2
yang sangat penting dewasa ini. Tanaman ini pernah mendapat predikat primadona komoditas ekspor. Kiranya itulah yang mendukung pemerintah menggalakkan perluasan tanaman ini melalui berbagai proyek. Pabrik kelapa sawit Unit (PKS) merupakan salah satu pabrik pengolahan sawit yang ada di PT. Perkebunan Nusantara-III yang terletak di Kecamatan Rambutan, Tebing Tinggi, didasarkan pada kenyataan bahwa kebutuhan akan minyak kelapa sawit semakin meningkat setiap tahun. Hal ini disebabkan oleh faktor pertambahan penduduk dunia yang terus meningkat serta perkembangan industri hilir yang semakin pesat.
1.2
Perumusan Masalah
Minyak kelapa sawit merupakan hasil utama dari proses tandan buah segar (TBS), minyak yang berasal dari kelapa sawit ada dua macam, yaitu dari daging buah yang dikeluarkan dari perebusan dan pemerasan yang dikenal sebagai s ebagai Crude Palm Oil (CPO) (CPO) dan Palm dan Palm Kernel Oil (PKO). (PKO). Dalam industri minyak sawit, kualitas dan mutu minyak sangat ditentukan oleh kemurnian dan banyaknya minyak yang dihasilkan, faktor-faktor yang dapat menyebabkan kehilangan minyak salah satunya adalah alat
1.3
Tujuan Kerja Praktek
Tujuan kerja praktek lapangan dalam kurikulum Jurusan Teknik Kimia adalah untuk membekali mahasiswa dengan pengalaman dan menambah wawasan dalam lingkungan industri serta dunia kerja setelah mahasiswa menyelesaikan pendidikan di Universitas. 1.3.1
Tujuan Umum Tujuan umum dari pelaksanaan kerja praktek ini adalah sebagai berikut:
1.
Menyelesaikan salah satu tugas sebagai syarat-syarat untuk memenuhi atau mengikuti kurikulum Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh.
2.
Meningkatkan wawasan dan pengetahuan yang sesuai dengan bidang Teknik Kimia sehingga dapat menetapkan dan membandingkan antara
3
ilmu teoritis yang diperoleh dibnagku kuliah dengan proses yang terjadi dilapangan. 3.
Menambah
pengalaman
dalam
menyelesaikan
pendidikan
dan
mengabdikan ilmu yang telah diperoleh kepada masyarakat.
1.4
Manfaat Kegiatan Kerja Praktek
Adapun manfaat kerja praktek yaitu dapat meningkatkan pengetahuan tentang proses pengolahan kelapa sawit, mengetahui sistem kerja dari alat-alat pengolahan kelapa sawit, juga pemanfaatan hasil dari pengolahan kelapa sawit untuk industri dan mengetahui cara pengoperasian mesin-mesin pabrik, dan sosial terhadap lingkungan.
BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1
Sejarah PT. Perkebunan Nusantara III (Persero) Unit Rambutan
PT. Perkebunan Nusantara III (Persero) Unit Rambutan berasal dari perkebunan milik Maatskappy Maatskappy Hindia Belanda di bawah naungan NV.RCMA ( Rubber Rubber Culture Maatskappy Maatskappy Amsterdam). Kemudian pada tahun 1958 dinasionalkan oleh pemerintah Republik Indonesia menjadi PPN Baru Cabang Sumatera Utara. Tahun 1961 menjadi PPN Sumut IVdan pada tahun 1976 menjadi salah satu unit Kebun PT. Perkebunan V (Persero). Pabrik Kelapa Sawit Kebun Rambutan dibangun pada tahun 1983 dengan kapasitas olah 30 ton/jam, di mana sumber bahan baku TBS berasal dari kebun seinduk. Pada tahun April 1996 terjadi penggabungan antara PTP III, PTP IV, dan PTP V menjadi satu perusahaan yang bernama PT. Perkebunan Nusantara III (Persero) yang berkantor pusat di Jalan Sei Batang Hari Medan, di mana Kebun Rambutan menjadi salah satu unit kebunnya. Pada bulan Oktober tahun 2015 Pabrik Kelapa Sawit Rambutan dilebur ke Kebun Rambutan sesuai Surat Keputusan Direksi Nomor: 3.08/SKPTS/55/2015. Kebun Rambutan terletak pada lokasi yang sangat strategis di Provinsi Sumatera Utara, ±80 km sebelah tenggara kota Medan serta berbatasan langsung dengan Kota Tebing Tinggi. Berada di dalam 2 kabupaten yaitu: Kabupaten Serdang Bedagai dan Kabupaten Batu Bara. Pabrik Kelapa Sawit Kebun Rambutan merupakan salah satu pabrik dari 12 PKS yang dimiliki PT. Perkebunan Nusantara III, yang terletak di Desa Paya Bagas, Kecamatan Rambutan, Tebing Tinggi, Kabupaten Serdang Bedagai, Provinsi Sumatera Utara. Kebun Rambutan telah mengimplementasikan Sistem Manajemen, yaitu: - Sistem Manajemen Mutu ISO 9001 - Sistem Manajemen K3-OSHAS - Sistem Manajemen Risiko ISO 31000 - RSPO/ISPO - Sistem Manajemen Pengamanan. 4
5
2.2
Struktur Organisasi PT. Perkebunan Nusantara III (Persero)
Struktur organisasi dalam suatu perusahaan sangat diperlukan guna merumuskan suatu organisasi sehingga dapat menunjang keberhasilan dari perusahaan ini. Perusahaan yang berhasil dapat mencapai tujuaannya tidak hanya ditunjang oleh faktor modal dan proses industry tetapi juga ditentukan oleh manajemen yang baik. Untuk itu diperlukan organisasi yang fleksibel dan berkembang sesuai dengan kondisi yang dihadapi oleh perusahaan itu sendiri.
2.2.1
Manager/Kepala Pabrik
Kepala pabrik atau Manager membantu Distrik Manager dalam mengelola fungsi-fungsi
manajemen
serta
membuat
terobosan-terobosan
dengan
memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di Pabrik Kelapa Sawit untuk mencapai kinerja optimal dengan tata kelola yang baik. Manager bertanggung jawab langsung kepada Distrik Manager. Diantara tanggung jawab tersebut adalah bertanggung jawab atas pengelolaan keseluruhan kinerja dan produkstivitas PKS untuk memenuhi target kuantitas dan kualitas produksi.
2.2.2
Masinis Kepala
Masinis kepala membantu Manager dalam mengelola fungsi-fungsi manajemen Pabrik Kelapa Sawit di bidang produksi serta memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di unitnya untuk mencapai kinerja optimal dengan kelola yang baik. Masinis kepala bertanggung jawab langsung kepada manager. Diantara tanggung jawab tersebut adalah bertanggung jawab atas pengelolaan Pabrik PKS di bidang produksi secara teknis untuk mencapai target kuantitas produksi.
2.2.3
Asisten Kepala
Asisten kepala bertangung jawab langung kepada manager. Bertanggung jawab dalam pengolahan dan pengawasan setiap kegiatan yang berhubungan dengan produksi di lapangan dan afdeling-afdeling serta bertanggung jawab untuk mengembangkan kompetensi dan potensi bawahannya. Selain itu asisten kepala
6
juga berwenang membuat keputusan yang bersifat rutin dan tidak prinsip sertabtidak bertentangan dengan aturan dan kebijaksanaan perusahaan. Membantu dan memberikan mssukan kepada manager dalam mengambil keputusan dan menentukan kebijakan terkait pengelolaan di unit kerja serta memberikan penilaian kepada bawahan dalam Sistem Penililaian Karya (SPK) dengan berpedoman kepada ketentuan yang berlaku sehingga hasil yang diperoleh objektif.
2.2.4
Asisten Tata Usaha
Asisten tata usaha membantu manager dalam mengelola manajemen bidang administrasi, keuangan, dan pergudangan dengan memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di unitnya untuk mencapai kinerja optimal dengan tata kelola yang baik. Kepala tata usaha bertanggung jawab langsung kepada Manager. Diantara tanggung jawab tersebut diantaranya adalah bertanggung jawab secara Pidana, Perdata dan Tata Usaha Negara atas kewenangannya. Bertanggung jawab untuk mengembangan kompetensi dan potensi bawahannya serta bertanggung jawab dalam pengelolaan dan pengawasan di bidang keuangan. 2.2.5
Asisten Personalia Kebun
Asisten personalia kebun bertanggung jawab langsung kepada Manager, bertanggung
jawab
dalam
pengelolaan
dan
pengawasan
di
bidang
personalia/umum di kebun serta bertanggung jawab mengembangkan kompetensi dan potensi bawahannya. Selain itu asisten personalia kebun dan alat berat memiliki wewenang yaitu membuat keputusan yang bersifat rutin dan tidak prinsip serta tidak bertentangan dengan aturan dan kebijaksanaan perusahaan, membantu dan memberikan masukan kepada manager dalam mengambil keputussan dan menentukan kebijakan terkait pengelolaan di unit kerja serta memberikan penilaian kepada bawahan dalam Sistem Penililaian Karya (SPK) dengan berpedoman kepada ketentuan yang berlaku sehingga hasil yang diperoleh objektif.
7
2.2.6
Asisten Laboratorium
Asisten Laboratorium membantu Manager dalam mengelolafungsi-fungsi manajemen di bidang laboratorium dengan memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di unitnya untuk mencapai kinerja optimal dengan tata kelola yang baik.
Asisten Manager bertanggung jawab langsung kepada manager.
