2.1 Proses Pengolahan Buah Kelapa Sawit Menjadi CPO
Tanaman kelapa sawit mulai berbuah setelah berumur 2,5 tahun dan proses pemasakan buah berkisar 5 - 6 bulan setelah terjadinya penyerbukan. Buah kelapa sawit dapat dipanen jika tanaman telah berumur 31 bulan, sedikitnya 60% buah telah matang panen, dari 5 pohon kelapa sawit rata-rata terdapat 1 tandan buah matang panen. Ciri tandan buah matang panen adalah sedikitnya ada 5 buah yang lepas/jatuh dari tandan yang beratnya kurang dari 10 kg atau sedikitnya ada 10 buah yang lepas dari tandan yang beratnya 10 kg atau lebih.Hasil terpenting dari tanaman kelapa sawit adalah minyak sawit yang dari ekstraksi daging buah (pericarp). Hasil lain yang tidak kalah penting adalah minyak inti sawit atau kernel yang juga diperoleh dengan cara ekstraksi.
Pertama tandan buah diletakkan di piringan Buah yang lepas di satukan dan dipisahkan dari tandan. Kemudian tandan buah dibawa ke Tempat Pengumpulan Buah (TPH) dengan truk tanpa ditunda. Di TPH tandan diatur berbaris 5 atau 10. Buah kelapa sawit harus segera diangkut ke pabrik untuk segera diolah. Penyimpanan menyebabkan kadar asam lemak bebas tinggi. Pengolahan dilakukan paling lambat 8 jam setelah panen.
Di pabrik buah akan direbus, dimasukkan ke mesin pelpas buah, dilumatkan didalam digester, dipres dengan mesin untuk mengeluarkan minyak dan dimurnikan. Sisa pengepresan berupa ampas dikeringkan untuk memisahkan biji dan sabut. Biji dikeringkan dan dipecahkan agar inti (kernel) terpisah dari cangkangnya. Tahapan dari pengolahan buah kelapa sawit adalah sebagai berikut:
PKS pada umumnya mengolah bahan baku berupa Tandan Buah Segar (TBS) menjadi minyak kelapa sawit CPO (Crude Palm Oil) dan inti sawit (Kernel). Proses pengolahan kelapa kelapa sawit sampai menjadi minyak sawit (CPO) terdiri dari beberapa tahapan yaitu:
1. Jembatan Timbang, sebagian besar sekarang menggunakan sel-sel beban, dimana tekanan dikarenakan beban menyebabkan variasi pada sistem listrik yang diukur. Pada Pabrik Kelapa Sawit jembatan timbang yang dipakai menggunakan sistem komputer untuk meliputi berat. Prinsip kerja dari jembatan timbang yaitu truk yang melewati jembatan timbang berhenti 5 menit, kemudian dicatat berat truk awal sebelum TBS dibongkar dan sortir, kemudian setelah dibongkar truk kembali ditimbang, selisih berat awal dan akhir adalah berat TBS yang diterima dipabrik.
2. Penyortiran, Kualitas buah yang diterima pabrik harus diperiksa tingkat kematangannya. Jenis buah yang masuk ke PKS pada umumnya jenis Tenera dan jenis Dura. Kriteria matang panen merupakan faktor penting dalam pemeriksaan kualitas buah distasiun penerimaan TBS (Tandan Buah Segar). Pematangan buah mempengaruhi terhadap rendamen minyak dan ALB (Asam Lemak Buah) yang dapat dilihat pada tabel berikut:
Kematangan buah Rendamen
minyak (%) Kadar ALB (%)
Buah
mentah 14
– 18 1,6
– 2,8
Setengah
matang 19
– 25 1,7
– 3,3
Buah
matang 24
– 30 1,8
– 4,4
Buah
lewat matang 28
– 31 3,8
– 6,1
Selanjutnya pengolahan dilakukan dengan mesin di dalam pabrik sebagai berikut:
1.Perebusan
Tandan buah segar setelah ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam lori atau boiler rebusan yang terbuat dari plat baja berlubang-lubang (cage) dan langsung dimasukkan ke dalam sterilizer yaitu bejana perebusan yang menggunakan uap air yang bertekanan antara 2.2 sampai 3.0 Kg/cm2. Proses perebusan ini dimaksudkan untuk mematikan enzim-enzim yang dapat menurunkan kuaiitas minyak. Disamping itu, juga dimaksudkan agar buah mudah lepas dari tandannya dan memudahkan pemisahan cangkang dan inti dengan keluarnya air dari biji. Proses ini biasanya berlangsung selama 90 menit dengan menggunakan uap air yang berkekuatan antara 280 sampai 290 Kg/ton TBS. Dengan proses ini dapat dihasilkan kondensat yang mengandung 0.5% minyak ikutan pada temperatur tinggi. Kondensat ini kemudian dimasukkan ke dalam Fat Pit. Tandan buah yang sudah direbus dimasukan ke dalam Threser dengan menggunakan Hoisting Crane.
