LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT

Proses Pengolahan Kelapa Sawit


Tandan buah segar kelapa sawit harus diolah dalam waktu 24-48 jam sejak dipanen agar tidak mengalami penurunan kualiatas. Jika pengolahan tidak berjalan secara tepat waktu, maka produknya tidak lagi mememuhi persyaratan kelas pangan yaitu kandungan Asam Lemak Bebas (FFA) sekitar 5-6%. Bila dibandingkan dengan Malaysia, mengingat cepatnya perluasan lahan kelapa sawit di Indonesia dalam dua dasawarsa terakhir, investasi dalam infrastruktur industri khususnya pabrik minyak telah mengalami kesulitan mengimbangi produksi tandan buah segar. Hal ini terutama terjadi sementara penanaman diperluas jauh ke arah timur dari Sumatera ke wilayah-wilayah berlogistik kurang seperti Kalimatan, Sulawesi dan Papua. Jaringan jalannya buruk dan di beberapa daerah terpencil sarana angkutan untuk pengiriman tandan buah bersifat terbatas atau melalui sungai. Sebagai akibat langsungnya, tingkat insiden tinggi, terutama yang tidak dilaporkan secara resmi, atau tandan buah segar yang tidak terpanen tepat waktu dan dikirim ke pabrik dalam waktu 24-48 jam agar kadar FFA-nya tidak naik (Thomas, 2009).

Di samping itu, kapasitas pabrik kadang-kadang tidak cukup untuk melayani produksi petani kecil, karena prioritas diberikan kepada produksi dari perkebunan yang umumnya merupakan pemilik pabrik tersebut. Itu pun, dengan perkebunan-perkebunan ini, selama musim puncak tertentu yang ditandai dengan hujan yang sangat lebat, evakuasi seluruh kelebihan produksi tandan buah segar menjadi tidak mungkin dan tandan buah segar tersebut praktis dibuang dan dikubur. Masalah ini telah mengakibatkan munculnya pabrik mini yang kadang-kadang beroperasi di kapal tunda, yang memproses tandan buah sawit yang umurnya kurang dari sehari, sehingga mengakibatkan kadar Minyak Sawit Mentah Asam Lemak Bebas yang tinggi. Batas waktu praktis untuk menghancurkan tandan buah adalah sekitar dua minggu sebelum mulai membusuk karena terkena jamur dan terurai menjadi massa basah yang tidak layak diambil minyaknya. Oleh karena itu, tandan buah segar dianggap sebagai hasil limbah dari perkebunan kelapa sawit yang tidak sampai masuk dalam rantai pengolahan makanan. Di samping itu, buah brondol yang terkumpul di titik pengumpulan rantai pasokan seringkali dibuang atau tidak terbeli (Thomas, 2009).

Selain HFCPO(High Free Faty Acid Crude Palm Oil)/ CPO asam tinggi, masih ada sumbersumber minyak limbah lain dari proses produksi minyak sawit pada fasa pabrikasi. Proses ini menghasilkan bubur dan minyak efluen serta minyak limbah tangki penyimpanan. Produk-produk ini sudah mulai dikumpulkan di seluruh Sumatera, khususnya di Medan, Padang, dan Palembang, dan kadang-kadang dijual di pasar dalam negeri dan internasional kepada pembeli bahan baku bahan bakar nabati berupa sabun, steric acid, deterjen dan kadang-kadang bahan baku nabati. Minyak limbah ini biasanya disimpan dalam drum bekas dan telah memiliki kadar FAA yang sangat tinggi serta tingkat FFA dan kelembaban yang variatif serta kadar racun (Thomas, 2009).

Pada tahun-tahun belakangan ini, amanat untuk mengembangkan bahan bakar nabati telah meningkat di seluruh dunia dan di Indonesia. Produksi minyak sawit dan jarak Indonesia untuk biodisel dan singkong dan tebu untuk bioetanol mengalami kemajuan yang tidak stabil, dan menghadapi kritik karena menggunakan bahan pangan sebagai bahan bakar. Sebuah alternatif sumber bahan baku yang memiliki ketersediaan yang signifikan telah muncul, yaitu produk samping buah kelapa sawit dan produksi minyak sawit yang bukan kelas pangan. Produk samping ini relatif berlimpah di Aceh, dan berpotensi memberikan sumbangan bagi produksi bahan bakar nabati yang berkelanjutan untuk kebutuhan energi rumah tangga, bahan bakar industri pedesaan, dan pembangkit tenaga listrik di Aceh. Yang menguntungkan, pembangkit ini tidak bergantung pada atau pun merupakan penggerak bagi perluasan industri minyak sawit (Thomas, 2009).

