II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik...

19
4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Limbah cair berasal dari beberapa proses pengolahan kelapa sawit, antara lain air hasil perebusan (10-15%), air drab (lumpur) (±35%), dan air hidrosiklon (5-10%). Limbah buangan pabrik kelapa sawit yang dihasilkan dari proses pengolahan kelapa sawit terdapat pada Gambar 2. Limbah kelapa sawit mengandung bahan organik yang cukup tinggi. Tingginya bahan organik tersebut mengakibatkan beban pencemaran yang semakin besar, karena diperlukan degradasi bahan organik yang lebih besar. Menurut pengamatan yang telah dilakukan oleh beberapa pabrik kelapa sawit dapat dikatakan bahwa limbah sawit yang dibuang langsung ke sungai akan mempengaruhi kualitas air (Naibaho, 1998). Berikut komposisi kimia limbah cair pabrik kelapa sawit. Tabel 1. Komposisi kimia limbah cair kelapa sawit No Komponen % (berat kering) 1. Protein (N x 6.25) 8.2 2. Serat 11.9 3. Abu 14.1 4. Fosfor (P) 0.24 5. Kalium (K) 0.99 6. Carbon (C) 0.97 7. Magnsium (Mg) 0.30 8. Natrium (Na) 0.08 9. Energi (kkal/100 gr) 454 Sumber : Loebis dan Toebing (1989) Salah satu komponen LCPKS yang penting karena diduga sebagai penyebab pencemaran lingkungan adalah lumpur (sludge). Sludge merupakan larutan buangan yang dihasilkan selama proses pemerasan dan ekstraksi minyak.

Transcript of II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik...

Page 1: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Limbah cair berasal dari beberapa proses pengolahan kelapa sawit,

antara lain air hasil perebusan (10-15%), air drab (lumpur) (±35%), dan air

hidrosiklon (5-10%). Limbah buangan pabrik kelapa sawit yang dihasilkan

dari proses pengolahan kelapa sawit terdapat pada Gambar 2. Limbah

kelapa sawit mengandung bahan organik yang cukup tinggi. Tingginya

bahan organik tersebut mengakibatkan beban pencemaran yang semakin

besar, karena diperlukan degradasi bahan organik yang lebih besar. Menurut

pengamatan yang telah dilakukan oleh beberapa pabrik kelapa sawit dapat

dikatakan bahwa limbah sawit yang dibuang langsung ke sungai akan

mempengaruhi kualitas air (Naibaho, 1998). Berikut komposisi kimia

limbah cair pabrik kelapa sawit.

Tabel 1. Komposisi kimia limbah cair kelapa sawit

No Komponen % (berat kering)

1. Protein (N x 6.25) 8.2

2. Serat 11.9

3. Abu 14.1

4. Fosfor (P) 0.24

5. Kalium (K) 0.99

6. Carbon (C) 0.97

7. Magnsium (Mg) 0.30

8. Natrium (Na) 0.08

9. Energi (kkal/100 gr) 454

Sumber : Loebis dan Toebing (1989)

Salah satu komponen LCPKS yang penting karena diduga sebagai

penyebab pencemaran lingkungan adalah lumpur (sludge). Sludge

merupakan larutan buangan yang dihasilkan selama proses pemerasan dan

ekstraksi minyak.

Page 2: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

5

Gambar 2. Pengolahan TBS (Tandan Buah Segar) dan proses pembentukan

limbah (Loebis dan Toebing, 1989).

Tandan Buah Segar(TBS)

Perebusan

Perontokan

Pelumatan

Pengepresan

Minyak mentah

Ampas biji Klarifikasi

(Pemurnian)

Energi

Cangkang

Tandan Kosong Buah Sawit

Air Kondensat

Air

Inti (kernel)

Air Hidrosiklon

Ketel uap (boiler)

Air lumpur

Incenerator Abu

Ampas

Pemecah biji

Kolam Limbah Cair

Air

Page 3: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

6

Sludge yang berasal dari proses klarifikasi (pemurnian minyak)

disebut sebagai lumpur primer. Sludge yang telah mengalami proses

sedimentasi disebut sebagai lumpur sekunder. Sludge tersebut mempunyai

kandungan bahan organik yang tinggi dan mempunyai pH kurang dari 5.

2.2 Parameter Mutu Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Berikut hasil analisis parameter mutu limbh cair pabrik kelapa sawit.

