BAB
I
PENDAHULUAN
Indonesia
adalah negara agraris dengan iklim subtropis. Di sinilah tumbuh dengan subur
tanaman tebu dan bahkan Indonesia dikenal dengan cikal bakal tebu dunia. Tebu
adalah bahan baku dalam pembuatan gula (gula kristal putih, white sugar
plantation) di pabrik gula. Dalam operasionalnya setiap musim giling
(setahun), pabrik gula selalu mengeluarkan limbah. Limbah merupakan buangan
yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestic (rumah
tangga atau yang lebih dikenal sabagai sampah), yang kehadirannya pada suatu
saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki
nilai ekonomis. Jenis sampah ini pada umumnya berbentuk padat dan cair
Limbah cair meliputi cairan bekas analisa di
laboratorium dan luberan bahan olah yang tidak disengaja. Limbah padat meliputi
ampas tebu, abu dan debu hasil pembakaran ampas di ketel, padatan bekas analisa
laboratorium, blotong dan tetes. Limbah gas meliputi gas cerobong ketel dan gas
SO2 dari cerobong reaktor pemurnian cara sulfitasi.
Ampas
tebu juga dapat dikatakan sebagai produk pendamping, karena ampas tebu sebagian
besar dipakai langsung oleh pabrik gula sebagai bahan bakar ketel untuk
memproduksi energi keperluan proses. Blotong merupakan limbah padat produk
stasiun pemurnian nira. Limbah ini sebagian besar diambil petani untuk dipakai
sebagai pupuk, sebagian yang lain dibuang di lahan tebuka, dapat menyebabkan
polusi udara, pandangan dan bau yang tidak sedap di sekitar lahan tersebut.
Sedangkan belerang dioksida (SO2) merupakan limbah gas yang
keluar dari cerobong reaktor sulfitir pada proses pemurnian nira tebu
yang kurang sempurna menyebabkan polusi udara di atas pabrik dan
pemakaian belerang menjadi lebih tinggi dari normal.
Tetes
(molasses) sebagai limbah di stasiun pengolahan juga termasuk produk
pendamping karena sebagian besar dipakai sebagai bahan baku industri lain
seperti vitsin (sodium glutamate), alkohol atau spritius dan bahkan
untuk komoditas ekspor dalam pembuatan L-lysine dan lain-lain. Namun
untuk hal ini dibutuhkan kandungan gula dalam tetes yang cukup tinggi,
sehingga tidak semua tetes tebu yang dihasilkan dimanfaatkan untuk itu.
Akibatnya tidak sedikit pabrik gula yang mengalami kendala dalam
penyimpanan tetes sampai musim giling berikutnya, tangki tidak cukup menampung
karena tetes kurang laku, atau memungkinkan terjadinya ledakan dalam
penyimpanan di tangki tetes sehubungan dengan kondisi proses atau komposisi.
Oleh
karena hasil sampingan (limbah) yang dihasilkan oleh pabrik gula cukup beragam,
maka agar limbah ini tidak menjadi masalah bagi lingkungan sekitar, maka
diperlukan suatu pengelolaan terhadap limbah tersebut. Cara- cara yang bisa
digunakan dalam pengolahan limbah yaitu menetralkan limbah sehingga tidak
berbahaya bagi lingkungan , dan dengan merubah limbah menjadi barang lain yang
lebih bernilai tinggi.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
JENIS-JENIS
LIMBAH PABRIK GULA
Limbah
memberikan arti teknis adalah sebagai barang yang dihasilkan oleh sebuah proses
dan dapat dikategorikan sebagai bahan yang sudah tidak terpakai. Berikut adalah
limbah yang dihasilkan dari produksi gula yang berasal dati tanaman tebu:
·
Pucuk
Tebu
Pucuk tebu adalah ujung atas batang
tebu berikut 5-7 helai daun yang dipotong dari tebu giling ataupun bibit.
·
Ampas
Tebu
Tebu diekstrak di stasiun gilingan
menghasilkan nira dan bahan bersabut yang disebut ampas. Ampas terdiri dari
air, sabut dan padatan terlarut. Komposisi ampas rata-rata terdiri dari kadar
air : 46 – 52 %; Sabut 43 – 52 %; padatan terlarut 2 – 6%.
