase, the anaerobic hybrid bioreactor, wastewater 1 Pendahuluan Pemerintah Indonesia telah mencanangkan bahwa produksi minyak sawit kasar CPO pada tahun 2010 dicapai sebesar 12,29 juta ton. Setiap ton minyak sawit yang diproduksi akan menghasilkan 2,5 m3 limbah cair sehingga pada tahun tersebut akan terjadi pencemaran limbah cair sebesar 30,7 juta m3. Pencemaran ini dikategorikan sebagai pencemar lingkungan yang dahsyat karena karakteristik limbah cair tersebut mengandung COD yang sangat tinggi berkisar mg/L dan kandungan BOD5 yang cukup tinggi berkisar dari mg/L. Sementara itu baku mutu yang diperbolehkan untuk harga COD senilai 350 mg/L dan BOD5 sebesar 100 mg/L sesuai dengan KEPMEN LH N0. 51 Tahun 1995. Oleh karena itu, limbah cair pabrik kelapa sawit ini perlu dikonversi terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air atau perairan Ahmad dan Setiadi, 1993. Biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit secara biologis dapat dilakukan dengan sistem aerob atau sistem anaerob. Penanganan secara aerob mempunyai beberapa kelemahan antara lain membutuhkan biaya untuk aerasi dan penanganan lumpur. Kelemahan ini dapat diatasi oleh sistem anaerob dengan keuntungan antara lain tidak membutuhkan biaya untuk aerasi, lumpur yang dihasilkan sedikit dan menghasilkan biogas yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk pemanasan, pembakaran dan lain sebagainya Ahmad dan Wenten, 1999. Biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit di Indonesia sebagian besar menggunakan kolam anaerob fasa tunggal kemudian dilanjutkan dengan kolam aerob. Sistem ini mampu menyisihkan kandungan BOD hingga 95 %, namun dalam jangka waktu yang lama yakni 55 hari hingga 110 hari sehingga membutuhkan lahan instalasi yang sangat luas. Setiadi dan Arief 1992 berupaya mempersingkat waktu pengolahan dengan menggunakan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob fasa tunggal menjadi 3 hari dengan efisiensi pengolahan 75 %. Sementara itu, Setiadi dan Faisal 1994 mengembangkan pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dengan bioreaktor berpenyekat anaerob fasa tunggal. Sistem ini mampu menyisihkan COD hingga 85 % dalam waktu pengolahan 2,5 hari. Beberapa rancangan sistem bioreaktor telah dilakukan untuk mengantisipasi agar biomassa dalam sistem tetap tinggi dengan waktu tinggal sel yang lama pada waktu tinggal hidraulik yang singkat. Ahmad dan Setiadi 1993 telah berhasil meningkatkan kinerja proses anaerob dalam mengolah limbah cair pabrik kelapa sawit dengan menggunakan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob fasa tunggal. Sistem ini mampu menyisihkan COD hingga 83 % dalam waktu 7 hari. Selanjutnya, Ahmad 2001 telah berhasil mempercepat waktu pengolahan menjadi 0,83 hari dengan efisiensi penyisahan COD sebesar 80 % menggunakan bioreaktor berpenyekat anaerob. Ahmad dkk 2002, menggunakan bioreaktor membran mikrofiltrasi berbahan poli eter sulfon untuk mengolah limbah cair pabrik kelapa sawit dengan PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 27 menggabungkan bioreaktor tersuspensi dengan teknik filtrasi membran. Tahun berikutnya, Ahmad dkk 2003 melakukan perbaikan sistem bioreaktor membran anaerob dengan menggunakan membran mikrofiltrasi berbahan polipropilen. Namun demikian, sistem tersebut belum memberikan hasil yang memuaskan karena energi yang dibutuhkan relatif tinggi sehingga dinilai tidak ekonomis oleh pihak pabrik kelapa sawit. Untuk mengantisipasi fenomena tersebut maka diupayakan penggabungan sistem bioreaktor tersuspensi dan sistem bioreaktor melekat yang disebut sebagai bioreaktor hybrid anaerob. Penggabungan ini memberikan keuntungan sinergi yakni sistem bioreaktor tersuspensi mendegradasi senyawa organik menjadi asam asetat kemudian sistem bioreaktor melekat mendegradasi asam asetat menjadi gas metan dan karbon dioksida. Di samping itu, disain bioreaktor hybrid anaerob mempunyai rasio waktu tinggal biomassa dengan waktu tinggal hidraulik jauh lebih besar dibandingkan dengan sistim bioreaktor tercampur sempurna CSTR, continouos stirred tank reaktor Faisal, 1994. Makalah ini berupaya mengungkapkan biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit dengan bioreaktor hibrid anaerob fasa tunggal dengan menggunakasn media imobilisasi sel yang berbeda yakni media tandan kosong sawit dan media pelepah sawit. 