Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil) di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara

AUDIT ENERGI PADA PROSES PRODUKSI CPO (

CRUDE

PALM OIL

_{) DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV UNIT}

USAHA ADOLINA, SUMATERA UTARA

KRISTEN NATASHIA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil) di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juni 2013

Kristen Natashia

ABSTRAK

KRISTEN NATASHIA. Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil) di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara. Dibimbing oleh SRI ENDAH AGUSTINA.

Kebutuhan akan CPO (Crude Palm Oil) semakin meningkat dan menyebabkan energi yang dibutuhkan untuk memproduksi CPO semakin meningkat pula. Tujuan penelitian ini adalah menghitung kebutuhan energi untuk menghasilkan per satuan produk CPO di PKS Adolina, mengetahui jenis dan sumber energi pada produksi, serta mencari peluang penghematan energi yang dapat dilakukan. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah penentuan batasan sistem, penentuan metoda audit, pre audit, audit rinci, perbandingan dengan lokasi lain dengan komoditi yang sama, dan rekomendasi. Dengan tanpa memperhitungkan embodied energy pada alat dan mesin serta pestisida, total konsumsi energi primer yang dibutuhkan adalah 13.4106 MJ untuk memproduksi tiap kg CPO pada kapasitas pengolahan 30 ton TBS/jam dengan tingkat rendemen 23.527%. Jumlah input energi tersebut berasal dari bahan bakar solar, biomassa, pupuk, dan energi manusia. Penghematan energi dapat dilakukan dengan cara meningkatkan efisiensi olah riil pabrik dan perbaikan peralatan atau mesin-mesin produksi.

Kata kunci: crude palm oil, audit energi, proses produksi CPO

ABSTRACT

KRISTEN NATASHIA. Energy Audit on CPO (Crude Palm Oil) Production Process at PT. Perkebunan Nusantara IV Division Adolina, North Sumatera. Supervised by SRI ENDAH AGUSTINA.

The requirement of CPO (Crude Palm Oil) is more increasing and causing the energy needed to produce CPO is more increasing too. The aim of this research were to calculate the energy needed to produce per unit CPO in Adolina, to determine the kinds and sources of energy needed in the processing, and to determine how to do providence in processing. The stages that have been done in this research are consist of system boundary determination, audit method determination, pre audit, detailed energy audit, comparison to the other location with the same commodity, and recommendation. Without calculate the embodied energy of machines and pesticide, total of primary energy consumption needed is 13.4106 MJ to produce per kg CPO with capacity of 30 ton Fresh Fruit Bunch (FFB) per hour and the yield is 23.527%. The energy input in production process is derived from diesel fuel, biomass, human (biology), and fertilizer. Energy providence done through increasing factory processing efficiency and repairing the production machines.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

pada

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

AUDIT ENERGI PADA PROSES PRODUKSI CPO (

CRUDE

PALM OIL

_{) DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV UNIT}

USAHA ADOLINA, SUMATERA UTARA

KRISTEN NATASHIA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Skripsi : Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil) di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara

Nama : Kristen Natashia NIM : F14090008

Disetujui oleh

Ir. Sri Endah Agustina, MS Pembimbing

Diketahui oleh

Dr. Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah audit, dengan judul Audit Energi pada Proses Produksi CPO di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Ir. Sri Endah Agustina, MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan saran yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Leopold O. Nelwan, M.Si dan Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M. Agr selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan yang membantu dalam penulisan skripsi ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Darta Sembiring dan Bapak Hutabarat yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada T.R. Nainggolan, S.R. Purba, Sebastian Yosefan, dan Rio Foresto selaku keluarga dari penulis atas segala doa dan kasih sayangnya, serta teman-teman Teknik Mesin dan Biosistem angkatan 46 khususnya Raisa, Gina Lupita, Tiara, Eti, Citta, Dian, Jenni, Monalhysa, Selviana, Stevy, Rahma, Gina Annisa, Riris, Vina, Aiya, Awanis, teman-teman satu bimbingan Tissah, Desi, Tika, dan Erlanda, serta teman-teman Perwira 44 Citra, Santi, Ratna, Debby, Getha, terima kasih atas dukungan dan semangatnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2013

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xi

DAFTAR ISTILAH xii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 3

TINJAUAN PUSTAKA 3

Proses Produksi CPO secara Umum 3

Proses Produksi CPO di PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara 10

Kebutuhan Energi dalam Industri dan Pertanian 21

Audit Energi 22

Hasil-Hasil Penelitian Audit Energi pada Proses Produksi CPO 23

METODE PENELITIAN 25 Waktu dan Tempat Penelitian 25 Batasan Sistem 27 Metode Audit 28

Parameter Pengukuran 28

Metode Pengambilan Data 29

Alat dan Bahan 30

Perhitungan dan Analisis Data 30

HASIL DAN PEMBAHASAN 33 Konsumsi Energi pada Proses Produksi CPO di PTPN IV UU Adolina 33 Peluang Penghematan dan Konservasi Energi 46 SIMPULAN DAN SARAN 48 Simpulan 48

DAFTAR ISI (lanjutan)

DAFTAR PUSTAKA 50

LAMPIRAN 52 RIWAYAT HIDUP 55

DAFTAR TABEL

1 Luas areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia 1

2 Produksi CPO di Indonesia 1

3 Kriteria matang panen 13

4 Input energi untuk beberapa operasi pertanian 21 5 Nilai energi per unit beberapa jenis bahan bakar 21 6 Kebutuhan energi biologis tenaga manusia pada kegiatan pertanian 22 7 Hasil hasil penelitian audit energi proses produksi CPO 24 8 Konsumsi energi primer pada produksi CPO di PKS Adolina 33 9 Konsumsi energi final pada setiap tahapan produksi 34

10 Konsumsi energi pada tahapan budidaya 35

11 Konsumsi energi pada kegiatan pengolahan TBS menjadi CPO 35

12 Konsumsi energi pada sarana pendukung 36

13 Konsumsi energi manusia pada setiap tahapan produksi 38 14 Konsumsi energi pupuk pada kegiatan budidaya 39

15 Konsumsi energi solar 40

16 Konsumsi pestisida pada kegiatan budidaya 41

17 Pemakaian bahan kimia pembantu pada penyediaan air 41 18 Konsumsi energi listrik pada pengolahan dan sarana pendukung 42 19 Efisiensi teknis peralatan dan mesin produksi CPO di setiap stasiun 42

DAFTAR GAMBAR

1 Rangkaian kegiatan proses budidaya kelapa sawit 4 2 Rangkaian kegiatan proses pengolahan kelapa sawit menjadi CPO 6 3 Rangkaian kegiatan proses budidaya kelapa sawit 11 4 Bagan alir pengolahan kelapa sawit di PKS Adolina 14 5 Aliran bahan pada alat pengolah kelapa sawit menjadi CPO 15

6 Bagan alir penelitian 25

7 Batasan sistem yang diaudit 26

8 Aliran energi pada produksi CPO di UU Adolina 37

9 Bagan alir listrik 43

10 Aliran energi pada stasiun penyediaan energi 45

DAFTAR LAMPIRAN

1 Letak geografis PT. Perkebunan Nusantara IV UU Adolina 52 2 Flow sheet proses produksi di PTPN IV UU Adolina 53

3 Data produksi CPO di UU Adolina 54

DAFTAR ISTILAH

A. Istilah Lokal

ALB : Asam Lemak Bebas

Brondolan : Buah kelapa sawit yang terlepas dari tandannya Dodos : Alat panen kelapa sawit sejenis linggis bermata lebar Egrek : Alat panen kelapa sawit berupa sabit bergagang bambu

panjang

HKO : Hari Kerja Orang

Menumbang : Membongkar tanaman kelapa sawit asal

Merumpuk : Mengumpulkan batang kelapa sawit yang telah dibongkar PKS : Pabrik Kelapa Sawit