Diantara tanggung jawab tersebut diantaranya adalah bertanggung jawab atas pengelolaan laboratorium PKS untuk mendukung kinerja operasional Pabrik Kelapa Sawit mendapatkan mutu produksi maksimal. 2.2.7
Asisten Pengolahan Asisten Pengolahan membantu Masinis Kepala dalam mengelola fungsi-
fungsi manajemen bidang pengolahan PKS dengan memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di unitnya untuk mencapai kinerja optimal dengan tata kelola yang baik. Asisten pengolahan bertanggung jawab langsung kepada masinis kelapa. Diantara tanggung jawab tersebut adalah bertanggung jawab atas pengolahan kuantitas dan kualitas pengolahan produksi di PKS. 2.2.8
Asisten Teknik Umum
Asisten Teknik membantu Masinis Kepala dalam mengelola fungsi-fungsi bidang teknik dengan memberdayakan sumber daya perusahaan yang ada di unitnya untuk mencapai kinerja optimal dengan tata kelola yang baik. Asisten Teknik Umum bertanggung jawab langsung kepada Masinis Kepala. Diantara tanggung jawab tersebut adalah bertanggung jawab atas pengelolaan pekerjaan yang mencakup operasional fungsi bidang teknik di PKS. 2.2.9
Mandor
Sebagai pembantu sistem, maka mandor bertugas mengawasi para pekerja yang berada di bawah tanggung jawabnya dan membantu segala tanggung jawab asisten. 2.2.10 Pekerja
Pekerja adalah orang-orang yang bertugas melaksanakan perintah dari mandor masing-masing yang bertugas pada saat itu.
8
BAB III URAIAN PROSES Pabrik kelapa sawit (PKS) dioperasikan dalam suatu rangkaian proses yang kontinyu, di mana hasil proses dari suatu instalasi akan dilanjutkan oleh instalasi selanjutnya dengan mempertahankan mutu. Salah satu faktor yang menentukan untuk mendapatkan rendemen yang optimal, hasil produksi yang baik dan efisiensi yang tinggi dari suatu pabrik adalah mutu bahan baku yang akan diolah. Proses pengolahan kelapa sawit dibagi atas beberapa tahap, yang dilakukan pada masing-masing stasiun. Stasiun-stasiun pada proses pengolahan kelapa sawit antara lain: 1.
Stasiun Penerimaan Buah ( Fruit Reception Station)
2.
Stasiun Penimbunan Buah ( Loading Ramp)
3.
Stasiun Rebusan (Sterilizing Station)
4.
Stasiun Penebah (Thressing Station)
5.
Stasiun Kempah ( Pressing Station)
6.
Stasiun Pemurnian Minyak (Clarification Station)
7.
Stasiun Pengolahan Inti ( Kernel Plant Station)
8.
Utilitas
3.1
Stasiun Penerimaan Buah ( F ruit Reception Station)
Tandan kelapa sawit yang berasal dari kebun-kebun diangkut ke pabrik dengan menggunakan truk pengangkut untuk diolah. Pengangkutan secepatnya dilakukan setelah pemetikan (diterima di pabrik maksimum 24 jam setelah panen). Hal ini bertujuan untuk mencegah kenaikan kadar asam lemak bebas (ALB). 3.1.1
Timbangan
Proses pengolahan dimulai dari penimbangan buah dengan tujuan untuk mengetahui jumlah TBS yang akan diolah, untuk mengetahui rendemen minyak dan inti serta berat tandan rata-rata. Dari penimbangan juga diketahui berapa jumlah produksi TBS yang dicapai dari setiap afdeling. Jenis timbangan yang digunakan adalah merk Avery buatan Birmingham-Englang yang berkapasitas 50
9
ton, dapat dilihat pada gambar 3.1. Timbangan pada pabrik kelapa sawit Rambutan menggunakan sistem komputer untuk mempermudah dalam mengukur berat. Proses penimbangan TBS yang masuk ke pabrik dimulai dengan truk yang berisi TBS ditimbang pada jembatan timbang untuk mengetahui berat kotor (Bruto), kemudian TBS diletakkan pada penimbunan buah. Truk tersebut ditimbang kembali pada jembatan timbang untuk mendapatkan berat kotor (Tara), sehingga netto TBS didapat. Berat kotor (Bruto) – berat truk (Tara) = Berat TBS (Netto)
Gambar 3.1 Penimbangan TBS 3.1.2
Penimbunan Buah (F ruit Loading R amp)
Setelah dilakukan penimbangan, TBS yang dibawa truk pengangkut kemudian dipindahkan ke loading ramp, dapat dilihat pada gambar 3.2. Pada loading ramp ini dilakukan sortasi buah, yang bertujuan untuk pengawasan terhadap kandungan minyak dalam proses pengolahan dan kadar ALB dari TBS tersebut.
Gambar 3.2 Penimbunan TBS
10
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. Fraksi yang diinginkan pada proses pengolahan adalah I, II, III, sedangkan fraksi-fraksi yang lain diharapkan sedikit mungkin masuk dalam proses pengolahan. Loading Ramp ini dilengkapi dengan pintu loading yang terdiri dari 12 pintu. Adapun kriteria panen dan syarat mutu tandan buah segar (TBS) dapat dilihat pada Tabel 3.1. Kriteria Matang Panen
Jumlah Berondol di PKS
Komposisi Panen Ideal
Mentah
Tidak Ada
Tidak Boleh Ada
Matang 1
1 – 30 Berondol
5%
Matang 2
31 – 70 Berondol
15%
Matang 3
71 – 120 Berondol
40%
Matang 4
> 120 Berondol
40%
3.1.3
Lori Perebusan
TBS dari loading ramp ini kemudian dimasukkan ke dalam lori-lori yaitu tempat meletakkan buah kelapa sawit perebusan yang berkapasitas 2,5 Ton TBS pada setiap lorinya, dapat dilihat pada gambar 3.3. TBS dimasukkan ke dalam l ori dengan membuka pintu loading yang diatur dengan sistem hidrolik, dimana setiap pintu dipasang pengatur untuk memindahkan TBS ke dalam lori-lori perebusan.
Gambar 3.3 Lori perebusan
11
3.2
Stasiun Perebusan ( Station Steri lizer )
TBS di dalam lori dari loading ramp melalui rel ditarik dengan menggunakan capstand untuk memindahkan lori dari satu rel ke rel yang lain. Setelah itu lori dimasukkan ke dalam sterilizer, dimana setiap sterilizer (ada 3 unit). Sterilizer sistem pintu ini memiliki kapasitas masing-masing rebusan 20 ton TBS, dapat dilihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Sterilizer 1.
Tujuan Perebusan Adapun proses perebusan bertujuan antara lain untuk: 1. Menghentikan aktivitas enzim 2. Melepaskan buah dari spiklet 3. Menurunkan kadar air 4. Pemecahan emulsi 5. Melepaskan serat dan biji 6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang
2.
Metode Perebusan Untuk mendapatkan hasil terbaik, maka perlu diperhatikan cara perebusan.
Metode perebusan yang digunakan oleh PT. Perkebunan Nusantara III Rambutan adalah dengan sistem dua puncak (triple peak ). Adapun prinsip triple peak adalah diga pemasukan uap ke dalam stelilizer dan tiga kali pembuangan uap (blowdown).
12
Metode perebusan dengan menggunakan sistem triple peak adalah sebagai berikut: 1. Uap masuk dilakukan dearasi selama 5 menit,. 2. Persiapan Perebusan Lori-lori yang berisi tandan buah segar dimasukkan ke dalam sterilizer. Kemudian pintu sterilizer ditutup. Inlet steam, exhaust, dan condensate valve ditutup. 3. Proses perebusan Puncak I Inlet valve dibuka dan condensate valve ditutup, steam diinjeksikan ke dalam sterilizer hingga mencapai tekanan 1,5 kg/cm 2 selama 15 menit. Setelah tekanan tercapai, inlet valve ditutup dan condensate valve dibuka hingga tekanan mencapai 0 kg/cm 2. 4. Proses Perebusan Puncak II Condensate valve ditutup, inlet steam dibuka kemudian diinjeksikan hingga tekanan uapnya mencapai 2,5 kg/cm 2 selama 15 menit. Setelah tekanan tercapai, inlet valve ditutup dan condensate valve dibuka hingga tekanan mencapai 0 kg/cm 2. 5. Proses Perebusan Puncak III Condensate valve ditutup, inlet steam dibuka kemudian diinjeksikan hingga tekanan uapnya mencapai 3 kg/cm 2 selama 15 menit. Setelah tekanan tercapai, semua tekanan tercapai, semua valve ditutup dan ditahan 45 menit dengan proses penahanan. Untuk memperoleh mutu minyak yang baik, maka di dalam proses perebusan perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1.
Lamanya Waktu Perebusan Lama dari waktu perebusan akan mempengaruhi hasil dan efisiensi dari
pabrik itu sendiri. Jika waktu perebusan tidak cukup maka akan dapat menyebabkan kerugian, diantaranya buah menjadi kurang masak. Akibat lainnya yang ditimbulkan adalah sebagian berondolan tidak terlepas dari tandannya dan akan menyebabkan kehilangan minyak. Selain itu waktu perebusan yang tidak cukup akan menyebabkan kerugian pelumutan di dalam digester tidak sempurna.
13
Buah yang tidak sempurna pada waktu perebusan akan menyebabkan pericarp sukar lepas dari biji dan tempurung kelapa sawit sukar pecah, sehingga losses minyak pada ampas dari biji akan meningkat. 2.
Tekanan Steam Apabila tekanan uap yang diberikan tidak cukup maka akan menyebabkan
proses perebusan yang dilakukan menjadi lama sehingga mempengaruhi kondisi buah perebusan. 3.