2.Perontokan Buah dari Tandan
Pada tahapan ini, buah yang masih melekat pada tandannya akan dipisahkan dengan menggunakan prinsip bantingan sehingga buah tersebut terlepas kemudian ditampung dan dibawa oleh Fit Conveyor ke Digester. Tujuannya untuk memisahkan brondolan (fruilet) dari tangkai tandan. Alat yang digunakan disebut thresher dengan drum berputar (rotari drum thresher). Hasil stripping tidak selalu 100%, artinya masih ada brondolan yang melekat pada tangkai tandan, hal ini yang disebut dengan USB (Unstripped Bunch). Untuk mengatasi hal ini, maka dipakai sistem “Double Threshing”. Sisitem ini bekerja dengan cara janjang kosong/EFB (Empty Fruit Bunch) dan USB yang keluar dari thresher pertama, tidak langsung dibuang, tetapi masuk ke threser kedua yang selanjutnya EFB dibawa ketempat pembakaran (incinerator) dan dimanfaatkan sebagai produk samping.
3. Pengolahan Minyak dari Daging Buah
Brondolan buah (buah lepas) yang dibawa oleh Fruit Conveyor dimasukkan ke dalam Digester atau peralatan pengaduk. Di dalam alat ini dimaksudkan supaya buah terlepas dari biji. Dalam proses pengadukan (Digester) ini digunakan uap air yang temperaturnya selalu dijaga agar stabil antara 80° – 90°C. Setelah massa buah dari proses pengadukan selesai kemudian dimasukkan ke dalam alat pengepresan (Scew Press) agar minyak keluar dari biji dan fibre.Untuk proses pengepresan ini perlu tambahan panas sekitar 10% s/d 15% terhadap kapasitas pengepresan. Dari pengepresan tersebut akan diperoleh minyak kasar dan ampas serta biji.Sebelum minyak kasar tersebut ditampung pada Crude Oil Tank, harus dilakukan pemisahan kandungan pasirnya pada Sand Trap yang kemudian dilakukan penyaringan (Vibrating Screen). Sedangkan ampas dan biji yang masih mengandung minyak (oil sludge) dikirim ke pemisahan ampas dan biji (Depericarper). Dalam proses penyaringan minyak kasar tersebut perlu ditambahkan air panas untuk melancarkan penyaringan minyak tersebut. Minyak kasar (Crude Oil) kemudian dipompakan ke dalam Decenter guna memisahkan Solid dan Liquid. Pada fase cair yang berupa minyak, air dan masa janis ringan ditampung pada Countnuous Settling Tank, minyak dialirkan ke oil tank dan pada fase berat (sludge) yang terdiri dari air dan padatan terlarut ditampung ke dalam Sludge Tank yang kemudian dialirkan ke Sludge Separator untuk memisahkan minyaknya.
4. Proses Pemurnian Minyak
Minyak dari oil tank kemudian dialirkan ke dalam Oil Purifer untuk memisahkan kotoran/solid yang mengandung kadar air. Selanjutnya dialirkan ke Vacuum Drier untuk memisahkan air sampai pada batas standard. Kemudian melalui Sarvo Balance, maka minyak sawit dipompakan ke tangki timbun (Oil Storage Tank).