TBM : Tanaman Belum Menghasilkan TBS : Tandan Buah Segar

TM : Tanaman Menghasilkan TPH : Tempat Pengumpulan Hasil UU : Unit Usaha

B. Istilah Asing

Boiler : Ketel uap

BPV : Back Pressure Vessel (tangki tekanan balik)

Conveyor : Rantai berjalan yang digerakkan oleh motor listrik CPO : Crude Palm Oil (minyak kelapa sawit mentah)

Fibre : Serat

Kernel : Inti kelapa sawit

Main nursery : Pembibitan utama

Nut : Biji kelapa sawit

PKO : Palm Kernel Oil (minyak inti kelapa sawit)

Sludge : Limbah padat berupa lumpur dari proses pemurnian minyak

Steam : Uap panas

Wiping :Pemberantasan ilalang dengan menggunakan herbisida

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman kelapa sawit merupakan salah satu komoditi agroindustri unggulan Indonesia sekaligus penghasil minyak nabati dengan produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan komoditi lainnya. Minyak kelapa sawit memiliki keunggulan sebagai komoditi yang menjanjikan, antara lain produktivitas minyak sawit tinggi, yaitu 3.2 ton/ha/tahun, dapat diolah menjadi berbagai bahan baku maupun produk turunan di industri pangan maupun nonpangan, dan limbah hasil pengolahan kelapa sawit dapat dimanfaatkan lebih lanjut.

Luas areal kelapa sawit di Indonesia terus mengalami peningkatan dimana pusat perkebunan kelapa sawit di Indonesia terletak di enam provinsi, yaitu Sumatera Utara, Riau, Sumatera Selatan, Kalimantan Barat, Jambi, dan Aceh. Berikut ini adalah data luas areal kelapa sawit beberapa provinsi di Indonesia.

Tabel 1 Luas areal perkebunan kelapa sawit di beberapa provinsi, Indonesia (Hektar)

Provinsi Tahun

2006 2007 2008 2009 2010 2011 Aceh 308560 274822 287038 313745 329562 348438 Sumatera

Utara

979541 998966 1017574 1044854 1054849 1100820 Riau 1547942 1620882 1673553 1781900 2031817 2176864 Sumatera

Selatan

630214 682730 690729 725236 777716 826743 Jambi 568751 448899 484137 489384 488911 521759 Kalimantan

Barat

492112 451400 499548 530575 750948 783732 Sumber : Buku Statistik Perkebunan Tahun 2009 – 2011, Direktorat Jenderal Perkebunan-Kementerian Pertanian RI

Industri pengolahan kelapa sawit di Indonesia juga mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan oleh tingginya permintaan CPO (Crude Palm Oil) di dunia. Data produksi CPO di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Produksi CPO di Indonesia

Tahun produksi Produksi CPO (ton)

2005 15560000

2006 16600000

2007 18000000

2008 20500000

2009 22000000

2010 23600000

2011 25400000

Sumber : Kementerian Pertanian RI, 2013

2

Industri pengolahan kelapa sawit yang semakin meningkat mengakibatkan energi yang dibutuhkan untuk memproduksi CPO juga meningkat. Diperlukan penggunaan energi yang efektif dan efisien untuk menghemat biaya produksi CPO. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengetahui pola penggunaan energi pada proses energi adalah audit energi. Audit energi akan membantu perusahaan untuk mengetahui secara rinci kebutuhan energi dan efisiensi penggunaan alat dan mesin pada setiap tahapan produksi. Hasil audit juga dapat digunakan untuk melakukan analisis peluang penghematan energi yang dapat dilakukan dan sebagai dasar dalam perencanaan pengembangan sistem produksi oleh perusahaan tersebut.

Audit energi dilakukan di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara. Unit Usaha Adolina merupakan unit yang bergerak dalam bidang agroindustri kelapa sawit. Audit energi perlu dilakukan di unit ini agar perusahaan dapat mengetahui seberapa besar energi yang dibutuhkan untuk memproduksi per satuan produk CPO dan mengetahui peluang penghematan yang dapat dilakukan sehingga penghematan biaya produksi dapat dilakukan. Audit energi juga belum pernah dilakukan sebelumnya di Unit Usaha Adolina sehingga hasil audit dari penelitian ini dapat membantu perusahaan dalam melakukan penghematan energi pada produksi CPO.

Perumusan Masalah

Tanaman kelapa sawit merupakan komoditi perkebunan andalan Indonesia. Semakin hari kebutuhan akan minyak kelapa sawit (crude palm oil) semakin meningkat dan menyebabkan energi yang dibutuhkan untuk memproduksi CPO semakin meningkat pula. Penggunaan energi yang efektif dan efisien diperlukan agar biaya produksi CPO dapat menjadi lebih rendah. Cara yang dilakukan adalah dengan mengetahui pola penggunaan energi melalui audit energi. Dengan adanya audit energi maka perusahaan akan mengetahui secara rinci kebutuhan energi dan efisiensi penggunaan alat dan mesin pada setiap tahapan produksi.

Tujuan Penelitian

Tujuan audit energi yang dilakukan pada proses produksi CPO di PT. Perkebunan Nusantara IV, Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara ini adalah:

1. Menghitung kebutuhan energi untuk menghasilkan per satuan produk CPO di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Adolina.

2. Mengetahui jenis, jumlah, dan sumber energi pada tiap tahapan proses produksi.

3. Mencari peluang penghematan energi yang dapat dilakukan.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui kebutuhan energi untuk menghasilkan per satuan produk CPO di PKS Adolina, mengetahui jenis, jumlah dan sumber energi pada tiap tahapan proses produksi serta mencari peluang penghematan energi yang dapat dilakukan. Data audit juga dapat digunakan

3 sebagai dasar perhitungan teknik pengembangan usaha ataupun upaya peningkatan produksi di Unit Usaha Adolina.

Ruang Lingkup Penelitian

Audit energi yang dilakukan di PKS Adolina dilaksanakan dengan cara menentukan batasan sistem, menentukan metoda audit, pre audit, audit rinci, membandingkan dengan lokasi lain pada komoditi yang sama, serta adanya rekomendasi.

TINJAUAN PUSTAKA

Proses Produksi CPO Secara Umum

Crude Palm Oil _(CPO)

Crude Palm Oil (CPO) adalah minyak nabati berwarna jingga kemerah-merahan yang diperoleh dari proses ekstraksi daging buah tanaman Elaeis guinneensisjacq. (kelapa sawit). CPO tersebut banyak digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri baik pangan maupun nonpangan seperti sabun, minyak goreng, dan bahan-bahan kosmetik. Berdasarkan peranan dan kegunaan minyak sawit itu, maka mutu atau kualitasnya harus diperhatikan sebab sangat menentukan harga dan nilai komoditas ini. Mutu dari CPO sangat dipengaruhi oleh bahan bakunya (kelapa sawit). Mutu bahan baku tersebut dipengaruhi oleh kegiatan pasca panen, seperti mutu panen dan transportasi. Kesalahan pada langkah pengumpulan hasil dapat mengakibatkan mutu hasil olahan tidak dapat memenuhi standar yang telah ditetapkan dan berujung pada efisiensi pengolahan. Minyak kelapa sawit yang baik salah satunya dipengaruhi oleh asam lemak bebas (ALB). Semakin tinggi kandungan ALB dalam tandan buah segar (TBS), maka mutu CPO yang dihasilkan nantinya akan semakin rendah. Ada beberapa variabel proses yang sangat berpengaruh terhadap perolehan ALB yaitu pengaruh suhu, kematangan buah, dan lama penyimpanan.