2 Metode Metoda penelitian yang diuraikan di bawah ini mencakup karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit, sumber biomassa, bioreaktor anaerob, peralatan bioreaktor, pengoperasian bioreaktor serta metoda analisa. Sumber dan Karakteristik Limbah Cair Limbah cair yang akan digunakan dalam penelitian ini berasal dari pabrik kelapa sawit PT. Sei Pagar PTPN V Riau berlokasi di Kabupaten Kampar, Propinsi Riau. Di samping itu, limbah padat berupa tandan kosong sawit dan pelepah sawit dimanfaatkan sebagai media imobilisasi sel bakteri anaerob dalam bioreaktor. Sumber Biomassa Bakteri anaerob yang digunakan berasal dari lumpur bakteri anaerob pada kolam kedua dan keempat Instalasi Pengolah Air Limbah Pabrik Kelapa Sawit Sei Pagar PTPN V Riau. Lumpur biomassa kolam kedua IPAL diambil sebanyak 1 m3 dan lumpur biomassa kolam keempat IPAL diambil sejumlah 1,5 m3 dimasukkan kedalam bioreaktor. Lumpur bibit bakteri anaerob dimasukkan ke dalam ruang berpenyekat sebanyak 0,5 m3 pada ruang sekat pertama dan kedua serta 1,5 m3 pada ruang sekat ketiga. Bibit bakteri anaerob sebanyak 2,5 m3 tersebut diaklimatisasi dengan cara menginjeksikan gas nitrogen kedalam bioreaktor. Proses ini dilakukan selama 20 hari untuk memastikan bahwa bibit telah teraklimatisasi dengan baik terhadap limbah cair tersebut. Peralatan Bioreaktor Hybrid Anaerob Bioreaktor hybrid anaerob yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai volume total 4,5 m3 yang terdiri dari dua ruang sekat dengan volume masing-masing sebesar 0,75 m3 dan satu ruang sekat dengan volume 3 m3, sedangkan volume cairan efektif adalah sebesar 2,5 m3. Ruang sekat pertama dan kedua diperuntukkan sebagai bioreaktor pertumbuhan bakteri anaerob tersuspensi, sedangkan ruang sekat ketiga diperuntukkan sebagai bioreaktor pertumbuhan bakteri melekat yang dilengkapi dengan media padat sebagai media imobilisasi sel. Media padat tersebut diisikan sebanyak sepertiga dari ruang sekat. Ruang aliran arah kebawah dirancang sepertiga dari ruang aliran keatas pada setiap ruang berpenyekat. Rancangan bioreaktor tersebut secara rinci ditampilkan pada Gambar 1 InletGas meterEffluent SekatGambar 1 Bioreaktor Hybrid Anaerob BIOHAN PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 28 Penyekat-penyekat yang dipasang secara vertikal memaksa agar aliran limbah cair yang masuk dari bagian atas mengalir sesuai dengan bentuk pola aliran di dalam ruang berpenyekat. Perjalanan aliran limbah cair tersebut kembali memaksa melewati bagian atas penyekat dan begitu seterusnya sehingga mengalir keluar dari bioreaktor. Bakteri anaerob di dalam bioreaktor cenderung terangkat dan terendapkan kembali akibat terbentuk biogas selama proses biokonversi secara anaerob. Bakteri anaerob tersebut akan bergerak secara perlahan ke arah horizontal sehingga terjadi kontak antara biomassa aktif dan limbah cair yang masuk serta aliran keluar relatif bebas dari padatan biomassa. Tahap Penentuan Laju Alir Umpan Optimum Fasa Tunggal Variabel proses yang digunakan adalah laju alir umpan limbah cair pabrik kelapa sawit yakni 500 L/hari; 625 L/hari; 714 L/hari; 830 L/hari; 1000 L/hari; 1250 L/hari; 1667 L/hari dan 2500 L/hari dengan waktu tinggal hidraulik 1 ;1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 dan 5 hari. Kondisi operasi bioreaktor hybrid anaerob pada suhu ruang dan kontinu. Parameter yang diamati antara lain pH, suhu, asam lemak volatil yang dinyatakan sebagai asam asetat, alkalinitas, COD total, konsentrasi biomassa sebagai VSS, volume gas dan komposisi biogas. Lokasi dan Frekuensi Sampel Parameter yang dikaji pada penelitian ini antara lain pH, suhu, COD, VSS, total asam lemak volatil TAV, alkalinitas, produksi biogas dan komposisinya. Jenis dan frekuensi pengambilan sampel ditampilkan pada Tabel 1 berikut. Metoda Analisa Parameter yang diamati antara lain pH, suhu, asam lemak volatil yang dinyatakan sebagai asam asetat, alkalinitas, COD total, konsentrasi biomassa sebagai VSS. Parameter tersebut dianalisa sesuai dengan metoda standar APHA, AWWA, WCF, 1992, sedangkan volume gas dengan metoda penampungan dengan larutan NaCl jenuh. Tabel 1. Parameter, lokasi dan frekuensi sampel 3 Hasil dan Pembahasan Pada bagian ini akan diuraikan mengenai karakteristik limbah cair, pengaruh laju alir umpan terhadap proses optimalisasi bioreaktor hybrid anaerob, pengaruh laju pembebanan organik terhadap kinerja bioreaktor. Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Pada bagian ini dikaji tentang karakteristik limbah cair yang akan digunakan sebagai umpan bioreaktor hybrid anaerob. Limbah cair yang digunakan adalah limbah cair Pabrik Kelapa Sawit Sei Pagar PTPN V Riau dengan karakteristik seperti ditampilkan pada Tabel 2. Tabel 2 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Sei Pagar PTPN V Padatan Tersuspensi Total TSS Padatan Volatil Tersuspensi TVS Padatan Tersuspensi Volatil VSS PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 29 Tabel 2 menunjukkan bahwa limbah cair pabrik kelapa sawit yang akan diolah dengan bioreaktor hybrid anaerob mempunyai kandungan organik yang tinggi dan bersifat asam. Berdasarkan kandungan senyawa organik tersebut maka proses biokonversi yang sesuai adalah proses anaerob. Menurut Malina dan Pohland 1992 bahwa limbah cair yang mengandung COD di atas 3000 mg/L lebih baik diolah secara anaerob dibandingkan dengan proses aerob. Hal ini disebabkan bahwa biokonversi limbah cair dengan kandungan COD di atas 3000 mg/L secara aerob membutuhkan energi yang besar untuk proses aerasi. Pengaruh Laju Alir Umpan Terhadap Optimalisasi Bioreaktor Hasil pengamatan selama variabel laju alir umpan pada bioreaktor hybrid anaerob ditampilkan dengan melihat hubungan antara laju alir umpan terhadap pH dan konsentrasi asam lemak volatil, serta kehilangan biomassa anaerob. pH Dan Asam Lemak Volatil Pengaruh laju alir umpan terhadap pH dan asam lemak volatil yang dihasilkan ditampilkan pada Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan bahwa nilai pH mendekati konstan dan tidak dipengaruhi oleh peningkatan laju alir umpan pembebanan organik. Hal ini bisa saja terjadi karena fluktuasi pH sistem sangat dipengaruhi oleh alkalinitas yang terbentuk selama proses anaerob. Pada penelitian ini, alkalinitas yang terbentuk mampu menetralisir perubahan pH yang terjadi di dalam sistem. Sementara itu, semakin tinggi laju alir umpan mengakibatkan semakin menurun konsentrasi asam lemak volatil. Konsentrasi asam lemak volatil yang diperoleh berkisar dari mgTAV/L pada bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosong sawit, sedangkan pada bioreaktor hybrid anaerob bermedia pelepah sawit sebesar 893 mgTAV/L. Rentang konsentrasi asam lemak volatil ini relatif lebih tinggi dibandingkan dengan peneliti lain Nakamura dkk., 1993; Ng dkk., 1985; Ahmad, 1992. Nakamura dkk. 1993 memperoleh konsentrasi asam lemak volatil sekitar 400 mg/L pada SRT 8 jam dengan menggunakan substrat glukosa. Sementara itu, Ng dkk. 1985 memperoleh asam lemak volatil sebesar mg/L pada waktu tinggal hidraulik 1 hari dengan menggunakan substrat limbah cair industri minyak sawit, sedangkan Ahmad dan Setiadi 1993 memperoleh asam lemak volatil sebesar mg/L pada waktu tinggal a b Gambar 2 Pengaruh laju alir umpan terhadap pH dan asam lemak volatil pada bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosonga dan pelepah sawit b a b Gambar 3 Pengaruh laju alir umpan terhadap kehilangan biomassa anaerob pada bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosong a dan pelepah sawit b PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 30 hidraulik 2 hari dengan menggunakan limbah cair industri minyak sawit. Sementara itu, Sam-Soon dkk. 1991 memperoleh asam lemak volatil sebesar 13 mg/L pada pembebanan organik 4,2 kgCOD/m3-hari dengan menggunakan substrat yang mengandung asam lemak rantai panjang asam oleat. Kehilangan Biomassa wash-out Konsentrasi bakteri anaerob di dalam sistem bioreaktor hybrid anaerob diwakili oleh konsentrasi VSS volatile suspended solid di dalam bioreaktor. Pengaruh laju alir umpan terhadap kehilangan wash-out biomassa anaerob dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 menunjukkan bahwa kehilangan biomassa semakin menurun dengan meningkatnya laju alir umpan. Peningkatan debit umpan menyebabkan pola aliran di dalam sistem menjadi turbulen dan dapat menghanyutkan padatan biomassa sehingga terbawa aliran keluar dari sistem. Hasil ini membuktikan bahwa sistem bioreaktor hybrid anaerob telah optimal mencegah terjadinya kehilangan biomassa dari sistem. Dengan sendirinya konsentrasi biomassa dalam bioreaktor dapat ditingkatkan dan waktu tinggal biomassa dapat diperpanjang, sehingga bioreaktor ini mampu mengkonversi limbah cair pabrik kelapa sawit menjadi bahan bakar gas. Pengaruh Laju Pembebanan Organik Terhadap Kinerja Bioreaktor Hasil pengamatan selama variabel laju pembebanan pada bioreaktor hybrid anaerob ditampilkan dengan melihat hubungan antara laju pembebanan organik terhadap penyisihan bahan organik, Variabel laju pembebanan yang dikaji yakni, 10; 12,5; 14,3; 16,6; 20; 25; 