Tabel 2. Hasil analisis parameter mutu LCPKS

No Parameter Konsentrasi (mg/l)

1. BOD (Biochemical Oxygen Demand) 17 900 – 37 500

2. Ph 3.8 – 4.7

3. COD (Chemical Oxygen Demand) 45 700 – 54 000

4. Padatan total (Total solids) 22 100 – 60 000

5. Padatan tersuspensi (Suspended Solid) 8 700 – 40 000

6. Minyak (Oil and Greas) 5 830

7. Total Nitrogen 500 – 1 100

8. Nitrogen Amoniak 35 – 130

Sumber : Loebis dan Toebing (1989)

Limbah yang dibuang ke lingkungan harus ditangani (treatment)

terlebih dahulu agar sesuai dengan persyaratan baku mutu limbah yang

diperkenankan. Baku mutu limbah yang seharusnya terdapat pada

Keputusan Menteri Negara KLH No.Kep.03/MENKLH/II/1991 adalah

sebagai berikut :

2.2.1 pH limbah cair

Limbah cair ditetapkan parameter pH nya sekitar 6-9, ini bertujuan

agar mikroorganisme dan biota yang terdapat pada badan penerima tidak

terganggu dan bahkan diharapkan dengan pH yang alkalis dapat menaikkan

pH badan penerima seperti sungai.

Page 4: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

7

2.2.2 Biochemical Oxygen Demand (BOD)

BOD merupakan jumlah oksigen terlarut dalam limbah cair yang

dapat digunakan untuk menguraikan senyawa organik dengan bantuan

mikroorganisme pada waktu dan kondisi tertentu. BOD sering digunakan

sebagai tolak ukur untuk menentukan kualitas limbah. Semakin tinggi nilai

BOD air limbah maka daya saingnya dengan mikroorganisme atau biota

yang terdapat pada badan penerima semakin tinggi. Limbah cair yang

dikeluarkan pabrik mengandung bahan organik yang cukup besar yaitu

25.000 mg/l. Air limbah yang diperbolehkan dibuang ke lingkungan,

misalnya badan penerima sungai harus sesuai dengan standar baku mutu

limbah yang mempunyai kandungan BOD rata-rata 100 mg/l.

2.2.3 Chemical Oxygen Demand (COD)

COD merupakan oksigen yang diperlukan untuk merombak bahan

organik dan bahan anorganik. Nilai COD lebih besar dari nilai BOD.

Parameter ini digunakan sebagai perbandingan atau kontrol terhadap nilai

BOD. Karena kandungan padatan limbah umumnya terdiri dari bahan

organik maka parameter yang dipakai adalah BOD.

2.2.4 Total Suspended Solid (TSS)

Nilai ini menggambarkan padatan melayang dalam cairan limbah.

Semakin tinggi nilai TSS maka bahan organik membutuhkan lebih tinggi

oksigen untuk perombakan. Oleh karena itu dengan adanya proses

pengendapan pada kolam limbah diharapkan nilai TSS nya berkurang.

2.2.5 Kandungan NH3-N

NH3-N merupakan zat berbahaya dan beracun. Semakin tinggi

kandungan NH3-N pada limbah akan menyebabkan keracunan pada biota

yang terdapat pada badan penerima, misalnya sungai.

Page 5: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

8

2.2.6 Kandungan minyak dan lemak

Terdapatnya kandungan minyak dan lemak pada limbah cair akan

mempengaruhi aktifitas mikroba dan merupakan pelapis permukaan cairan

limbah sehingga menghambat proses oksidasi pada kondisi aerobik. Minyak

tersebut dapat dihilangkan saat proses netralisasi dengan penambahan

NaOH.

Untuk melakukan pembuangan limbah cair ke lingkungan harus

mengikuti standar baku mutu limbah cair. Berikut standar baku mutu limbah

cair berdasarkan Keputusan Menteri Negara KLH

No.Kep.03/MENKLH/II/1991.

Tabel 3. Baku mutu limbah cair untuk industri minyak sawit

Debit limbah maksimum 2.5 m3 per ton Minyak Sawit Mentah

No Parameter Kadar Maksimum

(mg/l)

Beban Pemcemaran

Maksimum (kg/ton)

1 pH - 6.0 – 9.0

2 BOD 100 0.25

3 COD 350 0.88

4 TSS 250 0.63

5 Nitrogen total 50 0.063

6 Minyak dan

Lemak

25 0.125

Sumber : Deputi Bidang Pengendalian Pencemaran Air, MENLH (1995)

