TUGAS KELOMPOKPEMANFAATAN LIMBAH PABRIK GULA

Untuk memenuhi syarat tugas akhir MK.Toksikologi semester 6Disusun oleh :James Matheus(150110080147)Joel B.Sihite (150110080131)Juan Richardo (150110080134)Ruben Hutabarat(150110080163)

Agroteknologi DFAkultas PertanianUniversitas Padjadjaran Jatinangor Sumedang2011

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangMulai maraknya peningkatana kesejahteraan kehidupan masyarakat dan kesadaran akan kesehatan terhadap lingkungan dan produk pertanian yang akan dikonsumsi membuat adanya penuntutan akan pengolahan akan hasil produk maupun zat sisa yang ditinggal dari pengelolahan produksi. Hal ini juga tidak terlepas dari mulai banyaknya kejenuhan dan penurunan kesuburan tanah serta produksi yang menurun dari segi kualitas sampai kuantitas.Salah satunya adalah Penerapan cara Pertanian Organik Modern masih belum populer untuk diterapkan di negara kita, sehingga perlu pengembangan sistem Pertanian Organik yang intergeted, agar hasil dari pertaniannya bisa masuk pasar lokal maupun dunia (Eropa dan Amerika). Negara-negara yang pertaniannya sudah lebih maju, seperti pertanian di Negara-negara Eropa dan Amerika sudah lama meninggalkan sistem pertanian anorganik ( Kimia ) dan beralih ke pertanian yang ramah lingkungan yaitu pertanian organik. Berkembangya juga system pertanian yang mulai berwawasan lingkungan saat ini merupakan langkah awal dari pengelolahan lingkungan sekitarnya. Lalu penanggulangan dan langkah preventif pengeluaran zat sisa (limbah) dari kegiatan produksi sebuah industry adalah gerakan yang mulai digalakkan oleh banyak pihak.Oleh karena itu adanya pengelolahan zat limbah ini juga harus dilaksanakan. Dengan pandangan masih adanya nilai guna dari limbah sendiri untuk peningkatan kesuburan dan kualitas produksi tanaman. Hal ini dapat dilihat dari masih adanya unsur unsur dari limbah yang ternyata mampu memberikan pasokan nutrisi bagi lingkungan sendiri. Salah satunya adalah limbah dari pabrik gula yang menghasilkan ampas dapat diubahkan sebagai pupuk organic yang sangat bermanfaat bagi lingkungan dan dapat mengurangi peningkatan zat yang tak berguna dilingkungan.Pupuk organik merupakan hasil akhir dan atau hasil antara dari perubahan atau peruraian bagian dan sisa-sisa tanaman dan hewan, misalnya bungkil, guano, tepung tulang, limbah ternak dan lain sebagainya (Murbandono, 2002). Pupuk organik merupakan pupuk yang terbuat dari bahan-bahan organik yang didegradasikan secara organik. Sumber bahan baku organik ini dapat diperoleh dari bermacam-macam sumber, seperti : kotoran ternak, sampah rumah tangga non sintetis, limbah-limbah makanan/minuman, dan lain-lain. Biasanya untuk membuat pupuk organik ini, ditambahkan larutan mikroorganisme yangmembantu mempercepat proses pendegradasian (Prihandarini, 2004)

1.2 Rumusan Masalah :Adapun dalam penulisan paper ini kami merumuskan beberapa kerangka masalah sebagai arahan penulisan, yakni : Apa yang menjadi dari zat sisa dari pabrik gula ini ? Bagaimana pengelolahan limbah ini yang dimanfaatkan sebagai pupuk organic ? Bagaimana peluang pasar dari produk pengelolahan limbah ini?

1.3 Tujuan Penulisan :Adapun dalam penulisan paper ini kami memiliki tujuan supaya dapat dimanfatkan dengan baik yaitu : Sebagai informasi bagi pembaca yang akan membaca dari paper ini Sebagai wadah kreatifas dari penulis yang masih dalam belajar pengelolahan limbah bagi lingkungan Sebagai syarat tugas akhir dari mata kuliah toksikologi semester 6 (enam)

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Limbah Industri GulaPada pemrosesan gula dari tebu menghasilkan limbah atau hasil samping, antara lain ampas, blotong dan tetes. Ampas berasal dari tebu yang digiling dan digunakan sebagai bahan bakar ketel uap. Blotong atau filter cake adalah endapan dari nira kotor yang di tapis di rotary vacuum filter, sedangkan tetes merupakan sisa sirup terakhir dari masakan yang telah dipisahkan gulanya melalui kristalisasi berulangkali sehingga tak mungkin lagi menghasilkan kristal.