33 dan 50 KgCOD /M3-hari Penyisihan Bahan Organik Penyisihan bahan organik dan efisiensi penyisihan bahan organik ditampilkan pada Gambar 4. Gambar 4 menunjukkan bahwa semakin tinggi laju pembebanan organik akan mengakibatkan semakin tinggi penyisihan bahan organik. Hal ini dapat dimengerti karena dengan semakin tinggi pembebanan organik berarti semakin banyak bahan organik yang diberikan dengan sendirinya semakin banyak yang dapat disisihkan. Sejalan dengan hal tersebut, terlihat bahwa efisiensi penyisihan bahan organik relatif tinggi dan konstan. Efisiensi penyisihan bahan organik ini menunjukkan kemampuan biodegradasi limbah cair pabrik kelapa sawit oleh bakteri anaerob menjadi gas metan dan gas CO2. Semakin tinggi efisiensi penyisihan bahan organik menunjukkan bahwa bahan organik yang diubah menjadi gas metan semakin banyak, sebaliknya gas CO2 semakin menurun. Hal ini dapat dipahami karena dengan pembebanan organik tinggi maka bahan organik lebih banyak diuraikan menjadi asam asetat, selanjutnya asam asetat diubah menjadi biogas oleh kelompok bakteri metanogen. Hal ini dibuktikan dengan semakin tinggi efisiensi penyisihan bahan organik sebesar 88 % pada bioreaktor hybrid bermedia tandan kosong sawit dan 84 % pada bioreaktor hybrid bermedia tandan kosong sawit dengan laju pembebanan organik sebesar 50 KgCOD /M3-Hari. Menurut Malina dan Pohland 1992 bahwa tingkat kinerja pengolahan anaerob yang baik berkisar dari 80-90% penyisihan bahan organik. Studi Banding Kinerja Bioreaktor Hybrid Anaerob Studi banding kinerja bioreaktor ditinjau dengan membandingkan kinerja bioreaktor hybrid anaerob dengan berbagai kinerja bioreaktor anaerob lainnya dalam mengkonversi limbah cair industri. Perbandingan kinerja bioreaktor ini dengan bioreaktor lainnya ditampilkan pada Tabel 4. a b Gambar 4 Pengaruh laju pembebanan organik terhadap penyisihan dan efisiensi penyisihanbahan organik pada bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosong a dan pelepah sawit b PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 31 Tabel 4. Perbandingan Kinerja Bioreaktor Hybrid Anaerob Dengan Bioreaktor Lain Beban Organik kgCOD/m3-hari Efisiensi Penyisihan organik % Keterangan AP = anaerobic pond; HRPA = High-rate anaerobic pond; DTP = digester two-phase; DDU= digester daur ulang; DTDU= digester tanpa daur ulang; DSA = digester semi-kontinu anaerob; BUFAN = bioreaktor unggun fluidisasi anaerob; HABR = hybrid anaerobic baffled reactor; ABR = anaerobic baffled reactor; MABR = modified anaerobic baffled reactor; BIOPAN = bioreaktor berpenyekat anaerob; WTH = waktu tinggal hidraulik; BIOHAN = bioreaktor hybrid anaerob Tabel 4 menunjukkan bahwa kinerja bioreaktor hybrid anaerob baik bermedia tandan kosong sawit maupun bermedia pelepah sawit memiliki kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem anaerobic pond dan high-rate anaerobic pond Thanh, 1980. Pada sistem anaerobic pond meskipun penyisihan COD lebih tinggi dari penelitian ini, namun memerlukan waktu pengolahan yang sangat lama yaitu 15-20 hari. Hal yang sama juga diperoleh pada high-rate anaerobic pond yaitu penyisihan sebesar 95 % selama waktu pengolahan 15 hari, dan bioreaktor berpenyekat anaerob mampu menyisihkan COD sebesar 86 % selama waktu tinggal cairan 20 jam Ahmad, 2001, sedangkan pada penelitian ini mampu menyisihkan COD dengan efisiensi penyisihan sebesar 88 % dan 84 %, berturut-turut bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosong sawit dan bioreaktor hybrid anaerob bermedia pelepah sawit pada waktu tinggal 1 hari. Disamping itu, kinerja bioreaktor hybrid anaerob memiliki kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan dengan digester dua tahap Ng dkk., 1985. Digester dua tahap hanya mampu menyisihkan COD sebesar 78 % pada waktu tinggal cairan 11 hari. Di samping itu, kinerja bioreaktor hybrid anaerob memiliki kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan dengan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob Arief, 1992; Ahmad dan Setiadi, 1993. Bioreaktor unggun fluidisasi anaerob satu tahap hanya mampu menyisihkan COD sebesar 75 % selama waktu tinggal cairan 3 hari, sedangkan bioreaktor unggun fluidisasi anaerob dua tahap mampu menyisihkan COD sebesar 93 % selama waktu tinggal 5 hari. Waktu pengolahan yang cukup singkat yakni 1 hari pada penelitian ini menunjukkan bahwa sistem bioreaktor hybrid anaerob lebih baik karena ukuran bioreaktor yang relatif kecil dengan sendirinya kebutuhan lahan untuk