2.2 Mesin dan peralatan Pengolahan pada Pabrik Kelapa Sawit
2.2.1 Boiler
Dalam pabrik kelapa sawit Ketel uap (Boiler) merupakan jantung dari sebuah pabrik kelapa sawit. Dimana, ketel uap ini lah yang menjadi sumber tenaga dan sumber uap yang akan dipakai untuk mengolah kelapa sawit.
Ketel uap merupakan suatu alat konversi energi yang merubah Air menjadi Uap dengan cara pemanasan dan panas yang dibutuhkan air untuk penguapan diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada ruang bakar ketel uap.
Uap (energi kalor) yang dihasilkan ketel uap dapat digunakan pada semua peralatan yang membutuhkan uap di pabrik kelapa sawit, terutama turbin. Turbin disini adalah turbin uap dimana sumber penggerak generatornya adalah uap yang dihasilkan dari ketel uap. selain turbin alat lain di pabrik kelapa sawit yang membutuhkan uap seperti di sterilizer (Alat untuk memasak TBS) dan distasiun pemurnian minyak (Klarifikasi). oleh karena itu kualitas uap yang dihasilkan harus sesuai dengan kebutuhan yang ada dipabrik kelapa sawit tersebut. karena jika tidak akan mengganggu proses pengolahan dipabrik kelapa sawit.
Boiler atau ketel uap yang digunakan di pabrik kelapa sawit biasanya adalah boiler dengan kapasitas uap 20.000 Kg uap/jam dan dengan tekanan 20 kg/cm2. dimana dibutuhkan 2 unit boiler untuk pabrik kelapa sawit dengan kapasitas olah 45 ton TBS/jam.
Sebagian besar ketel uap yang digunakan pada pabrik kelapa sawit adalah ketel uap yang menghasilkan uap superheated, dimana uap ini digunakan pertama kali untuk memutar turbin sebagai pembangkit tenaga listrik kemudian sisa uap dari pembangkit tersebut digunakan sebagai pemanasan TBS pada sterilizer.
Menurut jenisnya ketel uap terbagi menjadi 2 bagian yaitu : ketel pipa air dan ketel pipa api. Ketel yang digunakan pada pabrik kelapa sawit adalah ketel pipa air. maksudnya adalah air berada didalam pipa dipanaskan oleh api yang berada diluar pipa air.
Untuk menghitung kapasitau uapa pada ketel uap yang dibutuhkan adalah dengan :
kebutuhan uap pada pabrik kelapa sawit adalah 0.6 ton uap/ton TBS
Jadi, untuk pabrik 45 ton membutuhkan boiler = 45 ton x 0.6 = 27 ton uap/jam. Maka dari itu dibutuhkan 2 unit ketel uap dengan kapasita uap 20 ton uap/jam pada masing-masing ketel uap. Biasanya bolier yang digunakan di pabrik kelapa sawit memiliki spesifikasi sebagai berikut:
1. Kapasita Uap : 20 Ton/jam
2. Temperatur Uap : 280 C
3. Tekanan Uap : 20 kg/cm2
4. Temperatur air umpan : 90 C
5. Effisiensi Ketel Uap : 75 %
6. Pemakaian bahan bakar : 75% serabut dan 25% cangkang.
2.2.2 Sterilizer
Tahap pengolahan TBS yang pertama adalah proses perebusan atau sterilisasi yang dilakukan dalam bejana bertekanan (steriliser) dengan menggunakan uap air jenuh (saturated steam). Penggunaan uap jenuh memungkinkan terjadinya proses hidrolisa/penguapan terhadap air di dalam buah, jika menggunakan uap kering akan dapat menyebabkan kulit buah hangus sehingga menghambat penguapan air dalam daging buah dan dapat juga mempersulit proses pengempaan. Oleh karena itu, pengontrolan kualitas steam yang dijadikan sebagai sumber panas perebusan menjadi sangat penting agar diperoleh hasil perebusan yang sempurna. Proses perebusan TBS dilakukan dengan tujuan sebagai berikut:
1. Menghentikan aktifitas enzim lipase yang dapat menjadi katalisator dalam pembentukan trigliserida dan kemudian memecahnya untuk menjadi Asam Lemak Bebas (ALB). Aktivitas enzim akan berhenti jika diberikan suhu minimum 50oC, pada proses perebusan temperatur di dalam steriliser mencapai 120oC dengan tekanan 2,8 bar.
