LAPORAN KERJA PRAKTEK PENGOLAHAN MINYAK DAN INTI SAWIT PT. LANGKAT NUSANTARA KEPONG PKS PADANG BRAHRANG SUMATERA UTARA
Disusun Oleh :
Nama
: Eben Dwi Payana Tarigan
No. mahasiswa : 05.01.3560 Jurusan
: Teknik Kimia
Fakultas
: Teknologi Industri
Program studi : S-1
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2010
i
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK PABRIK KELAPA SAWIT (PKS) PTP. LANGKAT NUSANTARA KEPONG LANGKAT – SUMATERA UTARA
DISUSUN OLEH : EBEN DWI PAYANA TARIGAN 05.01.3560
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Mengetahui,
Menyetujui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Pembimbing
Ir. Murni Yuniwati, M.T.
Bambang Kusmartono, ST., M.T.
ii
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK PABRIK KELAPA SAWIT (PKS) PADANG BRAHRANG – LANGKAT PT. NUSANTARA LANGKAT KEPONG SUMATRA UTARA
DISUSUN OLEH : EBEN DWI PAYANA TARIGAN
05.01.3560
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Diperiksa
Disetujui
Pembimbing lapangan I
Ka. Dinas Teknik / Pengelohan
Edi Sutendi Daulay, ST
Ir. J. F. Purba
Assisten Maintenance
KDT / P PKS .PD. Brahrang
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan kerja praktek di PKS Padang Brahrang Sumatera utara. Laporan kerja praktek ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan jenjang strata-1 di jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Dengan kerja praktek ini penyusun diharapkan dapat melihat dan membandingkan teori kuliah dengan pratek langsung. Dengan tersusunnya laporan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Ir. Murni Yuniwati, MT selaku ketua jurusan teknik kimia, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta. 2. Bapak Bambang kusmartono, ST.,MT selaku dosen pembimbing yang banyak memberikan masukan dan bimbingan. 3. Bapak Ir J.F. Purba selaku KDT/P PKS Padang Brahrang yang memberi kesempatan untuk dapat melaksanakan kerja praktek di PKS Padang Brahrang. 4. Bapak Edi Sutendi Daulay, ST selaku pembimbing lapangan yang telah meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing selama kerja praktek. 5. Kedua orang tuaku dan saudara-saudaraku serta teman-temanku terima kasih atas doa dan dukungannya. Penyusun menyadari laporan kerja praktek ini masih jauh dari sempurna, maka penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan laporan ini, semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi semua pihak.
Yogyakarta, maret 2010
Penyusun
iv
DAFTAR ISI Halaman judul ……………………………………………………….…….….
i
Halaman pengesahan kampus ………………………………………..…....….
ii
Halaman pengesahan pabrik …………………………………………….…....
iii
Kata pengantar ……………………………………………………………..…
iv
Daftar isi ……………………………………………………………………...
v
Inti sari ………………………………………………………..………………
vii
Daftar tabel …………………………………………………………………...
viii
BAB I. Pendahuluan …………………………………………………….……
1
I.
Sejarah Singkat Perusahaan ………………………...………………...
1
II.
Tenaga kerja dan struktur organisasi …………………………..……..
2
BAB II. Tinjauan Pustaka …………………………………………………….
4
I.
Sejarah Perkembangan Kelapa Sawit di Indonesia …………………..
4
II.
Trigliserida Pada Minyak Kelapa Sawit ……………………………...
6
III.
Tandan buah sawit ……………………………………………………
7
IV.
Minyak Sawit …………………………………………………………
8
V.
Inti Sawit ( Palm Kernel ) .....................................................................
9
VI.
Warna Dalam Minyak ………………………………………………...
9
VII.
Standart Mutu Minyak Kelapa Sawit Yang Siap Dipasarkan …….…..
12
VIII.
Bleaching ( Pemucatan ) Atau Penghilangan Warna …………....……
13
BAB III. Deskripsi Proses ……………………………………...……………..
15
I.
Stasiun Penerimaan Buah ……………………………………………..
15
II.
Stasiun Rebusan (sterilizing stasion) ……………………………….…
16
III.
Stasiun Bantingan (thressing stasion) …………………………………
18
IV.
Stasiun Press (pressing stasion) ……………………………….……...
20
V.
Stasiun Pengolahan Biji (Kernel Plant) ……………………………….
22
VI.
Stasiun Pemurnian Minyak (clarification station) ………………….…
26
BAB IV. Utilitas ………………………………………………………………
30
v
I.
Unit Pengolahan Air (Water Treatment) …......….........…...….............
30
II.
Unit Pembangkit Tenaga ………………………………………......….
34
BAB V. Pengolahan Limbah ……………………………………..….……….
40
I.
Karakteristik Limbah …………………………………………………
40
II.
Proses Pengolahan / Penanganan Limbah ……………………….…...
42
BAB VI. Spesifikasi Alat …………………………………………………….
46
I.
Nama dan Spesifikasi Alat ……………………………………………
46
BAB VII. Laboratorium ……………………………………………….……...
66
I.
Nama Alat dan Analisa yang Digunakan ……………………………..
66
II.
Analisa mutu dan kehilangan produksi ……………………………….
68
III.
Analisa Mutu Minyak Produksi ………………………………………
68
IV.
Analisa Mutu Inti Produksi …………………………...………….......
72
V.
Rendement …………………………………………………………...
74
VI.
Efisiensi ………………………………………………………………
75
BAB VIII. Tugas Khusus …………………………………………………….
76
BAB IX. Kesimpulan dan Saran ……………………………………………..
87
I.
Kesimpulan …………………………………………………………...
87
II.
Saran ………………………………………………………………….
87
BAB X. Daftar Pustaka……………………………………………………… Lampiran
vi
88
INTI SARI Pabrik kelapa sawit (PKS) Padang Brahrang merupakan salah satu pabrik milik PT. langkat nusantara Kepong yang berdiri sejak 1980 dan mulai beroperasi pada tanggal 8 maret 1984. PKS Padang Brahrang berlokasi di Kecamatan Selesai Kabupaten Langkat, yang terletak 10 Km dari Kotamadya Binjai dan 40 Km dari Kotamadya Medan. PKS Padang Brahrang berkapasitas olah 30 ton tandan buah segar (TBS) / jam. Hasil akhir produksi adalah 22% minyak sawit (CPO) dan 4,5% inti sawit dari TBS. Pada tahap awal ini, TBS yang berasal dari perkebunan ditimbang terlebih dahulu diatas jembatan timbang dan penimbunan TBS ditempat penimbunan sementara (loading ramp) sebelum dipindahkan kedalam lori. Kemudian tahapan selanjutnya adalah tahap pengolahan minyak sawit, terdiri atas : Stasiun rebusan ( sterilisasi station ), Stasiun penebahan ( threshing station ), dan Stasiun pemurnian minyak ( klarifikasi station ). Selanjutnya adalah tahap pengolahan inti sawit. Pada stasiun biji dan inti sawit terjadi pemisahan antara biji dan inti melalui tahapan-tahapan yaitu : pemanasan dan pencacahan material padat ( ampas dan biji ) menggunakan cake breaker conveyor ( CBC ), pemisahan biji dan fibre menggunakan depericarper, pembersihan serat yang masih terikat pada biji menggunakan polishing drum, pemecahan biji dengan sistem lemparan kedinding menggunakan nut cracker, dan pengeringan inti menggunakan kernel dryer. Kata kunci : fibre, lori, depericarper
vii
DAFTAR TABEL
Tabel I : Jumlah pekerja PKS Padang Brahrang ……………………………..
2
Tabel II : Komposisi Trigliserida Dalam Minyak Kelapa Sawit ……………..
8
Tabel III : Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ..........................................
9
Tabel IV : Standart Mutu SPB dan Ordinary ………………………………....
13
Tabel V : Kebutuhan air umpan ketel dan air ketel boiler ……………………
35
Tabel VI : Data – data kolam air limbah PKS Padang Brahrang …………….
45
Tabel VII : Data data mutu produksi pabrik …………………………………
69
Tabel VIII : Neraca Massa ……………………………………………………
84
Tabel IX : Neraca Panas ……………………………………………….……..
86
viii
BAB I PENDAHULUAN I.1. Sejarah Singkat Perusahaan
A. Identitas Perusahaan Pabrik kelapa sawit (PKS) Padang Brahrang dibangun pada tahun 1983 diatas tanah seluas 13 Ha dan ditambah juga pembangunan rumah karyawan dan staf. PKS Padang Brahrang adalah salah satu pabrik dibawah pimpinan PT. langkat Nusantara Kepong. PKS Padang Brahrang terletak di desa Padang Cermin Kecamatan Selesai Kabupaten Langkat. PKS Padang Brahrang mengolah tandan buah segar (TBS) menjadi minyak mentah (CPO) dan inti sawit yang kemudian dijual untuk diolah menjadi minyak jadi dan siap untuk digunakan.
B. Lokasi Pabrik Pabrik kelapa sawit (PKS) Padang Brahrang adalah salah satu pabrik yang dimiliki oleh PT. Langkat Nusantara Kepong yang terletak di Kecamatan Selesai Kabupaten Langkat, yang terletak 10 Km dari Kotamadya Binjai dan 40 Km dari Kotamadya Medan.
C. Deskripsi Kegiatan Pabrik kelapa sawit (PKS) ini beroperasi pada tanggal 8 maret 1984 dengan kapasitas 30 ton/jam yang berfungsi untuk mengolah kelapa sawit dari Kebun Padang Brahrang, Kebun Seinduk (Kebun Bekiun, Kebun Tanjung Keliling, Kebun Bukit Lawang dan Kebun Sei Semayang) dan perkebunan inti rakyat ( PIR ) Pada tahun 2004 dilakukan penambahan kapasitas pabrik 30 Ton / jam menjadi kapasitas 37,5 Ton / jam.
1
2
Produk utama yang dihasilkan PKS Padang Brahrang adalah : 1. crude palm oil (CPO) 2. Inti (kernel) Produk Sampingnya adalah : 1. Ampas (Fibre) dan Cangkang (shell) yang digunakan untuk bahan bakar boiler. 2. Tandan kosong digunakan untuk pupuk di afdeling. 3. Sludge dan limbah cair diolah pada unit pengolahan limbah (UPL) agar dihasilkan buangan akhir yang tidak berbahaya bagi lingkungan.
I.2. Tenaga kerja dan struktur organisasi Dalam menjalankan perusahaan untuk mendapatkan hasil yang optimal dan efisien diperlukan mekanisme kegiatan yang baik. Untuk itu diperlukan struktur organisasi yang ditetapkan oleh PTP. Nusantara Langkat Kepong PKS Padang Brahrang yang dipimpin oleh seorang KDT/P dan dibantu oleh beberapa staff dalam pelaksanaan tugasnya. Segenap karyawan mempunyai komitmen memberikan produktivitas, efisiensi, laba dan pertumbuhan yang tinggi untuk PTP. Nusantara Langkat Kepong.
Tabel I. Jumlah pekerja PKS Padang Brahrang : No
Keterangan
Total (orang)
1
KDT / P
1
2
KTU
1
3
Asisten laboratorium
1
4
Asisten pengolahan
2
5
Asisten maintenance
1
6
Asisten transport
1
7
BAPAM
1
8
Mandor bengkel umum
1
9
Mandor bengkel listrik
1
3
No
Keterangan
Total (orang)
10
Mandor laboratorium
1
11
Mandor pengolahan
2
12
Krani I
1
13
DANTON
1
14
Tukang bengkel umum
18
15
Tukang bengkel listrik
7
16
Karyawan laboratorium
35
17
Karyawan pengolahan
80
18
Karyawan administrasi
30
19
SATPAM
13 Jumlah
198
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Sejarah Perkembangan Kelapa Sawit di Indonesia Tanaman kelapa sawit di masukkan pertama kali di Afrika sebagai sentra plasma naftah pada tahun 1848, di tanam di kebun raya Bogor. Banyak dilakukan percobaan di berbagai tempat di Jawa dan Sumatera, misalnya di Muara Enim (1869), Musi Ulu (1878), Belitung (1890) dan lain-lain. Semuanya dilaporkan tambah baik namun belum ada yang mulai membuka pelabuhan secara komersial. Kebun pertama dibuka pada tahun 1911 di tanah Itam Ulu (Sumatera Utara) oleh maskapai Olie Palm Cultur dan di pulau Raja oleh maskapai Huilleries de SumateraRCMA kemudian oleh Seumadam Cultur Mij, Sunday Liput Cultur Mij, Mapoli, Tanjung Genteng, oleh palmbumen Cultur Mij, Medang Ara Cultur Mij, Deli Muda oleh Huilleries de Deli dan lain-lain. Sampai tahun 1915 baru mencakup areal seluas 2715 ha, ditanam dengan kultur lain seperti kopi, kelapa, karet, dan tembakau. Pada tahun 1916 terdapat 16 perusahaan di Sumatera Utara dan 3 di pulau Jawa. Pada tahun 1920 sudah ada sebanyak 25 perusahaan yang menanam kelapa sawit di Sumatera Timur, 8 di Aceh dan kurang lebih di sumatera selatan yaitu Toba Pingin dekat Lubuk Linggau. sampai tahun 1939 sudah tercatat ada 66 perkebunan dengan luas areal sekitar 100.000 ha. maskapai uatma yang tercatat adalah : HVA, RCMA, Sochfin, Asahn Cultur Mij, LCM Mayang, Deli Mij Sunday Liput Cultur Mij. Selanjutnya dibentuk organisasi baru berdasarkan komoditi seperti karet, aneka tanaman tembakau, tembakau, gula dan serat. Hal ini berjalan sejak 1963-1968. PNP dibentuk kemudian disusul dengan pembentukan PTP. Peran PTP sampai tahun 1990 cukup menonjol sebagai pendobrak / pelopor pengembangan komoditi ini sesuai dengan tugasnya yang dibebankan pemerintah sebagai “ Agent of development”. PTP memiliki berbagai kelebihan antara lain sebagai pusat sumber benih yang baik, sebagai tempat mencari pangalaman dan lain-lain. Tanggung Jawab PTP bukan hanya mengurus karyawannya tetapi juga rakyat sekitarnya. PTP telah menjadi pionir di
4
5
daerah pengembangan baru sehingga banyak mendorong dan menggugat pengusaha swasta untuk berbuat sama. Peningkatan produksi bahan mentah berupa minyak mentah kelapa sawit telah membuka peluangnya untuk pengembangan industri hilir. Dengan demikian, nilai tambah akan diperoleh sekaligus akan menambah lapangan kerja baru. Keperluan industri ini baik untuk minyak goreng, minyak olahan dan barang jadi lain akan terus meningkat sesuai dengan pertambahan produk dan meningkatnya pendapatan. Sebagaian produksi minyak sawit diekspor untuk mengisi pasar sekaligus untuk mempertahankan pasar internasional dimana saham yang dimiliki Indonesia berkisar 20-25%. Komoditi ini juga merupakan komoditi yang diperhitungkan dalam 10 bahan pokok yang dikelola oleh Bulog. Tingginya harga minyak goreng dapat mempengaruhi tingkat inflasi. Keadaan tanah dan iklim yang sangat memungkinkan tenaga kerja yang tersedia serta teknologi yang memungkinkan sangat mempercepat perkembangannya. Masih terdapat jutaan hektar lahan yang sesuai untuk dikembangkan di Sumatera, Kalimantan, dan Irian Jaya. Produksi per hektar cukup tinggi dan masih berpeluang untuk dinaikkan. Dengan makin berkurang minyak bumi sebagai sumber energi serta kepekaan masyarakat internasional tentang polusi dan lingkungan maka prospeknya sebagai penggganti bahan bakar, pelumas, deterjen yang selama ini berasal dari minyak bumi akan sangat baik. Serabut buah kelapa sawit terdiri dari tiga lapis yaitu lapisan luar atau kulit buah yang disebut pericarp, lapisan sebelah dalam disebut mesocarp atau pulp dan lapisan paling dalam disebut endocarp. Inti kelapa sawit terdiri dari lapisan kulit biji (testa), endosperm dan embrio. Mesocarp mengandung kadar minyak rata-rata sebanyak 56%, inti (kernel) mengandung minyak sebesar 44%, dan endocarp tidak mengandung minyak. Minyak kelapa sawit seperti umumnya minyak nabati lainnya adalah merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, sedangkan komponen penyusunnya yang utama adalah trigliserida dan nontrigliserida.