membangun instalasinya relatif penghematan secara ekonomi. Bila dibandingkan bioreaktor hybrid anaerob pada penelitian ini dengan sistem yang lain dalam mengolah limbah cair industri minyak sawit Faisal, 1994; Retnowati, 1996 menunjukkan bahwa penyisihan COD pada penelitian ini relatif sama, namun waktu pengolahan jauh lebih pendek yaitu 1 hari. Hal ini merupakan suatu indikasi bahwa sistem bioreaktor hybrid anaerob dengan pengendalian proses pada kondisi pH 7 lebih unggul dibandingkan dengan sistem bioreaktor lainnya. Hal ini disebabkan karena pada pH 7 aktivitas bakteri metanogen lebih optimal dalam memanfaatkan senyawa organik sederhana menjadi biogas. Menurut Benefield dan Randall 1980, bakteri metan sangat sensitif terhadap perubahan pH. Laju fermentasi metan relatif konstan pada rentang pH 6,0 hingga 8,5, namun menurun sangat cepat diluar rentang tersebut. Menurut Sahm 1984 bahwa aktivitas metan relatif konstan pada rentang pH 6-8. Kelebihan bioreaktor hybrid anaerob ditunjukkan oleh kemampuan untuk menerima pembebanan COD tinggi yakni sebesar 50 KgCOD/m3-hari pada waktu tinggal 1 hari dengan efisiensi penyisihan COD sebesar 84-88 %. Dengan demikian, bioreaktor hybrid anaerob mampu digunakan untuk biokonversi limbah cair pabrik kelapa sawit menjadi bahan bakar gas dengan beban COD tinggi. 4 Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil suatu kesimpulan sebagai berikut 1. Laju alir umpan optimum bioreaktor hybrid anaerob bermedia tandan kosong diperoleh sawit sebesar L/hari, pH relatif konstan sebesar 7,2, konsentrasi asam lemak volatil sebesar PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 32 mgTAV/L, kualitas efluen sebesar mgCOD/L, kehilangan biomassa anaerob sebesar mgVSS/L, efisiensi penyisihan COD sebesar 88 % dengan laju pembebanan organik sebesar 50 kgCOD/m3-hari dan waktu tinggal hidraulik sebesar 1 satu hari. 2. Laju alir umpan optimum bioreaktor hybrid anaerob bermedia pelepah sawit diperoleh sebesar L/hari, pH relatif konstan sebesar 7,2, konsentrasi asam lemak volatil sebesar 895 mgTAV/L, kualitas efluen sebesar mgCOD/L, kehilangan biomassa anaerob sebesar mgVSS/L, efisiensi penyisihan COD sebesar 84 % dengan laju pembebanan organik sebesar 50 kgCOD/m3-hari dan waktu tinggal hidraulik sebesar 1 satu hari. 3. Pada berbagai laju alir umpan yang diuji diperoleh pH pada rentang 6,9 hingga 7,5, konsentrasi asam lemak volatil pada rentang 891 hingga mgTAV/L, kehilangan biomassa anaerob pada rentang hingg mgVSS/L. 4. Pada berbagai laju pembebanan COD diperoleh efisiensi penyisihan bahan organik pada rentang 40 % hingga 88 % dengan kualitas COD efluen pada rentang hingga mgCOD/L. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Pemerintah Republik Indonesia yang telah membiayai penelitian ini melalui Program Penelitian Unggulan Strategis Nasional Batch I tahun 2009 dengan surat perjanjian Pelaksanaan Penelitian No. 428/SP2H/PP/DP2M/VI/2009 tanggal 20 Juni 2009. DAFTAR PUSTAKA Ahmad, A, Kinerja Bioreaktor Unggun Fluidisasi Anaerobik Dua Tahap Dalam Mengolah Limbah Cair Industri Minyak Kelapa Sawit, Laporan Magang, PAU-Bioteknologi ITB, Bandung, 1992 Ahmad, A, T. Setiadi dan IG Wenten, Bioreaktor Membran Anaerob Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak Sawit, Laporan Akhir HIBAH BERSAING IX, DP3M DIKTI DEPDIKNAS RI, Jakarta, 2003 Ahmad, Adrianto, Biodegradasi Limbah Cair Industri Minyak Sawit Dalam Sistem Bioreaktor Anaerob, Disertasi, Program Pascasarjana ITB, Bandung, 2001 Ahmad, A dan T. Setiadi, Pemakaian bioreaktor unggun fluidisasi anaerob dua tahap dalam mengolah limbah cair pabrik minyak sawit, Seminar Nasional Bioteknologi Industri, PAU-Bioteknologi ITB, Bandung, 27-29 Januari, 1993 APHA, AWWA & WCF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, Washington DC, 1992 Arief, M., Pengolahan Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Unggun Fluidisasi Anaerobik, Thesis Magister ITB, Bandung, 1992 Boopathy, R dan Sievers, Performance of a Modified Anaerobic Baffled Reactor ABR to Treat Swine Waste, Transactions of the ASAE., 346, 1991 Boopathy, R, Larsen, dan Senior, E., “Performance of Anaerobic Baffled Reactor ABR in Treating Distillary Wastewater from a Scotch Whisky Factory”., Biomass, 16, 133-143 1988 Chen, Li dan Shieh, “Performance Evaluation of The Anaerobic Fluidized Bed Systems I. Substrat Utilisation and Gas Production”, J. Chem Tech. Biotech., 35, 101-109, 1985 Chin, Anaerobic treatment kinetics of palm oil sludge, Wat. Res., 