Kelapa Sawit

Kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq.) berasal dari Afrika bagian barat. Tanaman ini masuk ke Indonesia tahun 1848 dan mulai dibudidayakan secara komersil dalam bentuk Perusahaan Perkebunan (PP) tahun 1911 di Sumatera Utara. Kelapa sawit merupakan tanaman industri penting penghasil minyak nabati yang merupakan bahan mentah industri pangan maupun nonpangan. Potensi produksi minyak nabati per tahunnya mencapai 6 ton per hektar. Minyak nabati yang dihasilkan dari pengolahan kelapa sawit berupa minyak sawit mentah atau CPO (Crude Palm Oil) yang berwarna kuning kecoklatan dan minyak inti sawit atau PKO (Palm Kernel Oil) yang tidak berwarna (bening). Minyak sawit dapat digunakan untuk beragam peruntukan karena keunggulan sifat yang dimilikinya, yaitu tahan oksidasi dengan tekanan tinggi, mampu melarutkan bahan kimia yang tidak larut oleh bahan pelarut lainnya, mempunyai daya melapis yang tinggi, dan tidak menimbulkan iritasi pada tubuh dalam bidang kosmetik.

4

Kelapa sawit terdiri dari inti sawit (kernel) yang dibungkus oleh pericarp. Pericarp terdiri dari 3 lapisan, yaitu cangkang (endocarp), serat (mesocarp), dan kulit luar (eksocarp). Kelapa sawit membutuhkan suhu yang cukup tinggi untuk tumbuh, yaitu suhu maksimum 29-32˚C dan suhu minimum 22-24˚C dengan lama penyinaran 5-7 jam per hari. Kelembaban optimum bagi pertumbuhan kelapa sawit berkisar antara 80-90%. Kelapa sawit dapat tumbuh tegak lurus mencapai ketinggian 15 m – 20 m. Kelapa sawit mulai menghasilkan pada umur sekitar 30 bulan setelah tanam. Kelapa sawit biasanya sudah tidak produktif lagi pada umur lebih dari 25 tahun (Setyamidjaja, 1991).

Budidaya Kelapa Sawit

Budidaya kelapa sawit dimaksudkan agar hasil yang diperoleh dari tanaman tersebut menjadi lebih tinggi dan bermanfaat. Proses budidaya tanaman kelapa sawit meliputi tahap persiapan lahan, pembibitan, penanaman, pemeliharaan, dan pemanenan.

Gambar 1 Rangkaian kegiatan proses budidaya kelapa sawit ( Rahmat, 2002) a. Persiapan Lahan

Persiapan lahan merupakan kegiatan pembukaan dan pengolahan lahan sehingga lahan tersebut siap ditanami kelapa sawit. Persiapan lahan dapat dilakukan dengan beberapa cara. Cara pertama dilakukan untuk lahan hutan yang disebut dengan bukaan baru (new planting). Cara kedua dilakukan untuk lahan yang sebelumnya ditanami komoditi perkebunan lain seperti karet. Cara ketiga adalah mengganti tanaman kelapa sawit yang sudah tidak produktif yang disebut sebagai upaya peremajaan (replanting).

b. Pembibitan

Pada dasarnya dikenal dua sistem pembibitan, yaitu sistem pembibitan tahap tunggal (single stage system) dan sistem pembibitan tahap ganda (double stage system). Pada sistem tahap tunggal, bibit langsung ditanam dalam polybag

besar sampai berumur 12 bulan tanpa harus ditanam di polybag kecil. Sistem Persiapan lahan

Pembibitan Penanaman Pemeliharaan

5 pembibitan tahap ganda terdiri dari tahap pembibitan awal (pre nursery) dan tahap pembibitan utama (main nursery). Pada tahap pembibitan awal, kecambah ditanam dengan menggunakan polybag kecil sampai bibit berumur 3 bulan. Pada tahap pembibitan utama, bibit dari tahap pembibitan awal ditanam ke dalam

polybag besar selama 9 bulan. Beberapa input energi digunakan dalam proses pembibitan kelapa sawit, yaitu energi manusia, energi bahan bakar minyak (solar), dan energi pupuk. Energi manusia digunakan untuk beberapa jenis pekerjaan yang dilakukan pada kegiatan pembibitan. Bahan bakar minyak digunakan untuk menjalankan pompa yang berguna dalam kegiatan penyiraman bibit-bibit kelapa sawit. Agar bibit yang ditanam memiliki kesuburan yang lebih baik maka diperlukan pupuk dalam kegiatan pembibitan.

c. Penanaman

Sistem jarak tanam kelapa sawit adalah segitiga sama sisi dengan panjang sisi (jarak dalam barisan) dan tinggi (jarak antar barisan). Dalam pelaksanaan penanaman kelapa sawit terlebih dahulu dilakukan pembuatan lubang tanam. Urutan tahapan penanaman adalah bibit diletakkan tegak lurus di atas lubang tanam, lalu ditimbun dan dipadatkan tanahnya. Tanaman kelapa sawit yang mati ataupun pertumbuhannya tidak baik harus disulam. Penyulaman dilakukan segera supaya pertumbuhan tanaman sulaman tidak tertinggal dari tanaman yang lain. Penyulaman juga bertujuan agar produksi tanaman kelapa sawit tidak menurun. Pada kegiatan penanaman, energi biologis (manusia) dan penggunaan energi pupuk diperlukan. Tenaga manusia diperlukan untuk pekerjaan seperti aplikasi tandan kosong dan penanaman. Pupuk diperlukan agar tanah yang ditanami dapat menjadi lebih subur dan produktif.

d. Pemeliharaan

Pemeliharaan yang intensif diperlukan pada dua periode pertumbuhan kelapa sawit, yaitu tanaman belum menghasilkan (TBM) yang berusia di bawah 3 tahun dan tanaman menghasilkan (TM) yang berusia antara 3 – 25 tahun. Tujuan utama pemeliharaan TBM kelapa sawit adalah untuk mencapai pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang optimal agar dapat memberikan produktivitas maksimal pada masa TM. Ada beberapa jenis pekerjaan yang dilakukan pada saat TBM, yaitu penyiangan, pemupukan, penyisipan, pemberantasan hama dan penyakit, serta pemeliharaan jalan dan saluran air/drainase.

Tujuan utama pemeliharaan pada saat TM adalah untuk menggali potensi produksi seoptimal mungkin. Beberapa pekerjaan yang dilakukan adalah penyiangan, pemupukan, pengendalian hama, pemeliharaan jalan, pemangkasan, pemeliharaan tempat pengumpulan hasil, pembumbunan, dan inventarisasi pohon. Beberapa masukan energi terdapat pada kegiatan pemeliharaan, yaitu energi biologis (manusia) dan energi pupuk.

e. Pemanenan

Pemanenan adalah serangkaian kegiatan mulai dari memotong tandan matang panen sesuai kriteria matang panen, mengumpulkan dan mengutip brondolan serta menyusun tandan di TPH beserta dengan brondolannya. Hasil panen yang utama dari tanaman kelapa sawit adalah TBS yang kemudian dari TBS akan diolah menjadi minyak sawit (CPO) dan hasil turunannya. Hal-hal yang

6

perlu diperhatikan dalam proses pemanenan antara lain kriteria matang panen, persiapan panen, alat pemotong dan pengumpulan buah, rotasi dan sistem pemanenan, serta transportasi hasil panen. Peralatan yang digunakan dalam pelaksanaan panen terdiri dari dodos, kampak, egrek, karung, dan kayu pikulan. Rotasi panen adalah jumlah hari panen dalam seminggu dan jarak waktu antara panen pertama di satu blok sampai panen berikutnya di blok yang sama. Tandan buah segar yang dipanen harus segera diangkut ke pabrik kelapa sawit pada hari itu juga agar tidak terjadi peningkatan ALB.

