PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT

Bismillahirrohmaanirrohiim

Laboratorium Jalan Raya UJB

Alhamdulillah, dengan rasa syukur atas rahmat dan hidayah Allah SWT, saya masih bisa melanjutkan penelitian ini sampai pada tahap pertama untuk variasi campuran normal sebanyak 15 benda uji sebagai perbandingan. Walaupun tertatih-tatih tak semudah yang di bayangkan sebelumnya, Insya Allah akan berlanjut pada tahap ke- dua dengan variasi abu cangkang sebanyak 15 benda uji pula. Dan sampai saat ini juga masih banyak keluarga dan sahabat yang membantuku untuk melanjutkan perjuangan ini, demi diriku, keluarga, sanak, dan Tandun khususnya..

Penelitian ini saya angkat berdasarkan latar belakang daerah khususnya Tandun, Riau, dan umumnya Indonesia memiliki potensi dari limbah hasil pengolahan pabrik kelapa sawit berupa cangkang kelapa sawit menjadi lebih bermanfaat untuk masyarakat dalam bidang transportasi yang lebih layak.

    Namun kendala umum yang sering terjadi dalam penelitian adalah pendanaan, sedikit mengganggu. Pengadaan bahan utama cangkang yang harus di paketkan dari Riau ke Jogja, dan proses pengabuan dengan cara sederhana memerlukan waktu yang cukup lama. Karena itu, proses pengabuan menggunakan fasilitas Laboratorium Tanah (UGM) atau Laboratorium Logam Teknik Mesin (UJB) yang menggunakan oven pembakaran dengan suhu min. 900°C.

      Insya Allah, akan segera berlanjut ke tahap variasi kadar filler abu cangkang setelah kekurangan paket cangkang dan abu cangkang dari Riau sampai ke Jogja... Semoga segera berlanjut dan bermanfaat .. Amiin..

www.sabuayo.blogspot.com

1.  Terimakasih bijaksana Ayahanda H. Darwis Dahlan yang selalu berjuang mencari nafkah keluarga dan membantu kesulitan dana untukku.

2.     Terimakasih atas segala kasih sayang abadi Ibunda Hj. Huzaimah dan kerelaan hatinya untuk membantuku membakarkan cangkang menjadi abu, hingga tak hiraukan asap cangkang membuatnya batuk..Ampun ibu..Terimakasih Ibundaku.

3.     Terimakasih Kak Wisma Harni dan keluarga, terimakasih Uni Fitri Dessy dan keluarga, serta semua Sanak keluarga Padukosindo yang selalu mendukung langkahku.

4.     Terimakasih Lina Krismiati, atas dukungan, kasih sayang, dan motivasinya, serta kerelaannya untuk meluangkan waktu meracik masakan enak untukku dan sahabat-sahabat di Laboratorium.

5.     Terimakasih Geri Fransiska mencari dan memaketkan cangkang dari Tandun ke Jogja, terimakasih bang Ije yang meminta dan membawakan cangkang dari tempatnya bekerja di PKS Sei Tapung, Tandun.

6.     Terimakasih PTPN V Sei Tapung, Tandun, atas kesediaannya memberi beberapa kilogram cangkang limbah padat hasil pengolahan minyak kelapa sawit.

7.     Terimakasih Dosen, Asisten Lab, pak Suradi dan sahabat-sahabatku seperjuangan Ekstensi Universitas Janabadra Yogyakarta yang sudah ikhlas membantuku.

• Proses Bahan dari Tandun

Satu Paket Cangkang dari TANDUN

Ibunda membakarkan Cangkang Untukku

Proses dari cangkang - Arang - Abu (cara sederhana)

Proses Penyaringan Abu Cangkang

Abu Lolos Saringan No. 200

• Proses Laboratorium

Kelayakan Agregat Kasar (Abrasi 500 putaran mesin Los Angeles)

Kelayakan Agregat Halus (kandungan lumpur-berat jenis-kadar air)