2.3 Sistem Aplikasi Limbah Cair

Pemanfaatan limbah ini disamping sebagai sumber pupuk/bahan

organik juga akan mengurangi biaya pengolahan limbah hingga sebesar 50 –

60%. Penurunan biaya ini disebabkan limbah cair yang digunakan adalah

limbah yang masih memiliki nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand)

anatara 3.500-5.000 mg/l yang berasal dari kolam anaerobik primer. Hal

tersebut masih memenuhi persyaratan yang telah diatur dalam Peraturan

Page 6: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

9

Mentri No. KB.310/452.MENTAN/XII/95 tentang standarisasi pengolahan

limbah PKS (Pabrik Kelapa Sawit) dan karet terutama untuk aplikasi lahan

(land application) sebagai sumber air dan pupuk. Aplikasi limbah cair

sebagai pupuk tidak boleh menyebabkan penurunan mutu air tanah pada

sumber-sumber air yang berasal dari air larian dari kegiatan pemanfaatan

pupuk tersebut.

Tabel 4. Standarisasi pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit

dan karet untuk aplikasi lahan.

No Uraian Batasan Kepekatan

1 BOD (mg/l) < 3500

2 Minyak dan lemak (mg/l) < 3000

3 pH 6.0

Sumber : Badan Agribisnis, Deptan (1995)

Direktorat Pengendalian Pencemaran Air dan Tanah BAPEDAL

(1999) menyatakan bahwa pemanfaatan limbah cair kelapa sawit sebagai

sumber air dan hara bagi tanaman kelapa sawit, sementara dipandang

sebagai alternatif penanganan limbah cair sekaligus sebagai salah satu upaya

menuju produksi bersih. Lebih lanjut disebutkan mengenai prinsip-prinsip

pemanfaatan limbah cair ke tanah, antara lain :

1. Limbah tersebut dimnfaatkan untuk meningkatkan produktivitas

2. Limbah tidak mengandung B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

3. Tidak menyebabkan pencemaran lingkungan, baik air, tanah, dan

wilayah sekitarnya

4. Limbah yang dimanfaatkan memenuhi baku mutu yang ditentukan

5. Penelitian dilakukan untuk butir-butir sebelumnya oleh pihak netral

PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit)

6. Ijin pemanfaatan limbah diberikan setelah adanya pengkajian terhadap

hasil penelitian tersebut.

Aplikasi limbah cair sebagai sumber hara pada areal kelapa sawit

dapat dilakukan dengan berbagai cara yang disesuaikan dengan kondisi

Page 7: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

10

setempat (seperti topografi areal dan jarak areal dengan lokasi pengolahan

limbah). Bebrapa cara aplikasi limbah cair yang dikenal antara lain sistem

sprinkler, flatbed, parit atau alur (long bed), dan traktor-tangki.

2.3.1 Sistem Sprinkler

Limbah yang berasal dari kolam dialirkan melalui saringan menuju

parit yang telah disediakan. Hal ini diperlukan untuk menyaring partikel

padatan terlarut yang dapat menyebabkan penyumbatan nozzle sprinkler.

Sistem ini dipakai untuk lahan yang datar atau sedikit bergelombang, untuk

mengurangi aliran permukaan dari limbah cair yang digunakan. Setelah

penyaringan limbah kemudian dialirkan ke dalam bak air yang dilengkapi

dengan pompa sentrifugal dan mengalirkannya ke areal melalui pipa PVC

diameter 3”. Pada sistem ini partikel-partikel lumpur limbah cair sering

menyangkut pada nozzle yang merupakan salah satu kelemahan sistem

sprinkler. Disamping itu, biaya pembangunan instalasi sistem ini relatif

mahal.

2.3.2 Sistem Flatbed

Sistem ini biasanya digunakan di lahan berombak-bergelombang

dengan membuat konstruksi diantara baris pohon yang dihubungkan dengan

saluran parit yang dapat mengalirkan limbah dari atas ke bawah dengan

kemiringan tertentu. Sistem ini dibangun mengikuti kemiringan tanah.

Teknik aplikasi limbah adalah dengan mengalirkan limbah tersebut dari

kolam limbah melalui pipa ke bak-bak distribusi (kadar BOD 3.500-5.000

mg/l), yang dibuat setiap dua baris tanaman (gawangan mati).