Pengolahan buah sawit menjadi CPO sebetulnya memiliki teknologi proses yang sangat sederhana, yaitu : rebus, peras, dan pisah. Atas dasar tiga hal tersebut inilah pengembangan pengolahan CPO dilaksanakan. Mulai dari yang paling sederhana sampai pada tingkat teknologi tinggi. Pengembangannya tentu dalam upaya untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produk yang diinginkan sesuai kebutuhan pasar (Thomas, 2009).

1 Prosedur pengolahan
Prosedur pengolahan TBS menjadi CPO dan karnel sebagai berikut :
A.    Penerimaan Bahan Baku
1.      Penimbangan Tandan Buah Segar (TBS)
Tandan buah segar yang masuk ke pabrik mula-mula ditimbang utuk mengetahui jumlah berat TBS yang diterima oleh pabrik

2.      Penimbuanan Tandan Buah Segar
Setelah ditimbang, TBS dipindahkan ke loading ramp  sebagai tempat penimbunan sementara sebelum tandan buah dimasukkan ke dalam lori rebusan. Untuk mengetahui mutu TBS yang akan diolah perlu dilakukan sortasi di loading ramp.

3.      Pengisian Buah ke Dalam Lori
Lori diisi penuh dengan buah yang akan diolah. Penngisian yang baik jika lori dapat memuat tandan buah sebnyak kapasitas normal. Pengisian yang tidak peuh akan menyebabkan penurunan kapasitas olah sterilizer atau sebaliknya pengisian yang terlalu penuh akan menyebabkan pintu, maupun pelat (water plate) rusak atau buah akan berjatuhan dalam rebusan.

4.      Pengisisan Lori ke Dalam Sterilizer
Lori yang telah penuh berisi buah dimasukkan ke dalam sterilizer mmenguakan capstand.  Kemudian pintu sterilizer ditutup dan di kunci menggunakan handle, sehingga kemungkinan terbuka pada saat proses perebusan tidak terjadi, (Pardamean, 2008).

B.     Perebusan
Pola perebusan yang umum digunakan ada dua yaitu double peak (dua puncak) atau triple peak (tiga puncak). Jumlah puncak dalam pola perebusan ditunjukkan dari jumlah pembukaan atau penutupan dari uap masuk atau uap keluar selama perebusan berlangsung yang diatur secara manual atau otomatis. Waktu perebusan triple peak berlangsung selama 60-80 menit (Pardamean, 2008).

1.      Deaerasi
Pipa uap masuk ddibuka, katup deaerasi dan atau katup kondensat dibuka, udara dibuang dengan cara memasukkan uap. Karena lebih berat, udara akan berada di lapisan bawah dan dibuang melalui pipa kondensat. Daerasi akan berlangsung pada saat pembuangan air kondensat selama sistem perebusan berlangsung.

2.      Pemasukan uap dan pembuangan puncak I da II
Frekuensi pembuangan air kondensat dan pembuangan uap bekas selama perebusan tergantung pada pola perebusan. Puncak pertama dicapai dengan membuka pipa uap masuk selama 7 menit (umumnya tekanan mencapai 1,5 kg/cm2 ), kemudian pipa uap masuk ditutup dan pipa kondensat, pipa buang (exhaust pipe) dibuka dengan tiba-tiba sehingga tekanan turun hingga 0,5 kg/ cm2  (sekitar 3 menit), kemudian pipa kondensat ditutup. Pipa uap masuk dibuka setelah 10 menit puncak kedua dicapai (tekanan 2-2,5 kg/ cm2 ), kemudian pipa uap masuk ditutup dan pipa kondensat dan exhaust pipe dibuka hingga tekanan 1 kg/ cm2 (sekitar 3 menit). (pardamean, 2008).

3.      Penahanan tekanan
Setelah melalui satu puncak atau dua puncak awal, pemasukan dapat dilanjutkan dengan membuka pipa uap pipa kondensat “by pass” untuk membuang air kondensat. Masa penehanan tekanan dihitung setelah mencapai puncak tertinnggi hingga awal pembuangan uap terakhir.

4.      Pmbuangan Uap Air
Setelah penahanan tekanan uap selesai, uap yang berada dalam sterilizer dibuang dengan membuka katup pipa kondensat, kemudian setelah tekanan menjadi 2,5 kg/ cm2 pipa pembuangan uap yag berada diatas sterilezer dibuka dengn tiba-tiba. Setelah tekanan sama dengan tekanan atmosfer, pintu rebusan dibuka (Pardamean, 2008).

