BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
5.1. Pengumpulan Data
5.1.1. Proses Produksi dan Aspek Lingkungan
PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu adalah perkebunan tembakau yang dikonversi oleh BOCM menjadi perkebunan kelapa sawit sejak tahun 1938.
PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu terletak di Jl. Medan-Tebing Tinggi, Tebing Tinggi, Sumatera Utara yang berjarak 7 km dari Kota Tebing Tinggi dan
87 km dari Kota Medan. Kapasitas produksi pabrik ini adalah 30 ton TBS jam. Pabrik ini mengungkapkan bahwa telah menerapkan teknologi bersih karena
limbah cair yang dihasilkan tidak langsung dibuang ke sungai melainkan diendapkan dan jernihkan dengan bakteri anaerob melalui sistem kolam.
5.1.1.1. Proses Produksi
Proses produksi CPO memiliki lima proses yang paling utama yaitu pemilihan TBS, perebusan, penebahan, ekstraksi minyak dan pemurnian minyak.
Air dan energi yang besar sangat dibutuhkan pada proses produksi penghasil CPO dari kelapa sawit. Dibawah ini ditujukkan diagram alir pengolahan TBS dan
ddiagram alir energi pada pengolahan TBS yang ditunjukkan pada Gambar 5.9. dan 5.10. Serta pada Gambar 5.11. ditunjukkan mass balance dari proses
pengolahan TBS.
Universitas Sumatera Utara
Perebusan Penebah
Tangki Klarifikasi
Tangki Timbun
Ayakan Getar Ayakan Pasir
Pengempaan Pengadukan
Tangki Timbun Minyak
Pengeringan Minyak
Pemurnian Minyak Penimbunan
minyak Pemisahan Minyak
dengan Air Pembuangan Pasir
Halus Tangki Minyak
Sawit Pengeringan
Kernel Pemisahan
Pemecahan Biji
Pemisahan
Tandan Buah Segar Listrik
Uap Listrik
Limbah Cair Uap
Tandan Kosong Sawit Listrik
Uap Uap
Listrik Biji + Serat
Serat Biji
Listrik Listrik
Cangkang Uap
Kernel Kondensat
Listrik Listrik
Air Panas Lumpur
Uap Minyak Kelapa Sawit
Limbah Cair Yang Mengandung Minyak
MInyak Listrik
Minyak Listrik
Limbah Cair
Lumpur Uap
Min yak
Air Panas Air
Air
Uap Air
Kondensat Air
Kondensat Air
Kondensat Kondensat
Sumber : PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu
Gambar 5.1. Diagram Alir Pengolahan TBS PKS Kebun Pabatu
Langkah-langkah dari proses produksi pengolahan TBS yaitu sebagai berikut:
1. Stasiun Penerimaan Buah
Fruit Reception Station
, Penumpukan dan Pemindahan Buah
Transfer andLoading Ramp
. Stasiun ini berfungsi untuk
Universitas Sumatera Utara
menerima Tandan Buah Segar dan Setelah melalui jembatan timbang kemudian truk langsung ke
loading ramp
untuk melakukan bongkar muatan TBS. Buah sawit yang sudah disortasi kemudian dituang ke penampungan
buah
fruit hoppers
.
2. Stasiun Perebusan. Tandan buah segar yang berada dalam
lory
rebusan diangkut dari Stasiun Penerimaan Buah dengan bantuan
transfer carrier
yang bergerak pada jaringan rel.
Lory
rebusan ini selain sebagai alat angkut juga sebagai wadah untuk merebus buah.
Lory
rebusan ini berisi penuh dan merata dengan kapasitas rata-rata 2,5 ton
lory
. 3. Stasiun Penebah. Pada stasiun penebah, buah dituang dari lori ke rebusan ke
automatic feeder
dengan menggunakan
hosting crane
,
automatic feeder
ini berfungsi untuk menampung serta mengatur pemasakan buah ke dalam alat
penebah
threserstripper drum
dalam
threser
, buah yang masih melekat pada tandan akan lepas dan dipisahkan dengan menggunakan prinsip
bantingan.Alat penebah ini berupa drum yang terpasang secara horizontal dan berputar dengan kecepatan ± 23 rpm.