6
I1.2. Trigliserida Pada Minyak Kelapa Sawit. Seperti halnya lemak dan minyak lainnya, minyak kelapa sawit terdiri atas trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dengan tiga molekul asam lemak menurut reaksi sebagai berikut : Bila R, = RZ = R3 atau ketiga asam lemak penyusunnya sama maka trigliserida ini disebut trigliserida sederhana, dan apabila salah satu atau lebih asam lemak penyusunnya tidak sama maka disebut trigliserida campuran. Asam lemak merupakan rantai hidrokarbon; yang setiap atom karbonnya mengikat satu atau dua atom hidrogen; kecuali atom karbon terminal mengikat tiga atom hidrogen, sedangkan atom karbon terminal lainnya mengikat gugus karboksil. Asam lemak yang pada rantai hidrokarbonnya terdapat ikatan rangkap disebut asam lemak tidak jenuh, dan apabila tidak terdapat ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya karbonnya disebut dengan asam lemak jenuh. Secara umum struktur asam lemak dapat digambarkan sebagai berikut :
H
H
H
H
H
O
HC
C
C
C …… C
C
H
H
H
H
O
Asam lemak jenuh
H
H
H
H
H
H
HC …… C
C
C
C
H
H
H OH
asam lemak tidak jenuh
7
Makin jenuh molekul asam lemak dalam molekul tri - gliserida, makin tinggi titik beku atau titik cair minyak tersebut .Sehingga pada suhu kamar biasanya berada pada fase padat. Sebaliknya semakin tidak jenuh asam lemak dalam molekul trigliserida maka makin rendah titik helm atau titik cair minyak tersebut sehingga pada suhu kamar berada pada fase cair. Minyak kelapa Sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetap.
II.3. Tandan buah sawit Tanaman buah sawit (Elaeisquinensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis golongan plasma yang termasuk tanaman tahunan. kelapa sawit yang dikenal adalah jenis Dura, Psifera, dan Tenera. Ketiga jenis ini dapat dibedakan berdasarkan penampang irisan buahnya, yaitu jenis Dura memiliki tempurung yang tebal, Psifera memiliki biji yang kecil dengan tempurung yang tipis, sedangkan Terena yang merupakan hasil persilangan antara Dura dengan Psifera menghasilkan buah dengan tempurung tipis dan inti besar (Naibaho, 1998). Buah sawit berukuran kecil yaitu antara 12 – 18 g/butir yang duduk pada bulir.setiap bulir terdiri dari 10 – 18 butir tergantung pada kesempurnaan penyerbukan. beberapa bulir bersatu membentuk tandan. Buah sawit yang dipanen dalam bentuk tandan disebut dengan tandan buah sawit (TBS). Tanaman buah sawit mulai menghasilkan pada umur 24 – 34 bulan. Bulan yang pertama keluar masih dinyatakan dengan buah pasir, artinya : belum dapat diolah dalam pabrik karena masih mengandung minyak yang rendah. dalam satu pohon dijumpai bunga jantan dan bunga betina yang berbeda, sehingga penyerbukannya disebut penyerbukan silang. jumlah bunga jantan dan bunga betina yang terbentuk dipengaruhi oleh sifat tanaman dan pengaruh lingkungan seperti penyinaran, pemupukan dan perlakuan lainnya. Umur buah tergantung pada jenis tanaman, umur tanaman dan iklim, umumnya buah telah dapat dipanen setelah berumur 6 bulan terhitung sejak penyerbukan.
8
II.4. Minyak Sawit Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida yaitu: senyawa gliserol dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena kandungan karolenoida ( terutama β - karotin ), berkonsistensi setelah padat pada suhu kamar ( konsistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB nya ), dan dalam keadaan segar dan kadar ALB rendah, bau dan rasanya cukup enak. Tabel II. Komposisi Trigliserida Dalam Minyak Kelapa Sawit : Trigliserida Tripalmitin Dipalmito – Stearine Oleo – Miristopalmitin Oleo – Dipalmitin Oleo- Palmitostearine Palmito – Diolein Stearo – Diolein Linoleo - Diolein
Jumlah (%) 3 –5 1–3 0–5 21 – 43 10 – 11 32 – 48 0–6 3 – 12
Sumber : Ketaren , S . 1986.
Minyak sawit terdiri dari berbagai trigliserida dengan rantai asam yang berbedabeda. panjang rantai adalah 14 – 20 atom karbon. Maka sifat minyak sawit akan ditentukan oleh perbandingan dan komposisi trigliserida tersebut. Karena kandungan asam lemak yang terbanyak adalah asam lemak tak jenuh oleat-linoleat. jumlah asam jenuh dan asam tak jenuh dalam minyak sawit hampir sama. Komponen utama adalah asam palmiat dan oleat. Selain mengandung karotinoida 500-1000 ppm ( Siregar, 1991 ). Seluruh zat tak tersabunkan tersebut diatas hanya 0,3% dari minyak sawit. Kadar tokopherol tersebut tergantung pada kehati-hatian perlakuan dalam pengolahan minyak sawit yang berkadar ALB tinggi biasanya kadar tokophenolnya lebih rendah.
9
Tabel III : Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Asam Lemak Asam Kaprilat Asam kaproat Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Oleat Asam Laurat Asam Linoleat
Jumlah (%) 1,1 – 2,5 40 – 46 3,6 – 4,7 30 – 45 7 – 11
Sumber : Ketaren , S . 1986.
II.5. Inti Sawit ( Palm Kernel ) Bentuk inti sawit adalah bulat padat atau agak gepeng berwarna coklat hitam. Inti sawit mengandung lemak, protein, serat dan air, pada pemakaiannya, lemak yang terkandung didalamnya, (disebut minyak inti sawit) diekstraksi dan sisanya atau bangkilnya yang kaya protein dipakai sebagai bahan makanan ternak. Kadar minyak dalam inti kering adalah 44 - 53%. Dari bilangan iodiumnya diketahui bahwa inti sawit lebih jenuh dari pada minyak sawit, tetapi titik leburnya lebih rendah. Komposisinya mirip dengan minyak kelapa nyiur, demikian juga sifat dan kelakuannya sehingga pada pemakaiannya dapat saling dipergantikan. Fraksi stearinnya (padat) sesuai dengan cocoa buttersubstitute (siregar, 1991).
I1.6. Warna Dalam Minyak Warna pada minyak kelapa sawit merupakan salah satu faktor yang mendapat perhatian khusus, karena minyak kelapa sawit mengandung warna-warna yang tidak disukai oleh konsumen. Menurut Ketaren. S, zat warna dalam minyak kelapa sawit terdiri dari dua golongan yaitu : 1. Zat warna alamiah. 2. Zat warna dari hasil degradasi zat warna almiah.
10
a. Zat Warna Alamiah. Yang termasuk golongan zat warna alamiah, ini adalah zat warna yang terdapat secara alamiah didalam kelapa Sawit, dan ikut terekstraksi bersama minyak pada proses ekstraksi. Zat warna tersebut antara lain terdiri dari α-karoten, β-karoten, xanthopil, kloropil dan antosianin. Zat- zat warna tersebut menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning kecoklatan, kehijau-hijauan dan kemerah - merahan. Pigmen berwarna kuning disebabkan oleh karoten yang larut didalam minyak. Karoten merupakan persenyawaan hidrokarbon tidak jenuh, dan jika minyak dihidrogenasi, maka karoten tersebut juga berikut terhidrogenasi sehingga intensitas warna kuning berkurang. Karetonoid bersifat tidak stabil pada asam, dan suhu tinggi dan jika minyak dialiri uap panas, maka warna kuning akan hilang, dan karetonoid juga bersifat asseptor proton.
II.6.1. Warna Akibat Oksidasi Dan Degradasi Komponen Kimia Yang Terdapat Pada Minyak.
A. Warna Gelap. Warna gelap ini disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E). Jika minyak bersumber dari tanaman hijau, maka zat kloroifil yang berwarna hijau turut terekstraksi bersama minyak, dan klorofil tersebut sulit dipisahkan dari minyak. Warna gelap ini dapat terjadi selama proses pengolahan dan penyimpanan, yang disebabkan beberapa faktor yaitu : 1. Suhu pemanasan yang terlalu tinggi pada waktu pengepresan dengan cara hidrolik atau ekspeller, sehingga sebahagian minyak teroksidasi. Disamping itu minyak yang terdapat dalam suatu bahan dalam keadaan panas akan mengekstraksi zat warna yang terdapat dalam bahan tersebut.. 2. Pengepresan bahan yang mengandung minyak dengan benar dan suhu yang tinggi akan menghasilkan minyak dengan warna yang lebih gelap.
11
3. Ekstraksi minyak dengan menggunakan pelarut organik tertentu, misalnya campuran pelarut petroleum - benzen akan menghasilkan minyak dengan warna lebih merah dibandingkan dengan minyak yang diekstraksi dengan pelarut trikloroetilen, benzol dan heksan. 4. Logam seperti Fe, Cu dan Mn akan menimbulkan warna yang tidak diingini dalam minyak. 5. Oksidasi terhadap fraksi tidak tersabunkan dalam minyak, terutama oksidasi tokoperol dan chroman 5,6 quinon menghasilkan warna kecoklat - coklatan.
B. Warna Coklat Pigmen coklat biasanya hanya terdapat pada minyak yang berasal dari bahan yang telah busuk atau memar. Hal ini dapat terjadi karena reaksi molekul karbohidrat dengan gugus pereduksi seperti aldehid serta gugus amin dari molekul protein dan yang disebabkan oleh karena aktivitas enzim-enzim seperti phenol oxidase, poliphenol oxidase dan sebagainya.
C. Warna Kuning Warna kuning selain disebabkan oleh adanya karoten yaitu zat warna alamiah juga dapat terjadi akibat proses absorbsi dalam minyak tidak jenuh. Warna ini timbul selama penyimpanan dan intensitas warna bervariasi dari kuning sampai ungu kemerah merahan. Umumnya warna yang timbul akibat degradasi zat warna alamiah amat sulit dihilangkan, timbulnya warna ini dapat diindentifikasikan bahwa telah terjadi kerusakan pada minyak. Maka untuk mencegah hal ini, pada proses umumnya ditambahkan zat anti oksidan sedangkan minyak kelapa sawit itu sendiri telah mengandung zat anti oksidan walaupun dalam jumlah sedikit .
12
II.6.2. Pengukuran Warna. Untuk keperluan industri dan pemakaian secara umum, pengukuran warna dilakukan dengan alat Lovibond – Tinto meter. Warna merah dan kuning dari minyak kelapa sawit disesuaikan dengan gelas-gelas berwarna merah dan kuning dari alat Lovibond, dengan sel 5,25 inchi. Gelas-gelas berwarna merah dan kuning distandarisasi dengan “The National Bureau of Standards dalam istilah skala warna Priest Gibson "N”. Kemajuan dalam industri minyak kelapa sawit mendorong industri pembuatan alat Lovibond-Tintometer, sehingga lama-kelamaan timbul pembuatan gelas-galas merah dan kuning dari alat Lovibond yang menyimpang sedikit demi sedikit dari warna semula.Untuk menertibkan hal ini maka The Americans Oil Chemist's Society (A.O.C.S), menyesuaikan warna gelas dari Lovibond-Tintorneter dengan warna yang di ukur oleh alat spektrofotometer.
II.7. Standart Mutu Minyak Kelapa Sawit Yang Siap Dipasarkan Untuk menentukan apakah mutu minyak itu termasuk baik atau tidak diperlukan standard mutu. Ada beberapa faktor yang menentukan standard mutu yaitu: kandungan air dan kotoran dalam minyak kandungan asam lemak bebas (ALB), warna dan bilangan peroksida. Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair kandungan gliserida, refining loss, plastisitas dan supreadability, kejernihan kandungan logam berat dan bilangan penyabunan. Standar mutu Special Prime Bleach (SPB ) dibandingkan dengan mutu ordinary dapat dilihat dalam tabel 4.
13
Tabel IV : Standart Mutu SPB Dan Ordinary. Kandungan Asam lemak bebas (%) Kadar air (5) Pengotoran (%) Besi (ppm) Tembaga (ppm) Bilangan iodium Karotena (ppm) Tokoperol (ppm) Pemucatan : merah (R) Kuning (y)
SPB 1 –2 < 0,1 < 0,02 < 10 0,5 53 + 1,5 + 500 + 800 < 2,0 20
Ordinary 3–5 < 0,1 < 0,01 < 10 0,2 45 - 56 500 - 700 400 - 600 < 3,5 35
Sumber : Ketaren , S . 1986.
II.8. Bleaching ( Pemucatan ) Atau Penghilangan Warna. Tahap yang terpenting dalam pemurnian minyak nabati adalah penghilangan bahan-bahan berwarna yang tidak diingini, dan proses ini umumnya disebut dengan bleaching (pemucatan) atau penghilangan warna (decolorition). Pada proses netralisasi, beberapa bahan berwarna biasanya dapat dihilangkan, khususnya bila larutan alkali kuat digunakan, tetapi beberapa bahan alami yang terlarut dalam minyak (dimana sifatnya sangat karakteristik), biasanya tidak dapat terlihat sebagai bahan pengotor minyak, ini hanya dapat dihilangkan dengan perlakuan khusus. Menurut Andersen pemucatan minyak sawit dan lemak lainnya yang telah dikenal antara lain: 1. Pemucatan dengan adsorbsi; cara ini dilakukan dengan menggunakan bahan pemucat seperti tanah liat (clay) dan karbon aktif. 2. Pemucatan dengan oksidasi; oksidasi ini bertujuan untuk merombak zat warna yang ada pada minyak tanpa menghiraukan kualitas minyak yang dihasilkan, proses pemucatan ini banyak dikembangkan pada industri sabun. 3. Pemucatan dengan panas; pada suhu yang tinggi zat warna akan mengalami kerusakan, sehingga warna yang dihasilkan akan lebih pucat. Proses ini selalu disertai dengan kondisi hampa udara.
14
4. Pemucatan dengan hidrogenasi. Hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap yang ada pada minyak tetapi ikatan rangkap yang ada pada rantai karbon kerotena akan terisi atom H. Karotena yang terhidrogenasi warnanya akan bertambah pucat. Minyak sawit merupakan salah satu minyak yang sulit dipucatkan karena mengandung pigmen karotena yang tinggi sedangkan minyak biji-bijian lainnya agak mudah karena zat warna yang dikandungnya sedikit. Oleh sebab itu, minyak sawit dipucatkan dengan kombinasi antara adsorben dengan pemanasan, minyak yang dihasilkan dengan cara ini memenuhi sebagai lemak pangan. Cara pemucatan minyak kelapa sawit yang umum dikembangkan ialah kombinasi pemucatan adsorben dengan pemucatan panas. Dasar pemilihan tentang cara pemucatan tergantung pada faktor warna, kehilangan minyak, kualitas minyak dan biaya pengolahan. Penggunaan adsorben serta panas yang digunakan dalam proses pemucatan ini tidaklah selalu sama untuk semua pabrik pengolahan minyak kelapa sawit, tetapi tergantung pada kondisi minyak kelapa sawit, proses pabrik tertentu serta sifat adsorben yang digunakan, umumnya & penggunaan adsorben adalah ( 1-5 )% dari berat minyak dengan pemanasan 120 °C selama 1 jam. Adsorben yang sering digunakan adalah tanah pemucat dan karbon aktif. Karbon aktif sangat baik digunakan sebagai adsorben pada larutan yang mengandung gugus karboksil, phenol, karbonil, normal lakton dan Asam karboksilat anhidrida, sehingga sesuai digunakan pada minyak yang banyak mengandung klorofil dan tokoferol. Percampuran tanah pemucat dan karbon aktif dengan perbandingan 1: 25 ternyata menaikkan kemampuan daya pemucatan dibandingkan bila tanah pemucat dan karbon aktif digunakan secara sendiri-sendiri.
BAB III DESKRIPSI PROSES Tujuan utama proses pengolahan kelapa sawit di pabrik PTP Langkat Nusantara Kepong adalah untuk memperoleh Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit (kernel) dari bahan baku TBS (tandan buah segar). Adapun tahapan proses yang dilakukan untuk mengolah TBS di pabrik terdiri dari 6 stasiun, yaitu: 1) Stasiun penerimaan buah (fruit stasion) 2) Stasiun rebusan (sterilizing station) 3) Stasiun bantingan (threshing stasion) 4) Stasiun press (pressing stasion) 5) Stasiun pengolahan biji (nut cracking stasion) 6) Stasiun pemurnian minyak (clarification stasion)
III.1. Stasiun Penerimaan Buah
III.1.1. Timbangan Bahan aku dari pabrik pengolahan kelapa sawit berasal dari tanaman kelapa sawit yang disebut Fress Fruit Bunches atau tandan buah segar (TBS). Tandan buah segar berasal dari kebun-kebun yang diangkut dengan menggunakan truk ke pabrik. Buah yang baik berasal dari buah yang telah matang sempurna. Proses pengolahan dimulai dari penimbangan buah untuk mengetahui jumlah TBS yang masuk dengan menggunakan jembatan timbang. Berat bersih (netto) TBS yang masuk dihitung dari selisih dari berat truk dan isinya (brutto) dengan berat truk kosong (tarra).