Pelepasan Steam Uap air yang terkondensasi pada proses proses perebusan akan berada di
dasar sterilizer , air akan menyerap panas yang diberikan sehingga jumlah air dalam sterilizer akan semakin bertambah dan jika tidak dibuang akan merendam buah dalam lori sehingga mengakibatkan sebagian besar minyak akan tercuci dari buah. 3.3
Stasiun Alat Pengangkat ( Hosting Crane)
Hosting Crane digunakan untuk mengangkat lori berisi TBS masak, menuangkan ke dalam automatic feeder dan menurunkan lori ke posisi semula. Untuk menjaga keamanan hosting crane dilengkapi dengan beberapa alat pengaman yaitu: 1. Alat pengaman naik turun 2. Alat pengaman maju mundur 3. Alat pengaman penuangan
3.4
Stasiun Penebah (Threshing Station)
Lori-lori diangkat dengan menggunakan hosting crane yang berdaya angkut 5 ton dan dikendalikan oleh operator kemudian dituangkan ke dalam hopper , selanjutnya lori diturunkan untuk ditarik kembali ke loading ramp. Buah di dalam hopper jatuh melalui automatic bunch feeder ke dalam drum berputar yang berbentuk silinder, seperti pada gambar 3.5. Drum ini dilengkapi dengan sudut-sudut yang menunjang sepanjang drum. Dengan bantuan sudut-sudut ini, buah terangkat dan jatuh terbanting sehingga berondolan buah terlepas dari tandannya. Prinsip kerjanya adalah dengan adanya gaya sentrifugal
14
akibat putaran drum. Tandan yang masuk akan melekat pada dinding drum yang berputar, kemudian jatuh karena adanya gaya gravitasi. Kapasitas drum ini adalah 30 ton/jam.
Gambar 3.5 Threshing Bantingan yang dilakukan secara berulang-ulang akan menyebabkan brondolan terlepas dari tandannya dan melalui celah-celah drum jatuh ke bagian bawah drum yaitu ke bottom cross conveyor , sedangkan tandan kosong terlempar keluar dan jatuh ke empty bunch conveyor dibawa ke pemipilan (bunch crusher ). Alat ini berfungsi untuk memecah janjangan kosong agar brondolan yang masih tertingga mudah terlepas dari tandannya ketika masuk kembali ke thresher No.2. Janjang kosong dari second thresher drum dibawa oleh empty bunch conveyor menuju ke empty bunch hopper . Di sini tandan kosong ditampung, yang selanjutnya dibawa ke afdeling untuk pupuk pohon sawit. Berondolan yang terlepas dalam bottom cross conveyor diangkat ke fruit elevator ke top cross conveyor yang kemudian diteruskan ke fruit distribution conveyor untuk dibagikan dalam tiap-tiap digester. Di dalam proses perontokan buah, terkadang dijumpai brondolan yang tidak lepas dari tandannya, hal ini disebabkan TBS terlalu mentah sehingga tidak masuk pada proses perebusan, terutama jika susunan brondolan sangat rapat dan padat sehingga uap tidak dapat mencapai ke bagian dalam tandan.
15
3.5
Stasiun Pengempaan ( Pr essing Station)
Stasiun pengempaan adalah suatu pengambilan minyak dari mesocrap (daging buah), dilakukan dengan melumat dan mengempa. Pelumatan dilakukan dalam digester, sedangkan pengempaan dilakukan dalam kempa ulir (Screw Press). 3.5.1
Pelumatan (Digester )
Tujuan pelumatan adalah agar daging buah terlepas dari biji dan menghancurkan sel-sel yang mengandung minyak sehingga minyak ini dapat diperas pada proses pengempaan. Pelumatan dilakukan dalam digester yang berbentuk silinder, seperti pada gambar 3.6. Di dalam digester terdapat pisau pisau pengaduk sebnayak enam tingkat yang digerakkan oleh motor. Pisau tersebut berputar pada sumbunya sehingga diharapkan sebagian besar daging buah terlepas
dari
bijinya.
Lima
tingkat
pisau
bagian
atas
dipakai
untuk
mengaduk/melumatkan dan pisau bagian bawah di samping mengaduk juga dipakai untuk mendorong massa keluar dari ketel adukan ( digester ). Pada pengadukan dilakukan pemanasan untuk memudahkan pelumatan buah dengan menggunakan uap yang diinjeksikan langsung bersuhu sekitar 90-95 oC selama 90 menit. Di PKS Rambutan terdapat 4 unit digester dengan kapasitas masingmasing 15 ton TBS/jam dengan kecepatan putarannya sekitar 34 rpm.
Gambar 3.6 Digester
16
3.5.2
Pengempaan ( Screw Press)
Screw Press merupakan proses tahap selanjutnya setelah digester. Hasil proses pengadukan dari digester masuk ke dalam kempa ulir yang bertujuan untuk memeras daging buah sehingga dihasilkan minyak kasar (criude oil ). Tekanan kempa diatur oleh konus yang berada pada bagian ujung pengempa dan dapat digerakkan maju mundur secara hidrolisis dengan kecepatan putaran 23-25 rpm. Tekanan press 30-40 barr dengan kapasitas 15 ton/jam, dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Screw Press Pada proses pengempaan dilakukan penyemprotan dengan air panas dengan suhu 90-95 oC agar minyak kasar yang keluar tidak terlalu kental (diturunkan
viskositasnya)
supaya
pori-pori
silinder
tidak
tersumbat.
Penyemprotan air dilakukan melalui suatu pipa berlubang yang dipasang pada screw press. Tekanan kempa sangat berpengaruh pada proses ini, karena tekanan kempa yang terlalu tinggi dapat menyebabkan inti pecah, kerugian inti bertambah dan terjadi keausan pada material screw press. Sebaiknya jika tekanan kempa terlalu rendah akan mengakibatkan kerugian minyak pada ampas press dam biji akan bertambah. 3.6
Stasiun Pemurnian Minyak
Setelah melewati proses dari stasiun pengempaan maka didapatkan minyak kasar yang masih banyak mengandung kotoran-kotoran yang berasal dari daging
17
buah seperti lumpur, air dan lain-lain, keadaan ini menyebabkan minyak mudah mengalami penurunan mutu sehingga sulit dalam pemasaran. Untuk mendapatkan minyak yang memenuhi standat maka perlu dilakukan pemurnian terhadap minyak tersebut. Stasiun pemisahan minyak merupakan stasiun terakhir untuk pengolahan minyak. Proses pemisahan minyak, air, lumpur dan kotoran lain dilakukan dengan sistem pengendapan. Adapun proses yang terjadi dalam stasiun klarafikasi adalah sebagai berikut: 3.6.1 Sand Trap Tank
Minyak hasil pengempaan pada screw press merupakan minyak mentah yang masih banyak mengandung kotoran-kotoran. Sand trap tank adalah sebuah bejana yang berbentuk silinder untuk mengalirkan minyak dari screw press ke sand trap tank. Kapasitas sand trap tank sekitar 7 ton, dapat dilihat pada gambar 3.8. Minyak yang masih mengandung serat dan sedikit kotoran berada pada bagian atas, kemudian dialirkan ke ayakan getar (Vibro Separator).
Gambar 3.8 Sand Trap Tank 3.6.2
Vibro Separator Vibro separator adalah suatu alat ayakan yang terdiri dari dua lapisan
screen dengan tingkat atas
dan bawah berukuran mesh 20, yang digetarkan
dengan kecepatan 1500 rpm. Proses penyaringan memakai vibro separator bertujuan memisahkan non-solid (NOS) yang berukuran besar seperti serabut pasir, tanah dan kotoran-kotoran lain yang terbawa dari sand trap tank, NOS yang tertahan pada ayakan akan dikembalikan ke digester melalui bottom cross
18
conveyor, sedangkan minyak dipompakan ke crude oil tank, dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Vibro Separator 3.6.3
Crude Oil Tank Minyak yang keluar dari vibro separator dialirkan ke crude oil tank dengan
kapasitas 6 ton untuk ditampung sementara sebelum dipompakan ke stasiun pemurnian. Guna crude oil tank ini meningkatkan temperatur sebelum minyak dialirkan ke VCT, minyak dipanaskan dengan steam yang menggunkan sistem pipa pemanas. Suhu dipertahankan antara 90-95oC berguna untuk mengendapkan kotoran pada minyak kasar, dari sini minyak dipompakan ke Vertical Countinous Tank (VCT). 3.6.4
Vertical Countinous Tank Minyak kasar yang ada di crude oil tank dipompakan ke VCT untuk
mengendapkan lumpur dalam crude oil berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Proses pengendapan ini dapat berlangsung dengan sempurna, jika temperature minyak dapat dipertahankan pada 90-95 oC karena pada temperature tersebut minyak mempunyai densitas lebih besar akan mengendap pada dasar tangki. Kapasitas VCT di PKS rambutan 90 ton. Minyak pada bagian atas VCT ditarik dengan bantuan skimmer menuju oil tank, sedangkan sludge pada bagian bawah dialirkan ke vibro separator.
19
3.6.5
Oil Tank Minyak dari VCT dialirkan menuju oil tank untuk ditampung sementara
waktu sebelum dialirkan ke oil purifier , dapar dilihat pada gambar 3.10. Dalam oil tank juga terjadi pemanasan 90-95oC dengan tujuan untuk mengurangi kadar air.
Gambar 3.10 Oil Tank 3.6.6
Oil Purifier Oil purifier berfungsi untuk mengurangi kadar kotoran dalam minyak
dengan cara sentrifugal. Di dalam oil purifier dilakukan pemurnian untuk mengurangi kadar kotoran dan kadar air yang terdapat pada minyak berdasarkan atas perbedaan densitas dengan menggunakan sistem sentrifugal dengan kecepatan putaran 1500 rpm.
