BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Minyak dan Lemak Minyak dan

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak merupakan komponen utama bahan makanan yang juga
banyak di dapat di dalam air limbah. Kandungan zat minyak dan lemak dapat ditentukan
melalui contoh air limbah dengan heksana. Minyak dan lemak membentuk ester dan
alkohol. Lemak tergolong pada bahan organik yang tetap dan tidak mudah untuk
diuraikan oleh bakteri. Terbentuknya emulsi air dalam minyak akan membuat lapisan
yang menutupi permukaan air dan dapat merugikan, karena penetrasi sinar matahari ke
dalam air berkurang serta lapisan minyak menghambat pengambilan oksigen dari udara
menurun. Untuk air sungai kadar maksimum minyak dan lemak 1 mg/l. Minyak dapat
sampai ke saluran air limbah, sebagian besar minyak ini mengapung di dalam air limbah,
akan tetapi ada juga yang mengendap terbawa oleh lumpur. Sebagai petunjuk dalam
mengolah air limbah, maka efek buruk yang dapat menimbulkan permasalahan pada dua
hal yaitu pada saluran air limbah dan pada bangunan pengolahan (Sugiharto, 1987)
Minyak dan lemak termasuk senyawa organik yang relatif stabil dan sulit
diuraikan oleh bakteri. Lemak dapat dirombak oleh senyawa asam yang menghasilkan
asam lemak dan gliserin. Pada keadaan basa, gliserin akan dibebaskan dari asam lemak
dan akan terbentuk garam basa (Manik, 2003).
Minyak dan lemak dapat mempengaruhi aktifitas mikroba dan merupakan
pelapisan permukaan cairan limbah sehingga menghambat proses oksidasi pada kondisi
Universitas Sumatera Utara
aerobik. Minyak tersebut dapat dihilangkan saat proses netralisasi dengan penambahan
NaOH dan membentuk sabun berbusa (scum) yang sering mengapung dipermukaan dan
bercampur dengan benda-benda lain pada permukaan limbah (Naibaho, 1996).
2.2. Kandungan minyak dan lemak
Minyak mengandung senyawa volatil yang mudah menguap dan mengandung
sisa minyak yang tidak dapat menguap. Karena minyak tidak dapat larut dalam air, maka
sisa minyak akan tetap mengapung di air, kecuali jika minyak tersebut terdampar ke
pantai atau tanah disekeliling sungai. Minyak yang menutupi permukaan air akan
menghalangi penetrasi sinar matahari ke dalam air. Selain itu, lapisan minyak juga dapat
mengurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam air karena fiksasi oksigen bebas menjadi
terhambat. Akibatnya, terjadi ketidakseimbangan rantai makanan di dalam air (Nugroho,
2006).
Kandungan minyak dan lemak yang terdapat dalam limbah bersumber dari
industri yang mengolah bahan baku mengandung minyak bersumber dari proses
klasifikasi dan proses perebusan (Ginting, 2007).
Minyak dan lemak merupakan bahan organik bersifat tetap dan sukar diuraikan
bakteri. Limbah ini membuat lapisan pada permukaan air sehingga membentuk selaput.
Dalam limbah kelapa sawit kandungan minyak 5800 mg/l (Naibaho, 1991) dalam
(Ginting, 2007).
Karena berat jenisnya lebih kecil dari air maka minyak tersebut berbentuk lapisan
tipis di permukaan air dan menutup permukaan yang mengakibatkan terbatasnya oksigen
masuk dalam air. Pada sebagian lain minyak ini membentuk lumpur dan mengendap yang
sulit diuraikan (Ginting, 2007).
Universitas Sumatera Utara
2.3. Limbah
Limbah dalam arti sederhana dapat artikan sebagai sampah. Dalam bahasa
ilmiahnya limbah disebut juga dengan polutan. Maka limbah adalah buangan yang
kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya.
Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan berbahaya. Sebagai
limbah, kehadirannya cukup mengkhawatirkan terutama bersumber dari industri
(Sugiharto, 1987).
Jumlah aliran air limbah yang berasal dari industri sangat bervariasi tergantung
dari jenis dan besar kecilnya industri, pengawasan pada proses industri, derajat
penggunaan air, derajat pengolahan air limbah yang ada. Puncak tertinggi aliran selalu
tidak akan dilewati apabila melewati tangki penahan dan bak pengaman. Untuk
memperkirakan jumlah air limbah yang dihasilkan oleh industri yang tidak menggunakan
proses basah diperkirakan sekitar 50 m3/ha/hari. Sebagai patokan dapat dipertimbangkan
bahwa 85-95% dari jumlah air yang dipergunakan adalah berupa air limbah apabila
industri tersebut memanfaatkan kembali air limbahnya, maka jumlahnya akan lebih kecil
lagi (Sugiharto, 1987).