III.1.2. Penimbunan Buah (fruit loading) Setelah itu TBS dipindahkan ke loading ramp. Di PKS padang brahrang ini memiliki loading ramp sebanyak 22 pintu yang pengaturannya dengan hydraulic dengan 15
16
kapasitas tiap pintu 8-10 ton TBS. TBS dimasukkan kedalam keranjang buah atau basket. Isi lori rata-rata 2,2 sampai dengan 2,5 ton TBS. TBS didalam basket dari loading ramp diangkut dengan transfer carry dan selanjutnya dimasukkan kedalam sterilizer untuk direbus. Pengolahan mutu TBS kelapa sawit didasarkan pada jumlah buah yang membrondol sampai di loading ramp yang dinyatakan sebagai fraksi. Fraksi buah adalah derajat kematangan TBS yang diterima di pabrik dan diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Frasi 00 (sangat mentah) ialah TBS normal (bukan buah yang diinginkan dan buah sakit) yang belum mempunyai buah lepas/membrondol 0%. 2. Fraksi 0 (mentah) ialah TBS yang memiliki buah lepas/membrondol 12,5% dari permukaaan luar. 3. Fraksi I (kurang matang) ialah TBS yang memiliki buah lepas/membrondol 12,5% - 25% dari permukaan luar. 4. Fraksi II (matang I) ialah TBS yang memiliki buah lepas/membrondol 25% 50% dari permukaan luar 5. Fraksi III (matang II) ialah TBS yang memiliki buah lepas/membrondol 50% 75% dari permukaan luar. 6. Fraksi IV (lewat matang) ialah TBS yang memiliki buah lepas/membrondolan 75% - 100% dari permukaan luar. 7. Fraksi V (sangat matang) ialah TBS yang buahnya ikut lepas/membrondol. 8. Buah busuk ialah buah yang telah membusuk akibat terlalu lama dibiarkan dipohon, dikenal dengan bentuk fisik yang berair dan warna hitam.
III.2 Stasiun Rebusan (sterilizing stasion) Sterilizer adalah bejana uap tekan yang digunakan untuk merebus buah. Proses perebuasan ini sangat penting karena akan mempengaruhi mutu minyak nantinya. Dalam proses ini buah kelapa sawit dibiarkan dengan waktu tertentu didalam sterilizer. Di PKS padang brahrang terdapat 3 buah ketel rebusan dengan ukuran sebagai berikut :
17
1. Diameter luar
: 2,1 m
2. Panjang
: 30,75 m
3. Panjang total
: 31,674 m
4. Tekanan standar
: 2,8 – 3 kg/cm2
5. Tekanan maksium
: 3,5 kg/cm2
6. Jumlah isian max
: 10 lorry
7. Kapasitas
: 23 – 25 ton TBS
Sistem perebusan yang umum digunakan ada dua yaitu : Double peak (dua puncak) atau triple peak (tiga puncak) dengan waktu berkisar antara 90 – 100 menit tiap merebus dengan suhu ± 1300C. jumlah puncak dalam proses perebusan ditunjukkan dari jumlah pembukaan atau penutupan dari steam inlet atau exhause valve secara otomatik. Sistem perebusan yang dilakuakan oleh PKS Padang Brahrang adalah perebusan dengan sistem 3 puncak (triple peak Sterilization). Tujuan perebusan atau sterisasi dari buah segar adalah: 1. Menghentikan aktivitas enzyme lipase yang menguraikan minyak menjadi asam lemak bebas (Free Fatty Acid / FFA), dan menghentikan kegiatan hidrolisa yang sudah terjadi. 2. Memudahkan pelepasan
buah dari tandan pada waktu penebahan zat-zat
polysacharida yang bersifat perekat akan terhidrolisa dan pecah menjadi monosakarida yang melarut. 3. Melunakkan buah agar daging buah mudah melepas dari biji serta untuk memudahkan pelepasan minyak dari sel-selnya pada waktu pemerasan didalam digester. 4. Mengurangi kadar air dalam buah. 5. Menghidrolisa zat-zat karbohidrat yang berada sebagai koloid didalam protoplasma menjadi glukosa yang dapat larut dan menghasilkan tekanan osmotis yang membantu memecahkan dinding sel sehingga minyaknya dapat keluar.
18
6. Mengkoagulasi zat-zat albumin agar tidak terikut, karena albumin dapat membuat campuran minyak dan air menjadi emulsi yang menyulitkan pemisahan minyak pada stasiun klarifikasi. Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam perebusan adalah: a. Tekanan uap dan lamanya perebusan. b. Standard lossis minyak. i. Air rebusan
: 0,3 – 0,6 % / contoh
ii. Tankos
: 1,5 – 2,1 % /contoh
c. Pembuangan uadara dan air kondesat, udara yang ada dalam rebusan harus dikeluarkan karena menurunkan tekanan (panas tidak sempurna). Cara pengeluaran ini disebut dearasi dengan cara membuka penuh kran kondesat 5-10 menit. d. Pembersikan seluruh brondolan dan sampah-sampah yang jatuh dalam rebusan sehingga dapat menyumbat aliran air pada pipa-pipa kondesat atau pipa-pipa udara.
III.3 Stasiun Bantingan (thressing stasion) Yaitu stasiun pemisahan brondolan dari tandannya sehabis mengalami perebusan. Di PKS padang brahrang terdapat 2 line stasiun bantingan. Dalam stasiun bantingan terdiri dari :
III.3.1. Hoisting Crane Alat untuk mengangkut lorry yang berisi buah masak dan dituangkan kedalam hopper dan menurunkan lorry kosong ke nail track. Kapasitas angkut housting crane : 5 ton.
19
III.3.2. Hopper Tempat untuk menampung buah masak sebelum di jalankan dengan Automatic Feeder. Kapasitas hopper ± 4 – 5 lorry buah masak. Pengisian hopper jangan terlampau penuh agar buah tidak terlalu padat dan penurunan ke Automatic Feeder tidak tersendat.
III 3.3. Pengisian Otomatis (automayic feeder) Setelah di hooper buah akan dijalankan ke alat automatic feeder menuju ke bantingan (thresser). Kecepatan penuangan dapat diatur dengan menyetel ratio gear box.
III.3.4. Bantingan (Stripper) Alat untuk melepaskan dan memisahkan buah dari tandannya, umumnya digunakan berbentuk drum dengan car memutar drum dengan kecepatan ± 23-25 rpm. Sehingga tandan terbanting dan buah lepas dari tandan. Ukuran stripper adalah sebagai berikut : Diameter
:2m
Panjang
:4m
Melalui kisi – kisi drum buah brondolan jatuh dan masuk ke dalam conveyor under thresser sedangkan tandan kosong terdorong keluar dibawa empty bunch conveyor. Pengisian yang teratur, merata dan jangan terlampau penuh agar brondolan terlepas sempurna dari tandannya. Pengisian yang terlampau penuh mengakibatkan brondolan tidak terlepas sempurna dan lossis minyak pada tandan kosong meningkat.
III.3.5. Fruit Conveyor Under Thresser Alat untuk mengangkut brondolan-brondolan ke fruit elevator. Terletak di bawah thresser yang menampung brondolan-brondolan.
20
III.3.6. Fruit Elevator Alat yang mengangkut brondolan-brondolan masuk kedalam distributing conveyer pada stasiun ekstraksi. Alat ini menggunakan timba-timba yang terikat pada rantai dan digunakan untuk mengangkut buah masak atau brondolan masak.
III.3.7. Empty Bunch Conveyer Alat untuk mengangkut tandan kosong dari hasil bantingan berupa rantai yang ditambahkan Screpper untuk membawa tangkos.
III.4. Stasiun Press (pressing stasion) Stasiun press ini adalah stasiun dimulainya pengambilan minyak dari buah dengan melumat dan mengepress buah. Di PKS Padang Brahrang ini stasiun press ada 2 line masing-masing line terdiri dari 4 alat yaitu :
III.4.1. Distributing Conveyer Alat ini untuk mendistribusikan buah / brondolan yang diterima dari timba-timba buah fruit elevator ke masing-masing digester.
III.4.2. Cross Conveyor Alat untuk membawa buah ke distributing conveyer secara silang digunakan apabila salah satu line fruit elevator tidak berfungsi.
III.4.3. Ketel Adukan (digester) Alat ini digunakan untuk melumatkan brondolan sehingga daging buah terpisah dari biji. Digester merupakan bejana silinder berdiri vertical yang didalamnya terpasang 5 pasang pisau-pisau (steering arms) yang terikat pada poros yang berputar. Pisau bagian bawah (bottom streering arm) dipasang sebagai pengaduk juga dapat berfungsi sebagai pendorong cake keluar menuju talang dan press cake. Ukuran digester yaitu :
21
Diameter dalam : 1,2 m Tinggi digester : 2,9 m Kapasitas : 15 ton brondolan / jam Dalam digester diperlukan suhu panas 90 – 1000C untuk mempermudah proses pelumatan. Panas yang didapat dari uap sistem injection dan pemanasan sistem mantel. Hal – hal yang perlu diperhatikan yaitu : 1. Pada saat beroperasi pengisian digester harus penuh atau 3/4 2. Frekuensi pengadukan yang tidak terlalu tinggi sehingga minyak tidak terlalu tergenang 3. Pipa minyak keluar dari bottom bearing harus tetap bersih agar minyak dapat lancar mengalir ke oil gutter 4. Kebocoran minyak dihindari 5. Perawatn terhadap kran – kran dan pisau – pisau digester
III.4.4. pengempa atau press Alat untuk memisahkan minyak dari daging buah yang berasal dari digester. Alat ini terdiri dari sebuah silinder (Press Cylinder) yang berlubang dan didalamnya dipasang 2 buah ulir (screw) yang berputar berlawanan arah. Tekanan pengepressan diatur oleh 2 buah konus yang berada pada bagian unjung press yang dapat bergerak maju mundur secara hidrolik. Adanya massa yang keluar dari digester melalui talang masuk kedalam press silinder dan mengisi Worm. Volume setiap space worm berbeda semakin mengarah keujung as screw dengan volume semakin kecil sehingga cake tertekan dan minyak terperas. Minyak kasar akan terpisah dan keluar dari lubang – lubang press cylinder dan tertampung pada talang minyak (oil gutter) yang diteruskan ke vibro separator masuk ke crude oil tank sedangkan dari bagian muka atau sela – sela cone akan keluar cake dan jatuh lalu ditampung di cake breaker conveyor. Hal-hal yang harus diperhatikan yaitu : 1. Cake yang keluar harus merata disekitar konus 2. Tekanan hidrolik antara 50 – 60 kg / cm2
22
3. Tekanan press tinggi mengakibatkan : a. Kadar inti pecah bertambah b. Kerugian inti bertambah 4. Tekanan press rendah mengakibatkan : a. Cake basah b. Kerugian minyak pada ampas dan biji c. Jumlah biji pecah sedikit d. Bahan bakar (ampas) basah menyebabkan pembakaran kurang sempurna 5. Kebersihan alat – alat 6. Standard losses minyak yaitu : a. Pada ampas : 5 – 6% / contoh b. Pada biji : 0,3 – 0,6% / contoh
III.4.5. Cake Breaker Conveyer Ampas press yang masih bercampur biji dan gumpalan serat (fibre) masih banyak mengandung air sehingga perlu dipecah dengan alat pemecah ampas (cake breaker conveyer). Alat ini berupa talang yang berisi pedal-pedal diikat pada poros yang berfungsi untuk mengaduk-aduk ampas press dengan cara berputar sambil mendorong ampas ke ujung talang untuk memisahkan biji dan serabut di pemisah biji (depericarper). Selanjutnya serabut (fibre) dipergunakan untuk bahan bakar boiler sedangkan biji dibawa ke stasiun pengolahan biji (kernel plant).
III.5. Stasiun Pengolahan Biji (Kernel Plant) Stasiun ini adalah untuk memperoleh inti sawit. Biji dari pemisahan biji dan ampas diolah di stasiun ini untuk diperam, dipecahkan, dipisahkan antara inti dan cangkang. Inti dikeringkan dalam kernel silo untuk dikirim. Cangkang digunakan sebagai bahan bakar pada boiler. Adapun peralatan yang terdapat didalam stasium ini adalah :
23
III.5.1. Depericarper Alat untuk memisahkan ampas dan biji dan membersihkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih melekat pada biji. Terdiri dari kolom pemisahan (separating coloum) dan polishing drum. a) Separating coloum (kolom pemisah) Merupakan ruang pemisah antara serat dan biji. Pemisahan dilakukan dengan cara pengisapan karena hampa udara oleh isapan blower. Serat dan biji yang dibawa oleh cake breaker conveyor jatuh pada separating coloum dan oleh isapan blower serat akan terisap (biji kecil) masuk kedalam siklon ampas (fibre cylone) dan melalui air lock masuk kedalam conveyor untuk dibawa ke boiler menjadi bahan bakar pada boiler. b) Polishing drum Polishing drum berfungsi untuk membersihkan serat-serat yang masih melekat pada biji. Ukuran polishing drum yaitu : Diameter
: 1 meter
Panjang
: 7,5 meter
Kapasitas
: 6 ton biji / jam
Putaran
: 32 rpm
III.5.2. Nut Elevator Berfungsi untuk mengangkut biji-biji yang keluar dari polishing drum dengan menggunakan timba-timba.
III.5.3. Nut Silo (silo biji) Berfungsi untuk memeram biji agar mudah dipecah dan diperoses selanjutnya (ripple mill). Pada silo ini kadar air yang terkandung pada biji akan dikurangi dengan cara meniupkan udara panas yang dialirkan melalui elemen panas. Dengan suhu untuk bagian atas sebesar 600C, tengah sebesar 500C dan bawah sebesar 400C. pemanasan dan pemeraman dilakukan selama 8-9 jam sampai kadar air ± 9%. Dalam kondisi ini biji
24
dapat dipecahkan dengan baik dan inti mudah lepas dari cangkang. Hal – hal yang perlu diperhatikan yaitu : 1. Pengisian silo biji harus penuh agar kalori tidak banyak terbuang. 2. Bidang penurunan (shaking Grade) harus bersih sehingga penurunan biji merata. Adapun ukuran silo adalah sebagai berikut : Panjang : 3 meter Lebar : 3 meter Tinggi : 7 meter ditambah bidang penurunan Kapasitas : 3,5 ton / jam
III.5.4. Nut Granding Drum (tabung pemisahan biji) Alat ini untuk menyeleksi / memisahkan biji menurut besarnya diameter biji agar biji-biji yang masuk ke ripple mill atau cracker diusahakan merata. Biji-biji terpisah menurut fraksi-fraksi kecil, sedang dan besar. Alat ini berupa drum yang berlubanglubang menurut besar yang telah disesuaikan dan berputar. Biji-biji yang telah disesuaikan ukurannya sesuai lubang-lubang pada drum tersebut masuk kedalam ripple mill atau cracker.
III.5.5. Ripple mill Berfungsi untuk memecahkan biji sehingga inti terlepas dari cangkangnya. Ripple mill terbagi dari 2 bagian: a. Rotaring motor Terdiri dari rod (ripple bar) dari high carbon steel berjumlah 30 batang dimana 15 batang pada bagian luar dan 15 batang pada bagian dalam. b. Stationary Plate (ripple pad) Plat bergerigi tajam dari high carbon steel. Alat ini dapat memecah biji tanpa melalui pemeraman dalam nut silo asalkan proses perebusan dilaksanakan dengan sangat baik. Efisiensi pemecahan berkisar antara 95 – 98%. Efisiensi pemecahan alat ini (biji utuh tinggi) rendah karena :
25
1) Pengisian terlalu penuh / banyak 2) Putaran rotor kurang 3) Ripple bar dan ripple pad aus 4) Biji kurang kering Sedangkan persentase inti pecah tinggi karena : 1) Putaran rotor terlalu tinggi 2) Biji masuk terlampau sedikit
III.5.6. Dry Separating System Inti yang dibawa oleh dry nut conveyor menuju ke separating coloum yang memisahkan dua bagian : a. Material ringan seperti serat-serat cangkang. Inti pecah tipis akan terhisap dan melalui cylone akan jatuh ke silo cangkang dan selanjutnya digunakan untuk bahan bakar boiler. b. Material berat yang lebih berat seperti inti bulat, inti setengah pecah akan terhisap dan jatuh oleh pneumatic transport di dorong dan dimasukkan ke kernel silo inti.