Pengolahan Kelapa Sawit

Pengolahan kelapa sawit di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak sawit yang berkualitas baik dengan rendemen yang tinggi. Untuk menghasilkan rendemen yang tinggi, diperlukan pengawasan dan kontrol yang ketat mulai dari proses pengangkutan TBS sampai dihasilkan CPO. Pengolahan kelapa sawit menjadi CPO dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu penerimaan TBS, perebusan, penebahan, pengempaan, dan pemurnian minyak.

Gambar 2 Rangkaian kegiatan proses pengolahan kelapa sawit menjadi CPO (Rahmat, 2002)

a. Stasiun Penerimaan TBS

Stasiun penerimaan TBS merupakan stasiun yang menerima TBS yang diangkut oleh truk-truk pengangkut. Stasiun penerimaan TBS terdiri dari jembatan timbang (weight bridge) dan loading ramp.

a.1. Jembatan timbang

Jembatan timbang berfungsi untuk menimbang TBS dimana hasil penimbangan TBS tersebut digunakan dalam perhitungan rendemen produksi, sebagai dasar perhitungan pembayaran pemanen, dan sebagai pencatatan produksi TBS kebun pensuplai.

Penerimaan TBS Perebusan Penebahan Pengempaan Pemurnian minyak

7 a.2. Loading ramp

Loading ramp adalah suatu bangunan dengan lantai berupa kisi-kisi plat besi, lebar plat besi sekitar 10 cm dengan kemiringan 45˚. Loading ramp berfungsi sebagai tempat penampungan TBS untuk disortasi sebelum diproses, mencurahkan TBS ke dalam lori rebusan, dan mengurangi kotoran TBS dengan adanya kisi-kisi di dalamnya. Langkah pertama yang dilakukan di loading ramp adalah sortasi buah secara manual. Sortasi manual ini dilakukan dengan memprediksi kematangan buah melalui warnanya dan jumlah buah yang membrondol dari tandannya serta memilih berdasarkan varietas buahnya. Setelah dilakukan sortasi secara manual, TBS dituang ke dalam kompartemen-kompartemen loading ramp. TBS yang telah berada di dalam loading ramp selanjutnya dimasukkan ke dalam lori. Di stasiun penerimaan TBS, terdapat penggunaan tenaga manusia dan energi listrik.

b. Stasiun Perebusan

Stasiun perebusan merupakan tempat terjadinya perlakuan panas terhadap TBS dengan menggunakan media uap (steam). Alat yang digunakan adalah

sterilizer, yaitu berupa bejana tekan horizontal. Bagian-bagian sterilizer terdiri dari dua buah pintu, satu saluran pemasukan uap (inlet steam), satu saluran pengeluaran uap (outlet steam), satu saluran pembuangan kondensat, serta satu buah pompa kondensat. Perebusan berfungsi untuk mempermudah brondolan lepas dari tandan pada waktu proses penebahan di thresher, melunakkan buah sehingga mudah diaduk dalam digester, melekangkan inti supaya mudah lepas dari cangkang, dan menghentikan proses peningkatan asam lemak bebas. Ketika proses perebusan telah selesai, lori dari dalam sterilizer ditarik menggunakan

capstand. Tenaga manusia dan energi listrik digunakan pada stasiun perebusan ini. c. Stasiun Penebahan

Stasiun penebahan berfungsi untuk memisahkan atau melepaskan brondolan dari tandannya dengan cara membanting TBS yang telah direbus di dalam thresher. Thresher merupakan alat pemisah antara tandan dengan brondolan yang berbentuk drum. TBS yang telah selesai direbus dari sterilizer

akan ditarik keluar menggunakan capstand. Lori-lori yang keluar dari rebusan diangkat menggunakan hoisting crane dan dituangkan ke autofeeder dengan memutar lori. Hoisting crane berfungsi untuk mengangkat lori. Autofeeder adalah alat yang digunakan untuk mengatur pemasukan tandan buah ke dalam thresher. Pengaturan buah yang masuk dari autofeeder ke thresher disesuaikan dengan kapasitas thresher sehingga buah tidak terlalu banyak menumpuk dalam thresher

yang dapat mengakibatkan proses perontokan tidak sempurna. d. Stasiun Pengempaan

Pada stasiun ini terdapat dua proses utama, yaitu proses digesting

(pencacahan) dan pressing (pengempaan). d.1. Pencacahan (Digesting)

Pencacahan berfungsi untuk melepaskan daging buah dari biji (noten) dan melumatkannya dengan cara menekan brondolan menggunakan pisau pengaduk yang berputar sambil dipanaskan yang

8

digerakkan oleh elektromotor. Alat yang digunakan dalam proses pencacahan ini adalah digester. Digester biasanya memiliki 6 tingkat pisau yang terdiri atas 5 tingkat pisau pengaduk dan 1 tingkat pisau lempar pada bagian bawah. Letak pisau-pisau ini dibuat bersilangan agar daya adukan cukup besar dan sempurna. Prinsip kerja dari digester adalah pada awalnya

digester diisi dengan buah hasil dari penebahan. Dalam silinder adukan, buah sawit dilumat dengan pisau-pisau pengaduk yang berputar pada poros sehingga daging buah terlepas dari biji. Suhu pengadukan dibuat antara 90-95˚C. Suhu tersebut diperoleh dari pasokan uap panas hasil pembakaran biomassa pada boiler.

d.2. Pengempaan (Pressing)

Pengempaan merupakan proses pemisahan minyak kasar (crude oil) dari massa adukan dengan cara mengempa pada tekanan 30-40 bar. Alat yang digunakan dalam proses ini adalah screw press. Proses pengempaan terjadi karena adanya putaran screw yang menekan bubur buah dari

digester, dan dari arah yang berlawanan bubur buah tersebut tertahan oleh

sliding cone sehingga minyak terkempa dan terpisah dari bubur buah.

Screw berada dalam selubung baja yang disebut press cage. Pada dinding

press cage terdapat lubang-lubang di seluruh permukaannya. Minyak hasil pengempaan akan keluar melalui lubang-lubang press cage, sedangkan ampas berupa serabut dan biji keluar melalui celah antara sliding cone dan

press cage. Energi biologi dari manusia dan energi listrik digunakan pada stasiun pengempaan.

e. Stasiun Klarifikasi (Pemurnian Minyak)

Stasiun pemurnian minyak berfungsi untuk memisahkan minyak dengan kotoran serta unsur-unsur yang mengurangi kualitas minyak dan mengupayakan kehilangan minyak seminimal mungkin. Minyak kasar (crude oil) yang keluar dari

screw press masih mengandung kotoran-kotoran seperti pasir dan benda kasar lainnya. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemurnian minyak untuk mengurangi kandungan yang tidak diharapkan sesuai dengan norma yang telah ditetapkan. Di stasiun klarifikasi, terdapat dua proses utama, yaitu proses pemurnian minyak dan proses pengutipan minyak. Pada umumnya, proses klarifikasi terbagi atas 3 metode, yaitu pengendapan, sentrifugasi, dan pemisahan biologis.

f. Stasiun Pendukung

Tahapan-tahapan produksi CPO juga didukung oleh stasiun pendukung. Keberadaan stasiun pendukung produksi ini sangat berperan penting karena dapat memperlancar jalannya pengolahan. Stasiun-stasiun pendukung produksi dan pengolahan kelapa sawit meliputi pembangkit tenaga, pengolahan air, dan pengelolaan limbah.

f.1. Pembangkit Tenaga a. Ketel Uap (Boiler)

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas (steam). Air panas atau

steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses.