4. Stasiun Pengempaan
Screw Press
. Stasiun pengempaan adalah stasiun pertama dimulainya pengambilan minyak dari buah dengan jalan melumat dan
mengempal. Pada stasiun ini dilakukan 2 tahap pengolahan yaitu : a.
Pengadukan
digesting
. Brondolan yang dihasilkan pada proses penebah,dialirkan ke dalam
digeste.
Peralatan ini digunakan untuk melumatkan brondolan sehingga daging buah
pericrape
terpisah dari biji
noten
dan menghancurkan sel-sel yang mengandung minyak.
Universitas Sumatera Utara
b. Pengempaan
press
ing Massa adukan yang berasal dari alat pengaduk
digester
dialirkan ke dalam alat pengempa
screw press
yang berfungsi untuk mengempa massa adukan sehingga terjadi pemisahan antara massa padat biji, serat
dan kotoran dengan cairan minyak kasar.Tekanan kempa yang dibutuhkan 50-60 kgcm
2
. Alat pengempa yang digunakan adalah jenis kempa ulir ganda
doublescrew press
alat ini terdiri dari sebuah silinder
press cylinder
yang berlubang-lubang yang didalamnya terdapat 2 buah ulir
feet screw
dan
main screw
yang berputar yang berlawan arah dengan kecepatan yang sama.
5. Stasiun Pemurnian Minyak, berfungsi untuk mendapatkan minyak sawit mentah CPO yang sudah dimurnikan dari
impurities
atau kotoran lainnya. Stasiun pemurnian minyak adalah stasiun terakhir untuk pengolahan minyak
sawit mentah CPO.Pemurnian minyak bertujuan agar tidak terjadi penurunan mutu akibat adanya reaksi hidrolisis dan oksidasi. Pada stasiun
pemurnianklarifikasi minyak, terjadi beberapa tahapan proses yaitu pengenceran,
Sand Trap Tank,
ayakan getar,
Crude oil tank
, dan
Oil Setling tank
. 6.
Oil purifier
danPengeringan Minyak. Alat purifier ini sering disebut
oil centrifuge
yang berfungsi memurnikan minyak dari kotoran-kotoran. Prinsip kerja dari alat ini memisahkan fraksi yang BJ atau = 1 artinya FM dan
minyak berada dalam 1 fraksi sedangkan kotoran tergolong dalam fraksi berat. Semakin besar dibuat ukuran kapasitas olah alat itu sendiri, maka semakin
Universitas Sumatera Utara
menurun kemampuan untuk memurnikan minyak. Minyak yang masih mengandung air 0,6 - 1,0 perlu dikeringkan agar air tersebut tidak lagi
berfungsi sebagai bahan pereaksi dalam reaksi hidrolisis. Pengeringan ini dapat dilakukan dengan panas dalam udara terbuka, pemanasan dalam ruangan
tertutup dan dalam ruangan hampa.
5.1.1.2. Pengolahan Limbah Cair
Industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah industri yang menghasilkan air limbah yang dapat mencemari lingkungan kegiatan terpadu yang
meliputi kegiatan pengurangan
minimization
, segregasi
segregation
, penanganan
handling
, pemanfaatan dan pengolahan limbah. Parameter yang digunakan dalam penanganan limbah-limbah tersebut sesuai dengan Kepmen
No.KEP-51MENLH101995 seperti pada tabel 5.1.
Tabel 5.1. Parameter Penanganan Limbah
Parameter Satuan
Kadar Maksimum pH
6 – 9
BOD mgl
100 COD
mg l 350
Total Suspended Solide TSS
mgl
250 Amonia N-NH3
mgl 50
OilGrease mgl
25
Sumber : PT Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu
Universitas Sumatera Utara
Jenis limbah yang dihasilkan dari produksi PT Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu adalah :
a.
Raw sludge
merupakan buangan dari pengolahan di stasiun pemurnian yang di tampung di
fat
–
fit
. b.