Kotoran dan air memiliki densitas tinggi akan
berada pada bagian luar sedangkan minyak yang mempunyai densitas lebih kecil bergerak kearah poros dan keluar melalui sudut-sudut untuk dialirkan ke vacum. 3.6.7
Vacum Dryer Minyak yang keluar dari oil purifier masih mengandung air. Maka untuk
mengurangi kadar minyak dipompakan ke vacuum dryer, dapat dilihat pada gambar 3.11. Disini minyak disemprot dengan menggunakan nozzle sehingga campuran minyak dan air tersebut akan pecah. Hal ini mempermudah pemisahan air dalam minyak, di mana minyak yang memiliki tekanan uap lebih tinggi dari air akan turun ke bawah dan kemudian dipompakan ke storage tank. 3.6.8 Storage Tank
Minyak yang dikeringkan dari air dengan vacuum dryer, kemudian dipompakan ke storage tank dengan kapasitas 2000 ton, dapat dilihat pada gambar
20
3.12. 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 3.11 Vacum Dryer
Gambar 3.12 Storage Tank
Vibro Sludge Separator
3.6.9
Vibro Sludge Separator berfungsi sebagai tempat menyaring NOS yang terikut dan memisahkannya dari sludge yang berasal dari VCT. Prinsip kerja vibro sludge yaitu memisahkan molekul padat dan cair dengan sistem penyaringan dengan wire mesh 20-30, menggerakkan padatan NOS ke arah outlet menuju conveyor yang kemudian dialirkan ke sludge tank . 3.6.10 Sludge Tank
Sludge yang masih mengandung minyak dialirkan ke sludge tank untuk mengendapkan lumpur, sludge dipanaskan (90-95oC) dengan menggunakan uap yang dialirkan memalui coil pemanas sehingga densitas minyak lebih mudah dan lumpur haus yang melekat pada minyak akan terlepas dan mengendap pada dasar tangki. 3.6.11 Sand Cyclone
Sand Cyclone berfungsi sebagai penangkap pasir yang terkandung dalam sludge dan untuk memudahkan pada proses selanjutnya. Tekanan sludge yang masuk ke sand cyclone sangat berpengaruh terhadap gaya sentrifugal yang dihasilkan pada saat sludge melewati cyclone tersebut. 3.6.12 Buffer Tank
Buffer Tank merupakan tempat penampungan sludge yang telah bersih dari pasir/NOS dan untuk memberi pengumpanan ke sludge centrifuge/low speed.
21
3.6.13 Low Speed Separator
Low Speed Separator berfungsi sebagai pemisah minyak dari sludge yang merupakan hasil dari proses pemisahan di buffer tank . Cara kerja low speed yaitu dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dari pemutaran bowl yang telah diisi penuh dengan sludge. Sludge dengan berat jenis >1 akan terlempar keluar melalui nozzle dengan ukuran tertentu (1,6 – 1,9 mm), sedangkan minyak yang memiliki berat jenis lebih ringan akan terkumpul ditengah bowl kemudian dialirkan melalui discharge pipe untuk dikirim ke reclaimed tank . 3.6.14 Reclaimed Oil Tank
Cairan dengan kadar minyak tinggi dari sand cyclone ditampung di dalam tangki ini utnuk kemudian dipompakan ke tangki pemisah. 3.7
Stasiun Pengolahan Inti (Kernel Plant Station)
Stasiun pengolahan biji merupakan stasiun untuk memperoleh inti sawit (kernel). Tujuan dari pengolahan inti adalah untuk memisahkan inti (kernel) dari cangkangnya untuk mempersiapkan akan diolah di pabrik pengolahan inti sawit. Pengolahan inti pada dasarnya adalah sebagai berikut: 1.
Pemisahan serabut dari biji
2.
Pemeraman biji
3.
Pemisahan inti dari cangkangnya
4.
Pengeringan
3.7.1
Cake Br eaker Conveyor (C BC) Ampas kempa dari screw press yang terdiri dari serat biji yang masih
menggumpal masuk ke Cake Breaker Conveyor (CBC). Cake Breaker Conveyor (CBC) merupakan suatu alat yang terdiri dari pedal-pedal yang berputar pada sekitar 75 rpm. Cake Breaker Conveyor (CBC) berfungsi untuk mengeringkan dan memecahkan
gumpalan-gumpalan
ampas
kempa
(untuk
mempermudah
pemisahan biji dan serat) dan membawanya ke nut silo. 3.7.2
Depericarper Depericarper adalah alat untuk memisahkan ampas dan biji serta
memisahkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih melekat pada biji. Alat ini terdiri separating colom dan polishing drum. Ampas dan biji dari CBC masuk ke
22
separating colomn. Disini fraksi ringan yang berupa serabut/ampas dihisap oleh fibre cyclone dan melalui air lock masuk dan ditampung dalam shell bin sebagai bahan bakar pada boiler. Sedangkan fraksi berat seperti biji utuh, biji pecah, inti utuh, inti pecah turun ke bawah masuk ke polishing drum. 3.7.3
Nut Polishing Drum Nut polishing drum adalah suatu drum yang berputar yang mempunyai
plat-plat pembawa yang dipasang miring pada dinding bagian dalam dan pada porosnya, dapat dilihat pada gambar 3.13. Nut yang fibernya masih melekat akan dibersihkan dengan cara dilempar ke atas dengan plate dan dibanting didalam drum yang berputar. Di ujung nut polishing drum terdapat lubang-lubang penyaring sebagai tempat keluarnya nut yang kemudian jatuh ke conveyor dan di hisap ke nut transport .
Gambar 3.13 Nut Polishing Drum 3.7.4
Nut Silo Nut silo adalah alat yang berfungsi sebagai tempat penerimanan biji dan
penyimpanan sementara sebelum diolah ke ripple mill . Hal ini dilakukan untuk mengurangi kadar air sehingga lebih mudah dipecahkan dan inti lekang dari cangkangnya. Prinsip kerja nut silo sangat sederhana, yaitu menampung semua biji yang telah diolah pada proses sebelumnya dan kemudian akan didistribusikan secara kontinu. 3.7.5
Ripple Mill Ripple mill adalah alat untuk memecahkan biji dengan cara digiling dalam
putaran rotal bar. Biji dari nut silo masuk ke ripple mill untuk dipecahkan
23
sehingga inti terpisah dari cangkangnya. Biji yang masuk melalui rotor dan terbanting dengan kuat yang menyebabkan inti pecah. Kecepata n putarannya 1500 rpm.
Gambar 3.14 Nut Silo 3.7.6
Gambar 3.15 Ripple Mill
Light Tenera Dust Separator (LTDS I-II) Light Tenera Dust Separator (LTDS I-II) berfungsi untuk memisahkan
kernel dan cangkang hasil dari pemecahan ripple mill. Prinsip pemisahannya adalah perbedaan berat jenisnya. Fraksi-fraksi yang ringan akan dihisap dengan blower dust separator dengan kecepatan putaran 1500 rpm sehingga cangkang pecah yang mempunyai luas penampang lebih besar akan terhisap ke atas dan dialirkan ke boiler. Campuran inti yang masih mengandung kotoran yang tidak terhisap akan dialirkan ke LTDS II. 3.7.7
H ydro Cyclone Hydro cyclone berfungsi untuk memisahkan cangkang dan inti sawit pecah
yang terdapat dalam cracked mixture, dapat dilihat pada gambar 3.16. Alat ini terdiri dari: -
Bak air Penampung cracked mixture yang terdiri dari beberapa sekat
-
Tabung pemisah, yang dilengkapi dengan pompa pengutip ( vortex finder ) dan konus di bawahnya.
-
Pompa-pompa
-
Dewatering Drum untuk inti dan cangkang
24
3.7.8
Kernel Silo Inti yang masih mengandung air perlu dikeringkan sampai kadar air 7%.
Inti
yang
berasal
dari
pemisahan
yang
melalui
distribution
conveyor
didistribusikan ke dalam dua unit kernel silo untuk dilakukan proses pengeringan. Pada kernel silo inti akan dikeringkan dengan menggunakan udara panas dari boiler yang merupakan hasil pengontakan dengan steam, dapat dilihat pada gambar 3.17. Pengeringan dilakukan berdasarkan tingkatan, untuk tingkat atas 60oC, tengah 70 oC, dan bawah 80 oC selama 8 jam. Inti kelapa sawit yang telah dikeringkan dalam kernel silo keluar melalui bagian bawah dan ditiup oleh winning fan untuk memisahkan sisa-sisa cangkang, sedangkan inti masuk ke kernel silo dari bagian bin. Dari sini inti yang kering ditampung dalam bulking kernel tank, tetapi ada sebagian kernel yang dikarungkan untuk disimpan dalam gudang sebagai stock pengiriman, sedangkan cangkang yang terpisahkan dibawa ke shell bin sebagai bahan bakar boiler.
Gambar 3.16 Hydro Cyclone Gambar 3.17 Kernel Silo 3.7.8
Kernel Strorage Kernel storage berfungsi sebagai tempat penyimpanan inti produksi
sebelum dikirim untuk dijual, dapat dilihat pada gambar 3.18. PKS Rambutan memiliki storage dengan kapasitas 450 ton. Kernel storage dilengkapi fan agar uap air yang terkandung dalam inti dapat keluar dan tidak menyebabkan kondisi dalam storage lembab, yang kemudian menyebabkan timbulnya jamur pada inti. Inti dari kernel silo diangkut ke kernel storage menggunakan screw conveyor dan pneumatic conveyor serta kernel elevator .
25
Gambar 3.18 Kernel Storage 3.8
Utilitas
Penyediaan unit utilitas merupakan suatu s yarat yang snagat penting dalam suatu pabrik. Pengolahan kelapa sawit merupakan suatu proses untuk menghasilkan minyak kelapa sawit yang melalui tahap perebusan, pemipilan, pelumatan, pengempaan, pemisahan, pengeringan dan penimbunan. Dengan demikian akan diperoleh suatu produk aktif yaitu minyak kelapa sawit. Pada proses pengolahan minyak kelapa sawit di Pabrik kelapa sawit Rambutan terdapat 4 unti utilitas, yaitu pengolahan air (water treatment), pembangkit tenaga ( power plant ), laboratorium dan pengolahan limbah. 3.8.1
Pengolahan Air (Water Treatment)
Air pada pabrik kelapa sawit (PKS) Rambutan berasal dari sungai Padang berjarak ±3 km dari lokasi pabrik. Air merupakan kebutuhan yang sangat penting karena air ini akan diolah untuk menghasilkan steam yang dibutuhkan dalam pengolahan dan pengoperasian pabrik. Air yang dihasilkan dari pengolahan ini harus memenuhi standar air umpan boiler. a.