Gambar 3. Pengaliran limbah cair pada areal kebun kelapa sawit dengan sistem

flatbed

Page 8: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

11

Flatbed dibangun dengan kedalaman yang cukup dangkal. Limbah

cair yang akan diaplikasikan dipompakan melalui pipa ke tempat yang

tinggi. Kemudian dialirkan ke flatbed dan saluran penghubung hingga ke

tempat yang lebih rendah. Aplikasi tergantung kepada kecepatan allir,

dimana limbah dapat dialirkan secara simultan melalui beberapa baris

flatbed dalam areal tanaman. Dengan teknik ini maka secara periodik

lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

Gambar 4. Susunan flatbed pada aplikasi limbah cair PT. Condong Garut

2.3.3 Sistem parit atau alur (long bed)

Ada dua pola parit yang digunakan untuk distribusi limbah yaitu parit

yang lurus, dan berliku-liku. Parit berliku-liku digunakan untuk lahan yang

curam atau berbukit. Limbah sepanjang parit dialirkan perlahan-lahan untuk

mengurangi erosi dan banjir. Parit yang lurus memanjang dapat dibangun di

lahan yang sedikit miring, dan limbah dialirkan hingga ke ujung parit.

Seperti aplikasi flatbed, limbah cair dipompakan melalui pipa ke tempat

yang relatif tinggi dan didistribusikan ke dalam parit primer. Jumlah parit

tergantung kepada topografi. Kecepatan aliran diatur perlahan-lahan untuk

memungkinkan perkolasi dan juga untuk mencegah erosi. Biaya aplikasi

limbah cair dengan sistem ini relatif murah, tetapi masalah yang sering

timbul adalah distribusi aliran tidak sama rata dan parit tertimbun lumpur.

2.3.4 Sistem traktor Sistem aplikasi -tangki

limbah dengan cara ini yaitu dengan mengangkut limbah cair dari

IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) ke areal tanaman dengan

menggunakan traktor yang menarik tangki. Limbah berbentuk cair

Page 9: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

12

dipompakan ke dalam tangki dengan menggunakan pompa sentrifugal yang

terletak di chasis tangki. Peralatan yang digunakan ialah traktor, tangki, dan

pompa sentrifugal. Untuk mengurangi biaya transportasi aplikasi limbah,

areal tanaman sebaiknya berdekatan dengan IPAL. Traktor berjalan pada

jalan pikul dan limbah disemprotkan sepanjang baris pohon tempat

tumpukan hasil pangkasan.

Gambar 5. Aplikasi limbah cair kelapa sawit dengan sistem traktor tangki

Pelaksanaan operasional aplikasi LCPKS dari sejak perencanaan dan

pelaksanaan aplikasi menjadi tanggung jawab dari pabrik yang

bersangkutan. Pada beberapa pabrik di Indonesia pengamatan pelaksanaan

dan pemantauan terhadap dampak yang terjadi dilakukan oleh asisten SHE

(Safety, Health and Environment) yang ada ditiap kebun dan dilaporkan

secara berkala ke Divisi SHE di kantor pusat. Laporan dibuat berdasarkan

format yang telah ditentukan.

2.4 Pengaruh Aplikasi Terhadap Produksi

Pembangunan instalasi aplikasi limbah cair membutuhkan biaya yang

relatif mahal. Namun investasi ini diikuti dengan peningkatan produksi TBS

dan penghematan biaya pupuk sehingga mengurangi biaya pengeluaran bagi

perusahaan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh PPKS (Pusat

Penelitian Kelapa Sawit) Medan, dosis LCPKS adalah 12.66 mm ECH

(ekuivalen curah hujan)/bulan yang direkomendasikan dengan 50% dosis

pupuk anjuran menunjukkan hasil 36% di atas kontrol (sutarta et al, 2000),

sehingga dosis tersebut dijadikan dosis anjuran sementara. Aplikasi limbah

Page 10: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

13

cair ini dapat menghemat biaya pemupukan hingga 46%/ha. Di samping itu,

aplikasi limbah cair akan mengurangi biaya pengolahan limbah dan mampu

memperbaiki sifat kimia (kandungan hara) dan fisika tanah.

Limbah cair pabrik kelapa sawit telah banyak digunakan di

perkebunan kelapa sawit baik perkebunan negara maupun perkebunan

swasta. Menurut PT. Tunggal Perkasa Plantation, aplikasi limbah cair

sebagai pupuk dapat meningkatkan produksi janjang (tandan sawit) 20 –

30% dibandingkan dengan areal yang dipupuk anorganik. Hal ini diduga

selain disebabkan karena unsur hara yang dikandung dalam limbah cair,

juga disebabkan karena kelembaban tanah yang selalu terjaga dengan

adanya aplikasi limbah cair. Menurut beberapa sumber lain, penggunaan

limbah cair mampu meningkatkan produksi TBS sebesar 16-60%. Limbah

cair ini tidak menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap kualitas air tanah

di sekitar areal aplikasinya.