III.5.7. Silo Inti Tempat mengeringkan inti yang masih mengandung air sebesar 15-25%. Pengeringan menggunakan blower dengan elemen pemanas. Kadar air inti yang diisyaratkan 6-7%. Dalam silo ini inti sawit dapat tahan lama disimpan ± 6 bulan. Proses pengeringan dalam silo ini ± 7 jam dengan pemberian panas continue. Pemanasan pada elemen atas bersuhu 700C, elemen tengah bersuhu 600C, dan elemen bawah bersuhu 400C. setelah dirasakan cukup kering dan kadar air yang telah memenuhi syarat, inti dalam silo diturunkan untuk dikirim di bucking/kernel bin. Ukuran silo inti adalah sebagai berikut : Panjang : 2 meter Lebar : 2 meter
26
Tinggi : 8 meter Kapasitas : 1,5 – 2 ton / jam
III.6. Stasiun Pemurnian Minyak (clarification station) Stasiun klarifikasi adalah stasiun pemurnian minyak yang merupakan stasiun terakhir untuk pengolahan minyak. Minyak kasar (CPO) dari stasiun press dikirim ke stasiun ini untuk diproses lebih lanjut sehingga didapat minyak produksi yang sesuai dengan kualitas dan kuantitas yang diharapkan. Dalam stasiun ini terdapat alat – alat :
III.6.1. Oil gutter (talang minyak) Talang minyak dipasang dibawah screw press untuk menampung crude oil dari screw press, dan dialirkan oleh air panas ke vibro sweco.air untuk mengalirkan minyak kasar ini harus benar-benar panas dan cukup agar pemisahan minyak cepat terjadi.
III.6.2. Vibro separator (ayakan getar) Berfungsi untuk memisahkan / menyaring kotoran-kotoran berupa serat-serat atau kotoran lainnya dari minyak kasar. Kotoran-kotoran berupa ampas dikembalikan kembali melalui corong ke timba-timba fruit elevator dan diolah kembali. Vibro separator ini bergetar dan memakai saringan kawat dengan saringan 20-40 mesh. Cairan minyak dari vibro sseparator ditampung dalam tangki minyak kasar (crude oil). Hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu : a. Pengeceran dengan air panas diatur agar perbandingan minyak dengan air lumpur sesuai. b. Kawat saringan bila rusak harus segera diganti. c. Hindari kebocoran-kebocoran dari talang pipa atau dari vibro separator itu sendiri.
27
III.6.3. Tangki/Pompa Minyak Kasar (Crude Oil Tank Pump) Minyak kasar yang sudah tersaring akan masuk ke tangki minyak kasar. Dalam tangki ini akan dilakukan penambahan panas agar minyak cepat terpisah dan mengendapkan kotoran-kotoran. Panas yang ada dilakukan dengan injeksi uap (steam injection). Temperatur pada tangki ini diharapkan ± 900C. minyak dalam tangki ini dipompakan ke dalam tangki pisah (continous tank) dengan pompa minyak kasar (crude oil pump).
III.6.4. Tangki pemisah (Continous Tank) Merupakan tangki untuk pemisahan pertama antara minyak dengan sludge dengan cara pengendapan. Untuk mempermudah pemisahan, suhu dipertahankan 90950C dengan injeksi uap.
III.6.5. Tangki masakan minyak (Oil Tank) Minyak pada tangki pemisah pada ruang kedua dialirkan ke tangki ini melalui alat skimmer. Diberi penambahan panas dengan pipa spiral pada bawah dan atas tangki. Temperatur minyak dalam tangki ini diharapkan antara 90-1000C. hal-hal yang harus diperhatikan yaitu : 1. saringan uap dan uap yang mengalir haris berfungsi dengan baik. 2. Dengan penambahan uap diharapkan kadar air dalam minyak di tangki masakan antara 0,5-0,7% dan kadar kotoran antara 0,1-0,3%. 3. Pipa uap spiral sebaiknya terbenam dalam cairan minyak untuk mendapatkan transfer panas yang efektif.
III.6.6. Sentrifusi Minyak (Oil Purifier) Alat yang berfungsi untuk memurnikan minyak yang berasal dari masakan minyak yang masih mengandung air ± 0,5-0,7% dan kotoran 0.1-0,3%. Kadar air dalam minyak setelah proses oil purifier ini diusahakan 0,3 – 0,4%, kadar kotoran 0,010-0,15% dan suhu minyak diusahakan 90-950C.
28
III.6.7. Transfer Tangki Tangki yang digunakan untuk menampung minyak dari oil purifier dan mengatur jumlah minyak masuk ke dalam tangki pompa udara (vacuum dryer) agar merata dan tetap.
III.6.8. Pengeringan Minyak (Vacuum Dryer) Berfungsi untuk memisahkan air dari minyak dengan cara penguapan hampa udara. Hasil yang diharapkan dari proses ini adalah minyak yang berkadar air 0,1-0,15% dan kadar kotoran 0,013-0.015%. Alat ini merupakan tabung hampa udara yang mempunyai 3 tingkat steam injector. Tekanan vacuum dryer berkisar 0,8 - 1 kg/cm2. Tekanan uap untuk steam injector 3 tingkat ini dibutuhkan 10 – 12 kg/cm2. Minyak yang keluar dari vacuum dryer ini langsung dikirim ke tangki timbun (storage tank) dan siap untuk dijual.
III.6.9. Tangki Timbun (Storage Tank) Berfungsi untuk menyimpan minyak sawit yang siap untuk dijual. Minyak dalam tangki ini harus selalu dipanaskan dengan cara dipasang pipa pemanas dengan uap dan dicapai suhu 50 – 550C untuk menghindari kenaikan asam lemak bebas (free fatty acid / FFA) dan kadar air dalam minyak di tangki.
III.6.10. Tangki Lumpur (Sludge Tank) Tangki yang digunakanuntuk menampung sludge dari hasil pemisahan di tangki pemisah (ruang ketiga). Sludge yang masih mengandung minyak 7-9 %. Dalam tangki ini dipasang steam injection untuk memanaskan dan mengencerkan sludge. Diusahakan suhu sludge tank berkisar 90 – 100 0C.
III.6.11. Saringan berputar (Brush Strainer) Berfungsi sebagai alat pemisah serabut-serabut, pasir dan kotoran-kotoran yang terdapat dalam sludge sebelum diolah di sludge separator. Alat ini terdiri dari tabung
29
silinder yang berlubang-lubang halus dan dipasang sikat-sikat kawat baja sebanyak 5 pasang dan diikat pada poros yang berputar.
III.6.12. Sand Cyclone Sludge dari brush strainer diperkirakan masih mengandung pasir dan masih perlu diproses lagi pada alat sand cyclone ini agar proses lanjutan di sludge separator lancar.
III.6.13. Sentrifusi Sludge (Sludge Separator) Alat ini berfungsi memisahkan minyak dari air, sludge dan kotoran. Sludge yang masuk ke alat ini terdiri dari air ± 80-85%, bahan peralatan bukan minyak 8-12% dan minyak 5-10%. Air dan kotoran dibuang keluar dari alat ini sedangkan minyak akan dipompakan kembali ke continous tank. Suhu sludge yang ada di alat ini berkisar 95-1000C. penambahan panas dengan suhu 70-900C. dalam proses ini kadar minyak pada sludge separator diharapkan 0,3 - 0,5%.
III.6.14. Reclaimed Oil Tank Berfungsi untuk menampung minyak dari sludge separator sebelum dipompakan ke continous tank.
III.6.15. Fat Fit Suatu bak penampung sludge buangan minyak-minyak yang keluar dari bocoranbocoran alat di stasiun klarifikasi yang dialirkan di parit dan dipompakan ke bak ini dan dikumpulkan dan akan dikutip kembali sludge dan minyak tersebut dengan dipompakan untuk masuk ke crude oli tank dan selanjutnya diproses lagi di stasiun klarifikasi.
BAB IV UTILITAS Utilitas dalam suatu pabrik merupakan unit pembantu produksi yang tidak terlibat secara langsung sebagai bahan baku, tetapi penunjang proses agar produksi dapat berjalan lancar. Utilitas yang terdapat pada pabrik kelapa sawit (PKS) Padang Brahrang untuk mendapatkan minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil) dan inti sawit (Palm Kernel) adalah sebagai berikut : 1. Unit pengolahan air (water treatment) 2. Unit pembangkit tenaga 3. Unit pemelihara pabrik / bengkel 4. Laboratorium 5. Unit pengolahan limbah
IV.1. Unit Pengolahan Air (Water Treatment) Air merupakan salah satu bagian yang penting untuk mendukung proses pengolahan di PKS Padang Brahrang dan fungsinya tidak dapat tergantikan oleh senyawa lain. Selain untuk proses, air ini juga digunakan untuk keperluan sebagai berikut : 1. Air domestik, yaitu air yang digunakan di luar kegiatan pabrik (kantor dn perumahan). 2. Air proses, yaitu air yang digunakan di dalam boiler untuk menghasilkan steam dan untuk pengenceran minyak sawit pada saat proses serta kebutuhan lain. Sumber air di PKS Padang Brahrang berasal dari sungai begumit yang terletak kurang lebih 3 km dari lokasi pabrik dengan BOD kurang dari 5.
30
31
1. Pengendapan (Grit Chamber) Air dari sungai Begumit dipompakan ke dalam bak pengendapan awal. Bak atau kolam ini berfungsi mengendapkan kotoran – kotoran yang terikut aliran air. Bentuk kolam empat persegi panjang. Pengendapan awal ini tanpa penambahan bahan-bahan kimia, hanya berdasarkan gaya gravitasi, sehingga partikel-partikel solid yang mempunyai berat jenis yang lebih besar dari air akan turun ke dasar kolam. Bila endapan yang terakumulasi telah banyak maka endapan dibuang dengan membuka keran untuk blow down yang terletak disamping kolam. Adapun kapasitas yang digunakan adalah 30–35 ton / jam. 2. Claryfier Air yang telah mengalami pengendapan awal di grif chamber selanjutnya dikirim ke Clarifier diijeksikan dengan tawas dan soda kaustik dari dosis pump untuk mengkoagulasi partikel-partikel kecil yang belum terendapkan di Grit Chamber. Plok – plok yang telah diberi tawas dan soda kaustik akan terikat satu sama lain sehingga dengan berat jenis yang lebih besar dari berat jenis air. Plok tersebut akan mengendap. Claryfier berbentuk tabung vertikal dengan bagian bawahnya kerucut. Kapasitasnya sebesar 80 ton / jam dan tinggi 10 meter. Air umpan masuk clarifier melalui bagian bawah. Pada ujung pipa air masuk diberi tudung kerucut untuk mencegah tekanan balik dari air dalam clryfier juga dilengkapi dengan kran pembuangan lumpur. Air dari clarifier dialirkan secara overflow ke bak reservoir yang berfungsi untuk menampung air sebelum dialirkan ke filter press. 3. Bak Reservoir Merupakan bak beton, berbentuk empat persegi panjang. Volume bak reservoir 60 m3. Bak reservoir untuk menampung air yang berasal dari claryfier dan merupakan bak persediaan air yang sudah dijernihkan. Disini juga terjadi pengendapan plok yang masih terikut didalam air.
32
4. Filter Press / Sand Filter Pada filter press air yang masuk masih mengandung padatan tersuspensi disaring melalui pasir-pasir halus/pasir kwarsa. Partikel – partikel padatan akan tertahan dipermukaan pasir. Untuk mempercepat laju penyaringan maka saringan ini diberi tekanan sebesar 24 lb / in2. Selanjutnya air keluar pada bagian bawah menuju tower tank untuk disimpan sebelum dikirim ke pengolahan selanjutnya. Saringan ini di back wash setelah 8 jam masa operasi. Filter press mempunyai kapasitas 10 ton / jam dan berjumlah 3 buah yang masing – masing dilengkapi sebuah barometer. 5. Water Tower Dari filter air akan ditimbun di water tower yang merupakan tangki silinder dengan kapasitas 80 m3 dengan ketinggian 15 m dari permukaan bumi. Fungsi water tower adalah untuk penimbunan air yang telah dibersihkan dan untuk mengatur (distribusi) kebutuhan air. Untuk air umpan ketel harus melalui proses demineralisasi sedang untuk kebutuhan domestik dan lainnya keadan air di water tower ini sudah mencukupi. 6. Demineral Plant Untuk air yang akan dikirim ke boiler diperlukan proses lanjut demineral plant. Pada unit ini terdiri dari kation dan anion exchanger dengan tujuan membuang mineral – mineral logam yang terikut di dalam air dengan menggunakan Ion Exchanger Resin. Pada tangki kation exchanger berisi resin penukar ion amberlite IR 120. Larutan NaOH dicampur ke dalam tangki untuk meregenerasi amberlite IR 120 yang berguna untuk mengikat unsur-unsur mineral dan logam. Didalam tangki anion exchanger berisi amberlite IRA 120. Larutan H 2 SO 4 dicampur ke dalam tangki untuk meregenerasi amberlite IRA 120 yang berguna mengikat sisa asam seperti Cl- dan SO 4 2-. Air yang keluar dari tangki ini dinamakan air umpan yang mempunyai kadar total dissolved solid dan silikat yang rendah. Dimana kebutuhan resin anion sekitar 50 kg / 2 hari dan kebutuhan resin kation sekitar 40 kg / 2 hari.
33
7. Degasifier Reaksi yang terjadi didalam kation exchanger terkadang juga menghasilkan gas CO 2 . Gas ini harus dibuang. Proses pembuangannya berlangsung didalam degasifier yang merupakan tangki pemercikan air agar CO 2 mudah terurai dari air. Degasifier dilengkapi dengan sebuah blower untuk menghembuskan CO 2 keluar dari degasifier tank. 8. Deaerator Tank Merupakan tangki pemanasan air umpan ketel yang berbentuk drum silinder. Dilengkapi dengan injeksi terbuka, barometer dan thermometer. Pada tangki ini juga untuk menghasilkan ion-ion terlarut seperti O 2 yang akan menyebabkan korosi di dalam boiler. Suhu berkisar antara 80 – 850C. 9. Feed Water Tank Merupakan tangki penampungan air yang sudah dimineralisasi yaitu air yang dipakai untuk umpan ketel dengan kapasitas 115 ton / jam dan dilengkapi dengan gelas level air / gelas penduga. Berikut adalah kondisi air umpan ketel dan air ketel boiler : Tabel V. Kebutuhan air umpan ketel dan air ketel boiler : Parameter
Air Umpan Ketel
Air Ketel Boiler
PH
7,5 – 9,5
10 - 11
Kesadahan ( ppm )
0,5
0,1
Silika ( ppm )
5
150
TDS ( ppm )
42
2200
34
IV.2. Unit Pembangkit Tenaga Tenaga yang digunakan untuk dapat mengoperasikan seluruh alat dan mesin – mesin di pabrik kelapa sawit Padang Brahrang ini diperoleh dari tenaga listrik dan uap. Listrik diperoleh dari PLN dan mesin diesel dengan bahan bakar solar sedangkan tenaga uap diperoleh dengan mengoptimalkan uap sebagai tenaga penggerak. Pabrik kelapa sawit banyak menggunakan tenaga uap karena: 1. Bahan bakar tersedia (ampas dan cangkang) 2. Semua stasiun memerlukan uap sebagai sumber panas Alat yang digunakan sebagai pembangkit uap adalah ketel uap (boiler). Daya listrik yang tersedia didistribusikan ke bagian – bagian sebagi berikut : 1. Perumahan pimpinan, staf dan karyawan 2. Penerangan dan arus litrik kantor dan pabrik serta jalan 3. Unit-unit proses pengolahan pabrik kelapa sawit 4. Menggerakkan alat – alat trasportasi seperti material handling, hoisting crane, elevator, empty bunch conveyor dan lain – lain 5. Unit – unit proses pengolahan air 6. Penerangan dan arus listrik untuk peralatan laboratorium 7. Penerangan dan arus listrik untuk peralatan bengkel
1. Ketel Uap (Boiler) Pada pabrik kelapa sawit Padang Brahrang, boiler digunakan sebagai penghasil uap untuk keperluan : 1. Sterilizer, yaitu untuk merebus dan menetralisirkan kelapa sawit 2. Klarifikasi, proses pemurnian kelapa sawit 3. Pengadukan, yaitu proses pengadukan kelapa sawit untuk memudahkan pemisahan daging buah dari inti di digester 4. Mesin press, yaitu untuk menghasilkan minyak dengan menggunakan screw press yang menggunakan energi uap
35
5. Storage Tank, yaitu tangki penimbun CPO, hasil produksi dan dipanasi agar tidak membeku yaitu antara 40 – 450C 6. Kernel Plant, proses pengeringan inti 7. Menggerakkan turbin uap. Untuk keperluan diatas uap yang digunakan berasal dari turbin uap yang ditampung dalam sebuah BPV (Break Pressure Vessel) dan didistribusikan ke setiap unit diatas dengan tekanan rata – rata 2-3 kg / cm2, disamping digunakan untuk memanaskan air pada feed water tank dan deaerator. Bagian – bagian boiler yaitu : A. ruang pembakaran (dapur) Biasanya terbagi dalam 2 ruangan yaitu : 1. Ruang Pertama Berfungsi sebagai ruang pembakaran. Sebagian panas yang dihasilkan diterima langsung oleh pipa – pipa air yang berada diruang dapur ini yaitu pipa – piap air dari drum atas ke header muka / belakang dan pipa – pipa air dari drum atas ke header samping kanan / kiri. Dalam ruang pertama udara pembakaran ditiupkan oleh blower penghembus udara (FDF: Forced Draft Fan) melalui lubang-lubang kecil sekeliling bawah dapur (fire Grates). Jumlah udara yang diperlukan diatur melalui klep Air Draft Controller yang dikendalikan dari panel saklar ketel. 2. Ruang Kedua Merupakan ruang gas panas yang diterima dari hasil pembakaran dalam ruang pertama. Dalam ruang kedua ini sebahagian besar panas dari gas diterima oleh pipa-pipa air dari drum atas ke drum bawah. Dalam ruang gas panas dihisap oleh blower isap (IDF : Induce Draft Fan) sehingga terjadi aliran panas dari ruang pertama ke ruang kedua dapur pembakaran. B. Drum Atas Berfungsi sebagai tempat pembentukan uap yang dilengkapi dengan sekat – sekat penahan butir butir air untuk memperkecil kemungkinan air terbawa oleh uap.