2. Melepaskan buah dari spiklet melalui cara hidrolisa hemiselulosa dan pektin yang terdapat di pangkal buah, dengan demikian akan mempermudahkan brondolan lepas dari tandannya pada saat proses penebahan dan juga akan mempermudah proses ekstraksi pengutipan minyak dan inti sawit.
3. Melunakkan daging buah sehingga mudah diaduk dan memudahkan pemisahan minyak dan cake ketika dikempa.
4. Pengurangan kadar air dalam buah dan inti, sehingga memudahkan pemisahan partikel–partikel minyak dari pericarp dan serat-serat dari biji selama pengadukan ataupun saat proses pemisahan serat dengan biji serta pengeringan inti (dehidrasi) di dalam notten akan mempermudah lepasnya (lekang) inti dari cangkang saat poses pemecahan biji.
5. Memecah emulsi di dalam pericarp dengan pemanasan yang mampu menyusup sampai ke dalam daging buah sehingga memudahkan pemisahan minyak dan air pada CST.
2.2.3 Digester
Fungsi dari digester adalah : a) Untuk melepaskan daging buah dari nut (biji ) b) Untuk melumatkan buah agar efisien dalam proses pengempaannya c) Untuk menaikkan temperature buah d) Untuk melepaskan sel-sel minyak dari sel daging buah e) Untuk mengalirkan sebagian minyak yang terbentuk di digester sehingga mengurangi volume pengempaan . Digester merupakan sebuah tabung silinder vertical yang didalam nya dipasang pisau-pisau pengaduk. Dalam digester terdapat beberapa tingkat pisau yang terikat pada poros dan di gerakkan oleh motor listrik. Pisau bagian atas digunakan untuk mencacah/melumat borondolan, dan pisau bagian bawah (Stirring arm bottom) digunakan untuk mendorong massa keluar dari ketel adukan menuju screw press Untuk memudahkan pencacahan/pelumatan diperlukan panas 90-95oC, yang menggunakan tekanan uap langsung sebesar 3 kg/cm2. Faktor-Faktor yang mempengaruhi pengadukan, yaitu : a) Kematangan buah yang direbus, jika buah mentah maka daging buah sulit dilepas dari nut dan sulit dilumat. b) Volume digester minimal ¾ penuh c) Waktu pengadukan pada digester yang baik adalah ±20 menit. d) Temperature yang terlalu rendah dapat mengakibatkan minyak sulit dipress karena kekentalan minyak rendah.
2.2.4 Screw Press
Screw press adalah alat yang digunakan untuk memisahkan minyak kasar dari daging buah dan biji. Alat ini terbuat dari sebuah tabung berlubang-lubang yang di dalamnya terdapat dua buah screw yang pada ujungnya terdapat konus yang dapat maju mundur secara hidrolis. Massa yang keluar dari ketel adukan melalui feed screw (sebagian minyak keluar) masuk ke dalam main screw lalu ditampung dalam talang minyak oil gutter. Untuk mempermudah pemisahan dan pengaliran minyak pada feed screw dilakukan injeksi uap pada digester dan penambahan air panas pada temperatur 90-95oC. Ampas akan diolah untuk mendapatkan inti (kernel). Pelumatan pada screw press memakai air pengencer yang berfungsi untuk mempermudah pemerasan minyak pada fibre, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya pengentalan (emulsi). Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam pengempaan : 1) Pada pengempaan dilakukan injeksi uap dan air panas pada temperature 90-95oC. 2) Penekanan harus dilakukan berangsur – angsur dari tekanan rendah ke tekanan tinggi ±40 bar. Tekanan kempa yang terlalu tinggi menyebabkan : 1) Jumlah biji pecah bertambah 2) Jumlah serat – serat halus yang terikut minyak bertambah sehingga mempersulit prosess selanjutnya. Tekanan kempa yang rendah menyebabkan : 1) Cake basah, kerugian minyak pada ampas dan biji tinggi. 2) Pemisahan biji dan ampas tidak sempurna. 3) Ampas menjadi basah, sehingga tidak dapat digunakan sebagai bahan baku ketel uap. 4) Jumlah air pengencer, air pengencer yang terlalu berlebihan dapat mempengaruhi kandungan air cake yang tinggi, sehingga pemecahan cake akan lebih sulit pada CBC (Cake Breaker Conveyor) 5) Pemberian air dilakukakn dengan cara menyiram cake dalam pressan dari atas bagian tengah atau di chute screw press.