Aplikasi limbah cair sebagai pupuk tanaman sawit tidak memberikan

dampak pada sifat fisika tanah, sifat kimia tanah, kualitas air tanah dangkal,

dan kualitas air permukaan. Pengujian beberapa sifat ini telah dilakukan

oleh beberapa perkebunan kelapa sawit di Indonesia salah satunya adalah

PT. Agrowiyana, Jambi tahun 2007.

2.5 Efisiensi Penyaluran Air (Water Conveyance Efficiency)

Menurut Hansen et. al. (1979), konsep irigasi yang paling awal untuk

dievaluasi adalah efisiensi saluran pembawa air. Saluran pembawa air ini

diantaranya adalah : (1) Saluran primer, (2) Saluran sekunder, (3) Saluran

tersier dan (4) Saluran kwarter.

Pada penyaluran air irigasi, jumlah air yang sampai pada suatu areal

pertanian dalam skala waktu tertentu akan mengalami pengurangan

sepanjang saluran yang dilaluinya. Hal ini berhubungan dengan kehilangan

air sepanjang penyaluran air irigasi tersebut yang menyebabkan turunnya

efisiensi penyaluran (Setyoko, 1987). Efisiensi penyaluran air irigasi adalah

efisiensi tahap pertama yang perlu dipertahankan sebelum usaha

Page 11: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

14

peningkatan efisiensi irigasi yang lain. Efisiensi penyaluran sangat

dipengaruhi oleh :

1. Kondisi jaringan irigasi (bangunan dan saluran). Kehilangan air

banyak terjadi selama pengaliran karena rembesan (seepage), bocoran

dan evaporasi.

2. Penyadapan air secara liar pada saluran primer dan sekunder guna

dialirkan langsung ke petak persawahan.

Efisiensi penyaluran air dapat diperhitungkan dari air yang masuk ke

petak persawahan dibandingkan dengan penyaluran air dimana air tersebut

disalurkan.

Besarnya efisiensi penyaluran air dapat dihitung dengan rumus :

.

dimana : Ec = Efisiensi penyaluran (%)

Wf = Jumlah air yang sampai di areal pertanaman (L3T-1)

Wr = Jumlah air yang dialirkan dari sumber (L3T-1)

2.6 Kehilangan Air

Kehilangan air irigasi pada saluran terbuka dapat terjadi melalui dua

bentuk yaitu berupa uap dan cairan. Hal ini disebabkan oleh penguapan

permukaan air, transpirasi dari tumbuhan sepanjang saluran, perembesan

kebawah dan kesamping serta bocoran karena rusaknya tanggul (Houk,

1957).

Khushalani dan Kushalani (1974), menyatakan bahwa jumlah air yang

merembes tergantung dari debit air yang diberikan dimana penambahan

debit aliran menyebabkan rembesan yang terjadi akan semakin kecil, tingkat

kekeringan tanah selama irigasi dan kapasitas tanah menahan kelembaban,

sedangkan Kinori (1970), menyatakan bahwa perembesan tergantung pada

jenis tanah dan gradient hidrolik. Faktor jenis tanah yang berpengaruh yaitu

permeabilitasnya, sedangkan gradien hidrolik adalah perbandingan antara

selisih ketinggian, muka air pada 2 titik di saluran terhadap jarak

mendatarnya.

Page 12: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

15

Kunwibowo (1980), menyatakan bahwa komponen-komponen

(faktor-faktor yang mempengaruhi) kehilangan air selama penyaluran

adalah :

1. Penguapan melalui permukaan saluran

2. Evapotranspirasi yang disebabkan oleh vegetasi yang ada di sepanjang

saluran

3. Perembesan (seepage) melalui dasar atau tepi saluran

4. Bocoran (leakage) pada saluran.

Menurut Michael (1978), hilangnya air akibat perembesan dapat

dicegah atau dikurangi dengan cara melapisi saluran dengan bahan yang

kedap air. Saluran yang dilapisi dengan semen misalnya dapat mengurangi

hilangnya air akibat perembesan sampai 20%.

Menurut Linsley dan Franzini (1972), ada tiga metode pengukuran

kehilangan air, yaitu :

1. Metoda genangan (ponding method)

2. Metoda pemasukan-keluaran (inflow-outflow method)

3. Metoda pengukuran rembesan (seepage-meter method)

Metoda genangan ialah metoda pengukuran kehilangan air dengan

cara membendung kedua ujung saluran pada jarak tertetu yang dikehendaki.