2.2 Pengelolahan Limbah GulaBlotong (filter cake) merupakan limbah padat hasil dari proses produksi pembuatan gula, dimana dalam suatu proses produksi gula akan dihasilkan blotong dalam jumlah yang sangat besar. Sementara ini pemanfatan blotong, sebagai pupuk organik masih belum maksimal dan penggunanya pun terbatas. Hal ini disebabkan karena : 1. Pengolahan limbah blotong menjadi pupuk organik masih bisa dikatakan hanya asal-asalan, masih belum ditangani dengan menggunakan satu proses yang baik dan benar sehingga pupuk organik yang dihasilkan, masih belum sempurna.2. Minimnya pengetahuan petani akan manfaat penggunaan pupuk organik dari bahan blotong.Vinasse merupakan limbah cair yang dihasilkan dari proses pembuatan Ethanol. Dalam proses pembuatan 1 liter Ethanol akan dihasilkan limbah (vinasse) sebanyak 13 liter (1 : 13). Dari angka perbandingan di atas maka semakin banyak Ethanol yang diproduksi akan semakin banyak pula limbah yang dihasilkannya. Jika limbah ini tidak di tangani dengan baik maka di kemudian hari, limbah ini akan menjadi masalah yang berdampak tidak baik bagi lingkungan. Salah satu cara pemanfaatan limbah ini yaitu dengan merubah vinasse menjadi pupuk organik cair dengan menggunakan metode tertentu. Hal ini mungkin dilakukan karena kandungan unsur kimia dalam vinasse sebagian besar merupakan unsur organik yang berguna dan dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman. Di Indonesia penggunaan pupuk organik sangat minim dilakukan oleh petani. Hal ini dikarenakan sedikitnya produsen pupuk organik, dan minimnya pengetahuan petani tentang manfaat pengguanan pupuk organik. Dengan adanya hal tersebut di atas maka akan tepat jika limbah yang sedemikian besar tadi dimanfaatkan menjadi pupuk organik. Limbah filter cake, abu boiler, dan vinasse merupakan bahan organik. Untuk bisa menjadi pupuk organik yang siap diaplikasikan maka diperlukan suatu proses dekomposisi bahan oleh bantuan mikoorganisme. Proses daur ulang limbah menjadi pupuk dapat dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme secara manual. Sekitar 20-23 hari, proses thermofolik bisa tercapai, maka jadilah humus yang kandungan unsurnya cukup bagus dan berguna untuk memperbaiki struktur tanah.