2.2.5 Saringan Bergetar (Vibrating Screen)
Saringan Bergetar digunakan untuk memisahkan benda-benda padat yang terikut minyak kasar. Benda-benda yang berupa ampas yang disaring pada saringan ini dikembalikan ke bottom cross conveyor untuk diproses kembali. Cairan minyak ditampung dalam tangki minyak kasar (Crude Oil Tank / Bak RO). Saringan getar terdiri dari 2 tingkat saringan dengan luas permukaan masing-masing 2 M2. Tingkat atas memakai kawat saringan mesh 30 sedangkan tingkat bawah memakai mesh 40. Untuk memudahkan penyaringan maka pada waktu penyaringan masa minyak diencerkan dengan air panas yang bersuhu ± 60°C. Hal – hal yang perlu diperhatikan : 1) Pengenceran dengan air diatur sehingga cairan dalam tangki mempinyai perbandingan 1 bagian minyak dan 2 bagian lumpur ( sludge ). 2) Jumlah getaran ayakan 1400 – 3000 getaran / menit.
2.2.6 Pengeringan Minyak (vacum dryer)
Vacum dryer adalah alat yang berfungsi untuk memisahkan air dari minyak dengan cara penguapan dalam kondisi hampa udara. Hasil yang diharapkan dari proses ini adalah minyak dengan kadar air 0,1 – 0,15% dan kadar kotoran 0,013 – 0,015%. Melalui tangki apung (float tank) inilah yang mengatur jumlah minyak, pertama minyak dialirkan ke vacum drayer. Minyak terhisap kedalam tabung melalui pemercikan (nozzle) karena adanya hampa udara dan minyak terpencar kedalam tabung hampa. Uap air dari tabung hampa terhisap oleh ejector 1, masuk kedalam kondensor 1, sisa uap kondensor 1 terhisap oleh ejector 2, masuk kedalam kondensor 2, sisa uap terakhir dihisap oleh ejector 3 dan dibuang ke atmosper atau udara. Air yang terbentuk dalam kondensor 1 dan 2 langsung dibuang. Minyak ditampung di Tangki Minyak produksi (oil transfer tank )dan selanjutnya dipompakan ketangki timbun
2.3 Produk Turunan Kelapa Sawit
1. Produk turunan CPO
Produk turunan CPO selain minyak goreng kelapa sawit, dapat dihasilkan margarine, shortening, Vanaspati (Vegetable ghee), Ice creams, Bakery Fats, Instans Noodle, Sabun dan Detergent, Cocoa Butter Extender, Chocolate dan Coatings, Specialty Fats, Dry Soap Mixes, Sugar Confectionary, Biskuit Cream Fats, Filled Milk, Lubrication, Textiles Oils dan Bio Diesel. Khusus untuk biodiesel, permintaan akan produk ini pada beberapa tahun mendatang akan semakin meningkat, terutama dengan diterapkannya kebijaksanaan di beberapa negara Eropa dan Jepang untuk menggunakan renewable energy.
2. Produk Turunan Minyak Inti Sawit
Produk turunan minyak inti sawit dapat dihasilkan Shortening, Cocoa Butter Substitute, Specialty Fats, Ice Cream, Coffee Whitener/Cream, Sugar Confectionary, Biscuit Cream Fats, Filled Mild, Imitation Cream, Sabun, Detergent, Shampoo dan Kosmetik.
3. Produk Turunan Oleochemicals kelapa sawit
Dari produk turunan minyak kelapa sawit dalam bentuk oleochemical dapat dihasilkan Methyl Esters, Plastic, Textile Processing, Metal Processing, Lubricants, Emulsifiers, Detergent, Glicerine, Cosmetic, Explosives, Pharmaceutical Products dan Food Protective Coatings.