2.3.1. Limbah Industri
Limbah yang banyak
dipermasalahkan adalah
limbah
industri karena
mengandung senyawa pencemaran yang dapat merusak lingkungan hidup. Industri
mempunyai potensi sebagai pembuat pencemaran karena adanya limbah yang dihasilkan.
Limbah tersebut mengandung senyawa organik dan anorganik dengan jumlah melebihi
batas yang ditentukan (Ginting, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Limbah industri adalah semua jenis bahan sisa atau bahan buangan yang berasal
dari hasil samping suatu proses perindustrian. Limbah industri dapat menjadi limbah yang
sangat berbahaya bagi lingkungan hidup dan manusia (Palar, 2004).
Limbah cair industri bersumber dari kegiatan industri baik karena proses secara
langsung maupun proses secara tidak langsung. Limbah yang bersumber langsung dari
kegiatan industri yaitu limbah yang terproduksi bersamaan dengan proses produksi
sedang berlangsung, dimana produk dan limbah hadir pada saat yang bersamaan.
Sedangkan limbah tidak langsung terproduksi sebelum proses maupun sesudah proses
produksi (Ginting, 2007).
Limbah yang dihasilkan harus memenuhi standar baku mutu limbah dan sesuai
dengan baku mutu lingkungan yang berlaku bagi kondisi lingkungan dimana kegiatan
industri sedang berlangsung. Seperti yang telah dikemukan bahwa pembuangan limbah
segar ke badan penerima akan menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan. Mutu
limbah
yang
diperkenankan
menurut
Keputusan
Menteri
Negara
KLH
No.
Kep.03/MENKLH/II/1991 adalah seperti tabel 1 (Naibaho, 1996).
Tabel 1. Baku mutu limbah Pabrik Kelapa Sawit
Parameter
Beban Maksimum
pH
6-9
BOD, ppm
250
COD, ppm
500
TSS, ppm
300
NH3-N, ppm
20
Oil-grease, ppm
30
(Ponten Naibaho, 1996)
Universitas Sumatera Utara
Karena itu setiap parameter harus tersedia nilainya sebelum masuk sistem
pengolahan dan setelah limbah keluar sistem pengolahan harus ditetapkan nilai-nilai
parameter yang harus di capai. Artinya harus diungkapkan kualitas limbah sebelum dan
sesudah limbah diolah dan ditentukan apakah limbah tersebut memenuhi syarat baku
mutu atau tidak (Ginting, 2007 ).
Menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: KEP51/MENLH/10/1995, Baku mutu limbah cair industri adalah batas maksimum limbah cair
yang diperbolehkan dibuang ke sungai.
2.4. Karakteristik Limbah Sawit
2.4.1. Limbah Padat
Limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik pengolah kelapa sawit ialah tandan
kosong, serat dan tempurung. Limbah padat tandan kosong kadang-kadang mengandung
buah tidak lepas di antara celah-celah ulir di bagian dalam. Kejadian ini terjadi, bila
perebusan dan bantingan yang tidak sempurna sehingga pelepasan buah sangat sulit. Serat
yang merupakan hasil pemisahan dari fibre cyclone mempunyai kandungan cangkang,
minyak, inti. Kandungan tersebut tergantung pada proses ekstraksi di screw press dan
pemisahan pada fibre cyclone. Tempurung yang dihasilkan dari kernel plant yaitu shell
separator masih mengandung biji bulat dan inti sawit (Naibaho, 1996).
2.4.2. Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan pabrik pengolahan kelapa sawit ialah air drab, air
kondensat, air cucian pabrik, air hydrocyclone dan sebagainya. Jumlah air buangan
tergantung pada sistem pengolahan, kapasitas olah dan keadaan peralatan klarifikasi.
Universitas Sumatera Utara
Menurut pengamatan dari beberapa pabrik kelapa sawit dapat dikatakan bahwa limbah
sawit yang di buang langsung ke sungai akan mempengaruhi kualitas air (Naibaho, 1996).