C.     Pengeluaran Lori dari Sterilizer
Buah yang telah masak dikeluarkan dari dalam sterilizer dengan membuaka pintu rebusan secara perlahan-lahan, agar packing door  lebih aman. Setelah itu lori ditarik menggunakan tali, bersamaan dengan pemasukan buah yang akan direbus, (Pardamean, 2008).

D.    Penebahan Buah
Buah rebus dari sterilizer diangkat dengan hoisting crane  atau memalaui tipper dituangkan kedalam theresher  melalui hopper yang berfungsi untuk menampung buah rebusan, kemudian autofeeder akan mengatur peluncuran buah agar tidak masuk sekaligus. Penebahan buah dilakukan dengan membanting buah dalam drum berputar dengan putaran 23-25 rpm. Buah lepas akan masuk melalui kisi-kisi dan ditampung oleh fruit elevator untuk didistribusikan kesetiap unit digester oleh distribuying conveyor. Selanjutnya, tandan kosong melalui empety bunch conveyor dibawa ke icerator atau ke empety bunch hopper, (Pardamean, 2008).

E.     Pelumatan buah
Buah yang masuk kedalam digester disebut dengan material passing to digester (MPD), diaduk sedemikian rupa sehingga sebgaian besar daging buah sudah terlepas dari biji. Proses pengadukan dan pelumatan buah dapat berlangsung dengan baik bila isi digester selalu dipertahankan penuh. Minyak bebas dibiarkan keluar secara kontinu melalui lubang dasar digester. Terhambatnya penngeluaran minyak akan menyebabkan minyak berfungsi sebagai pelumas pisau sehingga mengurangi efektifitas pelumatan isau digester. Suhu massa digester harus selalu dipertahankan pada 90-95oC, (Pardamean, 2008).

F.      Pengempaan buah
Massa yang keluar dari digester diperas dalam screw press pada tekanan cone 30-50 bar mengunakan air pengencer screw press  bersuhu 90-95oC sebanyak 15-20% TBS. Untuk menurunkan viskositas minyak, penambhan air dapat pula dilakukan di oil gutter kemudian dialirkan melalui oil gutter ke stasiun klasifikasi. Sedangkan ampas kempa dipecahkan mengunakan cake breaker conveyor untuk mempermudah pemisahan biji dan serat, (Pardamean, 2008).

G.    Pemecahan ampas kempa (Cake Breaaker Conveyor)
Ampas pres masih bercampur dengan biji berbentuk gumpalan-gumpalan, dipecah dan dibawa untuk dipisah antara ampas dan biji. Alat ini terdiri atas pedal-pedal yang diikat pada poros yang berputar. Kemiringan pedal diatur sehingga pemecahan gumpalan-gumpalan terjadi dengan sempurna, sambil mendorongnya pelan-pelan menuju deericarper agar pennguapan air dapat berlangsung dengan lancar, (Pardamean, 2008).

H.    Pemisahan Ampas dan Biji (Depericarper)
Depericarper adalah alat untuk memisahkan ampas dan biji, serta membersihkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih melekat pada biji. Alat ini terdiri atas kolam pemisah (separating colomun) dan drum pemoles (polishing drum). Ampas dan biji dari konveyor pemecah kempa (cake breaker conveyor) masuk kedalam siklon ampas ke dalam conveyor bahan bakar, sedangkan biji yang berat jenisnya lebih besar jatuh kebawah dan dhantar oleh conveyor ke dalam drum pemoles, (Pardamean, 2008).
I.       Klarifikasi Minya Sawit
1.      Pemisahan pasir
Minyak yang keluar dari screw press melalui oil grutter dialirkan kedalam sand tank dengan tujuan untuk mengendapkan pasir.

2.      Penyarinagn Bahan Padat
Crude oil yang diencerkan dialirkan ke vibrating screen yang berukuran 20-40  mesh untuk memisahkan bahan asing seperti pasir, serabut, dan bahan-bahan lain yang masih menganndung minyak dan dapat dikembalikan ke digester. Untuk mengetahui ketepatan penambahan air penngencer, setiap dua jam sekali diambil sampel crude oil sebelum masuk vibrating screen. Selanjutnya, menggunakan hand centrifunge (electric centrifunge) dapat diketahui komposisi, minyak, NOS (nono-oily solid), dan air. Komposisi yang tepat diperoleh jika perbandingan minyak 1 : 2 (konvensional) dan jika dengan decanter  perbandingan minyak dan sludge 1 : 1. Minyak kasar yang telah disaring dialirkan kedalam crude oil tank  dan suhu dipertahankan 90 – 950C, selanjutnya crude oil dipompa ke settling tank.