15, 199-202, 1981 Faisal, Pengolahan Air Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Berpenyekat Anaerobik, Thesis Magister ITB, Bandung, 1994 Ghosh, S dan Klass, “Two-Phase Anaerobic Digestion”, Process Biochemistry, april, 15-24, 1978 Grobicki, A dan Stuckey, “Performance of the Anaerobic Baffled Reactor under Steady State and Shock Loading Condition”, Biotechnol. And Bioeng., 37, 344-355, 1991 Gujer, W dan Zehnder, “ Conversion Processes in Anaerobic Digestion”, Wat. Sci. Tech., 15, 127-167, 1983 Heijnen, J. J., A. Mulder, W. Enger, Lourens, Keijzers dan Hoeks, “Application of Anaerobic Fluidized Bed Reactors in Biological Wastewater Treatment”, Starch/Starke., 3812, 419-428, 1986 Hickey, Wu, Veiga dan R. Jones, “Start-up, Monitoring and Control of High-rate Anaerobic Treatment Systems”, Water Sci. Tech., 248, 207-255, 1991 Lema, et al., “Chemical Engineering Concept in Operation and Design Process Anaerobic Wastewater Treatment”, Water Sci. Tech., 248, 79-86, 1991 PROSIDING SNTK TOPI 2011 Pekanbaru, 21- 22 Juli 2011 IOP08 - 33 Malina, dan Pohland, Design of anaerobic processes for the treatment of industrial and municipal wastes, Water Quality Management Library, Vol. 7, 1992 McInerney, “ Anaerobic Hydrolysis and Fermentation of Fats and Protein”, Biology of Anaerobic Microorganism, editor Zehnder, John Willey and Sons, New York, 1988 Nakamura, M, H. Kanbe dan J. Matsumoto, ”Fundamental Studies on Hydrogen Production in the Acid-Forming Phase and Its Bacteria in Anaerobic Treatment Processes-the Effects of Solids Retention Time”, Wat. Sci. Tech., 287, 81-88, 1993 Ng, Wong dan Chin, “Two-phase Anaerobic Treatment Kinetics of Palm Oil Wastewaters”, Water Res., 195, 667-669. 1985 Retnowati, Pengaruh Laju Pembebanan dan Resirkulasi Pada Kinerja Biopan Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak Sawit, Thesis Magister ITB, Bandung, 1996 Sam-Soon, P, Loewenthal, M, C. Wentzel dan GvR. Marais, “a Long-chain Fatty Acids, Oleat, as Sole Substrate in UASB Reactor Systems”, Water SA., 171, 31-36, 1991 Thanh, High organic wastewater control and management in the tropics, Water Pollution Control Conference, CDG, AIT-ERL, Bangkok, Nov., 1980 Yang, dan Chou, “Horizontal-Baffled Anaerobic Reactor for Treating Diluted Swine Wastewater”, Agricultural Waste, 14, 221-239, 1985 ResearchGate has not been able to resolve any citations for this NakamuraHiroshi KanbeMatsumoto JIEffects of solids retention time SRT on hydrogen gas production, glucose degradation and anaerobic bacteria in anaerobic treatment processes were investigated with use of 11,700 mg/l glucose solution as a substrate. Five series of experiments were conducted at 36 ± 1°C. Volatile fatty acids were produced in the order acetic, n-butyric, propionic and n-valeric with concentration of effluent. Counts of general anaerobic bacteria and acid-forming bacteria in each reactor increased with increasing SRT, and counts of genus Clostridium and sulphate reducing bacteria in the reactor decreased with increasing SRT of the reactor. Gas production rates and gas composition were investigated to obtain information on energy production. Solids retention time increased from 2 to 10 h, hydrogen gas content decreased from 12 to 9%. The kinetic constants such as the microbial decay coefficient Kd, the maintenance coefficient m and the growth yield for microorganisms YG were and day-1, respectively. Raj SieversTwo laboratory scale, anaerbic baffled reactors one with two chambers, a second with three chambers were used to successfully treat whole swine manure. COD reductions were 69% and 62%, respectively, with maximum methane production of and L/g VS added at a loading of 4 g VS/L d. The baffled chambers did an excellent job of trapping the small diameter, methane containing particles of proteins, cellulose, hemicellulose and lipids. Solids retention times of 22 and 25 days were achieved with a corresponding hydraulic retention of 15 a prelude to the individual papers describing the various anaerobic treatment process configurations, the anaerobic treatment process is described in terms of chemical reaction engineering. These descriptions are made in terms of kinetics, stoichiometry, thermodynamics and mass transfer considerations. The implications of these concepts on design and operations are also discussed. Ping-Yi YangC. Y. ChouThe main objective of this study was to develop a low capital cost, simply operated and effective anaerobic