Pada dasarnya limbah cair tidak memberi efek pencemaran sepanjang kandungan
dalam air tidak membawa senyawa-senyawa yang membahayakan ataupun bahan-bahan
endapan. Limbah cair di jumpai pada industri yang menggunakan air dalam proses
produksinya. Mulai dari pra pengelolaan bahan baku, seperti pencucian sampai pada
produksi akhir menghasilkan limbah cair. Limbah cair ini tidak hanya bersumber dari air
masuk melainkan air itu sendiri sudah ada dalam bahan baku dan harus dikeluarkan
(Ginting, 2007)
Air merupakan salah satu media yang efektif untuk membawa limbah yang dapat
mencemari lingkungan. Air digunakan sebagai bahan penolong, sehingga dalam air
terdapat kandungan bahan organik dan anorganik yang berbahaya ataupun beracun.
Pabrik-pabrik kimia organik maupun anorganik yang menghasilkan buangan cair
mengandung salah satunya minyak dan lemak (Ginting,2007 )
Limbah cair yang keluar berwarna kotor pada saat penyaringan minyak,
mengandung minyak dari panas. Limbah ini perlu di saring untuk mendapatkan sisa
lemak, melalui sistem saringan penangkap minyak yang terdiri dari beberapa bak kecil
berhubungan satu dengan yang lain. Limbah mengalir dari dasar bak dan minyak tertahan
di atas permukaan. Lemak ini makin lama makin tebal dan kemudian di pompa ke tempat
penampungan (Ginting, 2007).
Persoalan penting dalam limbah cair adalah bagaimana perusahaan industri
mengolah limbahnya sebelum dilakukan pembuangan dan kemana hasil olahan tersebut
di buang. Setelah adanya peraturan dan ketentuan tentang pengendalian pencemaran
maka perusahaan industri diwajibkan membuat instalasi pengolahan limbah. Setiap
Universitas Sumatera Utara
limbah yang telah memenuhi syarat tidak ada lagi alasan untuk menolak pembuangan
limbahnya ke tempat badan penerima. Sekalipun demikian ada limbah yang memenuhi
syarat padahal limbah yang dihasilkan terlihat keruh atau berwarna. Pemeriksaan
laboratorium menunjukkan bahwa limbah tersebut berada dalam ambang batas (Ginting,
2007).
2.5. Pengolahan limbah
Pengolahan limbah dengan memanfaatkan teknologi pengolahan dapat dilakukan
dengan cara fisika, kimia, dan biologis atau gabungan ketiga sistem pengolahan tersebut.
Pengolahan limbah cara biologis digolongkan menjadi pengolahan cara aerob dan
anaerob.
Berdasarkan
sistem
unit
operasinya
teknologi
pengolahan
limbah
diklasifikasikan menjadi unit operasi fisik, unit operasi kimia dan unit operasi biologi.
Sedangkan bila dilihat dari tingkatan perlakuan pengolahan maka system pengolahan
limbah diklasifikasikan menjadi : pretreatment, primary treatment system, secondary
treatment system, tertiary treatment system (Ginting, 2007).
Menurut Wardhana (2001), semua kegitan industri dan teknologi selalu akan
menghasilkan limbah yang menimbulkan masalah bagi lingkungan. Pengolahan limbah
dari bahan buangan industri dan teknologi dimaksudkan untuk mengurangi pencemaran
lingkungan. Cara pengolahan limbah ini sering disebut Waste Treatment atau Waste
Management. Cara mengelola limbah industri dan teknologi tergantung pada sifat dan
kandungan limbah serta tergantung pula pada rencana pembuangan olahan limbah secara
permanen.
Universitas Sumatera Utara
2.5.1. Pengolahan Awal ( Primary Waste Treatment )
Semua bahan buangan industri ditampung pada suatu tempat. Pada proses
penampungan ini sekaligus dipisahkan antara bahan buangan organik dan bahan
anorganik. Pada tahap ini juga dilakukan pemisahan bahan buangan yang masih bias
didaur ulang dan bahan buangan yang sudah tidak bias didaur ulang lagi. Jika bahan
buangan berupa limbah cair, maka limbah tersebut ditampung dulu pada suatu bak besar
dan di biarkan untuk beberapa waktu lama sehingga sebagian kotoran akan mengendap
atau mengapung sehingga dapat dipisahkan (Wardhana, 2001).
