Tanaman kelapa sawit (Elais Guineensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis golongan plasma yang termasuk tanaman tahunan. Tanaman kelapa sawit berasal dari negara Negara Afrika Barat. Tanaman ini dapat tumbuh subur di Indonesia, Malaysia, Thailand dan Papua Nugini. Kelapa sawit merupakan tanaman penting bagi pembangunan nasional perkebunann kelapa sawit yaitu dpat menyerap lapangan tenaga kerja yang lebih besar dan sumber devisa negara.
Kelapa sawit merupakan sumber bahan baku penghasil minyak terefisien dibandingkan dengan tanaman penghasil minyak nabati lainnya, karena secara garis besar buah kelapa sawit terdiri dari daging buah yang dapat diolah menjadi CPO (Crude Palm Oil) dan Inti (Kernel) yang dapat diolah menjadi PKO (Palm Kernel Oil) (Masykur, 2013).
Bagian yamg paling utama untuk diolah dari kelapa sawit adalah buahnya. Bagian daging buah menghasilkan minyak kelapa sawit mentah yang diolah menjadi bahan baku minyak goreng. Kelebihan minyak nabati dari sawit adalah harga yang murah, rendah kolesterol dan memiliki kandungan karoten tinggi (Asrida, 2012).
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% pericarp dan 20% buah yang dilapisi kulit tipis, kadar minyak dalam pericarp sekitar 34-40%. Kandungan karoten dapat mencapai 1000 ppm atau lebih, tetapi dalam minyak dari jenis tenera kurang lebih 500-700 ppm. Rata-rata komposisi asam lemak kelapa sawit dapat dilihat pada table dibawah ini.
Tabel 3.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit
Asam Lemak
|
Minyak Kelapa Sawit (%)
|
Asam Kaprilat
|
-
|
Asam Kaproat
|
-
|
Asam Laurat
|
-
|
Asam Miristat
|
1,1- 2,5
|
Asam Palmintat
|
30- 46
|
Asam Stearate
|
3,6- 4,7
|
Asam Oleat
|
39- 45
|
Asam Linoleat
|
7- 11
|
Sumber: Ketaren, 1986.
Tabel 3.2 Sifat Fisik Minyak Kelapa Sawit
Sifat
|
Minyak Kelapa Sawit
|
Titik cair (tergantung kadar asam lemak bebas)
|
27 – 42,5oC
|
Titik beku (tergantung kadar asam lemak bebas)
|
31 – 41oC
|
Titik didih
|
308 –360oC
|
Titik nyala
|
289oC
|
Nilai bakar
|
8825 cal
|
Titik leleh
|
25°C-50°C
|
Warna
|
Kuning, Kuning kecoklatan
|
Bau
|
Khas minyak sawit
|
Tingkat kejernihan
|
Jernih
|
Sumber: Krischenbauer, 1960.
Adapun sifat-sifat kimia minyak kelapa sawit adalah sebagai berikut:
a. Minyak mempunyai rantai lurus monokarboksilat dengan jumlah atom karbon genap.
b. Bila terjadi kontak dengan sejumlah oksigen, maka akan terjadi reaksi oksidasi yang menyebabkan minyak menjadi tengik.
c. Dilihat dari strukturnya, minyak berasal dari trigliserida-ester atau trigliserida yang terbentuk dari kondensasi dari molekul assam lemak.
d. Pada reaksi hidrolisa minyak akan berubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol.
e. Komposisi asam lemak yang utama pada minyak adalah asam palmitat (40-46%) dan pada inti sawit adalah asam laurat (44-56%).
3.1 Pengadaan Bahan Baku CPO
Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi Crude Palm Oil (CPO) pada PT. Perkebunan Nusantara I berupa buah kelapa sawit yang diperoleh dari kebun sendiri dan pihak ketiga, adapun pihak ketiga yang dimaksud adalah buah kelapa sawit yang dihasilkan selain dari kebun sendiri, baik itu dari masyarakat sekitar ataupun dari perkebunan lain disekitar PT. Perkebunan Nusantara I. Produk utama yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara I adalah Minyak Kelapa Sawit atau Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit, selain itu, cangkang, tandan kosong dan fiber yang merupakan produk sampingan yang masih digunakan.
Gambar 3.1 Tandan buah kelapa sawit
3.2 Proses Pengolahan Kelapa Sawit
Proses pengolahan tandan buah segar kelapa sawit untuk dijadikan minyak sawit dan inti sawit merupakan masalah yang rumit, sehingga perlu mendapat penanganan khusus oleh tenaga-tenaga yang memilki keahlian dan keterampilan tinggi. Selain itu, perlu instalasi yang baik dan memadai untuk memperoleh minyak sawit dan inti sawit yang bermutu baik.
Proses pengolahan kelapa sawit dari Tandan Buah Segar (TBS) hingga dihasilkan Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit melalui beberapa stasiun pengolahan yang dapat dibagi menjadi 3 bagian tahapan sebagai berikut:
Tahapan Pengolahan Awal
1. Stasiun Penerimaan buah (Fruit Reception Station);
2. Stasiun Rebusan (Sterilizer Station);
3. Stasiun Penebah (Threshing Station);
4. Stasiun Kempa (Pressing Station).
5. Stasiun pemurnian (Clarification Station);
6. Stasiun Pengolahan Biji
Selain itu juga terdapat stasiun pendukung yang berfungsi sebagai berikut:
1. Pembangkit listrik;
2. Laboratorium ;
3. Pengolahan air;
4. Bengkel .
3.2.1 Stasiun Penerimaaan Buah (Fruit Reception Station)
Sebelum diolah dalam PKS, Tandan buah segar (TBS) yang berasal dari kebun sendiri maupun pihak ketiga diangkut ke pabrik dengan menggunakan truk pengangkut untuk diolah. Pengangkutan harus dilakukan setelah pemetikan (diterima di pabrik maksimum 24 jam setelah dipetik). Hal ini bertujuan untuk mencegah kenaikan kadar asam lemak bebas (ALB) karena keterlambatan pemprosesan.