·
Blotong
Blotong Pada proses pemurnian nira
yang diendapkan di clarifier akan menghasilkan nira kotor yang kemudian diolah
di rotary vacuum filter. Di alat ini akan dihasilkan nira tapis dan endapan
yang biasanya disebut “blotong” (filter cake). Blotong dari PG Sulfitasi
rata-rata berkadar air 67 %, kadar pol 3 %, sedangkan dari PG. Karbonatasi
kadar airnya 53 % dan kadar pol 2 %.
·
Tetes
Tetes (molasses) adalah sisa sirup
terakhir dari masakan (massecuite) yang telah dipisahkan gulanya melalui
kristalisasi berulangkali sehingga tak mungkin lagi menghasilkan gula dengan
kristalisasi konvensional.
·
Asap
Pencemaran udara dari pada pabrik
gula berupa asap dan debu. senyawa yang
paling sering dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO),
oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan partikulat
(debu).
B.
PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR PABRIK GULA
Secara
umum pengelolaan limbah seperti limbah cair, yang dikeluarkan pabrik gula
merupakan limbah organik dan bukan Limbah B3 (bahan beracun dan berbahaya).
Limbah cair ini dikelola melalui dua tahapan, yaitu:
·
Penanganan
di dalam pabrik (in house keeping)
Sistem
ini dilakukan dengan cara mengefisienkan pemakaian air dan penangkap minyak
(oil trap) serta pembuatan bak penangkap abu bagasse (ash trap).
·
Penanganan
setelah limbah keluar dari pabrik, melalui Instalasi Pengolahan Air Limbah
(IPAL)
IPAL
dibangun di atas tanah seluas lebih dari 8 ha, terdiri dari 13 kolam dengan
kedalaman bervariasi dari 2 m (kolam aerasi) sampai 7 m (kolam anaerob). Total
daya tampung lebih dari 240.000 m3, sehingga waktu inap (retention time) dapat
mencapai 60 hari.
Pada prinsipnya instalasi pengolahan air
limbah dapat dikelompokkan menjadi enam tahapan pengolahan,yaitu:
·
Pengolahan
Pendahuluan (Pre Tratment)
Pengolahan
pendahuluan ditujukan untuk menyaring benda terapung dan mengendapkan benda
yang berukuran besar seperti sampah, lemak, kerikil atau pasir. Tahap
selanjutnya adalah melakukan penyeragaman kondisi air limbah (equalization) yang
meliputi debit dan keasaman air limbah.
·
Pengolahan
Primer (Primary Treatment)
Pengolahan primer bertujuan untuk menghilangkan zat padat
tersuspensi melalui pengendapan (sedimentatio) atau pengapungan (flotation).
Proses pengendapan tahap pertama ini masih sederhana karena partikel-partikel
yang ada diendapkan dengan cara gravitasi. Bahan kimia dapat digunakan untuk
membantu proses pengendapan tersebut. Pengendapan biasanya dilakukan pada bak
atau kolam pengendapan yang secara periodik dibersihkan endapannya. Proses
pengapungan dilakukan dengan menghembuskan udara dari bawah sehingga partikel
akan mengapung kemudian dipisahkan dari cairan.
·
Pengolahan
Sekunder (Secondary Treatment)
Pengolahan
sekunder bertujuan untuk mengurangi kadar bahan organik dalam air limbah dengan
menggunakan proses biologi seperti lumpur aktif, trickling filter, anaerobic
digester, biogas, dll. Terdapat dua hal penting dalam proses ini adalah
penambahan oksigen dan pertumbuhan bakteri.
·
Pengolahan
Tersier (Tertiary Treatment)
Pengolahan
tersier dilakukan apabila setelah pengolahan pertama dan kedua masih banyak
bahan polutan yang terdapat dalam air limbah. Pengolahan ini dilakukan secara
khusu tergantung jenis bahan polutan yang ada. Beberapa alat yang biasa
digunakan untuk pengolahan tersier adalah saringan pasir, saringan multimedia,
vacum filter, penyerapan, dll.
·
Pembunuhan
Kuman (Desinfektion)
Pembunuhan
bakteri bertujuan untuk mengurangi atau membunuh mikroorganisme patogen yang
ada dalam air limbah. Bahan kimia biasanya digunakan dalam proses ini seperti
clorin.