2.3 LIMBAH BAGASSE

Satu diantara energi alternatif yang relatif murah ditinjau aspek produksinya dan relatif ramah lingkungan adalah pengembangan bioetanol dari limbah-limbah pertanian (biomassa) yang mengandung banyak lignocellulose seperti bagas (limbah padat industri gula). Indonesia memiliki potensi limbah biomassa yang sangat melimpah seperti bagas. Industri gula khususnya di luar jawa menghasilkan bagas yang cukup melimpah.Potensi bagasse di Indonesia menurut Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) tahun 2008, cukup besar dengan komposisi rata-rata hasil samping industri gula di Indonesia terdiri dari limbah cair 52,9 persen, blotong 3,5 persen, ampas (bagasse) 32,0 persen, tetes 4,5 persen dan gula 7,05 persen serta abu 0,1 persen.Bagasse tebu (Saccharum officinarumL.) semula banyak dimanfaatkan oleh pabrik kertas, namun karena tuntutan dari kualitas kertas dan sudah banyak tersedia bahan baku kertas lain yang lebih berkualitas, sehingga pabrik kertas mulai jarang menggunakannya. Material bahan organik yang dimiliki pabrik gula cukup banyak, sebagai contoh adalah limbah hasil proses pasca panen di lapangan, yaitu klaras dan daun tebu, serta limbah proses pabrik gula, antara lain blotong dan ampas tebu yang kadar bahan organiknya dapat mencapai di atas 50% (Unus, 2002). Limbah padat pabrik gula (PG) berpotensi besar sebagai sumber bahan organik yang berguna untuk kesuburan tanah. Menurut Budiono (2008), ampas (bagasse) tebu mengandung 52,67% kadar air; 55,89% C-organik; N-total 0,25%; 0,16% P2O5;dan 0,38% K2O.Kompos adalah hasil dekomposisi biologi dari bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba (bakteria, actinomycetes dan fungi) dalam kondisi lingkungan aerobik atau anaerobic. Hasil pengomposan campuran blotong, ampas (bagasse) dan abu ketel diinkubasi dengan bioaktivator mikroba selulolitik selama 1 dan 2 minggu, kemudian diaplikasikan ke lahan tebu. Pemberian kompos 10 ton/ha mampu meningkatkan bobot tebu sebanyak 16,8 ton/ha. Bioaktivator adalah inokulum campuran berbagai jenis mikroorganisme (mikroba lignolitik, selulolitik, proteolitik, lipolitik, amilolitik, dan mikroba fiksasi nitrogen non simbiotik) untuk mempercepat laju pengomposan bahan organik . Bibit perombak Katalekmerupakan bioaktivator pembuatan kompos yang diteliti selama beberapa tahun akan keefektifan mikrobanya dalam mempercepat perombakan bahan-bahan organik menjadi unsur hara yang berguna bagi tanah. Bibit perombak Katalekmengandung 13 macam mikroba (diantaranya Bacillus, Lactobacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Clostridium, Aspergillus) yang berperan dalam penguraian atau dekomposisi limbah oirganik sampai berubah menjadi kompos. Sedangkan penggunaan bibit pengaya Katalekyang terdiri dari beberapa mikroba diantaranya Azotobacter, Trichoderma, Aspergillus, Pseudomonas) akan menghasilkan kompos yang lebih kaya akan unsur hara (N, P dan K) sehingga dapat mempengaruhi produktivitas tanaman.Pengembangan teknologi bioproses etanol dengan menggunakan enzim pada proses hidrolisisnya diyakini sebagai suatu proses yang lebih ramah lingkungan. Pemanfaatan enzim sebagai zat penghidrolisis tergantung pada substrat yang menjadi prioritas, penelitian telah dilakukan untuk mengantikan asam yaitu menggunakan jamur pelapuk putih untuk perlakuan awal kemudian dengan menggunakan enzim selulase untuk menghidrolisis selulosa menjadi glukosa, kemudian melakukan fermentasi dengan menggunakan S. cerivisiae untuk mengkonversi menjadi etanol. Namun, pemanfaatan enzim selulase dan yeast S. cerivisiae tidak mampu mengkonversi kandungan hemiselulosa pada bagas. Padahal sekitar 20-25% komposisi karbohidrat bagas adalah hemiselulosa. Jika kita mampu mengkonversi hemiselulosa berarti akan meningkatkan konversi bagas menjadi etanol. Material berbasis lignoselulosa (lignocellulosic material) memiliki substrat yang cukup kompleks karena didalamnya terkadung lignin, polisakarida, zat ekstraktif, dan senyawa organik lainnya. Bagian terpenting dan yang terbanyak dalam lignocellulosic material adalah polisakarida khususnya selulosa yang terbungkus oleh lignin dengan ikatan yang cukup kuat. Dalam kaitan konversi biomassa seperti bagas menjadi etanol, bagian yang terpenting adalah polisakarida. Karena polisakarida tersebut yang akan dihidrolisis menjadi monosakarida seperti glukosa, sukrosa, xilosa, arabinosa dan lain-lain sebelum dikonversi menjadi etanol. Proses hidrolisis umumnya digunakan pada industry etanol adalah menggunakan hidrolisis dengan asam (acid hydrolysis) dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4) atau dengan menggunakan asam klorida (HCl). Proses hidrolisis dapat dilakukan dengan menggunakan enzim yang sering disebut dengan enzymatic hydrolysis yaitu hidrolisis dengan menggunakan enzim jenis selulase atau jenis yang lain. Keuntungan dari hidrolisis dengan enzim dapat mengurangi penggunaan asam sehingga dapat mengurangi efek negatif terhadap lingkungan. Kemudian setelah proses hidrolisis dilakukan fermentasi menggunakan yeast seperti S. cerevisiae untuk mengkonversi menjadi etanol. Proses hidrolisis dan fermentasi ini akan sangat efisien dan efektif jika dilaksanakan secara berkelanjutan tanpa melalui tenggang waktu yang lama, hal ini yang sering dikenal dengan istilah Simultaneous Sacharificatian dan Fermentation (SSF). Keuntungan dari proses ini adalah polisakarida yang terkonversi menjadi monosakarida tidak kembali menjadi poliskarida karena monosakarida langsung difermentasi menjadi etanol. Selain itu dengan menggunakan satu reaktor dalam prosesnya akan mengurangi biaya peralatan yang digunakan.Seperti halnya pakan ternak dari limbah yang mengandung serat pada umumnya, bagas tebu mempunyai faktor pembatas, yaitu kandungan nutrisi dan kecernaannya yang sangat rendah. Bagas tebu mempunyai kadar serat kasar dan kadar lignin sangat tinggi, yaitu masing-masing sebesar 46,5% dan 14%. Pendekatan bioproses dalam rumen melalui suplementasi amonium sulfat dan defaunasi yang dilakukan pada kambing yang mendapat ransum berbahan dasar limbah tebu belum berhasil meningkatkan produktivitas kambing. Pendekatan melalui teknik pengolahan pakan sebelum pakan dikonsumsi akan dapat meningkatkan daya guna bagas tebu. Rekayasa teknologi pengolahan pakan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas nutrisi bagas tebu adalah teknik amoniasi dan fermentasi. Proses amoniasi akan melemahkan ikatan lignoselulosa bagas tebu serta fermentasi telah terbukti dapat menurunkan kadar serat kasar dan meningkatkan kadar protein kasar. Mikroba yang sering digunakan sebagai agen fermentasi limbah yang mengandung serat kasar tinggi adalah kapangTrichoderma viride.Kapang tersebut akan menghasilkan enzim untuk mencerna serat kasar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pakan.Teknologi pembuatan papan partikel dari ampas tebu PSUH 94-3 merupakan komponen teknologi pemanfaatan hasil samping tebu. Kompo-sisi bahan dan teknologi pembuatan papan partikel telah memenuhi Standar Industri Indonesia (SII) seperti terlihat pada tabel hasil uji coba. Papan partikel dari ampas tebu dibuat dengan cara pengeringan, penggilingan, dan pe-nyaringan ampas, pencampuran ampas dengan perekat, resin dan parafin wax serta pencetakan dengan tekanan hidrolik pada kondisi tekanan 10 kg per cm2, suhu 150?C selama 15 menit. Perekat terdiri dari urea formaldehide, hardener, ammonia, dan air.