9 b. Turbin Uap

Turbin uap merupakan alat untuk mengkonversi energi dari

steam menjadi energi mekanis untuk membangkitkan energi listrik melalui alternator.

c. Diesel Genset

Diesel genset bekerja dengan prinsip mengubah energi hasil pembakaran solar menjadi energi mekanis berupa putaran. Putaran ini selanjutnya digunakan untuk memutar poros generator.

d. Generator

Generator adalah alat yang mengkonversi energi gerak berupa putaran menjadi energi listrik akibat adanya induksi gaya gerak listrik (GGL).

e. Switch Board

Switch board berfungsi untuk mendistribusikan tenaga listrik ke stasiun-stasiun dan peralatan-peralatan dalam pabrik yang menggunakan tenaga listrik.

f. Back Pressure Vessel (BPV)

BPV adalah bejana uap bertekanan yang digunakan untuk mengumpulkan uap bekas dari turbin uap dan membagikannya ke peralatan-peralatan di pabrik yang membutuhkan uap untuk proses pemanasan.

f.2. Sistem Penyediaan Air

Sistem penyediaan air bertujuan untuk meningkatkan kualitas air sebelum digunakan agar memenuhi persyaratan yang ditentukan. Persyaratan tersebut dilihat berdasarkan kandungan bahan-bahan kimia, bahan padatan terlarut, dan sebagainya. Sistem penyediaan air dibagi menjadi tiga, yaitu untuk budidaya, pengolahan, dan pembangkit tenaga listrik. Pada kegiatan budidaya, air dibutuhkan untuk kegiatan penyiraman tanaman kelapa sawit baik pada saat pembibitan maupun saat pemeliharaan TM dan TBM. Sumber air yang digunakan harus dekat dengan areal budidaya dan dapat juga dilengkapi dengan instalasi penyiraman serta dilengkapi dengan jalan-jalan dan parit-parit drainase. Air yang diperlukan berasal dari sungai atau danau yang dipompa ke areal budidaya kelapa sawit.

Dalam kegiatan pengolahan, air juga sangat diperlukan terutama dalam proses perebusan, pelumatan dan pengempaan serta pemurnian yang dimanfaatkan dalam bentuk uap. Air yang diperlukan tersebut berasal dari sungai yang dipompa ke pabrik pengolahan. Air yang akan digunakan untuk pengolahan belum memenuhi syarat jika langsung digunakan untuk pengolahan, sehingga diperlukan adanya penanganan (treatment) terlebih dahulu (Naibaho, 1998).

Stasiun pembangkit tenaga listrik memerlukan air untuk menghasilkan listrik. Air dipompa dari sungai ke pabrik pengolahan dan kemudian dilakukan pengelolaan yang terdiri dari external water treatment

dan internal water treatment. Setelah air menjadi jernih kemudian air dialirkan ke boiler dan menjadi uap air yang akan menggerakkan turbin sehingga menghasilkan energi listrik.

10

f.3. Sistem Pengelolaan Limbah

Limbah merupakan sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasinya, baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat membahayakan kelangsungan hidup manusia serta makhluk lainnya (Purba, 2009). Limbah pabrik kelapa sawit dapat digolongkan menjadi 3 jenis berdasarkan karakteristiknya, yaitu limbah cair, limbah gas, dan limbah padat. Limbah padat berupa tandan kosong dimanfaatkan sebagai pupuk di kebun kelapa sawit. Limbah cair buangan dari pabrik biasanya diproses lebih lanjut di dalam kolam limbah.

Proses Produksi CPO di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina

Sistem produksi CPO adalah suatu rangkaian kegiatan yang dimulai dari kegiatan budidaya sampai pengolahan kelapa sawit menjadi CPO, beserta aspek-aspek pendukungnya. PKS Adolina memiliki kapasitas terpasang 30 ton TBS/jam dengan rendemen riil TBS menjadi CPO sebesar 23.527% dan jam olah riil per hari adalah 18.67 jam. Kebun Adolina terbagi menjadi 9 afdeling dengan total luas sebesar 8965.69 ha. Kegiatan budidaya yang meliputi persiapan lahan, pembibitan, penanaman, pemeliharaan, dan pemanenan diorientasikan untuk meningkatkan produksi TBS. Pengangkutan juga berperan penting dalam menentukan mutu CPO yang dihasilkan.

Pengolahan kelapa sawit menjadi CPO dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu penerimaan TBS, perebusan, penebahan, pengempaan, pemurnian minyak, dan penyimpanan CPO. Semua kegiatan operasional budidaya dan pengolahan TBS menjadi CPO akan berjalan optimal bila ditunjang dengan aspek pendukung yang memadai. Sarana pendukung tersebut meliputi penyediaan air dan penyediaan energi. Sistem produksi kelapa sawit di Unit Usaha Adolina dapat dijelaskan sebagai berikut.

Budidaya Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina

Budidaya kelapa sawit dimaksudkan agar hasil yang diperoleh dari tanaman tersebut menjadi lebih tinggi dan bermanfaat. Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, buah kelapa sawit atau yang biasa disebut tandan buah segar (TBS) terdiri dari beberapa varietas, yaitu Dura (D), Psifera (P), dan Tenera (T). Proses budidaya tanaman kelapa sawit di UU Adolina meliputi tahap persiapan lahan, pembibitan, penanaman, pemeliharaan, dan pemanenan. Proses budidaya kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 3.

11

Gambar 3 Rangkaian kegiatan proses budidaya kelapa sawit di Unit Usaha Adolina (Natashia, 2012)

1. Persiapan Lahan

Persiapan lahan dapat dilakukan dengan beberapa cara. Cara pertama dilakukan untuk lahan yang disebut dengan bukaan baru (new planting). Cara kedua dilakukan untuk lahan yang sebelumnya ditanami komoditi perkebunan lain seperti karet. Cara ketiga adalah mengganti tanaman kelapa sawit yang sudah tidak produktif yang disebut sebagai upaya peremajaan (replanting). Proses pengerjaan persiapan lahan juga mencakup pengerjaan secara mekanis, manual, dan kimia. Pengerjaan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan excavator

untuk membongkar tanaman asal dan membuat lubang besar. Pengerjaan secara manual dilakukan untuk membersihkan lahan dari kayu-kayuan. Pengerjaan secara kimia dilakukan untuk membersihkan lahan dari gulma yang mengganggu. 2. Pembibitan

Pada umumnya pembibitan kelapa sawit terdiri dari satu tahap dan dua tahap. Saat ini, PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina menggunakan pembibitan dua tahap (double stage). Adapun pembibitan dengan menggunakan sistem dua tahap adalah pre nursery (pembibitan awal) dan main nursery

(pembibitan utama). Pembibitan awal (pre nursery) berlangsung selama 3 bulan. Pada pembibitan pre nursery, energi biologis (manusia) dan energi pupuk digunakan. Energi manusia digunakan untuk beberapa jenis pekerjaan, yaitu persiapan lahan, persiapan tanam, pemeliharaan, dan pemindahan bibit. Adapun jenis pupuk yang digunakan dalam pembibitan ini adalah pupuk NPK.

Persiapan lahan Pembibitan Penanaman Penyiangan

Pemanenan Pemupukan Pemangkasan

12

Pembibitan utama (main nursery) berlangsung sekitar 9 bulan. Pembibitan

main nursery memerlukan beberapa masukan energi, yaitu energi biologis (manusia), energi pupuk, dan energi bahan bakar minyak. Penggunaan tenaga manusia diperlukan untuk kegiatan persiapan lahan, persiapan tanam, pemeliharaan, dan pemindahan bibit. Jenis pupuk yang digunakan pada pembibitan ini adalah NPK (15 15 64), NPK (12 12 172), dan Kieserite. Bahan bakar minyak (solar) digunakan untuk menggerakkan pompa untuk kegiatan penyiraman pada pembibitan main nursery.

3. Penanaman

Sistem jarak tanam kelapa sawit adalah segitiga sama sisi dengan panjang sisi (jarak dalam barisan) dan tinggi (jarak antar barisan). Dalam pelaksanaan penanaman kelapa sawit terlebih dahulu dilakukan pembuatan lubang tanam. Tahapan budidaya penanaman membutuhkan masukan energi berupa energi biologis (manusia) dan energi pupuk. Energi manusia dibutuhkan untuk kegiatan penanaman. Pupuk yang digunakan terdiri dari beberapa jenis, yaitu Rock Phosphate, ZA, MOP, dan Kieserite.