Jumlah kehilangan air adalah penurunan muka air selama 24 jam.

Metode pemasukan-keluaran ialah metoda pengukuran kehilangan air

dengan menggunakan alat-alat pengukur debit yang dipasang pada kedua

ujung saluran, kehilangan air yang terjadi adalah merupakan selisih antara

debit pemasukan (inflow) dengan debit pengeluaran (outflow). Selama

pengukuran berlangsung air dalam keadaan mengalir.

Metoda pengukuran rembesan ialah metoda pengukuran kehilangan

air dengan menggunakan alat-alat pengukuran perembesan (seepage-meter)

yang dipasang pada saluran. Hasil pengukuran dengan metoda ini lebih baik,

tetapi peralatannya sulit dan harganya mahal.

Menurut Hamid (1987), diantara ketiga metoda pengukuran

kehilangan air, metoda pemasukan-keluaran yang paling sering digunakan,

sebab metoda ini lebih murah dan praktis penggunaannya.

Page 13: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

16

Linsley dan Franzini (1972), menyatakan bahwa metoda pemasukan-

keluaran dilakukan dengan cara pengukuran debit aliran yang masuk dan

debit aliran yang keluar pada aliran mantap antara dua titik sepanjang

saluran.

2.7 Pengukuran Debit

2.7.1 Pengukuran Debit Air Secara Langsung

Pengukuran debit secara langsung dapat dilakukan dengan dua cara

yaitu dengan menggunakan sekat ukur dan talang ukur. Sekat ukur untuk

pengukuran debit secara langsung ada bermacam-macam menurut bentuk

penampang sekatnya, yaitu Sekat ukur Thompson, Sekat ukur Cippoletti,

dan Sekat ukur Segiempat.

2.7.2 Pengukuran Debit Air Secara Tidak Langsung

Pengukuran debit air secara tidak langsung adalah pengukuran dengan

cara mengukur kecepatan aliran dan luas penampang aliran. Untuk

kehilangan air umumnya digunakan metode “inflow-outflow’’, dengan

kehilangan air yang terjadi ditunjukkan oleh selisih antara debit yang masuk

(inflow) dengan debit pengeluaran (outflow) (Linsley dan Franzini, 1972).

Besarnya debit air yang masuk dan yang keluar dapat dihitung dengan

persamaan :

dimana : Q = Debit air (L3T-1)

A = Luas penampang aliran (L2)

V = Kecepatan aliran (LT-1)

Tentang kecepatan aliran dapat diukur dengan pelampung (metode

apung), dengan alat ukur arus (Current meter), ataupun dengan

menggunakan rumus.

Page 14: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

17

Biaya alat dan mesin pertanian terdiri dari dua komponen yaitu biaya

tetap (fixed cost/owning cost) dan biaya tidak tetap (variabel cost/operating

cost). Apabila kapasitas suatu alat atau mesin pertanian diketahui atau dapat

dihitung, maka biaya pokok per satuan produk dapat diketahui (Pramudya

dan Dewi, 1992).

2.8 Analisis Biaya

2.8.1 Biaya Tetap

Biaya tetap adalah jenis-jenis biaya yang selama satu periode akan

tetap jumlahnya. Thuesen dan Fabrycky (2002) menyebutkan bahwa biaya

tetap adalah kelompok biaya yang diperlukan dalam aktifitas berjalan yang

totalnya akan relatif tetap sepanjang periode aktivitas operasional. Biaya

tetap sering juga disebut biaya kepemilikan (owning cost). Biaya ini tidak

tergantung pada produk yang dihasilkan dan bekerja atau tidaknya mesin

serta besarnya relatif tetap. Biaya-biaya yang termasuk dalam biaya tetap

adalah :biaya penyusutan, biaya bunga modal dan asuransi, biaya pajak, dan

biaya gudang atau garasi

1. Biaya penyusutan

Biaya penyusutan adalah biaya yang dikeluarkan akibat penurunan

nilai dari suatu alat atau mesin akibat dari pertambahan umur pemakaian.

Gray et al. menyebutkan bahwa penyusutan adalah bagian dari benefit

proyek yang dicadangkan tiap-tiap tahun sepanjang umur ekonomis proyek

sedemikian rupa sehingga merupakan data yang mencerminkan jumlah

biaya total. Hal-hal yang menyebabkan nilai suatu mesin/alat berkurang

antara lain adanya bagian-bagian yang rusak atau aus, peningkatan biaya

operasi dari sejumlah unit output yang sama jika dibandingkan dengan

mesin baru dan sebagainya.