1. Jembatan Timbang (Weight Bridge)
Pengangkutan tandan buah segar (TBS) dari kebun ke pabrik biasanya dilakukan menggunakan truk dan trailer. Setiap truk dan trailer yang sampai di pabrik harus ditimbang di jembatan timbang (Weight Bridge). Penimbangan dilakukan dua kali untuk setiap angkutan TBS yang masuk ke pabrik, yaitu pada saat masuk (berat truk dan TBS) serta pada saat keluar (berat truk), dari selisih timbangan saat truk masuk dan keluar diperolehberat bersih TBS yang masuk ke pabrik. Penimbangan bertujuan untuk mengetahui berat buah sawit dan juga dapat diketahui berapa besar jumlah produksi TBS yang dicapai dari setiap kebun (afdeling) serta randemen minyak yang dihasilkan. Jenis timbangan yang digunakan adalah merk every buatan assembling Indonesia yang berkapasitas 60 ton dengan menggunakan sistem komputer.
Gambar 3.2 Jembatan timbang (Weight bridge)
2. Penimbunan Buah (Loading ramp)
Tandan buah segar yang sudah ditimbang dan disortasi di lantai loading ramp. Loading ramp ini terdiri dari 12 hopper penyimpanan untuk menimbun TBS dengan sudut kemiringan 120, loading ramp juga dilengkapi dengan:
1. Pintu loading yang bekerja secara hidroulik, dimana setiap pintu dipasang pengatur untuk memindahkan TBS kedalam lori-lori perebusan.
2. Di bagian ujung dari hopper dipasang jerjak-jerjak pembuangan pasir dengan lebar satu meter sepanjang dasar loading ramp.
Pada loading ramp ini dilakukan sortasi buah, yang bertujuan untuk pengawasan terhadap kandungan minyak dalam proses pengolahan dan kadar ALB dari TBS tersebut. Sortasi dilakukan terhadap setiap afdeling dengan menentukan satu truk yang dianggap mewakili kebun asal.Sortasi TBS dilakukan berdasarkan kriteria panen yang dibagi berdasarkan fraksi buahnya.
Gambar 3.3 Loading ramp
Fraksi yang diinginkan pada proses pengolahan adalah Fraksi I, II, dan III, sedangkan fraksi-fraksi yang lain (00, 0, IV Dan V) diharapkan sedikit mungkin masuk dalam proses pengolahan.
Tabel 3.3 Kriteria Panen dan Syarat Mutu TBS
Fraksi
|
Jumlah Brondol
|
Derajat Matang
|
00
|
Tidak ada, buah bewarna hitam
|
Sangat mentah
|
0
|
Membrondol 1% - 12,5
|
Mentah
|
I
|
Membrondol 12,5% - 25%
|
kurang matang
|
II
|
Membrondol 25%-50%
|
Matang
|
III
|
Membrondol 50% - 75%
|
Tepat matang
|
Sumber : Pusat Penelitian Marihat, 1982
TBS dari loading ramp ini kemudian dimasukkan ke dalam lori-lori, yaitu tabung horizontal berjalan tempat meletakkan buah kelapa sawit yang akan direbus dengan kapasitas 2,5 ton TBS pada setiap lorinya. Pengisian hendaknya tidak terlalu penuh, karena akan mengakibatkan:
a. Pintu maupun plat penahan tandan buah bengkok/rusak;
b. Tandan buah dan berondolan dapat jatuh ke bawah;
c. Kesulitan untuk menurunkan tandan buah ke dalam lori.
Pada saat pintu dibuka lori yang berada dibawah cage akan terisi dengan TBS. Setelah terisi, lori ditarik dengan capstand A ke transfer carriage, adapun transfer carriage dapat memuat 3 lori, yang masing–masing mempunyai berat rata-rata 2,5 ton. Dengan transfer carriage lori diarahkan ke rel sterilizer yang diinginkan. Kemudian diserikan sebanyak 12 lori untuk dimasukan kedalam sterilizer. Sebanyak 10 lori yang 2 lori sebagai restan.
3.2.2 Sterilizer Station (Stasiun Perebusan)
Sterilisasi adalah proses perebusan dalam suatu bejana yang disebut dengan sterilizer. Disini ada 4 unit sterilizer yang setiap unit berkapasitas 10 lori, lalu lori-lori tersebut di tarik dengan menggunakan capstand ke alat sterilizer. Lalu pintu sterilizer ditutup rapat. Proses perebusan dilakukan selama 90-100 menit dan media pemanasnya dipakai dari uap turbin yang bertekanan 2,9-3 kg/cm3 dengan suhu 120-1400C.
Gambar. 3.4 Sterilizer dan Bagiannya
Gambar 3.5 Sterilizer
a. Tujuan Perebusan
Adapun proses perebusan bertujuan antara lain untuk:
1. Mematikan aktifitas enzim
Buah kelapa sawit mengandung enzim lipase yang terus bekerja dalam buah kelapa sawit sebelum enzim tersebut dimatikan. Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan ALB, maka untuk menghentikan aktivitas enzim tersebut dilakukan perebusan dengan suhu minimal 50-550C.