4. Pemeliharaan

a. Tanaman Belum Menghasilkan (TBM)

Tujuan utama pemeliharaan TBM kelapa sawit adalah untuk mencapai pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang optimal agar dapat memberikan produktivitas maksimal pada masa TM. Ada beberapa jenis pekerjaan yang dilakukan untuk TBM, yaitu penyiangan, pemupukan, penyisipan, pemberantasan hama dan penyakit, serta pemeliharaan jalan dan saluran air/drainase. Kebutuhan energi pada pemeliharaan TBM mencakup energi biologis (manusia) dan energi pupuk. Penggunaan tenaga manusia dibutuhkan pada kegiatan pemeliharaan jalan, penyulaman, wiping ilalang, pemupukan, sensus hama penyakit, pemberantasan hama penyakit, dan pembuatan TPH. Jenis pupuk yang digunakan pada pemeliharaan TBM di Kebun Adolina adalah Sulphate of Ammonia, Muriate of Potash, Rock Phospate, dan Dolomite.

b. Tanaman Menghasilkan (TM)

Tujuan utama pemeliharaan areal TM adalah untuk menggali potensi produksi seoptimal mungkin. Beberapa pekerjaan yang dilakukan adalah penyiangan, pemupukan, pengendalian hama, pemeliharaan jalan, pemeliharaan TPH, dan inventarisasi pohon. Masukan energi yang dibutuhkan pada tahapan pemeliharaan TM adalah energi biologis (manusia) dan energi pupuk. Penggunaan tenaga manusia dibutuhkan untuk kegiatan pemeliharaan jalan, wiping ilalang, pemupukan, dan pemberantasan hama penyakit. Adapun jenis pupuk yang digunakan pada tahap ini adalah Urea dan Rock Phosphate.

13

Pemanenan Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina

Panen adalah serangkaian kegiatan mulai dari memotong tandan matang panen sesuai kriteria matang panen, mengumpulkan dan mengutip brondolan serta menyusun tandan di TPH beserta dengan brondolannya. Tujuan panen adalah untuk memanen seluruh buah yang sudah matang panen dengan mutu yang baik secara konsisten sehingga potensi minyak dan inti sawit maksimal dapat dicapai.

Kriteria matang panen adalah persyaratan kondisi tandan yang ditetapkan untuk dapat dipanen. Penentuan kriteria matang panen dapat dilihat dalam tabel berikut ini.

Tabel 3 Kriteria matang panen Fraksi

Buah

Derajat Kematangan Kriteria Matang Buah

00 Sangat mentah Tidak ada buah yang membrondol, buah berwarna hitam pekat

0 Mentah 1-12.5% dari buah luar membrondol, buah berwarna hitam kemerahan

1 Matang 12.5-25% buah luar membrondol, buah berwarna kemerahan

2 Matang 25-50% buah luar membrondol, buah berwarna merah mengkilat

3 Matang 50-75% buah luar membrondol, buah berwarna orange

4 Lewat matang 75-100% buah luar membrondol, buah berwarna dominan orange

5 Terlalu matang Buah dalam ikut membrondol

Peralatan yang digunakan dalam pelaksanaan panen terdiri dari dodos, kampak, egrek, karung, dan kayu pikulan. Di kebun PKS Adolina, pelaksanaan panen dilakukan dari hari Senin sampai Sabtu atau 6 hari dalam seminggu sehingga rotasi panennya adalah 6/7. Pada dasarnya, tandan buah segar yang dipanen harus diangkut dan tiba di PKS pada hari itu juga. Oleh karenanya, diupayakan pengangkutan buah dapat selesai sore hari agar kenaikan ALB minyak sawit yang dihasilkan tidak terjadi. Pengangkutan buah dilakukan dengan menggunakan truk berukuran besar dengan kapasitas 10-15 ton dan truk berukuran kecil dengan kapasitas 5-7 ton.

Pengolahan Kelapa Sawit Menjadi CPO di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina

Pengolahan TBS di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak sawit yang berkualitas baik dengan rendemen yang tinggi. Pabrik Kelapa Sawit Adolina memiliki kapasitas olah terpasang yaitu 30 ton TBS/jam dengan jam operasi yaitu 22 jam/hari, sehingga kapasitas olah terpasang tiap hari yaitu 660 ton TBS. Data produksi CPO UU Adolina dapat dilihat pada Lampiran 3, dengan rata-rata

14

rendemen TBS menjadi CPO yaitu 23.527%. Sedangkan data waktu pengolahan riil dapat dilihat pada Lampiran 4.

Gambar 4 Bagan alir pengolahan kelapa sawit di PKS Adolina (Natashia, 2012)

Penerimaan Perebusan Penebahan Pengadukan Pengempaan

Penyaringan Pemisahan ampas Pengendapan

Pemurnian

Pengeringan Pemisahan Pemecahan Pengeringan

15

Gambar 5 Aliran bahan pada alat pengolah kelapa sawit menjadi CPO di Adolina (Natashia, 2012)

Crude oil tank

Jembatan timbang

Loading ramp

Sterilizer

Thresher

Brondolan

Digester

Screw press

Minyak

Sand trap tank

Vibrating screen

Janjang kosong

Empty bunch conveyor

Ampas (cake) TBS

CST

Sludge Minyak

Stasiun biji

Serat Biji sawit

Sludge separator Vacuum dryer

Fat fit Storage tank

Sludge tank

Strainer

Oil tank

Oil purifier

Cangkang Kernel

Boiler Silo

16

1. Penerimaan Bahan Baku di Stasiun Penerimaan TBS

Stasiun penerimaan TBS merupakan stasiun yang menerima TBS yang diangkut oleh truk-truk pengangkut. Stasiun penerimaan TBS terdiri dari:

a. Penimbangan di stasiun penimbangan

Tandan buah segar (TBS) yang masuk ke dalam pabrik terlebih dahulu melewati stasiun ini sebelum diletakkan pada loading ramp. TBS tersebut ditimbang di jembatan timbang (weight bridge). Secara umum, jembatan timbang berfungsi untuk menimbang TBS, tandan kosong, inti dimana hasil penimbangan TBS digunakan untuk menghitung rendemen produksi pabrik, sebagai dasar perhitungan pembayaran pemanen dan pihak ketiga, dan sebagai pencatatan produksi TBS kebun pensuplai.

b. Penampungan TBS di loading ramp

TBS yang telah ditimbang di jembatan timbang kemudian diturunkan di

loading ramp. Loading ramp berfungsi sebagai tempat penampungan TBS untuk disortasi sebelum diproses, mencurahkan TBS ke dalam lori rebusan, dan mengurangi kotoran TBS dengan adanya kisi-kisi di dalamnya. Langkah pertama yang dilakukan di loading ramp adalah sortasi buah secara manual. Setelah dilakukan sortasi secara manual, TBS dituang ke dalam kompartemen-kompartemen (pintu-pintu loading ramp). Jumlah kompartemen yang terdapat di PKS Adolina adalah 15 kompartemen dengan kapasitas masing-masing 15 ton TBS. TBS yang telah berada di dalam loading ramp selanjutnya dimasukkan ke dalam lori. PKS Adolina memiliki 66 unit lori rebusan. Stasiun penerimaan TBS memerlukan energi biologis (manusia) dan energi listrik sebagai masukan energi. Penggunaan tenaga manusia digunakan untuk melakukan sortasi buah secara manual. Energi listrik digunakan untuk menggerakkan pintu loading ramp.