·
Pembuangan
Lanjutan (Ultimate Disposal)
Dari pengolahan air
limbah biasanya dihasilkan lumpur. Lumpur tersebut perlu diolah lebih lanjut
untuk menghilangkan tingkat polutannya dan kemudian dapat dimanfaatkan atau
dibuang ke lingkungan. Beberapa proses pengolahan lumpur adalah pemekatan,
penstabilan, pengurangan air, dan pengeringan.
C.
PENGOLAHAN ASAP DAN DEBU
Senyawa
pencemar udara digolongkan menjadi 2 yaitu:
a.
Senyawa pencemar primer
Senyawa
pencemar primer adalah senyawa pencemar yang langsung dibebaskan dari sumber.
b.
Senyawa pencemar sekunder
Senyawa
pencemar sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat antar-aksi
dua atau lebih senyawa primer selama berada di atmosfer.
Pencemaran
udara dari pada pabrik gula berupa asap dan debu, yang dapat menyebabkan
sejumlah penyakit pernafasan seperti infeksi saluran pernafasan pada manusia
disekitar pabrik tersebut, iritasi mata dan lain-lain. Senyawa yang
paling sering dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO),
oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan partikulat
(debu). Untuk menanggulanginya dibutuhkan pengendalian pencemaran udara.
Pengendalian ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
a.
Pengendalian
pada sumber pencemar
Pengendalian
pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih efektif karena hal tersebut
dapat mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan diproses dan yang pada
akhirnya dibuang ke lingkungan. Di dalam sebuah pabrik kimia, pengendalian
pencemaran udara terdiri dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan
penanggulangan emisi senyawa pencemar. Idealnya demikian pula yang harus
dilakukan oleh pabrik tebu.
b.
Pengenceran
limbah gas.
Guna
menekan tingkat pencemaran udara, pabrik tebu dapat mengelola asap dan debu
tersebut dengan jalan memisahkan partikel padatanya yang berada di asap. jika
partikel-partikel ini dalam jumlah yang cukup, maka bisa diolah menjadi pupuk.
Karenanya suatu pabrik gula seharusnya dilengkapai dengan alat-alat pemisah
debu untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Secara umum alat pemisah debu
dapat diklasifikasikan menurut prinsip kerjanya:
·
Pemisah
Brown
Alat pemisah debu yang bekerja
dengan prinsip ini menerapkan prinsip gerak partikel menurut Brown. Alat ini
dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran 0,01 – 0,05 mikron. digunakan untuk
gas buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik
·
Electrostatic
Precipitator (Pengendap elektrostatik)
Alat ini mengalirkan tegangan yang
tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang berkecepatan rendah. Debu yang telah
menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan
yang diperoleh dari penggunaan pengendap elektrostatik ini ialah didapatkannya
debu yang kering dengan ukuran rentang 0,2 – 0,5 mikron.
·
Pengumpul
sentrifugal
Pemisahan debu dari aliran gas
didasarkan pada gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk
alat.
·
Pemisah
inersia
Pemisah ini bekerja atas gaya
inersia yang dimiliki oleh partikel dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan
susunan penyekat sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat dan akan
dipisahkan dari aliran fasa gas.
·
Pengendapan
dengan gravitasi
Alat yang bekerja dengan prinsip ini
memanfaatkan perbedaan gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel.
D.
PEMANFAATAN
LIMBAH
·
Pemanfaatan
Ampas Tebu
Limbah padat berupa ampas tebu (bagasse) dapat dapat
dijadikan bubur pulp dan dipakai untuk briket, partikel board, bahan baku pulp
dan bahan kimia seperti furfural, xylitol, methanol, metana, dll. pabrik
kertas, untuk makanan ternak; bahan baku pembuatan pupuk, bioetanol, dan
sebagai bahan bakar ketel uap (boiler) sehingga mengurangi konsumsi bahan-bakar
minyak oleh pabrik. Selain itu, adanya kandungan polisakarida dalam ampas tebu
dapat dikonversi menjadi produk atau senyawa kimia yang digunakan untuk
mendukung proses produksi sektor industri lainnya. Salah satu polisakarida yang
terdapat dalam ampas tebu adalah pentosan, dengan persentase sebesar 20-27%.