3.      Pemisahan Minyak dengan Sludge Setting Tank / Clarifier Tank
Fungsi settling tank adalah untuk mengendapkan sludge (minyak kotor atau lumpur) yang terkandung dalam crude oil. Temperatur minyak dalam settling tank harus dipertahankan 90-950C. Minyak yang berada dilapisan atas dikutip dengan bantuan skimmer ke oil tank. Secara periodik, sesuai kondisi masing-masing pabrik, sludge dan pasir di dasar bejana harus dibuang (flushed out) agar pemisahan minyak dapat berjalan dengan baik.

4.      Pemurnian Minyak (oil purifier)
Fungsi oil purifier adalah untuk memisahkan sludge yang melayang (emulsi) dalam minyak dan mengurangi kadar air yang terkandung dalam minyak sehingga kadar kotoran minyak produksi menjadi < 0,02 %. Suhu minyak dalam oil purifier 90-950C. Selanjutnya, minyak dari oil purifier  dimasukkan ke dalam oil dryer.

5.      Pengeringan minyak (oil dryer)
Minyak dari oil purifier dengan suhu 90-950C dipompa dan ditampung dalam float spindle untuk mengatur minyak yang disalurkan kedalam bejana vacum dryer sehingga kehampaan dalam vacum dryer tetap terendali (< 50 TORR). Selanjutnya, melalui nozzle minyak akan disemburkan ke dalam bejana sehingga pennguapan air menjadi lebih sempurna. Untuk menjaga keseimbangan minyak masuk dan keluar dari bejana, digunakan flloat valve  dibagian bawah bejana.

6.      Penimbunan minyak produksi
Minyak yang terkumpul didasar bejana akan disalurkan kepompa di lantai bawah, selanjutnya dipompakan ke tangki timbun. Pada tangki timbun secara priodik dilakukan pengurasan mengikuti prosedur pencucian tangki. Suhu penyimpaan hendaknya 40-500C, (Pardamean, 2008).

J.       Pengolahan Sludge
1.      Sand cyclone
Sludge dari sludge tank sebelum dimasukkan ke dalam sludge separator dippompakan ke sand cyclone. Di tempat ini pasir halus akan terpisah oleh gaya sentrifungal.. pasir halus yang berhasil dipisahkan kemudian di blow-down secara berkala. Sand cyclone  berfungsi degan baik jika perbedaan tekanan inflow dan out flow sludge 2 bar. Untuk memisahkan atau mengambil minyak yang masih terkandung pada sludge, sludge diproses pada sludge separator.

2.      Pemisahan Lumpur (Sludge Separator)
Cairan sludge yang telah melalui precleaner diamsukkan kedalam sludge separator untuk dikutip minyaknya. Akibat gaya sentrifungal, miyak yang berat jenisnya lebih kecil bergerak menuju poros dan terdorong keluar melalui sudu-sudu (disk) keruang pertama tangki pisah ( Setllinng tank ). Cairan dan ampas yang memiliki berat jenis lebih berat dari minyak terdorong kebagian bowl dan keluar melalui nozzle. Padatan yang menempel pada dinding bowl dicuci secara manual atau otomatis.
Berikut ini yang perlu diperhatikan
1.    Suhu sludge dijaga 90-950C
2.    Penggunaan air untuk balancing harus menguakan air panas dengan suhu 90-950C dengan besar aliran 10-150 pada gelas duga (alfa laval) atau berpedoman pada pelampung (westfalia).
3.    Pembebanan baru dapat dilaksanakan setelah mesin berputar normal dengan menghitung petunjuk putaran (revoluton counter).
4.    Pencucian bowl dilakkukakn secara periodik sesuai dengan kebutuhan.
5.    Pembersihan dan pemeriksaan menyeluruh dilaksaakan setiap hari.