2. Perebusan

Setelah dilakukan sortasi di loading ramp, TBS dimasukkan ke dalam

sterilizer dengan menggunakan lori. Lori yang telah menampung TBS ditarik dengan menggunakan capstand (alat penarik). Perebusan berfungsi untuk mempermudah brondolan lepas dari tandan pada waktu proses penebahan di

thresher, melunakkan buah sehingga mudah diaduk dalam digester, melekangkan inti supaya mudah lepas dari cangkang, dan menghentikan proses peningkatan ALB. Kapasitas 1 unit sterilizer di Adolina adalah 10 lori dengan masing-masing lori berkapasitas 2.5 ton. Untuk memindahkan lori dari loading ramp ke jalur perebusan digunakan transfer carriage dengan kapasitas 3 unit lori (7.5 ton TBS).

PKS Adolina menggunakan 3 unit sterilizer yang memanfaatkan uap panas untuk proses perebusan. Uap tersebut diperoleh dari boiler kemudian disalurkan ke BPV (Back Pressure Vessel) dan selanjutnya disalurkan ke sterilizer. Tekanan yang digunakan adalah 2.0 – 3.0 kg/cm2 dengan temperatur 125-135˚C. Sistem perebusan yang digunakan adalah triple peak (tiga puncak). Puncak pertama berlangsung selama 15 menit dengan tekanan mencapai 2.3 kg/cm2. Puncak I berguna untuk mempercepat penurunan kadar air pada buah. Tekanan uap yang terjadi pada Puncak II adalah 2.5 kg/cm2. Waktu yang diperlukan untuk menaikkan steam adalah ± 12 menit dan pembuangan selama 2 menit. Puncak II bertujuan untuk pelunakan buah dan pematangan. Puncak III berlangsung selama 63 menit dengan tekanan mencapai 3 kg/cm2. Puncak III bertujuan untuk menyempurnakan pelunakan buah. Diperlukan energi manusia dan energi listrik

17 sebagai masukan energi pada stasiun perebusan. Energi manusia digunakan pada saat menjalankan transfer carriage dan capstand serta mengontrol tekanan uap pada saat perebusan. Energi listrik diperlukan untuk menggerakkan beberapa mesin produksi seperti transfer carriage, capstand, dan pendorong lori rebusan. 3. Penebahan

Penebahan berfungsi untuk memisahkan atau melepaskan brondolan dari tandannya. TBS yang telah selesai direbus dari sterilizer akan ditarik keluar menggunakan capstand. Lori-lori yang keluar dari rebusan diangkat menggunakan

hoisting crane dan dituangkan ke autofeeder. Autofeeder adalah alat yang digunakan untuk mengatur pemasukan tandan buah ke dalam thresher. Thresher

merupakan alat pemisah antara tandan dengan brondolan yang berbentuk drum dengan kapasitas 30 ton TBS/jam. Empty bunch conveyor berfungsi sebagai alat angkut janjangan atau tandan kosong dari stasiun penebah ke hopper janjangan. Stasiun penebahan memerlukan energi biologis (manusia) dan energi listrik sebagai masukan energi. Manusia sebagai operator diperlukan dalam pengoperasian hoisting crane, autofeeder, dan mesin produksi lainnya. Mesin-mesin produksi tersebut juga memerlukan energi listrik dalam pengoperasiannya, yaitu thresher, elevator bunch crusher, empty bunch conveyor, dan fruit elevator. 4. Pelumatan dan Pengempaan

Brondolan sawit yang telah lepas dari tandan kemudian memasuki stasiun pengempaan. Stasiun ini merupakan tempat untuk proses pemisahan minyak dari serabut dan inti kelapa sawit. Pada stasiun ini, terdapat dua alat utama yaitu

digester dan screw press. Fungsi digester adalah untuk melepaskan daging buah dari biji dan melumatkannya dengan cara menekan brondolan dengan menggunakan pisau pengaduk. PKS Adolina memiliki 4 unit digester yang memiliki volume sebesar 3.2 – 3.5 m3 untuk tiap digester. Setelah melalui

digester, proses selanjutnya adalah pengempaan (pressing). Proses ini merupakan proses pemisahan minyak kasar (crude oil) dari massa adukan dengan cara dikempa. Alat yang digunakan pada proses ini adalah screw press. Alat ini terdiri dari 2 batang baja spiral dengan susunan horizontal dan berputar berlawanan arah. Kapasitas screw press yang digunakan di PKS Adolina adalah 10 – 12 ton TBS/jam. Minyak hasil pengempaan akan keluar melalui lubang silinder kemudian masuk ke sand trap tank, sedangkan ampas (cake) yang berupa serat dan biji akan keluar dari bagian depan screw press lalu masuk ke cake breaker conveyor (CBC). Pada stasiun pengempaan ini dibutuhkan tenaga manusia dan energi listrik. Tenaga manusia dibutuhkan untuk mengontrol dan mengawasi jalannya proses pengempaan. Adapun mesin-mesin produksi yang memerlukan energi listrik adalah fruit distributing conveyor up, fruit distributing conveyor down, digester, dan screw press.

5. Pemurnian Minyak (Klarifikasi)

Minyak kasar (crude oil) yang keluar dari screw press masih mengandung kotoran-kotoran seperti pasir dan benda kasar lainnya. Stasiun pemurnian minyak berfungsi untuk memisahkan minyak dengan kotoran serta unsur-unsur yang mengurangi kualitas minyak dan mengupayakan kehilangan minyak seminimal mungkin. Stasiun pemurnian minyak dimulai dari sand trap tank yang berfungsi

18

untuk memisahkan pasir dari cairan minyak kasar yang berasal dari screw press. Di dalam sand trap tank, pasir dan non oil solid yang berat jenisnya lebih besar dari minyak mengendap. Minyak yang keluar dari sand trap tank menuju ke

vibrating screen.

Vibrating screen (saringan getar) berfungsi untuk memisahkan minyak kasar dari ampas yang berbentuk serat dan pasir serta membuang sampah yang ada dari sisi penyaringan. PKS Adolina memiliki 2 unit vibrating screen. Minyak yang sudah disaring kemudian masuk ke crude oil tank. Crude oil tank berfungsi untuk memanaskan minyak kasar dan mengendapkan kotoran/pasir yang masih lolos dari sand trap tank dan vibrating screen. Dari crude oil tank, minyak masuk ke continuous settling tank (CST). CST berfungsi untuk memisahkan minyak,

sludge, dan air secara gravitasi atau berdasarkan perbedaan berat jenis. Minyak yang keluar dari CST langsung dialirkan ke oil tank. Sementara itu, sludge

dialirkan ke sludge tank. Oil tank berfungsi sebagai bak penampung sebelum minyak masuk ke oil purifier. Jumlah oil purifier di PKS Adolina ada 3 unit. Minyak kemudian dialirkan ke vacuum dryer. Vacuum dryer berfungsi untuk mengurangi kadar air dalam minyak dengan cara penguapan hampa. Minyak yang telah bersih keluar dari vacuum dryer dan selanjutnya dipompakan ke storage tank.

Storage tank berfungsi untuk menyimpan sementara minyak yang dihasilkan sebelum didistribusikan ke tempat pengolahan lain. Jumlah storage tank yang ada di PKS Adolina saat ini adalah 2 unit.

Sludge tank berfungsi untuk menerima sludge yang berasal dari CST yang masih mengandung minyak untuk diolah lagi dengan temperatur yang sesuai.

Strainer berfungsi untuk memisahkan atau menghilangkan serat-serat halus yang masih ada dalam cairan sludge. Sludge separator berfungsi untuk menerima

sludge yang mengandung minyak ± 7% dari sludge tank dengan temperatur antara 80-90˚C serta memisahkan lumpur dan kotoran pada minyak dengan gaya sentrifugal. Minyak kemudian bergerak menuju ke oil tank, sedangkan kotoran dan lumpur yang tersaring langsung dikirim ke bak fat-fit. Bak fat-fit berfungsi untuk mengutip atau mengambil sisa-sisa minyak yang masih ada di dalam sludge

dengan sistem pemanasan dan pengendapan sesuai dengan prinsip pemurnian minyak. Setelah itu, sludge dialirkan ke Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) untuk diproses sebelum dibuang. Sisa-sisa minyak yang terkutip dipompakan ke

crude oil tank melalui vibrating screen. Stasiun pemurnian juga memerlukan masukan energi untuk dapat beroperasi berupa energi biologis (manusia) dan energi listrik.