Tangki Pengendap ( Clarifier Tank )
Clarifier tank ini dilengkapi dengan sekat-sekat untuk membantu proses pengendapan, dapat dilihat pada gambar 3.19. Ke dalam clarifier diinjeksikan bahan kimia yang berupa soda ash dan tawas (Aluminiun sulfat). Soda ash berfungsi sebagai pengatur pH yakni berkisar antara 6-7, sedangkan tawas (Aluminiun sulfat) berfungsi menggumpalkan kotoran dalam air sehingga mengendap dalam dasar tangki. Penggunaan bahan tersebut disesuaikan dengan kondisi air, apabila air keruh penggunaan bahan tersebut lebih banyak dari air yang sedikit jernih.
26
b.
Bak Penampungan ( Sediment Pond)
Air yang keluar dari tangki pengendapan selanjutnya akan ditampung dalam bak penampungan, dapat dilihat pada gambar 3.20,
air dalam bak ini
biasanya masih keruh dan mengandung zat-zat padatan halus yang larut dalam air . Zat-zat
padatan
tersebut
harus
dihilangkan
melalui
penyaringan
untuk
mendapatkan air yang lebih jernih.
Gambar 3.19 Clarifier Tank c.
Gambar 3.20 Sediment pond
Penyaring Pasir ( Sand F ilter )
Air pada reservoir tank dipompakan ke sand filter yang dapat dilihat pada gambar 3.21. Air yang masih mengandung padatan tersuspensi, sehingga dalam sand filter air disaring melalui pasir-pasir halus. Partikel akan bertambah pada permukaan pasir dan air mengalir melalui bagian bawah dan dipompakan ke water tower.
Gambar 3.21 Sand Filter d.
Gambar 3.22 Water Tower
Tangki Penyimpanan (Water Tower )
Air yang keluar dari tangki penyaringan dialirkan dalam sebuah tangki penyimpanan. Air dalam tangki penyimpanan bisa digunakan sebagai air umpan boiler, karena masih mengandung zat-zat padatan terlarut (garam-garam kalsium,
27
magnesium dan silika) yang dapat mengakibatkan pembentukan kerak dan merusak boiler. Di PKS Rambutan terdapat 2 water tower, dapat dilihat pada gambar 3.22, pada tower pertama air yang telah bersih dialirkan ke komplek perumahan, sedangkan pada tower kedua airnya agak keruh, maka dialirkan untuk keperluan pengolahan air umpan boiler, keperluan domestik, keperluan proses, dan lain-lain. e.
Tangki Kation
Untuk air boiler, air yang digunakan berasal dari water tower dipompakan ke tangki kation. Cation Tank ini berisi resin kation yang bersifat asam. Adapun fungsi tangki kation adalah: 1. Menghilangkan atau mengurangi kesadahan yang disebabkan oleh garam Ca2+ dan Mg2+ dalam air. 2. Menghilangkan atau mengurangi alkalinitas dari gambar-gambar alkali. 3. Mengurangi zat-zat padatan terlarut yang menyebabkan kerak pada ketel. Pada proses ini terjadi pertukaran ion antara kation-kation Ca2+ dan Mg2+ dan ion lain dalam air dengan kation H + dalam resin. Pada suatu saat resin ini akan jenuh, maka untuk meregenerasi atau mengaktifkan kembali resin harus diinjeksikan kelarutan asam sulfat (H2SO4) ke dalam tangki berdasarkan analisa laboratorium. f.
Tangki Anion
Fungsi tangki anion adalah: 1.
Menyerap asam-asam H2SO4, H2CO3, HCl, H2SIO3, yang terbentuk pada tangki penukar kation yang menyebabkan pH menjadi tinggi.
2.
Menghilangkan sebagian besar atau semua garam-garam mineral sehingga air yang dihasilkan hamper tidak mengandung garam mineral. Pada suatu saat resin anion ini akan jenuh, maka untuk meregenerasi kembali resin tersebut ke dalam tangki diinjeksikan larutan NaOH.
28
g.
F eed Water Tank Air yang berasal dari tangki anion dikumpulkan dalam feed water tank
dipanasakan dengan menggunakan steam hingga temperatur 80 oC. Pemanasan bertujuan untuk mempermudah pelepasan gas pada dearator. h.
Dearator Dearasi bertujuan untuk menghilangkan gas-gas CO2 dan O2 yang terlarut
dalam air yang dapat mengakibatkan korosi dan menimbulkan kerak pada pipa boiler. Penghilangan gas-gas tersebut dilakukan dengan cara pemanasan dengan menggunakan steam yang diijeksikan langsung ke dalam air yang berlawanan arah dengan aliran air. Temperatur di dalam tangki dijaga konstan, temperature air sekitar 90oC. 3.8.2
Pembangkit Tenaga ( Power Plant )
Pembangkit tenaga adalah stasiun tenaga listrik dan uap. Tenaga listrik diperoleh dari pembangkit listrik diesel yang mempergunakan bahan bakar solar, dan pembangkit listrik tenaga uap, mempergunakan uap sebagai tenaga penggerak. Tenaga penggerak dalam PKS ini adalah turbin uap boiler, dari sini menghasilkan energi mekanik yang diubah ke energi listrik. 3.8.2.1 Boiler
Untuk mendapatkan uap dan tenaga listrik yang dipergunakan dalam proses pengolahan, maka air yang berasal dari tangki deaerator diproses dalam boiler. Bahan bakar yang digunakan berasal dari pengolahan kelapa sawit berupa serabut ( fibre) dan cangkang. 3.8.2.2 Tur bin Uap
Uap yang dihasilkan oleh boiler utnuk menggerakkan sudut-sudut turbin dan untuk menggerakkan generator yang porosnya dikopel dengan roda gigi. Dengan demikian akan menghasilkan tenaga listrik yang akan digunakan untuk menggerakkan motor-motor dalam proses pengolahan. 3.8.2.3 Diesel Genset
Diesel Genset diperlukan pada saat start awal proses dan juga pada saat tenaga yang dihasilkan turbin tidak mencukupi untuk proses pengolahan atau pada saat tenaga yang dihasilkan turbin berkurang, maka genset diparalel dengan
29
turbin. Genset juga diperlukan untuk menggantikan peran turbin pada saat tidak mengolah. 3.8.2.4 Back Pressure Vessel (BPV)
Sisa uap yang dihasilkan oleh turbin dikumpulkan dalam suatu instalasi yang disebut BPV. Alat ini dilengkapi dengan katup pengaman tekanan uap lebih ( safety valve), dan kran-kran uap pembagi. 3.8.3
Laboratorium
Pada laboratorium pabrik minyak kelapa sawit Rambutas ini, yang diperiksa adalah sebagai berikut: a. Mutu air b. Mutu buah dan produksi c. Kerugian (losses) dalam proses pengolahan Air yang dianalisa adalah air baku, air pengolahan dan air pemanas. Analisa yang digunakan untuk melihat mutu air adalah sebagai berikut: a. pH b. Kesadahan c. Analisa TDS (Total Dissolved Solid ) d. Alkalinitas Tabel 3.2 Standar Baku Air Umpan dan Air Boiler No
Uraian
Satuan
Norma
1
Kesadahan
ppm
5
2
pH
-
8,5-9,0
3
Alkalinity P
ppm
4
Alkalinity Total
ppm
5
Chloride
ppm
6
TDS
ppm
50
7
Silika
ppm
5
8
Alkalinit y P
ppm
300
9
Alkalinity Total
ppm
700
10
Total Disolved Solid
ppm
2800
20
30
11
pH
10,5-11,5
12
Silika
ppm
120
13
Phospat
ppm
10-30
14
Sulfit
ppm
30-50
15
Chlorine
ppm
300
Sumber: Zainul Arifin, Buku Pintar Pabrik Kelapa Sawit Untuk melihat mutu kelapa sawit, maka dilakukan analisa dengan cara sortasi selama berlangsungnya proses pengolahan terjadi losses minyak. Besarnya persentasi losses ini dilakukan (sampel yang diambil) pada: a. Air rebusan b. Tandan kosong c. Ampas press d. Kernel e. Sludge separator f. Fat pit g. Cangkang h. Fibre Cyclone Produk akhir dari pabrik berupa Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit (kernel ) akan dianalisa, yaitu terhadap: ALB (asam lemak bebas), kadar kotoran, kadar air. 3.8.4
Pengolahan Limbah
Kelapa sawit yang diolah pada pabrik kelapa sawit (PKS) Rambutan menghasilkan 2 jenis limbah yaitulimbah padat dan limbah cair. Limbah padat yang terdapat pada pabrik pengolahan kelapa sawit berupa tandan koson, cangkang, abu bakaran dari tungku boiler dan fiber (ampas pressan). Tandan kosong terkadang masih mengandung buah yang tidak lepas pada saat perontokan. Tandan kosong yang dihasilkan dapat digunakan sebagai pupuk pada tanaman kelapa sawit. Serabut yang merupakan hasil pemisahan dari fibre cyclone mempunyai kandungan cangkang dari inti kelapa sawit yang terikut dapat dipergunakan untuk
31
bahan bakar boiler. Kualitas asap pembakaran pada dapur ketel uap dipengaruhi oleh jumlah komposisi serat tersebut. Apabila cangkang lebih banyak, asap keluaran dari dapur ketel berwarna hitam, sehingga perbandingan antara serat dan serabut harus diseimbangkan supaya tidak terjadi polusi udara. Limbah cair yang dihasilkan pada PKS Rambutan tidak langsung dibuang ke sungai, melainkan dilakukan pengolahan terlebih dahulu, supaya tidka terjadi pencemaran lingkungan. Agar memenuhi standar yang ada, limbah cair dinetralkan terlebih dahulu, limbah ini mengandung senyawa organic yang dapat mengalami degradasi dengan adanya bakteri pengurai. Limbah yang mengandung senyawa organik diolah dalam kondisi anerobik dan aerobik. 1.
Fat Pit Limbah cair yang masih mengandung minyak dikumpulkan dengan kolam
fat pit untuk dikutip minyaknya, prinsip pemisahan disini berdasarkan perbedaan densitas, di mana minyak akan naik ke atas lalu dipompakan kembali ke sludge recovery tank. Limbah yang tersisa pada bagian bawah fat pit mempunyai temperatur 60-70oC. Air limbah segar yang keluar dari pabrik didinginkan pada cooling tower (residu). 2.