Kandungan pentosan yang cukup tinggi tersebut memungkinkan ampas tebu untuk
diolah menjadi Furfural. Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam
beberapa industri dan juga dapat disintesis menjadi turunan-turunannya seperti
: Furfuril Alkohol, Furan, dan lain-lain. Kebutuhan (demand) Furfural dan
turunannya di dalam negeri meski tidak terlalu besar namun jumlahnya terus
meningkat.
·
Fraksi
limbah tebu lainnya yang masih memiliki nilai gizi yang baik adalah blotong.
Blotong adalah limbah yang dapat dipisahkan dengan proses penapisan dalam
proses klarifkasi nira. Untuk meningkatkan nilai gizi dari protein pada blotong
perlu dilakukan fermentasi dengan menggunakan kapang. Keseimbangan asam amino
diharapkan dapat ditingkatkan melalui fermentasi. Dengan meningkalnya kualitas
protein diharapkan dapat meningkatkan kecernaan zat-zat makanan. Jenis kapang
yang biasa digunakan adalah Saccharomyces cereviceae, Aspergillus oryzae,
Aspergiltus niger. Blotong dapat dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak,
pupuk dan pabrik wax. Penggunaan yang paling menguntungkan saat ini adalah
sebagai pupuk di lahan tebu.
·
Penggunaan
tetes antara lain sebagai pupuk dan pakan ternak dan pupuk. Selain itu juga
sebagai bahan baku fermentasi yang dapat menghasilkan etanol, asam asetat, asam
sitrat, MSG, asam laktat dll.
·
Pucuk
tebu adalah limbah tebu yang memiliki potensi sangat besar. Pucuk tebu segar
maupun dalam bentuk awetan, sebagai silase atau jerami dapat menggantikan
rumput gajah yang merupakan pakan ternak yang sudah umum digunakan di
Indonesia. Pucuk tebu dapat dimanfaatkan untuk pakan rum__inansia. Salah satu
kelemahan dari pucuk tebu adalah kandungan serat kasar yang tinggi. Untuk
meningkatkan manfaaat dari pucuk tebu make dilakukan pengolahan. Metode
pengolahan yang biasa digunakan untuk pakan berserat tinggi adalah pengolahan
kimiawi. Bahan kimia yang biasa digunakan adalah urea dan NaOH.
BAB
III
KESIMPULAN
1.
Limbah yang dihasilkan dari produksi gula yang berasal dati
tanaman tebu:
·
Pucuk Tebu
·
Ampas Tebu
·
Blotong
·
Tetes
·
Asap
2.
Limbah cair dikelola melalui dua tahapan, yaitu:
·
Penanganan di dalam pabrik (in house keeping)
·
Penanganan setelah limbah keluar dari pabrik, melalui
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)
Ø Pengolahan Pendahuluan (Pre
Tratment)
Ø Pengolahan Primer (Primary
Treatment)
Ø Pengolahan Sekunder
(Secondary Treatment)
Ø Pengolahan Tersier (Tertiary
Treatment)
Ø Pembunuhan Kuman
(Desinfektion)
Ø Pembuangan Lanjutan
(Ultimate Disposal)
3.
Pengendalian limbah asap dan debu dilakukan dengan dua cara
yaitu:
a.
Pengendalian pada sumber pencemar
b.
Pengenceran limbah gas.
4.
Alat pemisah debu dapat diklasifikasikan menurut prinsip
kerjanya:
·
Pemisah Brown
·
Electrostatic Precipitator (Pengendap elektrostatik)
·
Pengumpul sentrifugal
·
Pemisah inersia
·
Pengendapan dengan gravitasi
5.
Pemanfaatan limbah
·
Ampas tebu (bagasse) dapat dijadikan bubur pulp dan dipakai
untuk briket, partikel board, bahan baku pulp dan bahan kimia seperti furfural,
xylitol, methanol, metana, dll. pabrik kertas, untuk makanan ternak; bahan baku
pembuatan pupuk, bioetanol, dan sebagai bahan bakar ketel uap (boiler).
·
Blotong dapat dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak,
pupuk dan pabrik wax.
·
Penggunaan tetes antara lain sebagai pupuk dan pakan ternak
dan pupuk. Selain itu juga sebagai bahan baku fermentasi yang dapat
menghasilkan etanol, asam asetat, asam sitrat, MSG, asam laktat dll.