Aluminium Sulfat
dan
soda ash
dilarutkan kedalam air injeksi untuk menetralisir PH dan menangkap mengendapkan partikel lumpur dalam air
dan sisa
blow down
yang dibuang ke parit. c.
Sulfuric Acid
dan
caustic soda
dilarutkan dan kemudian ddigunakan sebagai
regenerant
untuk mengaktifkan
senyawa polimer
resin
pada
Deriminimalizerplant filtrat
dibuang keparit setelah melalui proses pengenceran pembilasan.
d.
Aqua Chemical
yang dilarutkan kedalam air ketel melalui injeksi untuk mencegah
Scalling
dan korosi pada pipa – pipa boiler,
carry over
atau
foaming
pada produksi uap dimana
blow down
di buang keparit limbah. e.
Limbah beracun dan berbahaya berupa
Oil Grease
bekas oli pelumas mesin –
mesin produksi, dibersihkan bila ada yang tumpah dilantai produksi sehingga tidak mencelakai pekerja di bagian produksi dan wadah bekas bahan kimia
dibuang ditimbun di dalam tanah. Sistem pengendalian limbah cair pada PT. Perkebunan Nusantara IV
Kebun Pabatu menggunakan beberapa kolam untuk menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah sebelum dibuang ke perairan umum
sungai.
Universitas Sumatera Utara
Recovery Tank Kolam akhir
Kolam Aerobik
Sungai Deoiling Tank
Kolam Fakultatif
Kolam Anaerobik kedua
Kolam anaerbik pertama
Gambar 5.2. Teknologi Penanganan Limbah Cair Sistem Kolam
Jumlah limbah cair yang dihasilkan rata-rata sekitar 60 dari kapasitas pabrik. Pabrik Kelapa Sawit PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu
mempunyai kapasitas sebesar 30 ton TBSjam. Jadi bila kapasitas pabrik 30 ton TBS jam, maka jumlah limbah cairnya sekitar 18 tonjam. Pabrik kelapa sawit
PTPN IV Kebun Pabatu beroperasi selama 22 jam setiap harinya, maka jumlah limbah cair adalah 396 m
3
hari. Pada perhitungan efisiensi tiap kolam, dibutuhkan dimensi kolam untuk
menghitung volume kolam. Dimensi masing-masing kolam yaitu: 1. Kolam Fat-pit
Recovery Tank
: - Panjang : 17,5 m
- Lebar : 7,5 m
- Tinggi : 2,5 m
- Volume : 328 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr = 2. Kolam Deoiling Pond :
- Panjang : 67 m
- Lebar : 32 m
Universitas Sumatera Utara
- Tinggi : 3 m
- Volume : 5574 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr = 3. Kolam anaerobic pertama:- Panjang
: 67 m - Lebar
: 139 m - Tinggi
: 5,5 m - Volume
: 47496 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr = 4. Kolam anaerobic kedua: - Panjang
: 50 m - Lebar
: 100 m - Tinggi
: 5,5 m - Volume
: 25000 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr = 5. Kolam fakultatif :
- Panjang : 140 m
- Lebar : 70 m
- Tinggi : 2,5 m
- Volume : 22540 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr = 6. Kolam aerobic :
- Panjang : 130 m
- Lebar : 40 m
- Tinggi : 2,0 m
- Volume : 9360 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr =
Universitas Sumatera Utara
7. Kolam Final Pond : - Panjang
: 20,9 m - Lebar
: 9,5 m - Tinggi
: 1,5 m - Volume
: 245 m
3
Waktu tinggal pada saat ini Tr =
5.1.1.2. Konsumsi Sumber Daya Alam
Konsumsi sumber daya alam yang menjadi masukan bagi proses produksi pengolahan minyak kelapa sawit dipabrik ini ialah:
1. Permintaan bahan baku. Bahan baku yang diperlukan pada proses ini adalah TBS, alumunium sulfat, solar, listrik dan air.
Aluminium Sulfat
dan
soda ash
dilarutkan kedalam air injeksi untuk menetralisir PH dan menangkap mengendapkan partikel lumpur dalam air dan sisa
blow down
yang dibuang ke parit.