2. Mempermudah pelepasan brondolan dari tandannya
Zat-zat polisakarida yang terdapat dalam buah kelapa sawit yang bersifat sebagai perekat, apabila diberi uap panas maka akan terhidrolisa dan pecah menjadi monosakarida yang larut. Hidrolisa tersebut berlangsung pada buah menjadi matang dan proses hidrolisa ini dipercepat dalam proses perebusan.
3. Memudahkan pemisahan minyak dari danging buah
Daging buah yang telah direbus akan menjadi lunak dan akan mempermudah pada proses pengepresan. Dengan demikian minyak yang ada dalam daging buah dapat dipisahkan dengan mudah.
4. Mengurangi kadar air dalam buah
Perebusan buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan penguapan yang baik pada saat perebusan maupun sebelum pemipilan. Penurunan kandungan air buah menyebabkan penyusupan buah sehingga terbentuk rongga-rongga kosong pada daging buah yang mempermudah proses pengepresan.
5. Memudahkan penguraian serabut pada biji
Perebusan yang tidak sempurna dapat menimbulkan kesulitan pelepasan serabut dari biji dalam polishing drum yang menyebabkan pemecahan biji lebih sulit dalam ripple mill.
6. Memudahkan pemisahan inti dengan cangkang
Perebusan yang sempurna akan menurunkan kadar air biji hingga 15% yang menyebabkan inti susut dan cangkang biji tetap sehingga inti akan lepas dari cangkang.
b. Metode Perebusan
Untuk mendapatkan hasil terbaik, maka perlu diperhatikan cara perebusan. Metode perebusan yang digunakan oleh PT. Perkebunan Nusantara I Tg. Seumantoh adalah sistem tiga puncak (triple peak).
Adapun prinsip triple peak adalah tiga kali pemasukan uap (uap basah ) ke dalam sterilizer dan tiga kali pembuangan uap (blow down).
Gambar 3.6 Perebusan Triple Peak
Tahap perebusan dengan pola triple peak adalah tahap pencapaian puncak I, II dan III, dimana dilakukan tiga kali pemasukan uap dan pembuangan uap. Jumlah puncak dalam pola perebusan ditunjukkan oleh jumlah pembukaan dan penutupan dari steam masuk atau steam keluar selama perebusan berlangsung, yang diatur secara manual dan otomatis.
Sebelum dimasukkan uap untuk mencapai puncak I, terlebih dahulu dilakukan deaerasi (pembuangan udara) selama lima 5 menit. Kemudian baru dimasukan uap untuk mencapai puncak I dengan membuka pipa steam masuk selama 12-15 menit, atau sampai dicapai tekanan sebesar 1,5 kg/cm2, lalu pipa steam ditutup, sedangkan pipa kondensat dan pipa exhaust dibuka dengan tiba-tiba. Setelah tekanan turun sampai sebesar 0 kg/ cm2 (5 menit) pipa-pipa tersebut ditutup.
Pipa steam masuk kemudian dibuka kembali selama 15 menit atau sampai dicapai puncak II (tekanan 2,5 kg/cm2). Lalu pipa steam masuk ditutup, sedangkan pipa kondensat dan pipa exhaust dibuka dengan tiba-tiba, tekanan turun sampai sebesar 0 kg/cm2 (5 menit) pipa-pipa tersebut ditutup. Melalui dua puncak awal, perebusan dilanjutkan dengan membuka steam masuk sampai dicapai puncak III (tekanan 3 kg/cm2), lalu tekanan ini dipertahankan selama 45 menit, sebelum dilakukan pembuangan steam terakhir.
Setelah penahanan tekanan steam selesai, maka steam berada didalam sterilizer dibuang secara tiba-tiba. Pemasukan steam secara tiba-tiba pada pencapaian puncak I dan II bertujuan untuk memberikan mechanical shock dan thermal shock terhadap TBS, sehingga buah yang semula kaku menempel pada tandan akan lunak dan lebih mudah lepas pada tandan saat tebah dalam thresher. Sedangkan penahan tekanan pada puncak III bertujuan untuk memberikan kondisi yang cukup agar kadar asam lemak bebas (ALB) didalam TBS dapat dikurangi.
Pada sterilizer melalui 3 peak, di mana proses yang terjadi pada setiap peak adalah sebagai berikut:
1. Puncak Pertama (First peak)
a. Membuang udara yang teperangkap didalam Sterilizer
b. Mengurangi keaktifan (aktifitas) enzim asam lemak bebas
2. Puncak Kedua (Second peak)
a. Mengurangi kadar air dari buah
b. Proses awal sterilisasi
3. Puncak Ketiga (Third peak)
a. Proses sterilisasi sempurna
b. Melekangkan antara cangkang dan kernel supaya tidak menyatu untuk memudahkan pemecahan biji.
3.2.3 Stasiun Penebah (Threshing station)
Lori-lori tandan buah yang sudah direbus, ditarik keluar dengan menggunakan capstand C menuju stasiun penebah, kemudian buah diangkat dengan menggunakan alat pengangkat hoisting crane. Hoisting crane digunakan untuk mengangkat lori yang berisi tandan-tandan buah, melintangkan lori, serta membalikkannya ke atas mesin penebah (thresher) dengan tujuan melepaskan buah dari tandannya. Pembantingan tandan ini didasarkan pada gaya berat tandan itu sendiri. Buah yang telah lepas tadi masuk ke digester feed conveyer melalui conveyer dan elevator.