Kelarutan Aspal dalam CCl4

Berat Jenis Aspal

Rumusan Proporsi Campuran Normal

Rumusan dan Timbangan Proporsi Campuran Normal

Rumusan dan Timbangan Proporsi Campuran Normal

Proporsi Campuran Aspal Normal 5 variasi dari 15 benda uji

Proporsi Campuran Aspal Normal 5 variasi dari 15 benda uji

Variasi Kadar Aspal 5, 5.5, 6, 6.5, 7% terhadap agregat

Variasi Kadar Aspal 5, 5.5, 6, 6.5, 7% terhadap agregat

Memasak/memanaskan campuran tiap variasi

Memasak/memanaskan campuran tiap variasi

Memasak/memanaskan campuran tiap variasi

Memasak/memanaskan campuran tiap variasi

Pemadatan Marshall Hammer 75 x 2 kali tumbukan per benda uji

Pemadatan Marshall Hammer 75 x 2 kali tumbukan per benda uji

Mengeluarkan Benda Uji dari Cetakan

Hasil Pemadatan Benda Uji Campuran Aspal Normal

Pengukuran Tinggi (tebal) Rata-rata

Berat Benda Uji

Rendaman Benda Uji

Makan Bersama Sahabat dan Dosen

Makan Bersama

Istirahat Sejenak

PEMANFAATAN ABU CANGKANG KELAPA SAWIT

SEBAGAI BAHAN PENGGANTI FILLER

PADA CAMPURAN AC – WC (Asphalt Concrete – Wearing Course)

DENGAN PENGUJIAN MARSHALL

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Indonesia memiliki potensi luas wilayah yang besar dan sumber daya alam yang tersedia pada setiap daerah, yang dapat dimanfaatkan dalam pembangunan prasarana transportasi, khususnya transportasi darat yang menjadi salah satu penghubung pergerakan ekonomi rakyat. Kelancaran transportasi antar daerah untuk kesinambungan distribusi barang dan jasa, demi terwujudnya pembangunan di segala bidang. Untuk itu pemerintah banyak melaksanakan pembangunan di bidang transportasi darat, baik itu membuka jalan baru, maupun peningkatan mutu jalan dari segi kualitas maupun fungsinya.

Kenyataan yang terjadi, masih banyak daerah-daerah yang belum terjangkau oleh pembangunan prasarana transportasi darat. Kelangkaan bahan, peralatan konstruksi, jangkauan pengadaan, dan semakin meningkatnya harga material menjadi kendala dalam mewujudkan pembangunan jalan yang lebih layak.

Dalam menanggapi hal ini, berbagai alternatif telah dilakukan para peneliti dan ilmuan sebelumnya, dengan menggunakan berbagai jenis sumber daya alam sebagai bahan pengganti dalam lapis perkerasan jalan. Banyaknya jenis dan lapis perkerasan memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda. Salah satu lapis perkerasan yang sering diteliti dan diuji berdasarkan variasi kadar campurannya adalah lapis permukaan AC-WC (Asphalt Concrete–Wearing Course). Pada lapisan AC-WC terdapat salah satu bahan pengisi yang dikenal dengan nama, filler. Walaupun penggunaannya hanya sebagian kecil dari jumlah agregat halus, filler diperlukan untuk mengisi rongga-rongga diantara partikel agregat, sehingga dapat meningkatkan kerapatan campuran. Memantau harga filler yang relatif mahal, perlu dipikirkan dan dipertimbangkan suatu bahan pengganti yang dapat di peroleh dengan mudah serta diproduksi dalam negeri, misalnya memanfaatkan abu cangkang kelapa sawit yang berasal dari limbah buangan pabrik Pengolahan Kelapa Sawit (PKS).

Perkebunan kelapa sawit di Indonesia berkembang pesat. Luas areal perkebunan kelapa sawit meningkat menjadi 5.9 juta hektar pada tahun 2006. Wilayah perkebunan sawit terluas terdapat di Sumatera, yaitu Provinsi Riau seluas 1,3 juta Ha. (Ditjen Perkebunan, Deptan, 2006).