2. Permintaan listrik. Listrik adalah sumber yang paling utama dari energi untuk proses produksi dan dan aktivitas industry Tavares, 2013. Total konsumsi
energi untuk seluruh mesin pada pabrik ini berkisar 17-19 kWh ton TBS dengan rata-rata konsumsi energi perhari ialah 5000 kWh. Sumber daya listrik
yang digunakan PKS Pabatu ialah dari PLN dan turbin generator genset. 1 kWh ialah 860 kkal, maka untuk konsumsi listrik sekitar 4.300.000 kkalhari.
3. Permintaan bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan ialah yang digunakan untuk menjalankan genset. Terdapat juga bahan bakar lain yang digunakan
untuk pembangkit tenaga listrik yaitu cangkang dan serat dengan pemakaian
Universitas Sumatera Utara
rata-rata ialah 8763 kgjam atau sekitar 210.312 kghari. Nilai Kalori untuk cangkang ialah 3600 kkalkg dan serat 2340 kkalkg. Campuran untuk
cangkang dan serat yaitu 25:75 maka nilai kalori bakarnya yaitu 2655 kkalkg Sihombing, 2014.
4. Permintaan persediaan air. Pada proses produksi banyak menggunakan air yang telah difiltrasi dan koagulasi menggunakan Alumunium sulfat dan soda
ash di stasiun klarifikasi. Rata-rata konsumsi air sebesar 400-450 m
3
hari. Air pada pabrik biasanya digunakan sebagai air pendingin genset untuk listrik,
untuk perebusan dan penguapan penebahan,untuk pengekstraksian untuk memisahkan minyak dari serat dan lain sebagainya.
Sedangkan konsumsi sumber daya alam yang menjadi hasil atau keluaran dari proses produksi pengolahan minyak kelapa sawit dipabrik ini
ialah: 1. Produk Minyak Kelapa Sawit. Rata-rata kapasitas produksi di pabrik ini
ialah 30 ton TBS jam. Pada 22 jam operasi, akan memproses sekitar 660 ton TBS hari, dengan rata-rata total pendapatan akhir ialah 132 ton CPO yang
dihasilkan. 2. Limbah cair. Sumber utama terdapatnya limbah cair yaitu dari proses
perebusan dan proses pemisahan minyak. Kombinasi limbah cair dari proses produksi menghasilkan endapan yang berisi zat organic yang tinggi. Hasil
yang ditunjukkan setelah melalui proses analisis yaitu BOD dan COD akan sangat tinggi yaitu berkisar 50 gL dan 65 gL. Limbah cair yang dihasilkan
Universitas Sumatera Utara
biasanya rata-rata sekitar 60 dari kapasitas pabrik. Jadi bila kapasitas pabrik 30 ton TBS jam, maka jumlah limbah cairnya sekitar 18 ton jam.
3. Limbah padat dan bahan setengah jadi. Limbah padat dan bahan setengah jadi yang dihasilkan di pabrik ini ialah tandan kosong, serat, dan cangkang.Tandan
kosong yang dihasilkan rata-rata sebesar 75 ton hari. Limbah padat ini dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar boiler, pupuk untuk kelapa sawit
ataupun dijual ke pihak lain. Masalah yang terjadi dipabrik ini mengenai limbah padat ialah mengenai penyimpanan dan penganannya yang memakan
lahan yang cukup luas. 4. Polusi Udara. Polusi dan asap dihasilkan dari pembakaran ataupun asap boiler
pada proses yang menggunakan limbah padat sebagai bahan bakarnya. Pabrik kelapa sawit ini biasanya menggunakan serat dan cangkang untuk dijadikan
bahan bakar boiler uap dan sebagai pembangkit tenaga listrik. Hal-hal inilah yang membantu pabrik menurunkan kadar pencemaran karena serat kelapa
sawit tidak terlalu terbuang karena digunkan untuk bahan bakar serta untuk limbah cair sendiri sebelum ddibuang ke sungai, dilakukan teknologi
pengolaman untuk menurunkan kadar COD dan BOD dalam limbah cair tersebut.
5.1.2. Analisis Aliran Material dan Energi