Deoling Pond Deoling Pond adalah kolam pengutipan minyak yang berfungsi untuk
menurunkan suhunya dari 70 – 80oC menjadi 40 – 45oC. 3.
Cooling Tower Inlet limbah cair ini berasal dari bak deolig. Pada umumnya temperatur
sludge yang dihasilkan dari proses pabrik berkisar 70-80 oC. Cooling tower berfungsi untuk menurunkan temperatur sludge menjadi 60-50 oC sehingga aktivitas mikroorganisme dalam mengurai senyawa-senyawa organic dapat beradaptasi dengan suhu limbah cair. pH pada cooling tower berkisar 4-5. 4.
Anaerobic Pond I, II, III Untuk menguraikan butiran-butiran minyak yang masih tersisa atau
senyawa-senyawa organik yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme anaerob. Kolam anerob dapat menghasilkan CH 4 (gas metan), CO2 dan endapan solid. pH limbah cair 6 dan ketebalan scum 10-20
32
cm. Gelombang dan bau menandakan terjadinya proses penguraian atau perombakan butiran minyak menjadi asam yang mudah menguap oleh mikroorganisme anaerob. Dari kolam ini limbah cair dialirkan ke Arrobic Pond. 5.
Aerobic Pond I, II Untuk proses degradasi dengan bantuan bakteri aerob sehingga diperlukan
injeksi udara (yang dibutuhkan O 2-nya) ke dalam air limbah dengan bantuan aerator yang harus dioperasikan terus menerus. pH pada kolam ini 6. Dari kolam ini limbah cair mengalir ke maturity pond. 6.
Maturity Pond Maturity pond berfungsi sebagai tempat pengumpulan air limbah yang
telah treatment sebelum dipompakan ke collecting pond. Indikasi ini dapat diketahui dengan indikasi pada permukaan kolam tidak dijumpai scum dan cairan kehijau-hijauan. 7.
Collecting Pond Collecting Pond berfungsi sebagai tempat pengumpulan terakhir air
limbah yang telah treatment sebelum dipompakan ke saluran-saluran lahan penduduk sekitar. Pembuangan limbah cair ini sesuai dengan standar lingkungan yaitu sekitar 7,4-7,6%.
Tabel 3.3 Baku Mutu Limbah Cair Industri Minyak Sawit No Parameter Satuan Kadar Maksimum 1 BOD Mg/L 250 maks 2 COD Mg/L 500 maks 3 TSS Mg/L 300 maks 4 Minyak dan lemak Mg/L 30 maks 5 NH3 - N Mg/L 20 maks 6 pH 6-9 7 Debit Limbah Mg/L 0,9 Sumber: Zainul Arifin, Buku Pintar Pabrik Kelapa Sawit
BAB IV TUGAS KHUSUS Menghitung Neraca Massa dan Neraca Energi pada Steri lizer (Perebusan) di Pabrik Kelapa Sawit PT. Perkebunan Nusantara III Rambutan, Tebing Tinggi”.
4.1
Pendahuluan
Dalam proses pengolahan CPO dimulai dari proses penyortiran dan kemudian dilanjutkan dengan proses sterilisasi. Sterilisasi (Perebusan) TBS merupakan tahap penanganan awal pada proses pengolahan kelapa sawit. Penanganan awal ini sangat mempengaruhi terhadap urutan proses selanjutnya baik dari segi jumlah atau efisiensi pengolahan minyak maupun mutu produksi. Pada sistem perebusan yang kurang tepat akan membawa dampak kepada tingginya Asam Lemak Bebas (ALB) dan juga tingginya minyak yang hilang pada janjangan kosong dan air rebusan (kondensat). Pengaruh lamanya waktu perebusan terhadap efisiensi fraksi minyak, Semakin lama perebusan TBS maka jumlah buah yang terpipil semakin tinggi, biji semakin koplak sehingga menghasilkan biji yang lebih mudah pecah dan terlepas dari cangkang, kehilangan minyak dalam air rebusan semakin tinggi, dan mutu minyak sawit akan semakin menurun. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses produksi yaitu kapasitas steam masuk, tekanan, temperatur steam dan sistem pembuangan yang harus sesuai dengan kondisi bejana rebusan (tidak mengalami kebocoran). Pengolahan kelapa sawit (PKS) bahan baku memegang peranan penting dalam menghasilkan produk. Oleh sebab itu, dalam penanganannya memerlukan kontrol yang cermat dalam lamanya proses perebusan. Selain itu sangat penting untuk mengetahui berapa massa yang masuk dan keluar dan juga energi yang dibutuhkan dan energi buang pada proses Sterilizer karena hal ini dapat mempengaruhi proses produksi dari crude palm oil (CPO) dan inti sawit.
33
34
4.2
Landasan Teori
4.2.1
Stasiun Steri lizer
Stasiun Sterilizer adalah stasiun untuk merebus Tandan Buah Segar (TBS) yang akan diproses untuk mendapatkan minyak sawit. Peralatan yang utama pada stasiun ini adalah Ketel rebusan TBS. Disamping itu juga peralatan bantu, untuk membantu proses perebusan TBS dan peralatan kontrol untuk mengontrol jalannya proses agar selama proses berlangsung dengan baik (sempurna). Adapun peralatan Sterilizer di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) dapat dituliskan data teknisnya sebagai berikut : Bentuk/model
: Silinder memanjang horizontal
Diameter Silinder bagian dalam
: 2.100 mm (210 cm)
Panjang Sterilizer
: 26.084 mm
Kapasitas
: 20 ton (8 lori, satu lori 2,5 ton TBS)
Tekanan kerja
: 2,8 s/d 3 kg/cm2
Temperatur uap
: 145oC
Waktu perebusan
: 85 – 90 menit
Peralatan Sterilizer ini dilengkapi dengan : 1.
Panel Sterilizer Untuk pengoperasian, pengontrolan dan pemograman Sterilizer . - Pengoperasian, tujuannya untuk menjalankan/pengoperasian Sterilizer sesuai dengan step-step yang ada selama proses berlangsung. - Pengontrolan, untuk mengetahui peralatan yang digunakan dapat bekerja sesuai dengan sistem yang diprogram atau tidak dengan cara melihat indikator, baik berupa lampu atau grafik. - Pemograman, untuk menentukan lamanya (waktu yang digunakan) proses untuk setiap stepnya. Pemograman ini didasarkan dengan mutu TBS yang akan direbus.
2.
Peralatan Kontrol Peralatan kontrol ini dipasangkan bertujuan untuk pengontrolan kerja
sistem, antara lain :
35
-
Inlet
Valve, Untuk pengontrolan/pengaturan masuknya uap kedalam
Sterilizer . -
Exhaust Valve, Untuk pengaturan keluaran steam dari Sterilizer .
-
Deaerate Valve, Untuk pengaturan keluaran kondensat dari Sterilizer.
-
Safety Device, Untuk mengontrol posisi pintu Sterilizer pada saat tertutup.
-
Manometer, untuk mengontrol terhadap tekanan didalam Sterilizer .
-
Kontrol uap, untuk pada saat akan membuka pintu Sterilizer .
3.
Pintu Sterilizer, Packing dan Pengguna Pada Pintu Sterilizer dilengkapi dengan packing dan pengunci pada saat
menutup ruang Sterilizer . - Pintu untuk jalan masuk dan keluarnya Lori yang berisi TBS kedalam/keluar Sterilizer . - Packing untuk menutup celah-celah pada sambungan body Sterilizer dengan pintunya pada saat tertutup, agar rapat tidak terjadi kebocoran uap lewat pintu. - Pengunci untuk mengunci pintu pada keadaan tertutup selama proses perebusan berlangsung. 4.
Linier Plate (Plate Aus) Plate aus ini dipasang pada sisi bawah dan dinding Sterilizer bagian
dalam. Fungsinya untuk melindungi bagian dinding Sterilizer terhadap aktivitas zat asam yang dapat menyebabkan dinding Sterilizer cepat korosi. Plate ini dapat dilakukan penggantian apabila rusak dan bocor. 5.
Onfice Plate Onfice plate ini dipasang pada bagian atas dari dinding Sterilizer .
Bentuknya segi empat memanjang dengan lubang-lubang kecil berbentuk lingkaran pada sisi bawah onfice plate dan lubang berbentuk segi empat (persegi panjang) pada sisi kanan kiri dari onfice plate. Fungsi onfice plate untuk mengatur penyebaran uap agar dapat merata kesuluruh permukaan dari TBS.
36
6.
Roller (Batang Silinder Pejal) Roller ini dipasang bebas dibawah kaki Sterilizer dan diatas landasan
(pondasi). Bentuk Roller adalah batang baja silinder pejal dan panjang. Fungsi dari Roller adalah untuk mengimbangi proses ekspansi pada stemiuser agar konstruksi Sterilizer stabil dan proses ekspansi dapat berjalan sempurna. Proses ekspansi ini timbul karena pemanasan di dalam ruang Sterilizer . Bahan yang terkena panas akan memuai dan terjadi penyusutan pada saat kembali menuju keadaan (dingin). 7.
Pompa kompresor Pompa kompresor ini digunakan untuk proses-proses Sterilizer dan
mengendalikan proses kerja panel Sterilizer . Kompresor dijalankan secara otomatik dengan sebuah relay yang dikontrol berdasarkan t ekanan. 8.
Saluran kontrol kebocoran Saluran ini dimasukkan untuk mengetahui adanya kebocoran/kerusakan
dan plate aus didalam ruang Sterilizer . kebocoran ini ditandai dengan adanya kondensate yang keluar dari Sterilizer melalui saluran kontrol kebocoran. 9.
Peredam Suara Alat ini digunakan untuk mengurangi suara (meredam) pada saat
pembuangan uap (steam ke udara). Agar tidak terlalu bising/keras suaranya. 10.
