LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN ANALISA PENGOLAHAN LIMBAH ...indice.blog.uns.ac.id/files/2010/05/limbah-lates-jadi-biogas.pdf · Limbah yang dihasilkan terdiri dari 2 macam, yaitu

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