reactor for treating, in the tropics, highly-diluted swine wastewater containing particulate solids. A horizontal-baffled reactor with a liquid volume of 20 liters was tested at 30°C. Supernatant of settled swine wastewater with a TVS concentration under 2 g liter−1 was used as feedstock. The reactor was an effective design for increasing the SRT 15–300 days at the low HRT 025–5 days being used. Maximum TCOD removal and maximum methane production rates of 81% and 08 liter liter−1 day−1 at a TCOD loading rate of 25 and 85 g liter−1 day−1, respectively were observed. Operational performance was comparable with the anaerobic filter in treating the supernatant of settled swine wastewater. This reactor configuration was also simple in construction and operation compared with other existing anaerobic reactors. Shuvo KlassAn improved two phase anaerobic digestion process in which an initial phase continually receives an organic feed for short detention times of less than two days under conditions which efficiently liquefy and breakdown the feed to lower molecular weight acids and other intermediates for conversion to methane. A succeeding phase is operated to treat the lower molecular weight acids and intermediates for detention times of about two to about seven days under conditions which efficiently lead to production of methane. The feed is loaded in the first phase at rates from about 1 to about 10 pounds of total organics per cubic foot per day; and the products from the initial phase are loaded in the succeeding phase at rates of about to about pounds total organics per cubic foot per day. 2 J Enger Arnold MulderF. W. J. M. M. HoeksFrom pilot experiments 0,3–3,6 m3 and full scale application 300 m3 it is shown that the improved anaerobic fluid bed technology represents a very reliable and compact high-rate technology for the purification of highly fluctuational industrial wastewater. A two-stage process acidification/methanation appeared to have advantages with respect to process stability as well as purification capacity. On full scale the average purification capacity, reached six months after start-up, was 28 kg COD/m3 day based on the volume of the methane reactor, with peaks of 50 kg COD/m3 day. Further increases in capacity may be expected in the future. Anwendung der anaeroben Wirbelschichttechnik bei der biologischen Abwasser-Behandlung. Anhand von Pilotversuchen 0,3–0,6 m3 und Versuchen im Produktionsmaßstab 300 m3 wird gezeigt, daß die entwickelte anaerobe Wirbelschichttechnik ein sehr zuverlässiges kompaktes Hochleistungsverfahren darstellt für die Reinigung der stark variablen industriellen Abwässer. Es zeigte sich, daß ein 2stufiges Verfahren große Vorteile bietet in bezug auf Prozeßstabilität und Reinigungskapazität. Die Abbauleistung im Produktionsmaßstab erreichte nach sechs Monaten einen Mittelwert von 28 kg CSB/m3 Tag bezogen auf den Methan-Reaktor und einen Spitzenwert von etwa 50 kg CSB/m3/Tag. Eine weitere Steigerung der Kapazität in Zukunft ist nicht J. ChenChun T. LiWen K. ShiehCOD removal efficiencies in the range 75 to 98% were achieved in an anaerobic fluidised bed system designed for the recovery of methane from liquid wastes, when evaluated at COD loadings of between to 108 kg m−3 day−1, hydraulic retention times of between to 8 h, and feed COD concentrations of beween 480 to 9 000 mg dm−3. More than 90% of feed COD could be removed up to COD loadings of about 40 kg m−3 day−1. Up to around 300 dm2 of methane were produced per kg COD removed and this methane production rate was independent of the COD loadings applied in this investigation. Volatile acid concentration in the reactor increased sharply at a COD loading of about 40 kg m−3 day−1 and therefore, sufficient alkalinity should be provided to prevent pH from dropping to the undesirable level. The anaerobic fluidised bed system can be operated at a significantly higher liquid throughputs while maintaining its excellent efficiency. Jern Wun ChinA laboratory-scale two-phase anaerobic digestion system was used to treat a palm oil mill effluent POME containing around 63,000 mg l−1 COD. Phase separation was accomplished through control of the hydraulic retention times of two reactors operated in series. Acid and methane phase biokinetic coefficients were evaluated. Steady state parameters indicate good process stability with high gas yields. Dinas Perkim LH Batubara Segel Pabrik Kelapa Sawit PT Buana Sawit Indah, Langgar