2.5.2. Pengolahan Lanjutan ( Secondary Waste Treatment )
Metode pengolahan dengan secondary treatment menggunakan bahan-bahan
kimia agar senyawa-senyawa pencemar dalam limbah diikat melalui reaksi kimia. Karena
itu system operasinya juga dengan cara kimia yaitu metode pengolahan dengan
menghilangkan atau mengubah senyawa pencemar dalam air limbah dengan
menambahkan bahan kimia. Namun perlu diperhatikan bahwa penambahan zat kimia tiak
boleh mengakibatkan masalah pada akhir pembuangan (Ginting, 2007).
2.5.3. Pengolahan Akhir ( Advanced Waste Treatment )
Pada proses ketiga ini bahwa setelah melalui tahap terakhir, limbah sudah
menjadi bersih sehingga dapat dibuang ke lingkungan. Akan tetapi pada proses akhir ini
seringkali masih dijumpai adanya bahan-bahan kimia yang terlarut dan jika dibuang ke
lingkungan dapat membahayakan. Walaupun dalam jumlah kecil dapat membahayakan
lingkungan maka bahan-bahan terlarut harus dikurangi. (Wardhana, 2001).
Universitas Sumatera Utara
2.6. Pencemaran Air
Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001,
Pencemaran air adalah masuknya makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke
dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu
yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai peruntukkannya.
Air diperlukan dalam aktivitas organisme mulai dari kebutuhan konsumsi
makhluk hidup (termasuk manusia), untuk industri dan sebagainya. Karena begitu
banyaknya kegiatan manusia yang melibatkan air akan dapat mengakibatkan pencemaran
air (Situmorang, 2007).
Air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia, yaitu untuk
menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan industri dan teknologi tidak dapat
terlepas dari kebutuhan akan air. Apabila air yang diperlukan dalam kegiatan industri dan
teknologi itu dalam jumlah yang cukup besar, maka perlu dipikirkan dari mana air
tersebut di peroleh. Pengambilan air dari sumber air tidak boleh mengganggu
keseimbangan air lingkungan (Wardhana, 2001).
Polusi air dapat berasal dari sumber terpusat yang membawa pencemar dari
lokasi-lokasi khusus seperti pabrik-pabrik. Instalasi pengolahan limbah dan tanker
minyak. Untuk sumber tak terpusat, yang ditimbulkan jika hujan dan salju cair mengalir
melewati lahan dan menghanyutkan pencemar-pencemar diatasnya seperti pestisida dan
pupuk dan menngendapkannya dalam danau, telaga, rawa, perairan pantai dan air bawah
tanah . Kota-kota dan pemukiman juga menjadi penyumbang pencemar (Mulyanto, 2007)
Di dalam kegiatan industri dan teknologi, air yang telah digunakan (air limbah
industri) tidak boleh langsung di buang ke lingkungan karena dapat menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
pencemaran. Air tersebut harus diolah terlebih dahulu agar mempunyai kualitas yang
sama dengan kualitas air lingkungan. Jadi air limbah industri harus mengalami proses
daur ulang sehingga dapat digunakan lagi atau di buang kembali ke lingkungan tanpa
menyebabkan pencemaran air lingkungan. Proses daur ulang air limbah industri atau
Water Treatment Recycle Process adalah salah satu syarat yang harus dimiliki oleh
industri yang berwawasan lingkungan (Wardhana, 1995).
Pada kenyataannya masih banyak industri yang membuang limbahnya ke
lingkungan melalui sungai, danau, atau langsung ke laut. Pembuangan air limbah secara
langsung ke lingkungan inilah yang menjadi penyebab utama terjadinya pencemaran air
(Wardhana, 1995) dalam (Palar, 2004).
2.6.1. Dampak Pencemaran air
Pencemaran Air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragaman atau
punahnya populasi organisme perairan seperti benthos, perifiton, dan plankton. Dengan
menurunnya atau punahnya organisme tersebut maka sistem ekologi perairan dapat
terganggu. Sistem ekologi perairan (ekosistem) mempunyai kemampuan untuk
memurnikan kembali lingkungan yang telah tercemar sejauh beban pencemaran masih
berada dalam batas daya dukung lingkungan yang bersangkutan. Apabila beban
pencemaran melebihi daya dukung lingkungannya maka kemampuan itu tidak dapat
dipergunakan lagi. Pencemaran air selain menyebabkan dampak lingkungan yang buruk
dapat menurunkan keanekaragaman dan mengganggu estetika juga berdampak negatif
bagi kesehatan makhluk hidup, karena di dalam air yang tercemar selain mengandung
mikroorganisme patogen, juga mengandung banyak komponen beracun (Nugroho, 2006 )
Universitas Sumatera Utara
2.6.2. Dampak dari bahan buangan cairan berminyak
Lapisan minyak dipermukaan air lingkungan akan mengganggu kehidupan organisme
di dalam air. Hal ini disebabkan oleh :
a. Lapisan minyak pada permukaan air akan menghalangi difusi oksigen dari udara
ke dalam air sehingga jumlah oksigen yang terlarut di dalam air menjadi
berkurang. Sehingga kandungan oksigen yang menurun akan mengganggu
kehidupan hewan air.