Provinsi ini terletak di tengah pulau Sumatra bagian timur. Data pada tahun 2008 kebun kelapa sawit terluas di Indonesia masih dimiliki oleh Provinsi Riau. Luas kebun kelapa sawit di Provinsi ini mencapai 1.611.382 hektar, semuanya tersebar di semua kabupaten dan kota Provinsi Riau. Hal ini menunjukkan bahwa kelapa sawit merupakan tanaman primadona dan merupakan salah satu penggerak ekonomi bagi masyarakat di Provinsi ini, baik masyarakat pedesaan dan juga perkotaan. (www.pekanbaruriau.com/2011/02/kelapa-sawit-riau)

Perkebunan dan produksi kelapa sawit sangat mudah dijumpai di Riau. Salah satu perusahaan sawit terbesarnya adalah PT Perkebunan Nusantara V (PTPN V) merupakan salah satu badan usaha milik pemerintah. seperti pada tabel 1.1. khususnya di Desa Tandun Kecamatan Tandun Kabupaten Rokan Hulu Propinsi Riau. Kabupaten ini terdapat sedikitnya 4 (empat) perusahaan perkebunan yang terdekat, perusahaan pemerintah (BUMN) lengkap dengan pabrik pengolahannya, serta ribuan hektar lahan perkebunan rakyat.

Tabel 1.1 Ketersediaan Pabrik Kelapa Sawit BUMN di Riau.

No	Pabrik Kelapa Sawit	Kapasitas Terpasang (Ton TBS/Jam)	Lokasi
1.	Sei Buatan	60	Kab. Siak
2.	Lubuk Dalam	45	Kab. Siak
3.	Sei Galuh	60	Kab. Kampar
4.	Sei Pagar	30	Kab. Kampar
5.	Terantam	60	Kab. Kampar
6.	Sei Garo	30	Kab. Kampar
7.	Sei Rokan	60	Kab. Rokan Hulu
8.	Sei Intan	30	Kab. Rokan Hulu
9.	Sei Tapung	60	Kab. Rokan Hulu
10.	Tandun	40	Kab. Kampar
11.	Tanah Putih	60	Kab. Rokan Hilir
12.	Tanjung Medan	30	Kab. Rokan Hilir
	Total	565

Sumber : (http://www.lpp.ac.id/ptpn). Pusat informasi BUMN perkebunan

Pihak perkebunan dan masyarakat setempat hanya menjual hasil panen berupa Tandan Buah Segar (TBS) yang kemudian diolah oleh pabrik perusahaan sehingga menghasilkan minyak mentah Crude Palm Oil (CPO) dan minyak inti sawit (kernel) yang merupakan produk industri andalan ekspor nasional. Standar tandan buah segar (TBS) untuk olahan pabrik adalah sekumpulan buah kelapa sawit yang sudah matang secara alami atas perubahan warna kulit dari hijau menjadi merah jingga, melekat dan berkumpul dalam satu tandan yang berduri.

Adapun Tandan Buah Segar dan buah dari tandan adalah seperti contoh gambar di bawah ini :

Gambar 1.1.a. Tandan Buah Segar (TBS)

Gambar 1.1.b. Buah Sawit

Gambar 1.1.c. Penampang Melintang Buah

Keterangan gambar 1.1.c :

1.      Kulit luar (peri carp)

2.      Daging buah sawit (meso carp)

3.      Batok atau tempurung atau cangkang kelapa sawit

4.      Daging inti sawit (kernel)

Sumber : (Fitri Dessy, 2004)

Proses pengolahan berlangsung cukup panjang, mulai dari pengangkutan TBS, pensortiran buah, perebusan, pencacahan, pengempaan, pemurnian, sampai dihasilkan minyak yang berkualitas sesuai dengan standar mutu. Pengolahan tersebut juga menyisakan beberapa macam limbah sawit, seperti : limbah cair (POME=Palm Oil Mill Effluent), fiber/sabut, tandan kosong, dan cangkang kelapa sawit, seperti pada tabel di bawah ini.