Gambar 3.7 Stasiun penebah (Treshing station)
Pada stasiun ini terdapat beberapa alat beserta fungsinya masing-masing, yaitu:
a. Hopper, sebagai penampung buah hasil rebusan
b. Automatic Bunch Feeder, untuk mengatur meluncurnya agar tidak masuk sekaligus ke Drum Bunch thresher.
c. Drum Bunch thresher (23-25 rpm), untuk perontokan buah dari tandan.
3.2.4 Stasiun Pengempaan ( Pressing Station)
Stasiun pengempaan adalah tempat terjadinya proses pelepasan minyak dari pericarp (daging buah) yang dilakukan dengan cara melumat dan mengempa. Pelumatan dilakukan dalam digester, sedangkan pengempaan dilakukan dalam kempa ulir (screw press).
1. Pelumatan (Digester)
Berondolan yang keluar dari thresser jatuh ke conveyor, kemudian diangkut dengan fruit elevator ke top cross conveyor yang mendistribusikan berondolan ke distributing conveyor untuk dimasukkan dalam tiap-tiap digester. Digester adalah tangki silinder tegak yang dilengkapi pisau-pisau pengaduk dengan kecepatan putaran 25-26 rpm, sehingga brondolan dapat dicacah di dalam tangki ini. Untuk memudahkan pelumatan buah, pada digester di-inject steam bersuhu sekitar 80-900C. Bila tiap-tiap digester telah terisi penuh maka brondolan menuju ke conveyor recycling, diteruskan ke elevator untuk dikembalikan ke digester. Tujuan pelumatan agar daging buah terlepas dari biji dan menghancurkan sel-sel yang mengandung minyak sehingga minyak ini dapat diperas pada proses pengempaan.
Gambar 3.8 Digester
Hal-hal yang perlu diperhatikan selama proses pelumatan adalah sebagai berikut:
a. Ketel pelumatan harus selalu penuh, agar tekanan yang ditimbulkan dapat mempertinggi gaya gesekan untuk memperoleh hasil yang sempurna.
b. Minyak terbentuk pada proses pelumatan harus dikeluarkan melalui screen base plate, karena bila minyak dan air terbentuk tidak dikeluarkan maka akan dapat bertindak sebagai bahan pelumas sehingga gesekan akan berkurang.
2. Pengempaan (Pressing)
Berondolan yang telah lumat masuk ke dalam screw press yang bertujuan untuk memeras daging buah sehingga dihasilkan minyak kasar (crude oil). Kapasitas mesin press adalah 15 ton per jam. Pada proses ini dilakukan penyemprotan air panas 90oC, agar minyak yang keluar tidak terlalu kental (penurunan viscositas) supaya pori-pori silinder tidak tersumbat, sehingga kerja screw press tidak terlalu berat. Penyemprotan air dilakukan melalui nozzle-nozzle pada pipa berlubang yang dipasang pada screw press. Tekanan mesin press harus diatur, karena bila tekanan terlalu tinggi dapat menyebabkan inti pecah dan screw press mudah aus. Sebaliknya, jika tekanan mesin press terlalu rendah maka oil losses di ampas tinggi. Minyak hasil mesin press kemudian menuju ke sand trap tank untuk pengendapan. Hasil lain adalah ampas (terdiri dari biji dan fibre), yang akan dipisahkan dengan menggunakan cake breaker conveyor (CBC).
Gambar 3.9 Mesin Screw Press
3.2.5 Stasiun Pemurnian (Clarifier Station)
Stasiun pemurnian yaitu stasiun pengolahan di pabrik kelapa sawit (PKS) yang bertujuan untuk melakukan pemurnian minyak kelapa sawit (MKS) dari kotoran-kotoran, seperti padatan, lumpur dan air.
Minyak yang berasal dari stasiun press masih banyak mengandung kotoran-kotoran yang berasal dari daging buah seperti lumpur, air dan lain-lain. Untuk mendapatkan minyak yang memenuhi standar, maka perlu dilakukan pemurnian terhadap minyak tersebut. Pada stasiun ini terdiri dari beberapa unit alat pengolah untuk memurnikan minyak produksi, yang meliputi: Sand Trap Tank, Vibrating screen, Crude Oil Tank, Continous Settling Tank (CST), Oil Tank, Purifier, Vacum Dryer, sludge Oil Tank, sludge Vibrating screen, Fat pit, dan Storage Tank.
1. Tangki pemisah pasir (Sand Trap Tank)
Tangki hasil pengempaan pada screw press merupakan minyak mentah yang masih banyak mengandung kotoran-kotoran. Sand Trap Tank adalah bejana yang berbentuk silinder, untuk mengendapkan partikel-partikel yang mempunyai densitas tinggi. Minyak yang masih mengandung serat dan sedikit kotoran berada pada bagian atas kemudian dipompakan ke vibrating screen atau ayakan bergetar, sedangkan kotoran dan lumpur berada pada bagian bawah bejana yang dialirkan ke fat pit.