b. Adanya lapisan minyak pada permukaan air juga akan menghalangi masuknya
sinar matahari ke dalam air sehingga fotosintesis oleh tanaman air tidak dapat
berlangsung. Akibatnya, oksigen yang seharusnya dihasilkan pada proses
fotosintesis. Sehingga kandungan oksigen dalam air semakin menurun.
c. Tidak hanya hewan air saja yang terganggu akibat adanya lapisan minyak pada
permukaan air tersebut, tetapi burung air pun ikut terganggu karena bulunya jadi
lengket, tidak bisa mengembang lagi akibat terkena minyak (Wardhana, 1995 ).
2.7. Analisis Gravimetri
Analisis gravimetri adalah cara analisis kuantitatif berdasarkan berat tetap (berat
konstan ). Dalam analisis ini, unsur atau senyawa yang di analisis di pisahkan dari
sejumlah bahan yang di analisis. Bagian terbesar analisis gravimetri menyangkut
perubahan unsur atau gugus dari senyawa yang di analisis menjadi senyawa lain yang
murni dan stabil, sehingga dapat diketahui berat tetapnya (Rohman, 2007 ).
Universitas Sumatera Utara
Gravimetri merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan yang
paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya (Rohman, 2007).
Tahap pengukuran dalam metode gravimetri adalah penimbangan. Analitnya
secara fisik dipisahkan dari semua komponen lain dari sampel itu maupun pelarutnya.
Pengendapan merupakan teknik yang paling meluas penggunaannya untuk memisahkan
analit dari pengganggu-pengganggunya (Underwood, 1992).
Pemisahan unsur murni (analit) yang terdapat dalam sampel dapat terjai melalui
beberapa cara. Diantaranya yang terpenting adalah dengan : (i) cara pengendapan; (ii)
cara penguapan atau pengeringan (evolution); (iii) cara analisis pengendapan dengan
memakai listrik dan (iv) berbagai cara fisik lainnnya (Rohman, 2007).
Dalam cara pengendapan, analit yang akan ditetapkan diendapkan dari larutannya
dalam bentuk senyawa yang tidak larut atau sukar larut, sehingga tidak ada yang hilang
selama penyaringan, pencucian dan penimbangan. (Rohman, 2007).
Pengendapan dapat dilakukan dalam gelas piala (Erlenmeyer) dan pereaksi untuk
mengendapkan (presipitan) ditambahkan pelan-pelan dengan pipet atau buret sambil
larutan terus diaduk. Pengendapan biasanya dilakukan dengan larutan yang encer.
Kemurnian endapan tergantung antara lain dari bahan-bahan yang ada dalam larutan
sebelum atau setelah penambahan pereaksi (presipitant) dan juga dari kondisi
pengendapan (Rohman, 2007).
Pencucian endapan dimaksudkan untuk membersihkan endapan dari cairan
induknya yang selalu terbawa. Larutan yang digunakan untuk mencuci sedapat mungkin
sedikit saja untuk menghindari adanya endapan yang larut. Untuk mencuci dapat
Universitas Sumatera Utara
memakai akuades jika yakin akuades ini melarutkan endapan serta tidak memyebabkan
peptisasi (Rohman, 2007).
Menurut Underwood (1992), Persyaratan berikut yang harus dipenuhi agar gravimetri
berhasil, yaitu:
a. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang takterendapkan secara analisis tak-dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang,
dalam menetapkan penyusunan utama dari suatu makro).
b. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya
murni atau hampir murni. Bila tidak , akan diperoleh hasil yang tidak tepat.
Dalam metode ekstraksi minyak dan lemak digunakan metode gravimetri.
Minyak dan lemak berupa berbagai zat organik termasuk hidrokarbon, lemak, minyak
mempunyai berat molekul tinggi dari asam lemak secara bersamaan (Hammer, 2004).
Universitas Sumatera Utara