36
C. Pipa Uap Pemanas Lanjut (Superheater Pipe) Uap basah dalam drum atas yang bersuhu 205-2170C belum digunakan untuk turbin uap. Oleh karena itu dilakukan pemanasan uap lebih lanjut dan melalui pipa – pipa uap pemanas lanjut (superheated pipe) sehingga uap benar-benar kering bersuhu 260-2800C. pipa-pipa pemanas uap lanjut dipasang didalam ruang pembakaran kedua. D. Drum Bawah Berfungsi sebagai tempat pemanasan air ketel yang didalamnya dipasang platplat pengumpul endapan untuk memudahkan pembuangan keluar (Blow Down). E. Pipa-pipa Air / Header Berfungsi sebagai pemanasan air ketel yang dibuat sebanyak mungkin sehingga penyerapan panas lebih merata dengan efisiensi tinggi. Pipa – pipa air ini terbagi dalam : 1. Pipa air yang menghubungkan drum atas dengan header muka dan belakang 2. Pipa air yang menghubungkan drum atas dengan header samping kanan dan samping kiri 3. Pipa air yang menghubungkan drum atas dengan drum bawah 4. Pipa air yang menghubungkan drum bawah dengan header belakang F. Pembuangan Abu (Ash Hoper) Abu yang terbawa gas panas dari ruang pembakaran pertama terbuang / jatuh didalam pembuangan abu yang berbentuk kerucut. G. Pembuangan Gas Bekas Gas bekas setelah ruang pembakaran kedua dihisap oleh blower isap (IDF) melalui saringan abu (Dust Colector) dan dibuang melalui corong asap (Chimey). Pengaturan tekanan didalam dapur dilakukan pada corong keluar blower (exchaust) dengan klep yang diatur otomatis oleh Furnace Draft Controller.
37
2. Turbin Uap Tubin uap adalah pembangkit listrik tenaga uap yang digerakkan oleh tenaga uap dari boiler. Turbin uap yang digunakan pada PKS Padang Brahrang adalah jenis turbin impuls satu tingkat kecepatan. Turbin impuls adalah turbin dimana proses ekspansi (penurunan Tekanan) dari fluida kerja hanya terjadi didalam baris sudut tetap atau nozzle. Uap dari boiler masuk ke sudut – sudut dan menggerakkan rotor yang porosnya dikopel dengan poros roda gigi. Adapun bagian – bagian turbin uap yaitu : 1. Bagian yang diam (cassing) 2. Bagian yang bergerak (rotor) 3. Bantalan – bantalan rotor (bearing) 4. Kran uap masuk 5. Klep pengaman (Emergency Valve Trip) 6. Pengatur putaran otomatis (Governoor) 7. Kran uap bekas 8. Pompa minyak pelumas bearing 9. Kran-kran air kondensat 10. Tabung air pendingin minyak pelumas 11. Alat – alat pengukur seperti : a. Pengukur tekanan uap b. Pengukur tekanan minyak pelumas c. Pengukur putaran Uap yang berasal dari ketel uap masuk ke sudut – sudut dan menggerakkan rotor. Putaran turbin diatur dengan alat pengatur otomatis (Governoor) sehingga mancapai putaran yang ditentukan. Umumnya 5000 rpm. Untuk menurunkan putaran turbin diperlukan roda gigi (gear box) untuk menurunkan putaran turbin ke pembangkit tenaga listrik (generator).
38
Fungsi dari bagian –bagian turbin: 1. Kran uap masuk, berfungsi membuka atau menutup aliran uap pada uap masuk turbin (inlet). 2. Klep pengaman (emergency valve trip), turbin dilengkapi dengan alat pengaman untuk dapat menutup secara otomatis aliran uap masuk ke casing rotor apabila terjadi : a. Putaran turbin terlalu tinggi, bila putaran terlalu tinggi maka over speed trip akan bekerja dan mendorong tuas (weight trip level) melepaskan kaitan (trip valve level) dan klep pengaman menutup dengan cepat karena tarikan pegas yang kuat. b. Putaran turbin terlalu rendah, bila putaran terlalu rendah menyebabkan tekanan minyak pelumas turun maka alat pengaman tekanan minyak akan melepaskan tuas (valve trip level) dan emergency valve menutup dengan cepat. 3. Pengatur putaran otomatis (governoor), agar putaran turbin dapat stabil walaupun beban yang diterima bervariasi maka turbin dilengkapi dengan alat pengatur putaran otomatis (governoor). Alat ini bekerja dengan sistem hydrolis yang dapat mengatur kran uap masuk agar terbuka / tertutup secara otomatis. 4. Kran uap bekas, dipasang pada pipa uap bekas turbin (exhaust pipe). Kran dibuka sebelum turbin beroperasi dan ditutup bila turbin berhenti pompa minyak pelumas, untuk memompa minyak pelumas, bantalan – bantalan / bearing poros turbin dan roda – roda gigi (gear box). 5. Kran – kran kondensat, kran air kondensat terpasang papapipa uap masuk, pipa uap bekas dan pada turbin berguna untuk membuang air kondensat yang terjadi agar tidak terjadi tumbukan butiran air didalam pipa dan turbin. Butiran – butiran air tidak dibenarkan masuk ke turbin karena dapat merusak peralatan dalam
39
turbin terutama blade rotor, nozzle dan menimbulkan karat yang menyebabkan alat pengaman (emergency valve trip) tidak dapat bekerja. 6. Tabung air pendingin minyak pelumas, karena putaran tinggi sehingga suhu minyak pelumas cepat naik. Untuk mendinginkan dipakai tabung pendingin dengan mengalirkan air kedalam tabung.
3. Bejana Uap Bekas (Back Pressure Vessel) Bejana ini adalah bejana uap bertekanan yang digunakan untuk pengumpulan uap bekas dari turbin uap dan menyalurkannya keperalatan yang memerlukan uap. Alat ini dilengkapi dengan katub pengaman tekanan uap lebih (safety valve) dan kran – kran uap pembagi. Alat ini berfungsi untuk mempertinggi efisiensi bahan bakar dan sebagai pencampur uap yang berasal dari boiler.
BAB V PENGOLAHAN LIMBAH Pada dasarnya pengolahan sawit merupakan proses untuk memperoleh minyak dari buah kelapa sawit dengan melalui proses perebusan, pemipihan, pelumatan, pengepresan, pemisahan minyak dengan sludge, pemurnian, pengeringan, dan penimbunan. Proses tersebut akan menghasilkan produk samping yang bersifat limbah padat dan cair yang dapat mencemari lingkungan apabila langsung dibuang. Unit pengolahan limbah PKS Padang Brahrang bertujuan untuk menaikkan mutu buangan limbah pabrik sehingga dapat dimanfaatkan kembali dan menjaga limbah hasil proses tidak mencemari lingkungan sekitar (pengendalian limbah) terutama limbah yang berbentuk cair.
V.1. Karakteristik Limbah Pembuangan air limbah sejak pabrik beroperasi tahun 1980, sebelum dibuang dilakukan pengendapan – pengendapan dengan menggunakan : 1. Bak Fat Fit 2. Bak papan 3. Kolam pengendapan Kemudian melalui pipa dalam areal kebun PKS Padang Brahrang sepanjang ± 3 km dibuang ke sungai begumit yang menuju muara laut. Kondisi air limbah yang dibuang adalah sebagai berikut: 1. Aliran : 70% terhadap 1 ton TBS 2. pH : 3,5 – 4 3. Suhu : 30 – 370C 4. Kandungan minyak : 0,4 – 0,6% 5. BOD : ± 10.000 ppm 6. COD : ± 20.000 ppm
40
41
Dalam pembuatan kolam air limbah ini PTP langkat nusantara kepong menetapkan bahwa air limbah yang keluar akan memenuhi persyaratan untuk menghindari tahapan – tahapan pembuatannya (pembuatan sekaligus) dengan parameter antara lain : 1. BOD : 100 mg / L 2. COD : 200 mg / L 3. Suspended Solid : 400 mg / L 4. pH : 6 - 9 Proses yang akan dilakukan secara garis besar adalah sebagai berikut : 1. Perlakuan pendahuluan yang meliputi : a. Pengurangan kadar minyak dari limbah PKS b. Penurunan suhu c. Netralisasi limbah PKS d. Pembiakan bakteri 2. Pengendalian dan pengoperasian antara lain : a. Pengasaman dalam suasana anaerob b. Perombakan anaerob primer dan sekunder c. Pemantangan anaerob d. Perombakan secara fakultatif atau anaerob e. Pengurangan jumlah padat dengan perlakuan tersebut diatas penurunan beban pencemar BOD limbah PKS dari 25.000 mg / L menjadi 10 mg / L diperlakukan waktu penahanan sekitar 70 hari. Adapun jenis – jenis limbah (waste) yang dihasilkan dari proses produksi PKS Padang Brahrang adalah : 1. Limbah cair yang telah dikutip minyaknya pada fat – fit mempunyai karakteristik bersifat asam dengan pH antara 4 – 4,5 dan suhu 70 – 800C. 2. Bahan – bahan kimia, seperti : a. Kaolin, digunakan sebagai mediator untuk penangkap kotoran inti (kernel) dan sisa pemakaian diencerkan dengan air kemudian dibuang ke parit limbah.
42
b. Alumunium sulfat dan soda ash, dilarutkan langsung ke air secara injeksi untuk menetralisir pH dan menangkap / mengendapkan partikel lumpur dalam air dan sisa (blow down) dibuang ke parit limbah. c. Sulfuric acid dan caustic soda, dilarutkan dan kemudian digunakan sebagai regenerant untuk mengaktifkan senyawa polimer (resin) pada demineralizer plant filtrate dibuang ke parit setelah melalui proses pengenceran pembilasan. d. Aqua Chemical yang dilarutkan kedalam air ketel melalui injeksi untuk pencegahan scalling, dan korosi pada pipa – pipa boiler, carry over atau foaming pada produksi uap dimana blow down dibuang keparit limbah yang bersamaan air dust colector. 3. Limbah bahan berbahaya dan beracun yaitu oli bekas dari peralatan ± 50 liter / minggu (sering digunakan langsung untuk alat transportasi pengguna lahan).
V.2 Proses Pengolahan / Penanganan Limbah Proses pengolahan / penanganan limbah PKS Padang Brahrang ada dua jenis yaitu: 1. Pengolahan / penanganan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) 2. Pengolahan / penanganan limbah cair dari hasil pengolahan CPO
V.2.1 Pengolahan / Penanganan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Pengolahan limbah bahan berbahaya dan beracun dilakukan dengan cara : 1. Menyediakan alat pencegah pencemaran lingkungan, antara lain : a. Membuat tempat khusus penampungan B3 (pelumas bekas) b. Mengupayakan badan tangan tidak bersinggungan langsung dengan minyak pelumas bekas. c. Memakai alat pelindung diri dan menggunakan alat pelumas standard atau sesuai dengan fungsinya.
43
d. Menyediakan bahan yang mudah menyerap minyak, misalnya : pasir, goni tebal dan lain – lain. 2. Sisa pergantian minyak pelumas tersebut ditampung / dikumpulkan dalam suatu waduk dan tempat yang sudah ditentukan sebelumnya. Kemudian sisa minyak pelumas tersebut setelah penggantian dimanfaatkan kembali ke instalasi peralatan terutama kepada alat transportasi pengolahan seperti minyak pelumas rantai (chain) baik yang kecil maupun yang besar dimana hal ini juga dilaksanakan setiap hari pengolahan TBS. 3. Pemakaian minyak pelumas bekas ini tidak dibenarkan kepada rantai yang langsung tersentuh dengan TBS.
V.2.2 Pengolahan / Penanganan Limbah Cair Dari Hasil Pengolahan CPO Pengolahan / penanganan limbah cair pada PKS Padang Brahrang dilakukan dengan cara yaitu : 1. Pendinginan Limbah cair yang telah dikutip minyaknya pada fat fit mempunyai karakteristik bersifat asam dengan pH sekitar 4 - 4,5 dan suhu 70 – 780C. sebelum limbah dialirkan ke kolam pengasaman perlu diturunkan menjadi 40 – 450C agar bakteri mesophilik dapat berkembang dengan baik. 2. Pengasaman Setelah dari kolam pendinginan limbah akan mengalir ke kolam pengasaman yang lebih berfungsi sebagai pra kondisi bagi limbah sebelum masuk ke kolam anaerobik. Pada kolam ini limbah akan dirombak menjadi asam lemak yang mudah menguap. 3. Resirkulasi Resirkulasi dilakukan dengan mengalirkan cairan dari kolam anaerobik yang terakhir ke saluran masuk kolam pengasaman yang bertujuan untuk menaikkan pH, menambah nutrisi bakteri dan membantu pendinginan.
44
4. Pembiakan Bakteri Bakteri yang akan digunakan dalam proses anaerobik pada awalnya dipelihara dalam satu tempat yang bertujuan untuk memulai pembiakan bakteri. Didalam pembiakan awal perlu ditambahkan nutrisi yang merupakan sumber energi dalam metabolisme bakteri seperti urea, phosphate, dan limbah yang telah diencerkan. Setelah bakteri menunjukkan perkembangan dengan indikasi timbulnya gelembung – gelembung gas, bakteri tersebut dimasukkan kekolam pembiakkan yang sebelumnya diisi dengan limbah matang. 5. Proses Anaerobik Kolam pengasaman limbah akan mengalir ke kolam anaerobik primer. Dalam kolam anaerobik, bakteri anaerobik yang aktif akan membentuk asam organik dan gas karbon dioksida. Selanjutnya bakteri akan mengubah asam organik jadi methana dan karbon dioksida. 6. Proses Fakultatif Proses yang terjadi pada kolam ini adalah proses penonaktifan bakteri anaerobik. Aktifitas ini dapat diketahui dengan indikasi pada permukaan kolam tidak dijumpai scum dan cairan tampak kehijauan. 7. Porses Aerobik Proses yang terjadi pada kolam aerobik adalah proses aerobik. Pada kolam ini telah tumbuh ganggang dam mikroba heterotrop yang membentuk plak. Hal ini merupakan proses penyediaan oksigen yang dibutuhkan mikroba. 8. Masa Tinggal Dari seluruh rangkaian tersebut diatas, masa tinggal limbah selama proses berlangsung mulai kolam pendingin sampai air dibuang ke badan penerima membutuhkan waktu masa tinggal selama ± 120 – 150 hari.