Gambar 3.10 Sand trap tank
2. Vibrating screen
Minyak bagian atas dari sand trap tank yang masih mengandung serat dan sedikit kotoran dialirkan ke ayakan getar (vibrating screen). Proses penyaringan memakai vibrating screen bertujuan untuk memisahkan padatan seperti: serabut, pasir, tanah dan kotoran-kotoran lain yang masih terbawa dari sand trap tank. Vibrating yang digunakan adalah double deck vibrating screen, dimana screen pertama berukuran 30 mesh dan screen kedua 40 mesh. Padatan yang tertahan pada ayakan akan dikembalikan ke digester melalui conveyor, sedangkan minyak dipompakan ke crude oil tank.
Gambar 3.11 Vibrating screen
3. Crude Oil Tank (COT)
Minyak yang keluar dari vibrating screen dialirkan ke crude oil tank untuk ditampung sementara. Pada crude oil tank ini minyak dipanaskan dengan steam melalui sistem pipa pemanas, dan suhu dipertahankan 90-95°C. Dari sini minyak dipompakan ke CST (Continuous Settling Tank).
Gambar. 3.12 Crude Oil Tank
4. Continous Settling Tank (CST)
Minyak dari Continuous Settling Tank (COT) dipompakan ke CST yang bertujuan untuk mengendapkan lumpur (sludge) berdasarkan perbedaan berat jenisnya.
Di CST suhu dipertahankan 86-90 oC. Minyak pada bagian atas CST dikutip dengan bantuan skimmer menuju oil tank, sedangkan sludge (yang masih mengandung minyak) pada bagian bawah dialirkan secara underflow ke sludge vibrating screen sebelum ke sludge oil tank. sludge dan pasir yang mengendap di dasar CST di-blowdown untuk dibawa ke sludge drain tank.
Gambar 3.13 Continous Settling Tank (CST)
5. Oil Tank
Minyak dari CST menuju ke oil tank untuk ditampung sementara waktu, sebelum dialirkan ke oil purifier. Dalam oil tank juga terjadi pemanasan (90-95°C) dengan tujuan untuk mengurangi kadar air.
6. Oil Purifier
Di dalam purifier dilakukan pemurnian untuk mengurangi kadar kotoran dan kadar air yang terdapat pada minyak berdasarkan atas perbedaan densitas dengan menggunakan gaya sentrifugal, dengan kecepatan perputarannya 7500 rpm. Kotoran dan air yang memiliki densitas yang besar akan berada pada bagian yang luar (dinding bowl), sedangkan minyak yang mempunyai densitas lebih kecil bergerak ke arah poros dan keluar melalui sudu-sudu untuk dialirkan ke vacuum dryer. Kotoran dan air yang melekat pada dinding di-blowdown ke saluran pembuangan untuk dibawa ke Fat pit.
Gambar 3.14 Oil Purifier
7. Vacuum Dryer
Minyak yang keluar dari purifier masih mengandung air, maka untuk mengurangi kadar air tersebut, minyak dipompakan ke vacum dryer. Di sini minyak disemprot dengan menggunakan nozzle sehingga campuran minyak dan air tersebut akan pecah. Hal ini akan mempermudah pemisahan air dalam minyak, dimana minyak yang memiliki tekanan uap lebih rendah dari air akan turun ke bawah dan kemudian dipompakan ke storage tank.
Gambar 3.15 Vacum dryer
8. Storage Tank
Minyak yang telah dikeringkan dari kadar air dengan vacuum dryer, dipompakan ke storage tank (tangki timbun), dan suhunya dijaga agar tetap 45-60oC.Setiap hari dilakukan pengujian mutu minyak sawit.Minyak yang dihasilkan dari daging buah ini berupa minyak kasar atau disebut juga Crude Palm Oil (CPO).
Gambar 3.16 Storage tank
9. Sludge Oil Tank
Sludge yang masih mengandung minyak pada bagian CST dialirkan ke sludge oil tank untuk mengendapkan lumpur (campuran air dan NOS) dari minyak Untuk overflow dari tangki ini di alirkan ke drain tank sedangkan under flownya dialirkan ke vibrating screen dan brush strainer ke bak transit untuk dipompakan ke sand cyclone. Untuk mempercepat pengendapan lumpur, sludge dipanaskan (80-90oC) dengan menggunakan uap yang dialirkan melalui coil pemanas. Sehingga densitas minyak menjadi lebih rendah dan lumpur halus yang melekat pada minyak akan terlepas dan mengendap pada dasar tangki.
Lumpur yang mengendap di blow down tiap selang waktu tertentu. Kemudian dialirkan ke fat pit melalui saluran pembuangan, sedangkan lumpur masih mengandung minyak dialirkan self cleaning straine yang merupakan saringan berbentuk silinder dan berlubang halus. Dengan adanya perputaran poros, timbul gaya sentrifugal dan minyak akan berada dibagian tengah dan di hisap oleh pompa menuju sand cyclone dialirkan ke balance tank sebagai umpan untuk decanter atau sludge centrifuge.
Gambar 3.17 Sludge Oil Tank
10. Sludge separator
Pada sludge separator terjadi 2 fase pemisahan minyak kasar dan sludge (mengandung air). Disini banyak dipisahkan dari NOS berdasarkan perbedaan densitas oleh gaya sentrifugal dengan kecepatan putar 7500 rpm, serta dilakukan juga pemanasan oleh air pemanas dari hot water tank. Minyak yang mempunyai densitas lebih kecil akan menuju poros dan terdorong keluar melalui sudut-sudut (paring disk) dan dialirkan kembali ke CST. Sedangkan sludge mengandung air yang mempunyai densitas lebih besar akan terdorong ke bagian dinding bowl dan keluar melalui nozzle, kemudian sludge keluar melalui saluran pembuangan menuju fat pit.