Blow Down Chamber Alat ini untuk memisahkan campuran uap dan air (kondensate) yang keluar
dari Sterilizer . Uapnya dibuang ke udara dan air kondensasinya dialirkan ke reclaimed tank.
4.2.2
Jenis Steri lizer
Pengelompokan
jenis
Sterilizer ini
didasarkan
menurut
sistem
perebusannya. Pemilihan sistem perebusan selalu dengan kemampuan Boiler memproduksi uap, untuk sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai. Berdasarkan sistem perebusan tersebut, Sterilizer dapat dikelompokkan kedalam 3 jenis yaitu : Single peak, Double peak dan Tripple peak .
37
a.
Single Peak Sterilizer dengan proses perebusan yang hanya satu tahap proses
perebusan. Uap masuk sesuai dengan waktu yang ditentukan, sampai mencapai tekanan konstannya dan kemudian turun, pembuangan uap dari ruang perebusan. b.
Double Peak Sterilizer dengan system perebusan dua tahap pemasukan uap dan tahap
pembuangan kondensat (uap air). Triple Peak tekanan 3 kg/cm2
c.
Untuk Triple Peak , pada saat inilah proses perebusan TBS terjadi secara sempurna, yaitu terjadi tiga tahap pemasukan uap dan tahap pembuangan uap. Menggunakan sistem perebusan Triple Peak , mengakibatkan TBS yang terebus secara merata, karena uap panas tersebar merata dengan tekanan yang berbeda di setiap titik puncak ( peak ). Uap pertama yang masuk memindahkan panas secara konveksi ke dalam buah di bagian luar, kemudian didalam TBS panas yang masuk dipindahkan kembali secara konduksi ke bagian yang lebih dalam. Uap yang yang diterima setiap lapisan buah tidak sama dan semakin kedalam, perpindahan panas semakin berkurang ( Heat Transfer Law). Sistem ini digunakan karena pada perebusan terjadi perubahan TBS secara fisika dan kimia, antara lain : 1.
Secara fisika Buah menjadi lunak, kadar air semakin berkurang dan sangat membantu
dalam memudahkan lepasnya brondolan dari tandan, karena uap panas menyebabkan susutnya serat TBS dan inti sawit yang terdapat didalamnya. Kemudian penyusutan buah tersebut mengakibatkan terjadinya goncangan pada buah, karena perubahan tekanan yang cepat. 2.
Secara kimia Enzim-enzim yang merugikan mati akibat suhu yang tinggi, air yang
menguap mengakibatkan bersatunya sel-sel minyak yang ada di dalam TBS. 4.2.3
1.
Tahapan pengoperasian Sterilizer
Tahap Pertama/Pembuangan Udara
38
Pada tahap ini merupakan tahap pembuangan udara dingin yang terdapat didalam ruang Sterilizer . Berlangsung selama 5 menit Inlet valve terbuka, condensat/daeration valve terbuka dan exchaust valve tertutup. Apablia udara dingin tidak dibuang maka akan terjadi campuran antara udara dingin dan steam sehingga akan mengakibatkan temperatur steam turun dan timbul kondensasi yang banyak maka TBS akan menjadi basah sehingga waktu perebusan semakin bertambah dan pemanasan uap menjadi tidak efektif. 2.
Tahap Kedua/Pengisian Steam Pertama Inlet valve tetap terbuka, exhaust valve dan condensat/daeration valve
tertutup. Berlangsung selama 15 menit sampai tekanan 1,5 kg/cm 2 karena exchaust valve dan condensat valve tertutup maka kondensat yang timbul tertampung dibagian bawah Sterilizer . 3.
Tahap Ketiga/Pembuangan Kondensat Pertama
Inlet valve dan exchaust valve tertutup sedangkan condensat/daeration valve terbuka. Proses ini berlangsung selama 5 menit, tekanan turun dari 1,5 kg/cm 2 menjadi 0 kg/cm2. Tahap ini bertujuan untuk membuang kondensat yang terjadi selama berlangsungnya tahap kedua. 4.
Step Keempat/Pengisian Steam Kedua Inlet valve terbuka, exhaust valve tetap terbuka dan condensat/daeration
valve tertutup. Proses ini berlangsung selama 15 menit, tekanan steam didalam Sterilizer naik dari 2,5 kg/cm 2. Adapun penurunan pada tahap ketiga maka suhu uap turun sehingga timbul rongga diantara buah pada tandanan. Dengan pemasukan steam dapat menembus ke bagian tengah tandan akibatnya buah yang berada dibagian tengah ini bisa mendapatkan pemanasan dari steam. 5.
Tahap Kelima/Pembuangan Kondensat Kedua Inlet valve, exhaust valve tertutup dan condensat/daeration valve terbuka.
Proses ini berlangsung selama 5 menit, tekanan steam didalam ruang Sterilizer turun dari 2,5 kg/cm 2 menjadi tekanan ± 0,6 kg/cm 2. Tujuan tahap ini adalah untuk membuang kondensat yang terjadi selama tahap keempat dan untuk memberi kesempatan TBS yang memuai (mengembang) akibat perebusan mengalami
penyusutan
dengan
adanya
penurunan
tekanan
(penurunan
39
temperatur). Pada tahap ini akan terjadi ruang celah diantara TBS yang menyusut tersebut sehingga uap diharapkan lebih mudah untuk melakukan pemanasan TBS dibagian paling dalam dan pada tandannya. 6.
Tahap Keenam/Pengisian Steam Ketiga Inlet valve terbuka, exhaust valve dan condensat/daeration valve tertutup.
Proses ini berlangsung selama 15 menit, tekanan uap di dalam ruang sterilizer naik dari 0,6 kg/cm 2 menjadi 2,8 - 3 kg/cm 2. Tujuan tahap ini adalah untuk proses pemanasan/perebusan TBS yang berada di bagian dalam dari tandan agar kadar air turun. Pada tahap kelima, timbul lubang (sela-sela) antara TBS, maka steam yang dialirkan masuk keruang Sterilizer akan memanasi TBS yang terdapat dibagian dalam dari tandan. 7.
Tahap Ketujuh/Pemasakan Perebusan TBS Inlet valve terbuka, exhaust valve dan condensat/daeration valve tertutup.
Proses ini berlangsung 45 menit, tekanan berkisar antara 2,8 – 3 kg/cm 2. Tujuan tahap ini adalah agar proses masaknya TBS didalam Sterilizer benar-benar sempurna, yaitu bagian luar, daging dan cangkang/inti dari buah bias mendapatkan panas secara uniform. Pada proses ini perebusan sebelumnya diharapkan sudah ada TBS yang matang sempurna. Namun untuk meyakinkan dilakukan proses perebusan yang waktunya relatif lama (45 menit) dibandingkan waktu untuk tahap yang lain dan berlangsung pada tekanan maksimal (konstan). 8.
Step Kedelapan/Pembuangan Kondensat Terakhir
Inlet valve tertutup, exhaust valve tertutup dan condensat/daeration valve terbuka. Proses ini berlangsung selama 5 menit, tekanan steam turun mencapai 0 kg/cm 2. Tujuan untuk membuang kondensat yang masih terjadi pada proses tahap ketujuh dan sekaligus membuang kondensat yang ada didalam ruang Sterilizer. 9.
Step Kesembilan/Pembuangan Steam
Inlet valve tertutup, exhaust valve dan condensat/daeration valve terbuka. Proses ini berlangsung selama 2 menit dan tekanan berangsur turun hingga mencapai 0 kg/cm2. Tujuan tahap ini adalah untuk pembuangan uap dan penurunan tekanan agar pada waktu pembukaan pintu untuk mengeluarkan Lori tidak terjadi pancaran steam lewat pintu Sterilizer .
40
4.2.4
Prosedur Pembuangan Udara
Tahap ini berlangsung pada awal dari proses perebusan (tahap pertama), Cara operasinya adalah sebagai berikut : 1. Inlet valve terbuka, aliran steam masuk keruang Sterilizer , dimana masih terdapat udara dingin. Karena berat jenis udara dingin lebih berat dibandingkan uap kering maka udara tersebut berada dibagian bawah dari sterilizer . Sementara itu, condensat valve dalam keadaan terbuka, karena uap yang dialirkan kedalam ruang Sterilizer adalah uap yang bertekanan maka adanya tekanan uap tersebut udara dingin terdorong keluar ruang Sterilizer melalui pipa kondensat 2. Proses pembuangan ini jangan terlalu lama sehingga tidak banyak steam yang ikut terbuang. 3. Mekanisme Pembukaan Valve pada Inlet Steam. Pembukaan valve dilakukan secara automatik yang sesuai dengan program pada panel. Kontrol pembukaan dan penutupan valve ini digunakan peralatan pneumatik yang kerjanya berdasarkan perbedaan tekanan. Pada saat awal inlet valve pada posisi tertutup. Peralatan kontrol pneunmatik tersebut dialirkan udara yang bertekanan dari kompressor yang dimonitor didalam panel. 4. Mekanisme Pembukaan Valve pada Condensat/Daeration Valve. Pada saat awal kondensat valve dalam keadaan tertutup. Posisi ini dipertahankan adanya udara didalam tabung diafragma sehingga diafragma tetap dalam keadaan mengembang. Untuk pembukaan valve, udara yang bertekanan didalam ruang sterilizer lebih besar maka valve akan tertekan dan berputar 90o. Diafragma akan terdorong batang penghubung, juga terhisap udara didalam tabung akibat kevacuman tersebut sedemikian rupa sehingga katup pada pipa kondensat terbuka. 4.2.5
Prosedur Pembuangan Kondensat
Tahap ini dimaksudkan untuk membuang steam yang telah menjadi kondensat agar tidak terjadi genangan kondensat didalam ruang sterilizer. Air
41
yang terdapat di sterilizer ini akan mengasobrsi panas yang diberikan oleh uap sehingga akan menurunkan temperatur perebusan. Selama proses perebusan jumlah kondensat yang terjadi tidak diimbangi spin (pengeluaran air kondensat) akan memperlambat usaha mencapai tekanan puncak. Dengan adanya pembuangan kondensat ini akan terjadi penurunan tekanan kerja Sterilizer dan pada saat pemasukan steam terjadi kenaikan tekanan kerja sterilizer. Proses penurunan ini untuk memberikan kejutan-kejutan pada saat inlet steam sehingga TBS mudah membrondol. 4.2.6
Prosedur Pembuangan Uap
Tahapan pembuangan uap terjadi pada tahap kesembilan dari sistem perebusan. Disamping pada saat pembuangan kondensat mungkin ada sebagian uap yang terbawa keluar bersama kondensat. Proses pembuangan uap ini terjadi berdasarkan perbedaan tekanan antara tekanan didalam sterilizer dengan tekanan udara luar. Pada tahap ketujuh tekanan kerja diruang sterilizer berkisar 2,8 - 3 kg/cm2 sedangkan tekanan udara luar 1.034 kg/cm 2, sehingga timbul aliran uap dari dalam ruang sterilizer ke udara. Akibat aliran tersebut maka tekanan didalam Sterilizer turun sampai mendekati sama dengan tekanan udara luar. Akan tetapi gas yang berada didalam ruang sterilizer berupa uap kering yang mempunyai berat jenis yang lebih ringan dibandingkan dengan udara maka uap tersebut tetap keluar lewat cerobong sampai uap didalam sterilizer habis. Pembuangan uap ini dimasudkan untuk menurunkan tekanan uap sehingga tidak terjadi semburan sewaktu pembukaan pintu sterilizer. Pada akhir perebusan system triple peak pembuangan uap bersama dengan pembuangan air kondensat, dimana kondensat dibuang terlebih dahulu sehingga buah yang direbus kering dan mudah untuk dirontokkan pada proses distasiun thressing. 4.2.7
Perawatan dan Pembersihan
4.2.7.1 Perawatan Sterilizer
Cara perawatan pada Sterilizer antara lain : 1.