45
Berikut adalah data – data kolam air limbah PKS Padang Brahrang : Tabel VI. Data – data kolam air limbah PKS Padang Brahrang : No
Nama kolam
Volume (m3)
Parameter
Normal
1
Kolam anaerobik 1
9000
pH
6–8
2
Kolam anaerobic 2
6000
BOD
100 mg / L
3
Kolam anaerobic 3
3000
COD
200 mg / L
4
Kolam anaerobic 4
3000
TDS
250 mg / L
5
Kolam Fakultatif 1
3000
Oil Grase
80 mg / L
6
Kolam Fakultatif 2
3000
7
Kolam aerasi
3000
8
Kolam Sedimentasi
4000
9
Kolam Sand Dry Bed
4000
BAB VI SPESIFIKASI ALAT VI.1. Nama dan Spesifikasi Alat
1. Jembatan Timbang (Weight Bridge) •
Fungsi : tempat penimbanganTBS yang dibawa oleh truk.
Spesifikasi alat : Menggunakan digital (digunakan dengan bantuan computer) Bahan : terbuat dari besi Panjang : 30 cm Lebar : 20 cm Kapasitas : 50 ton Menggunakan manual : Merk : tunas jaya 2003 Type/model : AD 4321 Bahan : terbuat dari stainless steel Tinggi : 125 cm Lebar : 90 cm Kapasitas : 50 ton
2. Loading Ramp •
Fungsi : Sebagai tempat penimbunan sementara TBS dan untuk mempermudah memasukkan TBS ke dalam lori rebusan.
Spesifikasi alat : Plat besi dirancang berlantai miring. Kisi – kisi pembuangan kotoran dari besi dan mempunyai kerenggangan sekitar 1 cm Jumlah pintu loading ramp sebanyak 20 buah. 46
47
Kemiringan sekitar 270. Sistem hidrolik digerakkan oleh 2 set hidrolik power unit electromotor jenis xx turbo (merk elektrim motor). Kapasitas tiap loading ramp 8-10 ton.
3. Alat Penggerak (cap Stand) •
Fungsi : Untuk menarik lori ke sterilizer dan menarik lori kosong ke loading ramp
•
Jumlah : 3 unit.
4. lori (Keranjang Buah) •
Fungsi : Sebagai tempat tandan buah segar yang telah disortir yang akan direbus.
Spesifikasi alat : Panjang
: 250 cm
Lebar
: 150 cm
Tinggi
: 120 cm
5. Sterilizer (Stasiun Perebusan) •
Fungsi : menonaktifkan enzim lipase yang menyebabkan naiknya asam lemak bebas (free fatty acid / FFA), memudahkan lepasnya buah dari tandannya, melunakkan daging buah, mengurangi kadar air, melelehkan lapisan lilin pada daging buah dan merupakan pengeringan pendahuluan terhadap biji inti mudah lepas dari cangkangnya.
Spesifikasi alat : Bentuk : silinder horizontal Panjang : 2.723 cm Diameter dalam : 208 cm Diameter luar : 281 cm Tebal plat : 5 cm
48
Tekanan : 2,5 – 2,7 kg/cm2 Isi muatan : 10 lori Waktu operasi : ± 90 menit Jumlah : 3 unit
6. Kran buang uap masakan •
Fungsi : tempat untuk membuang uap bekas dari dalam sterilizer
•
Jumlah 3 buah
Spesifikasi alat : Merk : keystone Serial no : F790 018 Jenis : pneumatic actuator Max Air Pressure : 800 kPa Buatan : Made in Australia
7. Kran uap masuk •
Tempat masuknya uap rebusan
•
Jumlah : 3 buah
Spesifikasi alat : Merk : keystone Jenis : pneumatic rock and pinion actuator Model no : ARP – OLAM – K – D000 Serial no : 045767 Volume : 0,9 L Max Supply Pressure : 0,8 MPa Buatan : manufactured in the UK by Tyco Flow Control
49
8. Hoisting Crane •
Fungsi : untuk mengangkat dan membuang TBS yang berada pada lori ke thressing serta mengmbalikan lori kosong ke posisi semula
Spesifikasi alat : Merk : DEMAG / EL 2F625H8N Kapasitas : 500 kg Tinggi angkat : 12 meter Kapasitas angkat : 5 ton Kecepatanangkat : 12,5 m / menit Jumlah : 2 unit
9. Threser •
Fungsi : melepas atau memisahkan buah dari janjangan dengan cara membanting TBS dengan bantuan putaran dari thressing.
Spesifikasi alat : Merk : DEMAG / EL 265 25 HCN Bentuk / model : Horizontal Panjang drum : 4.000 mm Diameter drum : 2 000 mm Panjang sumbu : 4 000 mm Kapasitas : 30 ton / jam Motor : 15 HP Jumlah lubang kisi : 4 – 5 cm Putaran : 22 – 25 rpm Jumlah unit : 2 unit
10. Automatic Feeder •
Fungsi : tempat buah masak dari sterilizer sebelum masuk ke thresser.
Spesifikasi alat :
50
Model : LAJU LD 3500 Panjang mesin : 2800 mm Panjang rol : 1200 mm Kapasitas : 10 – 15 ton / jam Putaran pisau : 25 rpm Volume tabung : 3200 liter Jumlah : 4 unit
11. Under Thresser Conveyer •
Fungsi : untuk mengangkut brondolan ke fruit elevator.
Spesifikasi alat : Diameter : 500 mm Panjang : 5.200 mm Lebar : 550 mm Kapasitas : 60 ton / jam Memakai elektromotor a. Power : 3 KW b. Tegangan : 380 Volt c. Frekuensi : 50 Hz Jumlah : 2 unit
12. Fruit elevator •
Fungsi : alat untuk mengangkut brondolan masuk ke dalam distributing conveyer.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 30 ton / jam Tinggi : 10.920 mm Memakai electromotor a. Power : 3 KW
51
b. Tegangan : 415 Volt c. Putaran : 1.420 rpm d. Frekuensi : 50 Hz Jumlah : 2 unit
13. Distributing Conveyer •
Fungsi : alat untuk mendistribusikan buah brondolan yang diterima dari fruit elevator ke masing – masing digester.
Spesifikasi alat : Diameter : 500 mm Panjang : 8.046 mm Lebar : 550 mm Kapasitas : 30 ton / jam Memakai elekromotor : a. Power : 4 KW b. Tegangan : 380 Volt c. Putaran : 1.420 rpm d. Frekuensi : 50 Hz
14. Empety Bunch Conveyer •
Fungsi : alat untuk mengangkut tandan kosong dari hasil bantingan.
Spesifikasi alat : Panjang : 59.000 mm Kemiringan : 200 Kapasitas : 60 ton / jam Memakai electromotor : a. Power : 10 KW b. Tegangan : 380 Volt c. Arus : 15,5 Ampere
52
d. Putaran : 930 rpm e. Frekuensi : 50 Hz
15. Bottom cross Fruit Conveyer •
Fungsi : untuk menghantar dan membagi buah yang dating dari fruit conveyer ke dalam elevator.
Spesifikasi alat : Kapasitas alat : 20 ton buah / jam Ukuran : 5.165 × 530.285 mm Putaran : 52 rpm
16. Screw Press •
Fungsi : untuk memeras minyak sawit dari daging buah
Spesifikasi alat : Kapasitas : 10 – 12 ton Type : Laju LP 10 – 15 Putaran : 11 rpm Jumlah : 4 unit Memakai pompa hidrolik : a. Merk : Vickers b. Kapasitas : 170 kg / cm2 c. Tekanan : 160 kg / cm2 (max) 40 kg / cm2 (standard) d. Temperatur : 0 – 1600C
17. Vibro Separator •
Fungsi : untuk menyaring minyak kelapa sawit dari serat-serat dan kotorankotoran kasar.
Spesifikasi alat :
53
Merk : sweco Kapasitas : 30 – 40 ton / jam Type : US – 60.S.888 Putaran : 1500 rpm Tenaga : 2,5 HP Jumlah : 2 unit Ukuran mesh : 1 mesh screen 20, 1 mesh screen 40 Model : 2 deck / separator Memiliki 1 motion generator Memiliki electromotor a. Putaran : 1.500 rpm b. Arus : 9,4 KW c. Tegangan : 380 volt d. Frekwensi : 50 Hz
18. Crude Oil Tank •
Fungsi : untuk menampung minyak yang keluar dari saringan getar dan mengendapkan kotoran-kotoran yang terikut dalam minyak.
Spesifikasi alat : Panjang : 3 m Lebar : 2 m Tinggi : 1 m Kapasitas : 6 m2 Crude Oil Pump : AHS HERTAL / NO.740460 RCR 4 D Memiliki electromotor a. Merk : GANC / V 7 100. No.786839 b. Tegangan : 380 Volt c. Putaran : 1.440 rpm d. Frekwensi : 50 Hz
54
19. Vertical Continous Tank •
Fungsi : menampung minyak yang dipompakan dari crude oil tank dan memisahkan minyak dengan kotoran dengan sistem gravitasi/pengendapan.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 90 ton / jam Tinggi : 6.100 mm Diameter : 2.000 mm Tinggi total : 8.000 mm Jumlah : 1 buah
20. Oil Tank •
Fungsi : untuk memisahkan air dan kotoran yang terikut bersama minyak dengan prinsip gaya sentrifugal.
Spesifikasi alat : Jumlah : 3 buah Merk : Alfa Laval.S.A.Madrid Buatan : made in Spain Separator : PAPX 207 – SGD – 116 Manufacturing serial no / year : 4110226 / 1998 Product no : 881139 – 02 – 04 Bowl : 55389 – 02 Machine bottom part : 553867 – 01 Max. speed (Bowl) : 548071 – 03 Direction of rotation (bowl) : 8375 rpm Speed motor shaft : 3000 rpm El current frequency : 50 Hz Recommended motor power : 7,5 KW Max. density of sediment : 1700 kg / m3 Max. density of feed : 1000 kg / m3
55
Max. density of operating liquid : 1000 kg / m3 Process temperature min / max : 0 / 1000C
21. Vaccum Dryer •
Fungsi : mengeringkan dan mengurangi kadar air minyak sampai kurang dari 0,1% dengan sistem penguapan hampa udara.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 10 ton Jumlah : 2 unit Memakai elektromotor a. Putaran : 1.440 rpm b. Tegangan : 380 – 420 Volt c. Arus : 9,2 A d. Frekwensi : 50 Hz e. Power : 7,5 – 8,6 KW f. Berat : 50 kg
22. Tangki Timbun •
Fungsi : menampung / menyimpan minyak hasil olahan (CPO) sebelum dipasarkan serta untuk mengetahui jumlah hasil produksi per hari untuk mengetahui besarnya rendaman minyak yang dihasilkan.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 2000 ton Jumlah : 2 unit a. Tinggi : 10 m b. Diameter : 15 m
56
23. Sludge Tank •
Fungsi untuk menampung sludge yang keluar dari continous tank dan untuk mengendapkan pasir, lumpur dan partikel-partikel kasar.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 20 ton / jam Jumlah : 2 unit Diameter : 2 m Tinggi : 8 m
24. Sludge Separator •
Fungsi : memisahkan berupa kotoran, pasir, lumpur yang terikut bersama minyak dari sludge tank dengan gaya senrifugal.
Spesifikasi alat : Kapasitas :10 ton / jam Merk : ALPALAVAL Type : PAS×410 Jumlah : 2 unit Memakai electromotor a. Tegangan : 380 Volt b. Arus : 30 A
25. Fat - Fit •
Fungsi : untuk pengutipan minyak dari sludge buangan pabrik.
Spesifikasi alat : Panjang : 4 m Lebar : 3 m Tinggi : 1,5 m Kapasitas : 18 m3
57
26. Cake Breaker Conveyer •
Fungsi : menghantar panas dan biji ke stasiun depricarper, mengeringkan dan mengurangi kadar air pada cangkang biji agar digunakan untuk bahan bakar boiler.
Spesifikasi alat : Diameter : 500 mm Panjang : 20.280 mm Kapasitas : 30 ton / jam Motor : 7,5 HP Memakai electromotor a. Merk : BAUER / A 4546 HZ.380 b. Putaran : 1420 rpm c. Power : 7,5 HP
27. Nut Polishing Drum •
Fungsi : untuk memisahkan biji dari serabut yang masih tertinggal / melekat pada biji.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 6 ton / jam Diameter : 1 m Type : Atmindo Panjang : 7,48 m Lubang pori-pori kecil : 8-10 mm Lubang pori-pori besar : 40-45 mm Memakai elektormotor a. Power : 5 KW b. Putaran NI : 930 rpm c. Putaran NII : 23 rpm
58
28. Nut Silo •
Fungsi : untuk memeram biji agar mudah dipecah di cracker ataupun di ripple mill.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 10 ton / jam Tinggi : 10 m Type : local Volume : 90 m3 Panjang : 3 m Lebar : 2,5 m Jumlah : 2 unit
29. Ripple Mill •
Fungsi : untuk memecahkan cangkang dari biji sehingga mempermudah proses pemisahan biji dan cangkang.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 6 ton / jam Putaran : 1.440 rpm Diameter : 400 mm Jumlah : 3 unit Memakai electromotor a. Merk : TECO 3 PHASE INDUCTION b. Frekwensi : 50 HZ c. Rating : 5.000 HP d. Buatan : Teco Elec and mech PTe LTD Cont BS 4999
30. Nut Granding Drum •
Fungsi : memisahkan biji dengan cangkang
Spesifikasi alat :
59
Kapsitas : 6 ton / jam Panjang : 200 mm Diameter : 1.000 mm Memakai electromotor a. Power : 5,5 KW b. Putaran : 1.430 rpm
31. Mixture Conveyer •
Fungsi : mengangkut biji yang telah dipisahkan dari nut granding
Spesifikasi alat : Diameter : 325 mm Putaran : 378 rpm Kapasitas : 6 ton / jam Memakai electromotor a. Power : 5,5 KW b. Putaran : 1.440 rpm
32. Silo Inti / Kernel Silo / kernel Drying •
Fungsi : sebagai tempat penampungan inti dan sekaligus sebagai tempat pengering inti untuk memenuhi persyaratan mutu.
Spesifikasi alat : Kapasitas : ± 6 ton Type : lokal Tinggi : 8.700 mm Lebar : 2.000 mm Temperature : 640C Kadar air inti : 7% Kadar kotoran inti : 6% Jumlah : 3 unit
60
33. Dust Separator •
Fungsi : kolom untuk memisahkan abu dan benda ringan dari campuran pemecahan biji sebelum masuk hydrocyclone atau dry separating system (tanpa air).
Spesifikasi alat : Kapasitas : 8.500 m3/jam Tinggi kolom : 2.500 mm Section kolom : 250 × 250 mm
34. Clay bath •
Fungsi : memisahkan cangkang dari inti
Spesifikasi alat : Kapasitas 4,5 ton / jam Type : 1 SG 80 MZ Power : 3 KW Putaran : 2.920 rpm
35. Kernel Distributing Conveyor •
Fungsi : mengangkut dan membagi inti yang keluar dari ripple mill.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 3 ton / jam Panjang : 3.900 mm Diameter : 315 mm Type : lokal Memakai electromotor. a. Power : 2 KW. b. Putaran : 1.420 rpm. 36. Kernel Conveyor •
Fungsi : sebagai alat pengangkut biji.
61
Spesifikasi alat : Kapasitas ; 3 ton / jam Diameter : 315 mm Panjang : 3.900 mm Memakai electromotor a. Power : 2 KW b. Putaran : 1.420 rpm
37. Blower Fan •
Fungsi : mengeringkan inti/kernel
Spesifikasi alat : Putaran : 1.445 rpm Power : 20 KW Volume : 1.950 m3
38. Kernel Storage Tank •
Fungsi : tempat penampungan dan penyimpanan inti sebelum dipasarkan.
Spesifikasi alat : Kapasitas : 500 ton / jam Type : lokal Diameter : 9 mm Tinggi : 11 mm Memakai electromotor a. Putaran : 1.420 rpm b. Power : 2 KW
62
39. Boiler •
Fungsi : sebagai tempat penghasil uap (steam) untuk menggerakkan turbin uap dan memenuhi kebutuhan steam dari alat-alat yang dipakai seperti untuk sterilizer.