4. Produk Turunan dari Limbah Kelapa Sawit
Dalam produksi pengolahan kelapa sawit menjadi minyak kelapa sawit,tentunya melalui berbagai proses industri skala besar. Pada proses industri pengolahan kelapa sawit tersebut,selain menghasilkan minyak kelapa sawit nantinya juga akan dihasilkan berbagai limbah buangan, baik itu yang berupa limbah cair ataupun limbah padat. Dalam perkembangannya kedua jenis limbah kelapa sawit tersebut dapat dimanfaatkan menjadi hasil produksi sampingan kelapa sawit yang memiliki nilai ekonomis yang cukup menjanjikan.
4.1 Limbah cair kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif berupa biogas. Hal ini dikarenakan limbah cair kelapa sawit memiliki kandungan gas methan dan karbon dioksida yang merupakan bahan baku utama pembuatan biogas. Potensi produsi dari pemanfaatan limbah cair kelapa sawit menjadi biogas ini sendiri mencapai 1075 juta meter kubik. Jumlah ini setara dengan 516.000 ton gas LPG, 559 juta liter solar, 666.5 juta liter minyak tanah, dan 5052.5 MWh listrik. Selain itu pembuatan biogas dari limbah minyak kelapa sawit memiliki beberapa keunggulan, antara lain menghindari pencemaran limbah terhadap air tanah dan sungai, Transfer Pricing karena penggunaan biogas berbahan baku limbah minyak kelapa sawit ini akan menekan pokok produksi minyak kelapa sawit, memperoleh mekanisme pembangunan yang baik dan bersih, dan dapat di bangun terintegrasi dengan pabrik minyak kelapa sawit karena berfungsi sebagai pengolah limbah.
4.1 Limbah padat kelapa sawit terdiri dari tandan kosong kelapa sawit, serat, cangkang, batang, dan pelepah. Dari berbagai limbah padat tersebut, hampir semuanya dapat diolah kembali menjadi hasil produksi yang memiliki nilai ekonomis. Tandan kosong kelapa sawit pada awalnya biasa digunakan sebagai kompos namun sejalan dengan penelitian yang dilakukan, tandan kosong kelapa sawit dapat pula dimanfaatkan menjadi bahan bakar generator listrik. Serat kelapa sawit dapat menjadi bahan selulosa yang dapat diolah menjadi kertas. Cangkang kelapa sawit dapat diolah menjadi beberapa produk yang bernilai ekonomis tinggi, yaitu karbon aktif, fenol, asap cair, tepung tempurung dan briket arang. Batang kelapa sawit dapat dimanfaatkan menjadi bahan bangunan dan furnitur,serta dapat menjadi sumber biomassa. Pelepah kelapa sawit dapat digunakan sebagai pakan ternak yang memiliki kandungan nutrisi yang baik.
5. Tabel Produk Turunan Kelapa sawit dan Mesin Pengolahnya
No.
|
Produk
|
Mesin dan alat
|
Kegunaan
|
1.
|
Biodiesel
|
Fermentor
Destilator
|
Sebagai
tempat fermentasi minyak atau limbah minyak kelapa sawit.
Untuk
menyuling atau memurnikan biodiesel dari bahan baku atau kotoran.
|
2.
|
PKO (Pump kernel oil)
|
Cake breaker
conveyor
Nut silo
Nut grading
drum
Nut craker
Dry separator
Hydro cyclon
Kernel drier
|
Mengangkut biji yag masih tercampur dengan ampas
Menampung dan menurunkan kadar air biji
Memisahkan biji berdasarkan ukuran yang sesuai fraksi
Memecah biji
Memisaahkan debu dengan cangkang halus
Memisahkan cangkang dengan inti/kernel
Mengeringkan kernel
|
3.
|
Pakan ternak
|
Crusher atau hidrolyc mills
Fermentor
|
Penyacah
pelepah kelapa sawit menjadi lebih halus
Mengaktivasi
pakan ternak dengan mikroorganisme setelah ditambah molase
|
4.
|
Buah kelapa sawit
|
Dodos / egrek
Kereta sorong
|
Memotong /memanen buah kelapa sawit dari pohon
Mengangkut buah kelapa sawit dari kebun ketempat
penimbangan
|
0 Komentar untuk "Pengolahan Kelapa Sawit"