Salah satu metode yang dapat digunakan dalam menghitung besarnya

biaya penyusutan adalah dengan metode garis lurus tanpa memasukkan

bunga modal dalam perhitungannya. Besarnya biaya penyusutan dianggap

Page 15: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

18

sama setiap tahunnya atau penurunan nilai bersifat tetap sampai pada akhir

umur ekonomisnya.

Pramudya dan Dewi (1992) menyebutkan bahwa umur ekonomi

adalah umur dari suatu alat dari kondisi 100% baru sampai alat tersebut

sudah tidak ekonomis lagi bila terus digunakan dan lebih baik diganti

dengan mesin yang baru. Sedangkan Waries (2003) menyatakan bahwa

umur ekonomis adalah suatu perkiraan jangka waktu bagi mesin untuk tetap

dapat beroperasi dengan baik dan masih menguntungkan secara ekonomis.

Setelah tercapainya nilai ekonomis tersebut, mesin masih memilki nilai yang

disebut nilai akhir. Persamaan biaya penyusutan dengan menggunakan

garis lurus adalah sebagai berikut:

L

SPD

−=

dimana: D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Harga awal (Rp)

S = Harga Akhir (Rp)

L = Perkiraan umur ekonomis (tahun)

2. Biaya bunga modal dan asuransi

Bunga modal sebenarnya berupa biaya semu karena tidak benar-benar

dikeluarkan oleh sistem penggilingan. Nilai biaya ini diperhitungkan karena

penggilingan telah melakukan investasi sejumlah uang untuk membeli

mesin dan fasilitas lain. Karena telah diinvestasikan, uang tersebut tidak

dapat lagi berkembang jika halnya uang tersebut disimpan di bank.

Besarnya bunga modal dapat dihitung dengan persamaan berikut:

N

NPiI

2

)1( +×=

dimana: I = Total bunga modal (Rp / tahun)

P = Nilai awal mesin (Rp)

i = Tingkat bunga modal (% / tahun)

N = Umur ekonomis (tahun)

Page 16: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

19

3. Biaya pajak

Pajak untuk mesin pertanian sangat berbeda di setiap negara. Di

Indonesia pemungutan pajak untuk mesin pertanian memang belum banyak

dilakukan. Apabila belum ada ketentuan pemungutan pajak untuk mesin

pertanian dan nilai ini akan diperhitungkan, maka biaya pajak ditentukan

berdasarkan persentase taksiran terhadap harga mesin atau peralatan

tersebut. Besarnya persentase berbeda dari satu negara ke negara lain.

Dibeberapa negara besarnya pajak sekitar 2% dari harga awal pertahun.

4. Biaya gudang atau garasi

Biaya bangunan/garasi dapat berupa biaya untuk membangun

bangunan tersebut atau biaya sewa. Apabila bangunan dibangun sendiri atau

dibeli oleh pihak perusahaan, biaya bangunan berupa biaya penyusutan

bangunan, sedangkan jika bangunan disewa, maka biaya bangunan berupa

biaya sewa bangunan tersebut.

2.8.2 Biaya Tidak Tetap

Biaya tidak tetap adalah biaya-biaya yang dikeluarkan pada saat alat

dan mesin beroperasi dan jumlahnya bergantung pada jam pemakaiannya

(Pramudya dan Dewi, 1992). Sedangkan menurut Thuesen dan Fabrycky

(2001), biaya tidak tetap adalah kelompok biaya yang berubah-ubah

mengikuti level aktivitas operasional. Apabila jumlah satuan produk yang

diproduksi pada masa tertentu naik, jumlah biayanya juga mengalami

kenaikan. Perhitungan biaya tidak tetap dilakukan dalam satuan Rp/jam.

Contoh biaya yang termasuk biaya tidak tetap antara lain adalah :

1. Biaya bahan bakar

Biaya ini adalah pengeluaran untuk sumber tenaga yaitu bensin, solar,

atau listrik. Untuk kebutuhan bensin atau solar satuannya dalam l/jam.

Dengan mengetahui harga per lliternya di lokasi maka akan didapat biaya

dalam Rp/jam. Pada motor listrik konsumsi listrik dinyatakan dalam kw atau

Page 17: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

20

watt. Dengan mengetahui tariff listrik dalam Rp/kwh maka akan didapat

biaya tenaga listrik dalam Rp/jam.