2.4 LIMBAH TETES

Tetes atau molasses merupakan produk sisa (by product) pada proses pembuatan gula. Tetes diperoleh dari hasil pemisahan sirop low grade dimana gula dalam sirop tersebut tidak dapat dikristalkan lagi. Pada pemrosesan gula tetes yang dihasilkan sekitar 5 6 % tebu, sehingga untuk pabrik dengan kapasitas 6000 ton tebu per hari menghasilkan tetes sekitar 300 ton sampai 360 ton tetes per hari. Walaupun masih mengandung gula, tetes sangat tidak layak untuk dikonsumsi karena mengandung kotoran-kotoran bukan gula yang membahayakan kesehatan. Penggunaan tetes sebagian besar untuk industri fermentasi seperti alcohol, pabrik MSG, pabrik pakan ternak dll.Secara umum tetes yang keluar dari sentrifugal mempunyai brix 85 92 dengan zat kering 77 84 %. Sukrosa yang terdapat dalam tetes bervariasi antara 25 40 %, dan kadar gula reduksi nya 12 35 %. Untuk tebu yang belum masak biasanya kadar gula reduksi tetes lebih besar daripada tebu yang sudah masak. Komposisi yang penting dalam tetes adalah TSAI ( Total Sugar as Inverti ) yaitu gabungan dari sukrosa dan gula reduksi. Kadar TSAI dalam tetes berkisar antara 50 65 %. Angka TSAI ini sangat penting bagi industri fermentasi karena semakinbesar TSAI akan semakin menguntungkan, sedangkan bagi pabrik gula kadar sukrosa menunjukkan banyaknya kehilangan gula dalam tetes.

Komposisi Tetes

Tetes merupakan bahan yang kaya akan karbohidrat yang mudah larut (48-68)%, kandungan mineral yaqng cukup dan disukai ternak karena baunya manis. Selain itu tetes juga mengandung vitamin B komplek yang sangat berguna untuk sapi yang masih pedet. Tetes mengandung mineral kalium yang sangat tinggi sehingga pemakaiannya pada sapi harus dibatasi maksimal 1,5-2 Kg/ekor/hari. Penggunaan tetes sebagai pakan ternak sebagai sumber energi dan meningkatkan nafsu makan, selain itu juga untuk meningkatkan kualitas bahan pakan dengan peningkatan daya cernanya. Apabila takaran melebihi batas atau sapi belum terbiasa maka menyebabkan kotoran menjadi lembek dan tidak pernah dilaporkan terjadi kematian karena keracunan tetes.Pembuatan bioethanol molase melalui tahap pengenceran karena kadar gula dalam tetes tebu terlalu tinggi untuk proses fermentasi, oleh karena itu perlu diencerkan terlebih dahulu. Kadar gula yang diinginkan kurang lebih adalah 14 %. Kemudian dilakukan penambahan ragi, urea dan NPK kemudian dilakukan proses fermentasi. Proses fermentasi berjalan kurang lebih selama 66 jam atau kira-kira 2.5 hari. Salah satu tanda bahwa fermentasi sudah selesai adalah tidak terlihat lagi adanya gelembung-gelembung udara. Kadar etanol di dalam cairan fermentasi kurang lebih 7% 10 %. Setelah proses fermentasi selesai, masukkan cairan fermentasi ke dalam evaporator atau boiler dan suhunya dipertahankan antara 79 81oC. Pada suhu ini etanol sudah menguap, tetapi air tidak menguap. Uap etanol dialirkan ke distilator. Bioetanol akan keluar dari pipa pengeluaran distilator. Distilasi pertama, biasanya kadar etanol masih di bawah 95%. Apabila kadar etanol masih di bawah 95%, distilasi perlu diulangi lagi hingga kadar etanolnya 95%. Apabila kadar etanolnya sudah 95% dilakukan dehidrasi atau penghilangan air. Untuk menghilangkan air bisa menggunakan kapur tohor atau zeolit sintetis. Setelah itu didistilasi lagi hingga kadar airnya kurang lebih 99.5%.