Tabel 1.2. Jenis, Potensi dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit

Jenis	Potensi per Ton TBS (%)	Manfaat
Tandan kosong	23,0	Pupuk kompos, pulp kertas, papan partikel, energy
Wet Decanter Solid	4,0	Pupuk kompos, makanan ternak
Cangkang	6,5	Arang, karbon aktif, papan partikel, agregat sementara
Serabut (fiber)	13,0	Energi, pulp kertas, papan partikel
Limbah cair	50,0	Pupuk, air irigasi
Air kondensat		Air umpan broiler

Sumber : Tim PT. SP (2000)

Sejauh ini limbah cangkang kelapa sawit belum dimanfaatkan dengan maksimal, sebagian digunakan untuk bahan bakar, bahan baku arang sawit dan sewaktu-waktu digunakan sebagai pengganti agregat kasar sementara, yang ditebarkan pada jalan-jalan perusahaan perkebunan yang berlumpur dimusim hujan (seperti pada tabel 1.2). Sedangkan limbah cangkang itu sendiri sangat mudah didapatkan pada setiap pabrik pengolahan kelapa sawit (PKS). Pada kenyataannya, masih banyak jalan perkebunan rakyat dan beberapa pemukiman masyarakat yang terisolir di antara perkebunan. Hingga saat ini, sarana transportasi jalan penghubung antara perkebunan dan pabrik masih sangat buruk yang disebabkan oleh lalu-lintas kendaraan berat dari perusahaan perkebunan dan kendaraan masyarakat setempat, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.2.a. Jalan Kebun Rakyat

Gambar 1.2.b. Jalan Perkebunan

Gambar 1.2.c. Jalan Masuk Menuju Pabrik

Gambar 1.2.d. Jalan Perkebunan PTPN V

Dari keadaan ini kita dapat memanfaatkan potensi alam berupa limbah cangkang kelapa sawit yang di olah menjadi abu (serbuk) sebagai bahan pengganti filler dalam jumlah persen (%) untuk perkerasan jalan pada campuran aspal panas. Adapun dasar pemilihan abu cangkang limbah kelapa sawit adalah :

1.    Pengadaannya cukup mudah dan murah sehingga bila ditinjau dari segi ekonomis akan lebih menguntungkan.

2.    Abu cangkang kelapa sawit memiliki kandungan silika yang cukup tinggi sehingga mampu menjaga dan meningkatkan mutu campuran.

Abu cangkang diteliti dan digunakan sebagai campuran aspal lapis atas (AC-WC) pada pembangunan jalan penghubung antar pemukiman masyarakat pedalaman, perkebunan, dan pusat kota terdekat.

A.      Rumusan Masalah

Pemanfaatan abu cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengganti filler pada campuran AC-WC (Asphalt Concrete – Wearing Course) dengan pengujian Marshall. Dari uraian diatas maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, sebagai berikut :

1.      Apakah abu cangkang kelapa sawit dapat dijadikan sebagai bahan pengganti filler pada campuran AC-WC ?

2.      Berapakah kadar aspal optimum pada masing-masing proporsi filler standar dan abu cangkang kelapa sawit ?

3.      Berapakah nilai persentase abu cangkang kelapa sawit yang terbaik untuk menghasilkan kekuatan optimum ?

4.      Bagaimanakah karakteristik aspal panas dengan menggunakan abu cangkang kelapa sawit sebagai filler dengan variasi campuran 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 % ?

5.      Berapakah besar nilai Stabilitas, density, flow, VIM, VFWA, VFA, MQ, KAO, pada campuran asphalt concrete (AC) bila dipadatkan dengan marshall hammer ?

B.       Tujuan Penelitian

Pelaksanaan penelitian ini memanfaatkan potensi alam yang tersedia, sebagai alternatif pengganti filler (bahan pengisi) pada campuran laston. Pemeriksaan yang dilakukan pada laboratorium untuk mendapatkan hasil persentase variasi campuran filler yang terbaik dari beberapa perbandingan. Maka penelitian ini bertujuan untuk :

1.      Memanfaatkan abu cangkang limbah kelapa sawit sebagai bahan pengganti filler pada campuran lapis permukaan AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course).