Spesifikasi alat : Merk : Yosimine Type : N – 600 SA Tahun pembuatan : 1995 Tekanan uap normal : 23,0 kg / cm2 Temperature kerja : 18 – 190C Kapasitas uap : 20 ton / jam Temperature steam : 2600C Temperature feed water : 950C Temperature udara : 300C Heating surface : 172 m2 Chamber volume : 80 m2 Heating surface boiler proper : 403 m2 Konsumsi bahan bakar : 5.200 kg / jam Jenis bahan bakar : fiber (60%) dan cangkang (40%)
40. Turbin Uap •
Fungsi : untuk mengubah tenaga uap menjadi tenaga listrik
Spesifikasi alat : Power
: 1.296 HP
Putaran
: 5.000 rpm
Trip speed
: 5.500 rpm
Inlet temp. (standart)
: 210 0C
Inlet temp. (max)
: 213 0C
Inlet Press (standar)
: 18,5 kg / cm2
63
Inlet press (max)
: 19,5 kg / cm2
Merk : Dreser Rand a. Type
: D 1 B 100 / 625 – 4
b. No
: 5438118
c. Excitation
: 51,1 V
d. Frekwensi
: 50 Hz
e. Jenis
: 3 Phase
f. Aux excitation
: 166 V
g. Frekwensi aux
: 200 Hz
h. Insul Clase
: F IP 23 Z 2633 30
i. ROF Direction
: 1.500
j. Coolant
: 450C
k. Jumlah
: 2 unit
Merk : Turbodyne a. Gear serial no
: 35630
b. Horse power
: 1.282
c. Serv. Factor
: 1,3
d. Pinion RPM
: 990
e. Form
:E–5
f. Gear RPM
: 5.000
g. Ratio
: 3,327
h. Buatan
: Rating are accordance with standards of the
American Gear Manufacture Assoc. Steam Turbine Division. Wellsville, New York, 14895. Made in USA.
41. Back Pressure Vassel •
Fungsi : untuk tempat penampungan uap bekas dari turbin dan disalurkan ke stasiun pabrik.
Spesifikasi alat :
64
Tekanan
: 3 kg / cm2
Jumlah
: 1 unit
42. Cerobong Asap Boiler •
Fungsi : sebagai lubang saluran gas asap hasil pembakaran.
Spesifikasi alat : Tinggi cerobong
: 100.000 mm
Diameter
: 1.400 mm
43. Pompa •
Fungsi : mengatur aliran air pendingin
Spesifikasi alat : 1. Condensate pump a. Type
: vertical / 2 VRG
b. Jumlah
: 2 buah per unit
c. Kapasitas
: 225 m3 / jam
2. Feed water pump a. Type
: sentrifugal
b. Merk
: Torishima
c. Jumlah
: 2 buah per unit, 1 unit dalam keadaan standby
d. Kapasitas
: 268 m3 / jam
3. Sirkulasi water pump a. Type
: Helicon Sentrifugal
b. Jumlah
: 3 pompa / 2 unit
c. Kapasitas
: 11.000 m3 / jam
65
44. Mesin Genset •
Fungsi : memenuhi kebutuhan listrik bila turbin sedang tidak beroperasi.
Spesifikasi alat : 1. Merk : Cummins a. Buatan
: 4445 neuenkirchen Burgsteinfurter Damm
b. Type
: NTA 855
c. Kom. Nr : 80329 2. Generator : merk : standard a. Buatan
: Kuhle, KOPP and Kausch D 6710 Frankenthal
b. Kund. Nr
: 6199
c. Grosse
: 4L6Z – 404
d. ATL – NR
: 81 738 0822
e. Aus – Nr
: 5232 9703394
45. Anion dan Kation Exchanger •
Fungsi : untuk mengikat unsur-unsur mineral dan logam serta mengikat sisa asam pada air umpan ketel.
Spesifikasi alat : Merk : hydrex Asia Ltd a. Kapasitas
: 20 ton / jam
b. Jumlah
: 2 unit
Merk : permutit a. Kapasitas
: 10 ton / jam
b. Jumlah
: 4 unit
c. Buatan
: Salcon Engineering Kuala lumpur
BAB VII LABORATORIUM
VII.1. Nama Alat dan Analisa yang Digunakan Laboratorium berfungsi untuk menetapkan mutu produk akhir maupun hasil dari setiap stasiun kerja. Selain hasil proses tersebut juga dianalisa kadar rendaman CPO dan kernel inti. Karena salah satu faktor maju mundurnya perusahaan ditentukan oleh standarisasi kualitas produk yang dihasilkan. Untuk menjaga standarisasi mutu minyak sawit dan kernel pada range serta untuk mengetahui kehilangan beban dalam proses maka diperlukan laboratorium. Analisa – analisa yang dilakukan di laboratorium PKS Padang Brahrang antara lain melilputi : 1. Analisa asam lemak bebas (free Fatty acid / FFA) 2. Analisa kadar minyak 3. Randemen 4. Kadar air 5. Fraksi inti utuh, pecah dan kotoran 6. Analisa air yaitu analisa TDS, Alkinitas Adapun bahan bahan kimia yang terdapat pada laboratorium PKS Padang Brahrang seperti : 1. Natrium tetraborat 2. Heksana 3. Phenolptalein 4. Magnesium sulfat 5. Kalium dikromat 6. Ethanol 7. Asam sulfat 8. Tri Sodium Citrate
66
67
9. Asam khlorida 10. Asam oksalat 11. Soda buffer 12. Asam Molybdate Silika 13. Starch Acid Indicator 14. Ammonium (2) Sulfat 15. Ammonium Heptamolybdat Tetrahydrat 16. Alkohol 96% Adapun peralatan yang terdapat di laboratorium PKS Padang Brahrang yaitu : 1. Kolof a. Merk : Duran – schott maint b. Spesifikasi : 250 ml 2. Ekstraktor Soklet 3. Kondensor 4. Destilasi 5. Timbangan Elektrik a. Merk : Sortorius (BP 2108) 6. Buret a. Merk : bran Germany b. Spesifikasi : 50 ml (2 buah) 25 ml (1 buah) 10 ml (1 buah) 7. Corong Pemisah a. Merk : Duran b. Spesifikasi : 100 ml 8. Oven Pengering a. Merk : Memmert b. Buatan : Made in Western germany
68
9. Pipet Penghisap a. Spesifikasi : 10 ml (4 buah); 25 ml (1 buah); 100 ml (2 buah) 10. Erlenmeyer a. Spesifikasi : 100 ml (merk pyrex sebanyak 2 buah) 250 ml (merk Duran) 300 ml (merk Hario) 11. Tabung Reaksi : 6 buah 12. GP3 a. Fungsi : untuk mengetahui kadar air dalam inti b. Buatan : Autostrills (meriden) Ltd c. Supplied by : jencons (Scientific) Ltd, Leighton Buzzard, England 13. Sybron / Thermoline a. Fungsi : mengaduk campuran larutan secara otomatis b. Merk : Nuova II Stirrer
VII.2 Analisa mutu dan kehilangan produksi Selain untuk mengetahui mutu, analisa laboratorium juga merupakan dasar didalam mendeteksi / mengetahui apakah unit – unit pengolahan bekerja efektif untuk mengeliminir sekecil mungkin kehilangan minyak dan inti (oil losses dan kernel losses) selama proses pengolahan berlangsung.
VII.3 Analisa Mutu Minyak Produksi Spesifikasi mutu produksi pabrik adalah sebagai berikut :
69
Tabel VII. Data data mutu produksi pabrik : PARAMETER
MINYAK SAWIT
INTI SAWIT
Kadar ALB
2,0 – 2,5
0,2 – 1,0
Kadar air
0,05 – 0,1
6,0 – 8,0
0,008 – 0,013
1,0 – 2,0
Kadar Inti Pecah
-
5 – 10
Kadar Berubah Warna
-
8 - 10
Kadar Kotoran
Sumber : Buku panduan pabrik PKS Padang Brahrang A. Analisa Mutu Minyak produksi (1). Kadar air. a. Alat – alat yang dipergunakan : a) Timbangan b) Petridish c) Oven d) Desicator b. Cara kerja : a) Timbang contoh sebanyak ± 10 gram, masukkan kedalam petridish yang telah diketahui berat kosongnya. b) Contoh dikeringkan dalam oven pada temperatur ± 1050C selama 3 jam, hingga berat sample konstan. c) Dinginkan contoh kedalam desicator selama ± 15 menit dan ditimbang. c. Perhitungan. Kadar air terhadap minyak =
× 100%
70
(2) Kadar Kotoran Kadar kotoran dalam minyak atau lemak adalah jumlah semua mineral seperti kotoran – kotoran organik atau benda – benda organik dalam minyak, tidak termasuk air, zat menguap dan yang tidak melarut dalam minyak pada kondisi pengujian. a. Alat – alat yang dipergunakan : a) Beker glass b) Timbangan c) Oven d) Kertas saring e) Corong glass f) Desicator g) Washing botol h) Hexan (bahan kimia untuk melarutkan lemak) i) Hot plate b. Cara kerja : a) Kedalam 2 gelas beker glass ukuran 250 ml yang telah diketahui berat kosongnya ditimbang contoh masing – masing 20 dan 25 gram. b) Kedua beker glass yang berisi minyak tersebut dipanaskan diatas hot plate ± 250C. hingga minyak menjadi cair. c) Minyak diangkat dan setelah agak dingin ditambah hexan ± 40 cc. Setelah minyak larut keseluruhannya, disaring dengan kertas saringan 0,9 cm yang dilipat 4 dan ditempatkan diatas corong glass ( kertas saring terlebih dahulu dikeringkan ± 1,5 jam kemudian setelah didinginkan ditimbang = misalkan berat kertas saring adalah x gr ).
71
d) Beker glass dibilas demgam hexan, demikian juga kertas saring dibilas berulang– ulang dengan menggunakan washing bottle yang berisi hexan hingga kertas saring menjadi bersih (bebas lemak) kembali dan hanya kotorannya saja yang tertinggal pada kertas saring tersebut. e) Kertas saring yang tidak mengandung lemak lagi dimasukkan kedalam oven dengan temperatur 1050C selama 1,5 jam hingga beratnya konstan, kemudian didinginkan dalam desicator ± 15 menit dan ditimbang, misalkan berat kertas saring = y gr. c. perhitungan. Kadar kotoran :
100%
(3) Kadar ALB KOH dapat menetralkan asam lemak bebas yang ada pada lemak atau minyak tersebut. a. Alat – alat yang dipergunakan : a) Burette b) Erlenmeyer c) Pipet b. Bahan – bahan kimia yang dipergunakan : a) Indicator Thymol Blue b) KOH (missal 0,049 N) c) Alkohol 96% d) Isso Hexan
72
c. Cara kerja : a) Timbang contoh minyak sawit sebanyak ± 2,5 gram, masukkan kedalam gelas piala yang telah diketahui berat kosongnya. b) Tambahkan 20 cc iso hexan dan setelah minyak larut, tambahkan alkohol 96% yang sudah dinetralkan terlebih dahulu, untuk menetralkan dibuat alkohol dengan diberi 0,1 N KOH sebanyak 3-4 tetes sehingga terjadi perubahan warna dari kekuning-kuningan menjadi kebiru-biruan. c) Titrasi dengan KOH 0,049 N dengan thymol Blue sebagai indicator ( ± 3 tetes). d) Perubahan warna kekuning-kuningan menjadi warna kebiru-biruan diambil sebagai titik akhir titrasi. d. Perhitungan untuk ALB minyak sawit : ALB =
100%
VII.4. Analisa Mutu Inti Produksi (1). Kadar air Cara pemeriksaan sama seperti kadar air minyak sawit. Hanya saja untuk inti sawit contoh dirajang-rajang sekecil mungkin. (2). Kadar kotoran a. Alat – alat yang digunakan : a) Timbangan b) Tempat contoh c) Pemecah biji b. Cara kerja : a) Contoh yang akan diperiksa, ditimbang ± 1000 gram.
73
b) Contoh diletakkan pada suatu tempat/wadah yang luas. c) Semua cangkang dipisahkan, demikian pula biji. Selanjutnya biji dipecah menjadi inti dan cangkang. d) Seluruh cangkang ditimbang demikian pula kotoran lainnya c. Perhitungan : Kadar kotoran/cangkang =
× 100%
(3). Kadar minyak inti sawit a. Kadar minyak adalah total kandungan minyak pada inti yang terdapat diektraksi. b. Cara kerja : a) Timbang contoh sebanyak ± 10 gr, kemudian masukkan kedalam evaporating porselin yang telah diketahui berat kosongnya. b) Keringkan contoh dalam oven pada temperatur ± 1050C selama 3 jam, kemudian didinginkan dalam desikator selama 15 menit lalu timbang. c) Masukkan contoh dalam timble selanjutnya dimasukkan kedalam soklet ekstraksi. d) Kedalam kock kolf ekstraksi, dimasukkan Iso hexan sebanyak ± 250 cc, lalu contoh diekstraksi selama 6 jam, sehingga didalam kock kolf tertinggal minyak. c. Perhitungan : Kadar minyak =
× 100%
(4). Kadar ALB a. Sama dengan cara pemeriksaan ALB minyak sawit. b. Minyak inti sawit diperoleh dengan cara mengekstraksi inti sawit c. Perhitungan : berat molekul dihitung sebagai BM asam laurat = 200.
74
(5). Kadar Inti Pecah a. Kadar inti pecah adalah jumlah persentase inti pecah pada inti produksi. b. Inti dimasukkan dalam kategori inti pecah bila luasan inti yang terbuang > 75%. c. Cara kerja : a) Contoh yang akan diperiksa ditimbang ± 1000 gr. b) Semua inti pecah dipisahkan lalu ditimbang. d. Perhitungan : kadar inti pecah =
100%
(6). Kadar inti berubah warna a. Alat-alat : a) Pisau pemotong b) Porselin putih b. Cara kerja a) Ambil sampel inti utuh secara random sebanyak 100 butir b) Kemudian inti dibelah menjadi 2 bagian dan diletakkan di atas porselin. c) Amati warna inti yang dibelah. Inti yang berwarna tidak putih dimasukkan dalam kategori inti berubah warna. a. Perhitungan :
× 100%
VII.5. Rendement : Rendement ini terdiri dari rendement minyak sawit produksi (CPO) dan rendement inti produksi. Rendement minyak sawit (CPO) = Rendement inti produksi =
75
VII.6. Efisiensi : Efisiensi juga terbagi dalam 2 perhitungan yaitu : EPM = EPI =
BAB VIII TUGAS KHUSUS KEMAMPUAN KERJA DAN PERHITUNGAN NERACA MASSA DAN NERACA PANAS PADA BOILER
A. Pendahuluan Untuk kebutuhan uap pengolahan dan pembangkit tenaga listrik, dibutuhkan boiler sebagai sumber energi. Boiler yang dipergunakan adalah jenis boiler pipa air (Water Tube Boiler). Ketahanan boiler tergantung dari mutu air umpan. Boiler merupakan wahana pembangkit uap yang didalamnya terjadi proses perubahan fase (air) menjadi fase uap dengan sistem boiling dan nilai kalor yang dihasilkan dari pembakaran ampas dan cangkang (kernel). Pada dasarnya ketel uap terdiri dari: Ruang pembakar, drum atas, pipa uap pemanas lanjut (superheater pipa), drum bawah, pipa-pipa air (header), pembuangan abu (ash hopper), pembuangan gas bekas, alat-alat pengaman, dan lain-lain.
B. Prinsip Kerja Boiler Pembakaran pada ampas dan cangkang (kernel) dengan suhu diatas 3000C untuk terjadinya perubahan fase dari cair menjadi uap yang akan digunakan sebagai penggerak pada turbin dan stasiun lainnya.
C. Proses Kerja dan Pengoperasian 1. Pemeriksaan ketel sebelum pengoperasian •
Tangki air umpan terisi penuh.
•
Mutu air sesuai dengan persyaratan air umpan.
76
77
•
Dearator pump, electric pump, safety valve serta kerangan air umpan dalam kondisi siap untuk dioperasikan dan berfungsi dengan baik.
•
Air dan ketel berada pada posisi 75% dan dapat terbaca pada pail glass.
•
Dapur dalam keadaan bersih.
•
Bahan bakar yang tersedia cukup untuk proses.
•
Abu roster dan abu dust collector sudah dibersihkan
2. Pengoperasian Ketel Apabila semua peralatan ketel tersebut diatas sudah berada dalam keadaan normal dan siap dipakai, maka bisa dilakukan urutan proses pengoperasian sebagai berikut : •
Electric pump dihidupkan sambil membuka kran blow down kurang lebih 1 menit.
•
Kran blow down ditutup dan posisi air berada pada pail glass yang terisi minimal ¾ bagian.
•
Bahan bakar diisi dan dihidupkan api pembakaran.