Gambar. 3.18 Sludge Separator
11. Decanter
Pada decanter terjadi pemisahan 3 fasa yaitu minyak, air dan padatan. Decanter bekerja berdasarkan gaya sentrifugal terdiri dari dua bagian, yaitu bagian diam (canning) dan bagian yang berputar merupakan tabung (bowl) dengan putaran 3500 rpm. Padatan yang terbentuk lumpur dibuang sedangkan cairan bergerak berlawanan arah dengan padatan, akan terjadi pemisahan lebih lanjut akibat gaya sentrifugal. Cairan dengan densitas lebih kecil yakni minyak akan menuju poros dan dialirkan kembali ke CST, sedangkan air kotorannya dialirkan ke saluran pembuangan menuju fat pit.
Gambar 3.19 Decanter
12. Fat pit
Sebelum sludge di buang ke kolam pengolahan limbah, terlebih dahulu ditampung di fat pit dengan maksud agar minyak yang masih terbawa dapat terpisah kembali. Di Fat pit diinjeksikan uap sebagai pemanas untuk mempermudah proses pemisahan minyak dengan kotoran. Minyak yang ada pada permukaan dibiarkan melimpah (overflow).
Selanjutnya minyak ditampung pada sebuah bak pada pinggiran kolam fat pit, dan kemudian dipompakan kembali ke sludge drain tank.
3.20 Fat pit
3.2.6 Stasiun Pengolahan Inti (Kernel Plant Station)
Pada stasiun ini dilakukan aktifitas pemisahan serabut dari nut, pemisahan inti dari cangkangnya dan juga pengeringan inti. Peralatan yang digunakan di stasiun ini, diantaranya: Cake Breaker Conveyor (CBC), Depericarper, Nut Silo, Ripple mill, Claybath, dan Kernel Silo. Tujuan dari pengolahan ini adalah untuk memisahkan inti (kernel) dari cangkangnya. Pengolahan inti pada dasarnya adalah sebagai berikut:
1. Pemisahan serabut dan biji
2. Pengeraman biji
3. Pemisahan inti dari cangkangnya
4. Pengeringan.
1. Cake Breaker Conveyor (CBC)
Ampas dari screw press yang terdiri dari fibre dan nut yang masih menggumpal masuk ke CBC. CBC merupakan suatu screw conveyor namun screwnya dipasang palt persegi sebagai pelempar fibre dan nut. CBC berfungsi untuk mengurai gumpalan fibre dengan nut dan membawanya ke depericarper.
2. Depericarper
Depericarper adalah alat untuk memisahkan ampas dengan biji serta memisahkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih melekat pada biji. Alat ini terdiri dari separating column polishing drum. Ampas dan biji dari CBC masuk dari separating column. Disini fraksi ringan yang berupa fibre, inti pecah halus, cangkang halus dan debu, terhisap dengan fibre cyclone dan melalui air lock masuk dan ditampung dan sheel bin sebagai bahan bakar pada boiler. Sedangkan fraksi berat seperti biji utuh, biji pecah, inti utuh dan inti pecah turun kebawah masuk ke polishing drum.
3. Nut Polishing Drum
Nut polishing drum berupa drum berlubang-lubang yang berputar. Akibat dari perputaran ini terjadi gesekan yang mengakibatkan serabut yang masih menempel pada nut terkikis dan terpisah dari nut. Nut jatuh, selanjutnya nut diangkut oleh nut conveyor dan destoner (second depericarper) untuk memisahkan batu dan benda–benda yang lebih berat dari nut seperti besi dan lain-lain. Nut yang terbawa ke atas jatuh kembali di dalam air lock dan di tampung oleh nut elevator untuk dibawa ke dalam nut silo.
Gambar 3.21 Nut Polishing drum
4. Nut Silo
Fungsi dari alat ini adalah untuk penampungan biji sebelum dipecahkan di ripple mill. Pada bagian dalam silo diberi sekat-sekat segitiga horizontal. Tujuan dari penyekatan adalah agar nat didalam nut silo mempunyai permukaaan yang luas untuk kontak langsung dengan udara panas, sehingga udara dapat dengan mudah melalui semua permukaan dari nut.
5. Ripple mill
Biji dari nut silo masuk ke ripple mill untuk dipecah sehingga inti terpisah dari cangkang. Biji yang masuk melalui rotor akan mengalami gaya sentrifugal sehingga biji keluar dari rotor dan terbanting dengan kuat yang menyebabkan cangkang pecah. Kecepatan putarannya 900 rpm, disini terdapat unit ripple mill dengan kapasitas 4-6 ton. Setelah dipecahkan inti yang masih bercampur dengan kotoran-kotoran di bawa ke kernel grading drum.
Gambar 3.22 Ripple Mill
6. Kernel Grading Drum
Pada kernel grading drum ini di saring antara nut, shell dan kotoran dengan nut yang belum terpecahkan. Untuk nut shell dan kotoran lolos dari saringan dibawa ke Light Tenera Dry Separator (LTDS). Sementara untuk nut atau yang tertahan dikembalikan ke nut conveyor.
Gambar 3.23 Kernel Grading Drum
7. Light Tenera Dry Separator (LTDS)
Pada bagian ini akan terjadi pemisahan dimana fraksi-fraksi yang lebih ringan akan dihisap oleh LTDS cyclone. Fraksi-fraksi yang ringan akan terhisap yang terdiri dari cangkang dan serabut akan di bawa ke shell hopper melalui fibre and shell conveyor. Inti dan sebagian cangkang yang belum terpisahkan, dipisahkan lagi pada clay bath.