2.      Dapat menentukan kadar aspal optimum (KAO) dari proporsi filler standar dan abu cangkang kelapa sawit.

3.      Mengetahui persentase kandungan abu cangkang kelapa sawit dalam campuran aspal panas yang menghasilkan kekuatan optimum.

4.      Mengetahui karakteristik aspal panas dengan menggunakan abu cangkang kelapa sawit sebagai pengganti filler dengan variasi campuran 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %.

5.      Mengetahui besar nilai Stabilitas, density, flow, VIM, VFWA, VFA, MQ, KAO, pada campuran asphalt concrete (AC) bila dipadatkan dengan marshall hammer.

C.      Manfaat Penelitian

Manfaat pelaksanaan penelitian limbah industri kelapa sawit (cangkang) menjadi abu cangkang adalah :

1.      Untuk memanfaatkan potensi alam, berupa cangkang yang berasal dari limbah padat (kering) pabrik kelapa sawit. Kemudian dijadikan abu cangkang sebagai bahan pengganti filler pada campuran aspal panas (Hotmix) lapis atas AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course)

2.      Hasil dari penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk membantu perkerasan atau perbaikan jalan penghubung antar desa dan juga jalan-jalan penghubung antar perkebunan baik itu perkebunan rakyat, maupun perkebunan pemerintah/swasta secara lebih ekonomis.

3.      Memberikan arahan kepada pelaku industri kelapa sawit, Aparat Pembina Perkebunan dan lingkungan hidup mengenai pengelolaan limbah industri Kelapa Sawit, untuk mewujudkan transportasi perkebunan menjadi lebih baik.

4.      Berupaya mewujudkan kerja sama industri pertanian dalam bidang transportasi jalan, yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.

D.      Lokasi Penelitian

Adapun lokasi pengambilan sampel penelitian abu cangkang kelapa sawit pada penulisan Tugas Akhir ini adalah Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit Sei Tapung didaerah Kecamatan Tandun, Kabupaten Rokan Hulu, Riau, yang dikirim ke Yogyakarta untuk dibakar secara manual atau dioven dengan suhu 900° selama 4 jam sehingga menjadi abu, yang kemudian diteliti kandungannya pada Laboratorium Kimia Analitik Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA), Universitas Gadjah Mada (UGM). Kemudian abu cangkang diteliti dan diuji sebagai bahan pengganti filler pada campuran AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course). Lokasi pengujian di Laboratorium Bahan Lapis Keras dan Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Janabadra.

E.     Batasan Masalah

Agar tidak terjadi perluasan masalah dan penelitian ini lebih terfokus pada suatu masalah, maka perlu diberikan batasan-batasan sebagai berikut :

1.      Bahan cangkang yang akan dijadikan abu adalah limbah hasil olahan pabrik kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara V (persero) Pengolahan Kelapa Sawit (PKS) Sei Tapung, Kecamatan Tandun, Kabupaten Rokan Hulu, Riau.

2.      Benda uji utama menggunakan filler abu cangkang dengan variasi 3%, 4%, 5%, 6%, dan 7%, masing-masing 3 buah benda uji dalam setiap kadar filler.

3.      Benda uji campuran aspal normal dengan kadar filler abu batu 5% sebagai perbandingan, masing-masing 3 buah benda uji dalam setiap kadar aspal.

4.      Aspal yang digunakan adalah aspal dengan penetrasi 60/70 produksi Pertamina, dengan variari kadar aspal 5%, 5,5%, 6%, 6,5%, 7%.

5.      Agregat kasar yang digunakan diperoleh dari kali Krasak, Kabupaten Sleman.

6.      Agregat halus diperoleh dari pasir gunung merapi Kabupaten Sleman

7.      Perkerasan lentur yang digunakan adalah asphalt concrete (AC)

8.      Gradasi yang digunakan dari Standar Nasional Indonesia (SNI)

9.      Pengujian menggunakan Marshall Test dan Marshall Immersion.

Karakteristik campuran lapis aspal beton berupa stabilitas, flow, density, VFWA, VITM, dan Marshall Quotient (MQ)

by : Rio
http://sabuayo.blogspot.com/p/pemanfaatan-limbah-cangkang-kelapa.html