•
Setelah api cukup besar, pintu dapur ditutup sambil menjalankan damper induct draft (ID) fan.
•
Menghidupkan ID fan dan force draft (FD) fan, tekanan udara dalam ruang bakar berada pada kondisi 10-30 mmHg.
•
Pada tekanan 5 kg/cm2, melakukan pengisian air umpan ketel dengan cara menghidupkan turbin pump.
•
Pada tekanan kurang lebih 10 kg/cm2, melakukan pembuangan air kondensat kurang lebih selama ½ menit kemudian ditutup kembali.
•
Kran pembuangan udara pada drum superheater ditutup sedangkan kran uap induk dibuka secar perlahan-lahan sampai penuh.
•
Menaikkan tekanan hingga mencapai kurang lebih 18 kg/cm2.
•
Membuka kran continous blow down pada posisi 20-25%.
3. Menghentikan ketel a. Dalam keadaan normal
78
• Bahan bakar ketel dihentikan. • Blow FD fan dan ID fan dihentikan. • Api dan kerak abu dikeluarkan dari dapur ketel. • Menurunkan tekanan dengan mengadakan sirkulasi air dan blow down. • Membuka kran pembuangan udara pada superheater dan kran kondensat. • Menutup kran uap induk ketel. • Mengatur level air pada pail glass ketel pada ketinggian 75 %. • Mematikan pompa air dan chemical pump. • Menutup kran blow down. b. Dalam keadaan darurat yang disebabkan oleh bocornya pipa superheater : 1. Ketel dimatikan secara normal c. Dalam keadaan darurat yang disebabkan oleh bocornya pipa air : 2. Mematikan blower FD fan dan ID fan sekaligus menghentikan bahan bakar. 3. Menutup kran induk uap, kran blow down drum atas atau bawah. 4. Kran air umpan ketel uap dalam posisi terbuka. 5. Api dapur ditarik sampai benar-benar mati. 6. Air pada drum atas dalam posisi penuh dan dapat terlihat dari pail glass. 7. Menurunkan tekanan secara perlahan-lahan dengan membuka kran blow down drum bawah sekaligus menghidupkan electric pump sambil melakukan pengontrolan pada posisi air ketel harus berada pada posisi penuh. 8. Apabila electric pump dan dearator pump rusak, maka langkah yang ke enam tidak dilakukan. 4. Pengendalian dan pengawasan kerja : •
Untuk pembentukan uap sempurna, suhu air umpan ketel harus dipertahankan agar berada antara 90-950C.
•
Kondisi bahan bakar cukup kering dengan perbandingan 1 : 3 dan masuk secara rutin supaya diperoleh tekanan kerja yang stabil (rata-rata 18 kg/cm2).
•
Posisi air dalam pain glass berada pada normal water level (NWL).
79
•
Soot blower maksimal 4 jam sekali berurutan dari muka ke belakang atau pada kondisi suhu gas bekas pembakaran kurang dari 3000C.
•
Pada waktu ketel beroperasi, kran air umpan selalu terbuka.
•
Alat pengaman ketel selalu berfungsi dengan baik, yang terdiri dari : Katub pengaman/safety valve pembuang uap pada batas dan tekanan tertentu (kurang lebih 20 kg/cm2). Gelas penduga (pail glass), untuk mengetahui posisi air di dalam drum atas berfungsi dan terlihat jelas (dikontrol secara periodik setiap 3 jam sekali). Kran blow down, untuk membuang air yang diblow down yang berfungsi dengan baik. Manometer tekanan, kran uap induk dan kran air umpan ketel yang berfungsi dengan baik sesuai dengan yang diijinkan.
80
Perhitungan : 1. Neraca Massa Steam (S) T = 2800C P = 20 kg/cm2
Air masuk (A) T = 900C P = 1,033 kg/cm2
Blow Down (B)
Kesetimbangan massa : MA = MS + MB Diketahui : Notasi
Keterangan
Harga
MA
Jumlah rata-rata air masuk dalam kg/jam yang ditentukan dari flow meter air masuk pada boiler.
2000 kg/jam 900C
TA
Suhu air masuk
PA TS
Tekanan air masuk Suhu steam
PS
Tekanan steam
20 kg / cm2
Kapasitas pengolahan
30 ton / jam
Pemakaian penguapan
uap
1,033 kg / cm2 2800C
untuk
seluruh
proses
0,6 ton uap/ton TBS
81
ηB Q water Fiber = shell K Water fiber
Efisiensi boiler Heat evaporator water
73% 600 kcal / kg
K Oil fiber
Kandungan water yang ada dalam fiber (serat) Kandungan NOS yang ada dalam fiber (serat) Kandungan oil yang ada dalam fiber (serat)
Q NOS fiber
Heating valve NOS fiber (serat)
3850 kcal / kg
Q Oil fiber
Heating valve Oil fiber (serat)
8800 kcal / kg
K NOS fiber
K Water shell
39,8% Gbb 55,6% Gbb 4,56% Gbb
Q NOS shell
Kandungan water yang ada dalam shell (cangkang) Kandungan NOS yang ada dalam shell (cangkang) Kandungan Oil yang ada dalam shell (cangkang) Heating valve NOS shell (cangkang)
4700 kcal / kg
Q Oil shell
Heating valve Oil shell (cangkang)
8800 kcal / kg
K NOS shell K Oil shell
Keterangan : MS = Jumlah uap yang dihasilkan MB = Jumlah blow down yang dihasilkan Q fiber = panas yang dihasilkan bahan bakar boiler Q shell = panas yang dihasilkan bahan bakar shell Gbb fiber = berat bahan bakar pada fiber Gbb shell = berat bahan bakar pada shell U fiber = uap yang dihasilkan dari bahan bakar fiber U shell = uap yang dihasilkan dari bahan bakar shell i = enthalpy uap kenyang
23,5% 75,9% 0,6%
82
P = 20 kg / cm2; Tu = 2800C Ta = 900C
i 2 = 710,9 kcal / kg
i 1 = 90,03 kcal / kg
(dari handbook of TAKUMA boiler) Jumlah uap yang dihasilkan (M S ) = 30 ton TBS / jam × 0,6 ton uap / ton TBS = 18 ton uap / jam Bahan bakar yang tersedia pada pengolahan minyak sawit untuk kapasitas 30 ton / jam Fiber = 14% × 30 ton = 4,2 ton = 4.200 kg Shell = 8% × 30 ton = 2,4 ton = 2.400 kg Komposisi fiber : Zat padat (NOS) = 55,6% × 4.200 kg = 2.340 kg Minyak = 4,65% × 4.200 kg = 190 kg Air (water) = 39,8% × 4.200 kg = 1670 kg Komposisi shell : Zat padat (NOS) = 75,9% × 2.400 kg = 1.821 kg Minyak = 0,6 × 2.400 kg = 15 kg Air (water) = 23,5% × 2.400 kg = 564 kg Menghitung nilai kalor masing-masing bahan bakar : •
Kapasitas pabrik = 30 ton TBS / jam
•
Material balance = a. fiber = 14% b. shell = 8%
a. fiber Q fiber = Q fiber = Q fiber = 2.340 kcal / kg
83
b. Shell Q shell = Q shell = Q shell = 3.480 kcal / kg Menghitung produksi uap dari bahan bakar fiber = 4.200 kg ηB = 0,73 = U fiber =
= 11.555 kg uap / jam
Jumlah uap yang dihasilkan (M S ) = 18 ton / jam Uap yang dihasilkan dari bahan bakar fiber (U fiber ) = 11.555 kg uap / jam Uap yang dihasilkan dari bahan bakar shell (U shell ) = 18.000 – 11.555 kg uap / jam = 6.445 kg uap / jam Bahan bakar shell yang diperlukan untuk mencukupi 18 ton uap / jam dengan efisiensi boiler 73% sebagai berikut : ηB = 0,73 = Gbb shell =
= 551,4820848 kg uap / jam
Kalori yang dihasilkan :
Fiber = 12% × 30 ton TBS = 3.600 kg × 2.700 kcal = 9.720.000 kcal
84
Shell = 6% × 30 ton TBS = 1.800 × 3.770 kcal = 6.786.000 kcal
Total = fiber + shell = 9.720.000 kcal + 6.786.000 kcal = 16.506.000 kcal Jumlah blow down yang dihasilkan dengan menggunakan bahan bakar fiber dan shell yang tersedia tiap jamnya : M B = jumlah air yang masuk – steam total yang dihasilkan tiap jamnya = 20.000 kg / jam – 18.000 kg / jam = 2.000 kg / jam Sehingga keseimbangan massanya adalah : MA = MS + MB 20.000 kg / jam = 18.000 kg / jam + 2.000 kg / jam Tabel VIII : Neraca Massa Komponen
Masuk (kg / jam)
Keluar (kg / jam)
Air
20000
-
Steam
-
18.000
Blow down
-
2.000
total
20.000
20.000
85
2. Neraca Panas Q USE
BOILER
Q Loss
Q bb
Keterangan : Q bb = panas yang dihasilkan dari bahan bakar Q use = panas yang digunakan untuk menghasilkan steam dari air Q Loss = kerugian bahan bakar Ms = jumlah uap yang dihasilkan dari seluruh bahan bakar Δw = beda enthalpy air mendidih W 280 = 2.978,8 kJ / kg = 711,44 kcal / kg
( dari buku Djoko Setiardjo dengan interpolasi
W 90 = 372 kJ / kg
data dari tabel uap yang dipanaskan )
= 90,046185 Kcal / kg Q bb = ( Gbb shell × Q shell ) + ( Gbb Fiber × Q Fiber )) Dengan perhittungan sebelumnya diketahui : Gbb shell = 1.575 kg / jam Qshell = 3.480 kg / jam Gbb fiber = 4.200 kg / jam Q fiber = 2.340 kcal / jam Panas Bfw (QBfw) = M A × W 90 = 20.000 kg / jam × 90,0406185 kcal / kg = 1.800.812,37 kcal / jam
86
Panas uap ( Quap) = M S × wW 280 = 18.000 kg / jam × 711,44 kcal / kg = 12.805.920 kcal / jam Asumsi suhu blow down = suhu Bfw = 900C = 2.000 kg / jam × 90,0406185 kcal / kg = 180.081,237 kcal / kg Quse = QBD + Quap – QBfw = 180.081,2037 + 12.805.920 – 1.800.812 kcal / jam = 11.185.188,87 kcal / jam η panas =
× 100%
=
× 100%
= 73,06283147 % Qloss = ( 100 – 73,06283147 ) % × Qbb = 26,93716853 % × 15.309.000 kcal / jam = 4.123.811,13 kcal / jam Tabel IX : Neraca Panas Komponen
Masuk ( kcal jam )
Keluar ( kcal jam )
Bfw
1.800.812,37
-
Blow down
-
180.081,237
Uap
-
12.805.920
Panas dari bahan bakar
15.309.000
-
Q loss
-
4.123.811,13
Total
17.109.812,37
17.109.812,37
BAB IX KESIMPULAN DAN SARAN
IX.1. Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat penulis berikan dari hasil pelaksanaan kerja praktek dan keseluruhan laporan kerja praktek ini adalah : 1. Sesuai dengan program PTP. Langkat Nusantara Kepong yaitu : berupaya menjadi perusahaan berkelas dunia pada tahun-tahun yang akan dating nantinya, maka unit PKS Padang Brahrang bertekat memenuhi misi dan visi perusahaan melalui peningkatan kerja baik dalam segi perolehan hasil produksi maupun mutunya. 2. Pengawasan dan pengendalian kerja setiap unit akan semakin baik / meningkat dengan adanya sistem penilaian karya sebagai suatu wujud tanggung jawab dari seluruh karyawan dan staff terhadap pekerjaannya masing-masing. 3. Berupaya mengatasi spesifikasi yang tidak memenuhi norma dengan usaha sebagai berikut : a. Mengadakan perbaikan alat. b. Mempertahankan suhu pemanasan antara 90-950C. c. Menghindari kontaminasi bahan kimia mekanis.
IX.2. Saran Adapun saran yang dapat penulis berikan berdasarkan hasil pelaksanaan kerja praktek ini adalah: 1. Pengendalian dan pengawasan kerja dan mutu produksi yang lebih tertib dan efisisen terutama yang berkaitan dengan pengolahan. 2. Peningkatan mutu produksi yang terus menerus diupayakan sehingga benarbenar sesuai dengan standar norma yang telah ditentukan. 3. Pengawasan yang lebih baik lagi dalam menyortir buah yang masuk ke dalam pabrik agar didapat mutu minyak yang baik. 87
BAB X DAFTAR PUSTAKA Anonim, 1996, Kumpulan Dokumen Standarisasi Pengolahan Kelapa Sawit Dan Pengolahan Limbah Pabrik Kelapa Sawit, Tim Standarisasi Pengolahan Kelapa Sawit, Direktorat Jendral Perkebunan, Jakarta. Naibahao P,M, 1998, Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit, Pusat penelitian Kelapa Sawit, Medan. Siregar I.M., 1991, Teknologi Pengolahan, Srana Empati Nusa Indah, Jambi. Soebardjo H,dkk, 1988, Bidang Teknik Dan Teknologi Kelapa Sawit, PTPN IV (Persero), Jambi. Olphen H,V, 1963. Montmorilloni tes ( Expanding threeLayer Clays) in clay colloid chemistry: Interscience Publisher.( 66 - 69 ). New York. Mark, ER, Jhon; J Mc. Ketto [and] Othmer, D. F., 1967. Bentonites in Encyclopedia of Chemical Technology", 2nd ed, (7), 1967, ( 339 -358 ), New York. Stanley, J.,L. , 1975. Clays in industrial minerals and Roes, 4th ed, American Institute Of Minning, Metalurgieal and Petroleum Enginners Inc, 1975, ( 519 - 575). New York. Pitoyo, 1988. Kemungkinan ekstraksi beta-karotena dari tanah pemucat limbah proses pemurnian minyak kelapa sawit. UGM, Yogyakarta. Ketaren, S., 1986. Pengantar teknologi minyak dan lemak pangan, Universitas Indonesia, { hal.17 - 260 ). Jakarta. http://yongkikastanyaluthana.wordpress.com/category/minyak-sawit/
88
LAMPIRAN
SCHEMATIC FLOW DIAGRAM PALM OIL MILL
TBS TIMBANGAN LOADING RAMP STERILLIZER THRESSER
TANKOS
FRUIT
HOPPER TANKOS
FRUIT ELEVATOR
PUPUK
DIGESTER
VIBRATING SCREEN
SAND TRAP TANK
CRUDE OIL TANK
SCREW PRESS FIBRE / SHELL CONVEYOR
VERTICAL CONT. TANK
DEPRICARPER
NUT
CONTINOUS TANK
NUT POLISHING
FIBRE
FIBRE CYCLONE
NUT SILO SLUDGE TANK
OIL TANK OIL SPARATOR
RIPPLE MILL
VACUM DRAYER
LTDS – I
OIL TRANSFER TANK
LTDS – II
OIL STORAGE TANK
KERNEL SILO
VCT
SORTING CONVEYOR
SLUDGE SEPARATOR
FAT - FIT
NUT ELEVATOR
OIL CONTINOUS TANK
SOLID
KERNEL STORAGE BIN
OIL PRODUK KERNEL PROD.
FIBRE/SHELL CONV.
CLAY BATH BOILER
3
6
7 Keterangan :
pump
Pump
4
8
5
1. kolam anaerobik 1 2. kolam anaerobik 2 3. kolam anaerobik 3 4. kolam anaerobik 4
2
Pump
9 Bak campuran
5. Kolam fakultatif 1 6. Kolam fakultatif 1 7. kolam aerasi 8. kolam sedimentasi 9. kolam sand dry bed
1 Sludge akhir ( vit vut )
Skala = 1 : 150 cm
Cooling tower
sungai
Gambar : kolam air limbah PKS Padang Brahrang
KTD/P
Asisten
Asisten
Asisten
Asisten
Maintenance
Laboratorium
Pengolahan
Pengolahan
Shift I
Shift II
KTU
BAPAM
Krani I
DANTON
Mandor
Mandor
Mandor
Mandor
Mandor
Bengkel Umum
Bengkel Listrik
Laboratorium
Pengolahan
Pengolahan
Shift I
Shift II
Karyawan
Karyawan
Karyawan
Pengolahan
Pengolahan
Adminstrasi
Shift I
Shift II
Tukang Bengkel Umum
Tukang Bengkel Listrik
Karyawan Laboratorium
Gambar : Struktur Organisasi PTP Langkat Nusantara Kepong PKS Padang Brahrang
SATPAM
