ANALISA TENTANG DAMPAK LIMBAH PABRIK GULA TERHADAP LINGKUNGAN DAN PENANGANANNYA

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.