2.4 Peluang PasarBerdasarkan pemanfaatan pupuk organik masih minim di kalangan petani, hal ini membuat besarnya peluang yang disediakan dalam usaha pengelolahan limbah ini sehingga akan lebih pesat. Kemudian Seiring dengan kebijakan pemerintah tentang pertanian organik dan gerakan moral yang menyerukan kembalinya pemakaian bahan-bahan organik seperti untuk pupuk, pestisida dan lain-lain. Sebagai bahan dasar dalam usaha pertanian, maka kebutuhan bahan organik terutama pupuk organik menjadi semakin besar. Hal ini sangatlah beralasan karena pemakaian bahan organik pada usaha pertanian lebih menguntungkan bila ditinjau dari nilai ekonomis, keamanan, lingkungan dan kesehatan.Meningkatnya harga dan langkanya keberadaan pupuk anorganik (kimia) di tingkat petani, maka dapat di manfaatkan sebagai langkah untuk penerapan pola pertanian secara organik. Nilai ekonomis dari pupuk organik yang terjangkau dari pemanfaatan limbah pabrik guna ini akan dapat meningkatkan permintaan pupuk secara organik. Harapannya akan banyak para petani yang beralih ke pertanian secara organik. Pupuk organik akan menjadi suatu bisnis yang sangat menguntungkan apabila kesadaran petani akan manfaat penggunaan pupuk organik baik jangka pendek maupun jangka panjang semakin meningkat. Hal ini dikarenakan sebagian besar penduduk Indonesia pada umumnya bermata pencaharian di sektor pertanian. Selain itu sumberdaya yang ada di sekitar nampak tidak bermanfaat akan menjadi solusi bagi para petani yang mengalami kesulitan dalam mendapatkan pupuk anorganik. Pemanfaatan sumber daya alam sekitar mampu memberikan manfaat yang lebih dan akan memberikan nilai ekonomis yang bisa diperhitungkan.Limbah pabrik gula dan ethanol dapat bermanfaat bila dikelola dengan baik untuk dijadikan pupuk organik yang bisa menangani kelangkaan pupuk anorganik ditingkat petani. Pupuk organik dari pemanfaatan limbah gula dapat meningkatkan atau memperbaiki sifat fisik tanah yang sudah tergantung pada pupuk anorganik. Nilai ekonomis dari pupuk organik juga tinggi untuk bisa meningkatkan hasil produksi para petani.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin. 2009. Pengaplikasian-Bioaktivator. http://arifinbits.wordpress.com. Diakses 13 June 2011Fadjari. 2009. Memanfaatkan Blotong, Limbah Pabrik Gula. http://kulinet.com/baca/ memanfaatkan-blotong-limbah-pabrik-gula/536. diakses 13 June 2011Mucharomah. 2007. Pemanfaatan Bagasse. http://ejournal.unud.ac.id/abstrak /mucharomah %20pra. %20100102007.pdf. ddiakses 13 June 2011Purwani. 2008. Fermentasi Etanol dari Tetes (molasse). http://bioindustri.blogspot.com/ fermentasi-etanol-dari-tetes-molasse.html. Diakses 13 June 2011Riswan. 2009. Blotong Filter Cake. http://www.risvank.com/?p=307. Diakses 13 June 2011Wahyu. 2009. Membuat Bioetanol dariTetes. http://www.bioethanol. yolasite.com/index/ membuat-bioetanol-dari-tetes-tebu. Diakses 13 June 2011