Aturan Limbah Kamis, 8 Juni 2023 2329 WIBDinas Perumahan, Kawasan Permukiman dan Lingkungan Hidup Perkim-LH Kabupaten Batubara segel pabrik kelapa sawit milik PT Buana Sawit Indah Pabrik-pabrik kelapa sawit di Indonesia pada umumnya menerapkan sistem berbasis kolam untuk mengolah limbah cair yang dihasilkannya. Ini merupakan metode sistem tradisional yang bertujuan untuk menekan tingkat BOD sehingga mencapai baku mutu yang sudah ditetapkan sebelum limbah cair tersebut dialirkan/dibuang ke sungai. Prinsipnya adalah air limbah yang diterima akan langsung didinginkan menggunakan kolam atau menara pendingin. Rata-rata setiap pabrik kelapa sawit memiliki 20-30 kolam pengolahan limbah. Awalnya limbah akan mengalir ke kolam anaerobik lalu dilanjutkan menuju ke kolam aerobik. Ada pula pabrik yang mengarahkan limbah dari kolam anaerobik langsung ke kolam facultative. Beberapa pabrik juga akan mengolah limbah di dalam kolam anaerobik terlebih dahulu sebelum dialirkan ke kolam aerobik. Dari sini limbah kemudian dibuang ke badan sungai. Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit sangat berbahaya karena tingkat BOD yang dimilikinya tinggi sekali mencapai mg/lt. Seharusnya baku mutu limbah PKS ini tidak boleh mengandung BOD lebih dari 250 mg/lt sesuai dengan Surat Keputusan Menteri KLH No. Kep. 3/MENKLH/II/91 tanggal 1 Februari 1991. Dibutuhkan biaya investasi yang tinggi untuk membangun instalasi pengolahan limbah sesuai baku mutu tersebut. Limbah cair PKS selama ini memang tidak memiliki nilai tambah. Limbah tersebut dibuang saja ke sungai. Padahal sebenarnya limbah ini bisa dimanfaatkan sebagai pupuk karena memiliki kandungan nutrisi yang tinggi atau bahan bakar sebab mengandung gas methana. Khusus untuk pemanfaatan limbah cair sebagai pupuk, pengolahannya cukup sampai ke tingkat kolam primary anaerobic. Selanjutnya limbah bisa langsung dipakai untuk pupuk kelapa sawit. Pemanfaatan limbah cair menjadi pupuk dikenal dengan sebutan sistem land application. Di sini dibutuhkan proses pengolahan air limbah terlebih dahulu untuk menurunkan tingkat BOD di dalamnya dari mg/lt menjadi mg/lt. Dengan kadar BOD di kisaran ini maka air limbah dinilai sudah tidak mengakibatkan pencemaran lagi ke air tanah. Begitu pula dengan kandungan minyak dan zat padat terlarut di dalamnya sudah ditekan sehingga aman. Terdapat 4 macam teknik sistem land application pada pengolahan limbah cair kelapa sawit antara lain flad bed, furrow, long bed, dan sprinkler. Penggunaan masing-masing sistem ini bisa disesuaikan dengan kondisi lapangan, terutama topografi lahan. Lahan yang kondisinya datar bisa menerapkan sistem long bed atau sprinkler. Sedangkan untuk lahan yang berbukit-bukit sebaiknya mengaplikasikan sistem flat bed atau furrow. Pabrik kelapa sawit yang memiliki kapasitas 60 ton TBS/jam akan menghasilkan limbah sekitar 1200 m3/hari atau m3/tahun. Dengan menerapkan metode flad bed maka limbah ini bisa diaplikasikan menjadi pupuk untuk area perkebunan seluas 360 ha. Sedangkan dengan memakai metode long bed seluas 600 ha dan metode furrow seluas 240 ha. Tidak disarankan menggunakan metode sprinkler sebab kenyataannya pipa sprinkler sering tersumbat kotoran. Biaya pembangunan sistem land application untuk mengolah limbah kelapa sawit tidak jauh berbeda dengan biaya pembuatan kolam-kolam pada sistem tradisional. Tetapi untuk biaya operasionalnya akan memakan biaya yang jauh lebih besar. Walaupun begitu, sistem land application masih memberikan keuntungan berupa pupuk sehingga biaya untuk pembelian pupuk kelap sawit bisa dihemat semaksimal mungkin tanpa mengorbankan produktivitasnya. Selain manfaat berupa pupuk, penerapan sistem land application juga mempunyai manfaat lain seperti Memperbaiki kondisi struktur tanah Memperbaiki tingkat keasaman pH tanah Meningkatkan kapasitas pertukaran ton Meningkatkan pertumbuhan akar Meningkatkan kelembaban tanah Meningkatkan kandungan bahan organik Meningkatkan daya resap air ke dalam tanah Sistem land applicaion mempunyai manfaat yang begitu besar bagi perkebunan kelapa sawit. Namun pada prakteknya diperlukan pengawasan secara ketat supaya manfaat tersebut terus terjaga. Pengawasannya berupa pengolahan limbah di kolam primary anaerobic terlebih dulu untuk menurunkan tingkat BOD dari mg/lt menjadi mg/lt. Volume limbah yang diolah juga harus sesuai dengan rekomendasi. Disarankan untuk memindahkan lokasi pengolahan setiap tahun untuk menjaga manfaatnya.

kolam limbah pabrik kelapa sawit