Berdasarkan suatu penelitian konsumsi bahan bakar rata-rata dari sutu

mesin traktor roda 4 pada kondisi normal adalah 0.12 l/Hp/jam. Sedangkan

pada kondisi berat konsumsi bahan bakar rata-rata meningkat 0.18 l/Hp/jam.

2. Biaya pelumas

Pelumas diberikan untuk memberikan kondisi kerja yang baik bagi

mesin dan peralatan. Minyak pelumas untuk traktor meliputi oli mesin, oli

transmisi, oli garden, oli hidrolik. Pada mesin pengolahan hasil, pompa air,

dan generator listrik tidak terdapat biaya hirolik dan oli garden.

Besarnya biaya pelumas ditentukan berdasarkan banyaknya

penggantian oli pada suatu mesin pada setiap periode tertentu, dan harga

satuan oli yang digunakan. Kebutuhan oli rata-rata pada traktor roda 4

sebesar 0.1 l/bhp/jam.

3. Biaya perbaikan dan pemeliharaan

Biaya perbaikan dan pemeliharaan pada alat-alat mesin pertanian

meliputi biaya penggantian bagian yang telah aus, upah tenaga kerja trampil

untuk perbaikan khusus, pengecetan, pembersihan/pencucian dan perbaikan-

perbaikan karena faktor yang tak terduga.

Besarnya biaya perbaikan dan pemeliharaan dapat dinyatakan dalam

persentase terhadap harga awal suatu mesin pertanian. Sebagai contoh

besarnya biaya perbaikan dan pemeliharaan rata-rata pada traktor roda

adalah 1.2% dari harga awal per 100 jam. Biaya perbaikan dan

pemeliharaan sumber tenaga (motor penggerak) untuk alat-alat pertanian

seperti mesin penggiling padi, perontok, pemecah kulit dan penyosoh

diestimasikan besarnya 1.2%/(P-S)/100 jam. Biaya perbaikan untuk mesin-

mesin pengolah hasil pertanian beserta mesin penggeraknya diperkirakan

sebesar 5% /P per tahun. Sedangkan biaya perbaikan dan pemeliharaan

untuk peralatan pertanian seperti bajak, garu, dan sebagainya diperkirakan

sebessar 2%*(P-S)/100 jam.

Page 18: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

21

4. Biaya operator

Biaya operator biasanya dinyatakan dalam Rp/hari atau Rp/jam.

Besarnya tergantung pada kondisi lokal. Operator yang digaji bulanan dapat

dikonversikan dalam upah Rp/jam dengan menghitung jumlah jam kerjanya

selama sebulan.

5. Biaya hal-hal khusus

Biaya hal-hal khusus adalah biaya dari penggantian suatu bagian atau

suku cadang yang mempunyai nilai yang tinggi (harganya mahal), tetapi

memerlukan penggantian yang relatif sering karena pemakaian. Pada mesin

pertanian contoh yang paling umum adalah biaya penggantian ban pada

traktor roda.

Biaya penggantian ban ini dapat dihitung berdasarkan biaya

penggantian (harga) dan perkiraan umur pemakaian.

2.8.3 Biaya Total

Biaya total merupakan jumlah biaya tetap dan biaya tidak tetap.

Nilainya dinyatakan dalam jumlah biaya per tahun atau biaya per jam.

Untuk perhitungan biaya total diperlukan adanya nilai perkiraan jam kerja

mesin per tahun. Persamaan yang dipakai adalah sebagai berikut:

BTTx

BTB +=

dimana: B = Biaya total (Rp/jam)

BT = Biaya tetap (Rp/tahun)

BTT = Biaya tidak tetap (Rp/jam)

x = Jam kerja per tahun (jam/tahun)

2.8.4 Biaya Pokok

Page 19: II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Limbah Cair Pabrik ...repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/60711/BAB II... · lumpur yang tertinggal pada dasar flatbed perlu dikuras.

22

Pramudya dan Dewi (1992) menyebutkan bahwa biaya pokok adalah

biaya yang diperlukan untuk memproduksi tiap unit produk yang dihasilkan.

Pada aplikasi limbah cair sebagai pupuk, biaya pokok merupakan biaya

yang diperlukan untuk mengalirkan 1 liter limbah cair menuju lahan aplikasi

Persamaan yang dipakai sebagai berikut:

k

BBp =

atau dapat dihitung dari biaya total per tahun dan jumlah pupuk yang akan

diaplikasikan per tahun.

M

BxBp =

dimana: Bp = Biaya pokok (Rp/jam)

k = Kapasitas pompa (liter/jam)

M = Jumlah pupuk per tahun (liter/jam)