8. Clay Bath
Clay bath adalah alat pemisahan inti dengan cangkang. Proses pemisahan ini secara basah yang menggunakan larutan clay tanah rayap (tanah pusu) dengan berat jenis 1,13 gr/cm3. Clay bath berfungsi sebagai larutan pemisah antara kernel dan cangkang berdasarkan berat jenis. Berat jenis Kernel basah dan berat jenis cangkang, maka bagian yang ringan akan mengapung dan bagian yang berat akan tenggelam. Inti yang merupakan fraksi ringan akan dibawa ke kernel silo untuk disimpan dengan suhu tertentu.
Gambar 3.24 Clay batch
9. Kernel Silo
Inti yang masih mengandung air, perlu dikeringkan sampai kadar air 7%. inti yang berasal dari pemisahan di clay bath melalui top wet kernel conveyor didistribusikan ke dalam unit kernel silo untuk dilakukan proses pengeringan. Pada kernel silo, inti akan dikeringkan dengan menggunakan udara panas dari steam heater yang dihembuskan oleh Fan kernel silo ke dalam kernel silo. Pengeringan dilakukan sama dengan Nut silo, Kernel silo dibagi dalam tiga tingkatan suhu (udara panas) yang berbeda, yaitu berturut-turut dari atas kebawah adalah 70, 60, dan 50 0C selama 4-8 jam. Kernel yang telah dikeringkan ini dibawa ke kernel bulk silo melalui dry kernel transport fan.
3.3 Utilitas
Penyediaan utilitas merupakan syarat yang sangat penting dalam suatu pabrik, karena utilitas adalah suatu faktor penunjang pada proses yang ada di pabrik. Pada proses pengolahan minyak kelapa sawit di PKS Tanjung Seumantoh ini terdapat empat unit utilitas, yaitu:
1. Pengolahan Air (Water Treatmant);
2. Pembangkit Tenaga Power (Power Plant);
3. Laboratorium;
4. Pengolahan Limbah (Effluent Treatment);
3.3.1 Pengolahan Air
Air pada pabrik kelapa sawit Tg. Seumantoh berasal dari sungai Tamiang yang berjarak sekitar 1.8 Km dari lokasi pabrik. Air merupakan kebutuhan yang sangat penting, air ini akan diolah untuk menghasilkan steam yang dibutuhkan dalam pengolahan dan pengoperasian pabrik. Air yang dihasilkan dari hasil pengolahan ini harus memenuhi standar air umpan boiler, processing dan domestic (Metcalf, 1991)
1. Kolam Penampung (Water Based)
Air dari sungai Tamiang dipompakan ke kolam water based. Pada kolam ini terjadi pengendapan (lumpur dan kotoran) secara alami.Dari kolam air dipompakan ke clarifier tank.
Gambar 3.25 Water Based
2. Tangki Pengendapan (Clarifier Tank)
Air dipompakan ke dalam Tangki pengendapan (Clarifier tank) untuk mengendapkan lumpur dan kotoran yang besar. Dari bak dekantasi ini air dipompakan ke dalam bak yang diberi sekat-sekat, yang kedalamnya diinjeksikan koagulan dan flokulan. Koagulan yang sering digunakan adalah alumunium klorida berfungsi pengatur pH yakni berkisar 6-7 dan tawas berfungsi menggumpalkan kotoran dalam air, sehingga mengendap dalam dasar tangki. Koagulan ini berfungsi untuk mengkonsolidasikan padatan tersuspensi, sedangkan flokulan digunakan untuk membentuk flok-flok yang besar.
Gambar 3.26 Clarifier Tank
3. Penyaringan Pasir (Sand Filter)
Air dari bak penampungan dipompakan ke dalam sand filter. Air yang masih mengandung padatan tersuspensi disaring melalui pasir-pasir halus. Partikel-partikel padat akan tertahan dipermukaan pasir dan air mengalir keluar melalui bagian bawah dan dipompakan ke water tower.
Gambar 3.27 Sand Filter
4. Water Tower Tank
Air dari sand filter dialirkan ke water tower tank, tangki ini fungsinya sebagai tempat penimbunan air yang sudah bersih hasil dari pengolahan dan sebagai tempat pengaturan distribusi air untuk domestic maupun untuk keperluan pabrik.
Gambar 3.28 Water Tower Tank
5. Tangki Penukar Kation (Cation Exchanger Tank)
Untuk air umpan boiler, air dari water tower air dialirkan secara gravitasi ke tangki pertukaran kation. Tangki pertukaran kation ini berisi resin yang bersifat asam, fungsi dari penukar kation adalah:
a. Menghilangkan / mengurangi kesadahan yang disebabkan oleh garam-garam Ca dan Mg dalam air.
b. Menghilangkan/ mengurangi alkalinitas dari garam-garam alkali.
c. Menghilangkan/ mengurangi zat-zat padatan terlarut yang menyebabkan timbulnya kerak pada ketel uap.
6. DegasifierTank
Air umpan boiler setelah melewati tangki penukar kation, maka air tersebut dialirkan ke degasifier tank yang bertujuan untuk menghilangkan gas CO2- kemudian air tersebut dialirkan ke tangki penukar anion.