Checking dan penggantian packing pintu (door packing )
42
Apabila packing pintu rusak tidak segera diganti akan menimbulkan kerugian-kerugian misalnya : - Pemakaian uap yang boros, karena tekanan dalam ketel lambat kenaikannya, sehingga proses perebusannya membutuhkan waktu yang lama. - Material pada bibir dan pintu lama-kelamaan jadi aus, akibat dari singgungan/gesekan yang bertekanan tinggi. - Membahayakan lingkungan kerja dan keselamatan kerja. 2.
Pemeriksaan adanya kebocoran, las-lasan pada plat aus (sambungan las
antara plat ketel dengan plat aus). Pengecekannya dapat dilakukan dengan pemompaan air dengan memakai pompa tangan keruang antar plat aus dengan plat badan ketel. Jika terjadi kebocoran pada las-lasan maka yang bocor tersebut dilas dengan setelah bekas las yang lama dibuka dengan cara digrinda/dipahat terlebih dahulu. 3.
Pemeriksaan dan penguatan Bolt dan Nut dari pintu ketel.
4.
Penguatan mur-mur pondasi, kemungkinan renggang akibat expansi ketel.
5.
Pemeriksaan sambungan-sambungan pipa pada exhaust valve, inlet valve, Pipa kondensat.
6.
Checking dan penggantian packing, membran (diafragma) pada peralatan kontrol dan checking katup-katup (valve) kemungkinan aus atau bocor.
7.
Pemeriksaan alat-alat ukur antara lain : termometer, pressure gauge, combined pressure/temperature recording .
8.
Control/checking system kerja panel, kompressor dan lain-lain.
9.
Pemeriksaan alat-alat pengaman, safety valve, expansion joint, blow over valve dan lain-lain.
10.
Pengecekan keadaan rel di dalam ruang sterilizer kemungkinan pecah atau retak
11.
Pelumasan bearing/roll dan gigi-gigi pada pengunci pintu dan ring pintu.
4.2.7.2 Pembersihan Steri lizer
Pembersihan yang perlu dilaksanakan antara lain :
43
1.
Pembersihan akibat korosi air kondensat pada plat aus, dinding sterilizer , pintu, rell, pipa-pipa dan lain-lain.
2.
Pembersihan lubang-lubang keluaran air kondensat yang tumpet akibat berondolan yang jatuh didalam sterilizer.
3.
Pembersihan Blow Down Chamber dan Lumpur (tanah) atau berondolan yang terikut kondensat.
4.
Pembersihan lantai disekitar pintu sterilizer , akibat adanya tumpukan atau kotoran kondensat agar tidak licin dan keselamatan kerja terjamin.
5.
Pembersihan dinding sterilizer bagian luar tampak bersih.
4.3
Permasalahan
Permasalahan yang diambil adalah mencakup perhitungan neraca massa dan neraca energi sterilizer berdasarkan data material balance TBS.
4.4
Hasil dan Pembahasan
4.4.1
Hasil Pengolahan Data Neraca Massa
Kapasitas pengolahan satu Sterilizer : 20 ton TBS/ jam Basis perhitungan
: 1 jam operasi
Satuan massa
: kilogram (kg)
Exause steam 14% T = 110 oC
Kebutuhan steam 27% T = 130 oC 2
4 5
STE RI LI ZE R
TBS 100 % T = 30 oC 1
3
T = 90 oC Kondensat 31,85 % Minyak 0,6% - NOS 2,68% Air 96,72%
T = 100 oC TBR 81,15% - TBR masak 98 % - Air 2%
44
4.4.2
Hasil perhitungan Neraca Massa
Table 4.1. Neraca massa pada sterilizer Komposisi
Masuk (kg/jam)
Keluar (kg/jam)
Alur 1
Alur 2
Alur 3
Alur 4
Alur 5
20.000
-
-
-
-
Steam
-
5.400
-
-
-
Minyak
-
-
38,22
-
-
NOS
-
-
170,716
-
-
Exause Steam
-
-
-
2.800
-
TBR masak
-
-
-
-
15.905,4
Air
-
-
6.161,064
-
324,6
20.000
5.400
6.370
2.800
16.230
TBS
Jumlah Total
4.4.3
25.400
25.400
Hasil Pengolahan Data Neraca Energi
Basis perhitungan
: 1 jam operasi
Satuan Kapasitas panas
: kJ/kg K
Suhu referensi
: 27 ℃ = 300 K Q = m ×Cp ×∆T
T = 130 oC Cp steam = 2,179 kJ/kg K
T = 110 oC Cp Exause steam = 2,113 kJ/kg K
2
T = 30 oC Cp TBS = 1,875 kJ/kg K
4 5
STE RI LI ZE R 1 3
T = 90 oC Cp Minyak = 2,049 kJ/kg K Cp NOS = 2,049 kJ/kg K Cp Air = 2,049 kJ/kg K
T = 100 oC Cp TBR masak = 2,081 kJ/kg K Cp Air = 2,081 kJ/kg K
45
4.4.4
Hasil perhitungan Neraca Energi
Tabel 4.2. Neraca Energi pada sterilizer
Komposisi
Masuk (kJ)
Keluar (kJ)
Alur 1
Alur 2
Alur 3
Alur 4
Alur 5
112.500
-
-
-
-
Steam
-
1.211.959,8
-
-
-
Panas dibutuhkan
-
81.190.483,17
-
-
-
Minyak
-
-
4.933,70514
-
-
Sludge
-
-
22.037,21629
-
-
Exause Steam
-
-
-
491.061,2
-
TBR
-
-
-
-
2.416.237,03
Air
-
-
79.531.362,86
-
49.310,9598
112.500
82.402.442,97
79.558.333,78
491.061,2
2.465.547,99
TBS
Jumlah Total
82.514.942,97
4.4.5
82.514.942,97
Pembahasan
Sterilizer
(perebusan)
adalah
alat
untuk
mempermudah
proses
pembrondolan pada threser , melunakan daging buah, sehingga daging buah mudah lepas dari biji. Sterilisasi merupakan tahap pertama proses pengolahan, bila proses ini bermasalah maka proses selanjutnya akan bermasalah pula. Dalam melakukan proses perebusan diperlukan uap untuk memanaskan sterilizer yang disalurkan dari boiler . Uap yang masuk ke sterilizer sebanyak 27 % , tekanan 2,8 – 3 kg/cm2, suhu 130 oC, dan direbus selama 90-100 menit. Berdasarkan perhitungan neraca massa komponen massa yang masuk ke dalam sterilizer adalah 20.000 kg TBS/jam dan massa yang keluar 16.230 kg TBR/jam merupakan hasil dari proses perebusan dan terjadi penyusutan terhadap tandan buah rebus tersebut sehingga menyebabkan beratnya semakin berkurang. Pada umumnya, neraca massa dibangun dengan memperhitungkan total massa yang masuk melalui suatu sistem sama dengan massa yang keluar. Berdasarkan perhitungan neraca massa tot al pada sterilizer massa masuk sama dengan massa yang keluar yaitu 25.400 kg.
46
Pada perhitungan neraca energi, faktor yang sangat mempengaruhinya adalah temperatur, kapasitas panas dan entalpi pada setiap kondisi. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa panas yang masuk sama dengan panas yang keluar. Berdasarkan perhitungan neraca energi total pada sterilizer energi masuk sama dengan energi yang keluar yaitu 82.514.942,97 kJ dan panas yang dibutuhkan yaitu sebesar 81.190.483,17 kJ, sesuai dengan Hukum kekekalan energi panas menyatakan bahwa panas tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, akan tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sesuai dengan bunyi hukum kekekalan energi, maka panas yang masuk dalam proses sama dengan jumlah panas yang keluar, ditambah panas yang terakumulasi. Dalam persamaan ditulis : Panas masuk = panas keluar + panas terakumulasi Dalam keadaan steady , panas terakumulasi = 0 sehingga persamaan menjadi : Panas masuk = panas keluar Prinsip perhitungan untuk menghitung panas yang dibawa masuk dan keluar sterilizer adalah dengan menggunakan persamaan : Q = m x Cp x ΔT (Geankoplis,1983)