3.      Penampungan limbah minyak (preclaim oil tank)
Endapan-endapa dari clarifier tank, oil tank, dan sludge tank yang di-drain setiap pagi sebelum diolah. Ditampung didalam tangki penampungan limbah minyak. Demikian juga minyak kutipan dari bak penampung sludge (fat pit), jika ALB (asam lemak bebas) masih memenuhi syarat. Untuk pemanasan, tangki ini dilengkapi dengan sistem pemanas uap injeksi. Minyak yang terapung dibagian atas dialirkan ke clarifier tank, sedangkan lumpur pekat dibuang ke bak penampug sludge, yaitu fat pit. Pembersihan dan pemeriksaan keseluruhan dilakukakn seminggu sekali.
4.      Pengutipan minyak parit (fat pit)
Fat pit diperguakan untuk menampung cairann-cairan yang masig megandung minyak yang berasal dari air kondensat dan stasiun klarifiasi. Minyak yang terkutip akan dipompa ke preclaim oil tank. Pembersihan bak dan pemeriksaan dilakukan setiap satu bulan, (Pardamean, 2008).

K.    Pengolahan biji
1.      Pemeraman Biji (Nur silo)
Alat ini berfungsi sebagai tempat pemeraman biji. biji yang telah keluar dari depericarper perlu dipeam agar lebih mudah dipecah dan kernel terlepas dari cangkang. Adapun lapisan biiji dalam alat umumnya terdiri atas tiga tingkat suhu yanng berbeda sebagai berikut.
a.       Bagian atas 700C
b.      Bagian tengah 600C
c.       Bagian bawah 500C

2.      Pemecahan biji
Alat pemecah biji tediri atas dua tipe, yaitu tipe nut cracker dan ripple mill. nut cracker sebaiknya dioperasikan dengan mengatur kecepatan putaran sesuai dengan ukuran biji sebgai berikut
a.       Fraksi kecil < 13 mm : 1.400 rpm
b.      Fraksi sedang 13-15 mm : 1.300 rpm
c.       Fraksi besar > 15 mm : 1.250 rpm.
Jika pemecahan biji mengunakan ripple mill, magnet yang terdapat pada coronng pemasukan harus sering dibersihkan dari logam yang elekat. Efisiensi nut cracker atau ripple mill dinyatakan dengan persentase biji yang dapat dipecah terhadap umpan.
3.      Pemisahan basah atau kering
Kernel yang asih bercampur dengan cangkang dapat dipisahkan melalui pemisahan basah atau pemisahan kerig seperti berikut.
a.       Pemisahan basah mengunakan tanah liat (clay bath) atau air pusinngan (hydrocylone).
b.      Pemisahan kering mengunakan isapan agin.

A.    Pemisahan mengunakan tanah liat (clay bath)
Creacker masture dipisahkan mengunakan larutan tanah liat dengan berat jenis 1,13, yaitu dengan mencampurkan tanah liat (kaolin) dengan air. Campuran karnel dimasukkan kedalam bak dan massa yang memiliki berat jenis 1,13 akan turun menuju dasar cone, kemudian dipompa kealat penapis cangkang. Selanjutnya berat jenis kurang dari 1,13 dialirkan melalui talang penapis dan dikirim ke karnal dryer untuk dikeringkan. Pemisahan karnel dapat belangsung dengan baik jika berat jenis cairan 1,13 dan tetap mengunakan tanah liat yang dapat membentuk larutan koloid, (Pardamean, 2008).

B.     Pemisahan dengan hydrocylone
Ceacked mixture masuk kedalam tabung winnowing. Karena gaya berat, karnel dan cangkang kasar masuk kedalam air hydrocylone. Benda berat lain seperti batu jatuh dan ditampung, sedangkan benda ringan seperti abu, cangkang, dan karnel halus terisap masuk kedalam cyclone,  kemudian melalui air lock masuk kedalam silo cangkang. Sampah yang melekat pada dewatering drum harus selalu dibersihkan. Penambahan air dilakuakan secara continu agar permukaan air tetap pada batas yang ditentukan. Jika persentase kernel dalam cangkang  terlalu tinggi vortexfinder diturunkan . sebaliknya jika persentase cangkag dalam kernel tinggi vortexfinder dinaikkan.

4.      Pengeringan karnel
Pengeringan karnel sawit dilakukan secara bertingkat. Pada karnel hasil pemisahan cara basah, suhu pada tingkat atas, tengah dan bawah berturut-turut 60-700C, 70-800C, dan 50-600C. Sementara, suhu alat pengering yang mengeringkan kernel dari hasil pemisahan kering adalah 60-700C, 70-800C, dan 50-600C.

5.      Penimbuanan kernel

Produksi kernnel ditimbun dalam kernel bin, selanjutnya disimpan dalam karung goni dengan kelembaban udara diatur, sehingga tidak lebih dari 70%, atau ditimbun di silo karnel untuk penngiriman ketempat penjualan dengan sistem curah, (Pardamean, 2008).






Sumber : Skripsi Septian Hadi Susetyo, UNMUL

Komentar