7. Tangki Penukar Anion (Anion Exchanger Tank)
Air dari tangki penukar kation kemudian dialirkan kedalam tangki penukar anion. Fungsi dari tangki penukar anion adalah:
- Menyerap asam-asam yang terbentuk pada tangki penukar kation yang menyebabkan pH tinggi;
- Menghilangkan sebagian besar garam-garam mineral, silica sehingga air yang dihasilkan hampir tidak mengandung garam mineral dan silika.
-
8. Feed Water Tank
Air yang berasal dari tangki penukar anion dikumpulkan dalam feed water tank dan dipanaskan dengan menggunakan steam hingga temperatur 80OC pemanas bertujuan untuk mempermudah pelepasan gas pada dearator.
9. Deaerator
Deaerasi bertujuan untuk menghilangkan gas-gas CO2 dan O2 yang terlarut dalam air yang dapat mengakibatkan korosi dan menimbulkan kerak pada pipa-pipa boiler. Penghilangan gas-gas terlarut tersebut dilakukan dengan cara pemanasan dengan menggunakan steam yang diinjeksikan langsung kedalam air yang berlawanan arah dengan aliran air. Temperatur didalam tangki dijaga konstan.Temperatur air sekitar 80-90oC.
Air yang keluar dearator sebelum masuk ke boiler diberikan bahan kimia yang berguna untuk menaikkan pH, mencegah terjadinya korosi, dan mencegah pembentukan kerak dalam pipa boiler.
3.4 Pembangkit Tenaga Power (Power Plant)
Pembangkit tenaga yang digunakan adalah generator yang digerakkan oleh turbin uap untuk menghasilkan arus listrik. Beberapa komponen utama dari sistem ini adalah ketel (boiler), turbin, diesel dan back pressure vessel (BPV).
1. Boiler
Untuk mendapatkan uap dan tenaga listrik yang digunakan untuk proses pengolahan, maka air yang berasal dari daerator diproses didalam boiler. Boiler beroperasi pada tekanan 20 kg/cm2 dan bahan bakar yang digunakan adalah serabut (fibre) dan cangkang.
2. Turbin Uap
Uap yang dihasilkan oleh boiler digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan energi mekanis dalam bentuk putaran-putaran turbin, ini akan dikopel dengan generator listrik sehingga menghasilkan energi listrik yang akan digunakan untuk menggerakan elektro motor dalam proses pengolahan.
3.5 Laboratorium
Didalam dilaboratorium yang akan diperiksa adalah:
a. Mutu Air;
b. Mutu buah yang diolah;
c. Kerugian-kerugian dalam pengolahan;
d. Mutu produksi CPO dan kernel.
Untuk melihat mutu buah kelapa sawit dilakukan dengan sortasi (pemilihan). Selama terjadinya proses pengolahan terjadinya kehilangan/kerugian untuk itu perlu dilakukan suatu analisa terhadap:
a. Steam dari sterilizer;
b. Tandan kosong;
c. Ampas pressan;
d. Biji;
e. Sludge separator;
f. Fat pit;
g. Cangkang;
h. Serabut.
Produksi akhir dari pabrik berupa Crude Palm Oil (CPO) dan inti kelapa sawit (IKS) akan dianalisa dilaboratorium. Analisa yang dilakukan terhadap CPO dan kernel:
a. Asam lemak bebas (ALB);
b. Kadar air;
c. Kadar kotoran (NOS);
d. Kadar kehilangan minyak (losses).
Air yang dianalisa adalah air baku, air pengolahan dan air boiler. Analisa yang digunakan untuk melihat mutu air adalah:
a. pH;
b. Hardness;
c. Total Dissolved Solid (TDS);
d. Kadar silika;
e. Alkalinitas.
Gambar 3.36 Laboratorium
3.6 Pengolahan Limbah
Limbah yang diolah pada kelapa sawit Tg. Seumantoh terdapat dua jenis limbah yaitu limbah cair dan limbah padat.
1. Limbah Cair
Limbah cair yang ada, terlebih dahulu dinetralkan sebelum dibuang ke sungai agar memenuhi standar yang ada. Limbah cair ini mengandung bahan organik yang dapat mengalami deaerasi dengan adanya bakteri pengurai. Limbah yang mengandung senyawa organik diolah dalam kondisi anaerobik dan aerobic.
2. Limbah padat
Limbah padat yang terdapat pada pabrik pengolahan kelapa sawit berupa tandan kosong, cangkang, dan solid decanter. Tandan kosong terkadang masih mengandung buah yang tidak lepas pada saat perontokan. Tandan kosong kemudian dibakar di incinerator menghasilkan abu tandan kosong yang akan berguna sebagai pupuk. Serabut yang merupakan hasil pemisah dari fibre cyclone mempunyai kandungan cangkang dan inti kelapa sawit yang terikut dapat dipergunakan untuk bahan bakar boiler. Kualitas asap pembakaran pada dapur ketel uap dipengaruhi oleh komposisi serat tersebut. Serabut dan cangkang dapat digunakan sebagai bahan bakar boiler sedangkan solid decanter yang dihasilkan dari unit pemurnian minyak dikumpulkan terlebih dahulu sehingga mengalami pembusukan, kemudian dibuang ke lahan perkebunan untuk menyuburkan tanaman kelapa sawit.
Limbah padat yang berasal solid decanter menimbulkan bau, sehingga apabila telah mengalami pembusukan harus segera dibuang ke lahan pertanian untuk dijadikan sebagai pupuk pada tanaman kelapa sawit. Limbah ini dapat menyuburkan tanaman, sehingga dapat mengurangi anggaran untuk membeli pupuk.
0 comments:
Posting Komentar