Sarana Pendukung Proses Produksi CPO di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina

Tahapan-tahapan proses produksi CPO juga didukung oleh beberapa stasiun lainnya, yang berfungsi sebagai stasiun pendukung. Keberadaan stasiun pendukung produksi ini sangat berperan penting karena dapat memperlancar jalannya pengolahan. Stasiun-stasiun pendukung produksi dan pengolahan kelapa sawit di PKS Adolina adalah stasiun penyediaan energi, penyediaan air, dan pengelolaan limbah.

19 1. Penyediaan Energi

Stasiun penyediaan energi merupakan tempat untuk menghasilkan sumber energi baik berupa energi listrik maupun energi panas untuk keperluan operasional pabrik. Penyediaan energi terdiri dari boiler, turbin uap, back pressure vessel (BPV), dan mesin pembangkit tenaga diesel.

a. Boiler

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Pada PKS Adolina, panas yang digunakan berasal dari pembakaran cangkang dan fibre. Perbandingan antara

fibre dan cangkang yang digunakan adalah 3.5:1. Panas tersebut digunakan untuk memanaskan air yang kemudian akan menghasilkan uap. Uap tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik (melalui turbin uap) untuk keperluan proses produksi di pabrik. Arus listrik dari generator diesel digunakan pada saat awal (start) pabrik untuk mengolah dan saat akhir pengolahan. Untuk selebihnya, energi yang dipakai adalah energi yang dihasilkan oleh cangkang dan fibre

sebagai bahan bakar utama boiler. b. Turbin Uap

Turbin uap merupakan alat untuk mengkonversikan energi dari steam

menjadi energi mekanis (putaran) untuk membangkitkan energi listrik. Turbin uap yang digunakan berjumlah dua buah dengan daya listrik output terpasang yaitu 800 kW. Uap dari boiler yang telah digunakan untuk memutar turbin kemudian ditampung dalam BPV yaitu berupa bejana/tangki. Dari BPV kemudian uap didistribusikan ke instalasi pengolahan.

c. Back Pressure Vessel (BPV)

BPV berfungsi untuk mengumpulkan uap dari turbin yang mempunyai tekanan 3 kg/cm2 dan akan didistribusikan kepada unit yang membutuhkan uap. d. Generator Diesel

Generator diesel merupakan peralatan untuk mendukung penyediaan energi listrik dari turbin uap, terutama saat awal mulai pengolahan dimana pasokan energi listrik dari boiler belum optimal, saat pemakaian energi listrik meningkat atau kualitas uap dari boiler kurang sehingga listrik dari turbin uap juga kurang. Untuk dapat beroperasi, generator diesel memerlukan bahan bakar minyak (solar).

2. Penyediaan Air

Sistem penyediaan air bertujuan untuk meningkatkan kualitas air sebelum digunakan agar memenuhi persyaratan yang ditentukan. Persyaratan tersebut dilihat berdasarkan kandungan bahan-bahan kimianya, bahan padatan terlarut, dan sebagainya. Penanganan air ini terbagi dua yaitu external treatment dan internal treatment.

a. External Treatment

PKS Adolina menggunakan air yang berasal dari sungai Ular yang diambil dengan pemompaan lalu dialirkan ke clarifier tank. Selanjutnya air masuk ke sand

20

filter yang berfungsi untuk menyaring pasir. Air kemudian dialirkan ke menara air yang berfungsi untuk mengirimkan air ke pabrik. Bahan kimia yang ditambahkan dalam external treatment ini yaitu tawas dan Floc 65.

b. Internal Treatment

Internal treatment merupakan perlakuan lanjutan terhadap air yang akan digunakan untuk umpan boiler. Air dari menara air (tower tank) akan masuk ke

cation tank untuk kemudian dialirkan ke degasifer tank. Degasifer tank berfungsi untuk menerima air dari cation tank dan menghisapnya untuk dikirim ke anion tank. Anion tank berfungsi untuk menyaring air, mengirim air ke boiler feed water tank. Boiler feed water tank berfungsi untuk menerima hasil olahan dari anion tank dan mengatur supply air untuk ketel uap. Bahan kimia yang ditambahkan dalam internal treatment ini adalah WITCO BWT 2200, WITCO BWT 2041, dan WITCO BWT 2430.

3. Pengelolaan Limbah

Limbah merupakan sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasinya, baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, dan kelangsungan hidup manusia serta makhluk lainnya (Purba, 2009). Limbah dapat digolongkan menjadi 3 jenis berdasarkan karakteristiknya, yaitu limbah padat, limbah cair, dan limbah gas.

a. Limbah Padat

Limbah padat yang dihasilkan di PKS Adolina berasal dari proses penebahan, pengempaan, pemecahan biji serta pembakaran bahan bakar boiler. Limbah padat dari hasil proses pengolahan kelapa sawit adalah serabut, cangkang, tandan kosong, dan abu ketel. Serabut dan cangkang digunakan sebagai bahan bakar ketel dan tandan kosong digunakan sebagai mulsa dan diaplikasikan pada lahan tanaman sebagai pupuk tambahan. Tandan kosong ini pada awalnya dikumpulkan pada suatu tempat yang disebut hopper tandan kosong. Abu ketel dapat dimanfaatkan sebagai bahan penetral limbah cair untuk dijadikan pupuk. b. Limbah Cair

Proses pengolahan kelapa sawit yang menggunakan uap dan air panas akan menghasilkan limbah cair. Limbah cair ini berasal dari kegiatan proses seperti proses perebusan, pengempaan, pemurnian minyak serta pengolahan inti. Setelah diolah di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dan memenuhi Baku Mutu Lingkungan, limbah dialirkan ke lahan perkebunan melalui saluran-saluran yang ada. Terdapat kolam pengelolaan limbah di perkebunan Adolina. Kolam pengelolaan ini terdiri dari kolam pendinginan (cooling pond), primary anaerobic pond, secondary anaerobic pond, dan final pond.

c. Limbah Gas

Limbah gas pabrik pengolahan kelapa sawit berasal dari stasiun tenaga sebagai penyedia air panas dan uap. Gas yang terbentuk berasal dari pembakaran serabut dan cangkang. Komponen pencemar yang terdapat pada gas buang ini, antara lain debu, NO2, SO2, H2S, NH3, Cl, HCl, HF, dan partikulat. Secara teknis, PTPN IV Unit Usaha Adolina dilengkapi cerobong asap yang digunakan untuk mengalirkan gas buang hasil pembakaran ke atmosfir dan melakukan prosedur

21 preventif dengan cara menjalankan pengoperasian mesin sesuai standard operational procedure (SOP).

Kebutuhan Energi dalam Industri dan Pertanian

Kebutuhan energi dalam bidang industri dan pertanian dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu energi langsung dan energi tidak langsung. Energi tersebut dibutuhkan sebagai input atau masukan pada proses produksi.

1. Energi Langsung

Energi langsung merupakan energi yang digunakan secara langsung pada proses produksi yaitu berupa bahan bakar fosil (Abdullah, 1998). Peran energi langsung sangat besar dalam suatu proses produksi, terutama untuk proses produksi yang padat energi, hal ini terkait dengan kebutuhan energi listrik dan bahan bakar yang cukup tinggi.

Jumlah energi bahan bakar yang digunakan untuk beberapa operasi mekanis pada lahan pertanian dapat dilihat pada Tabel 4, dengan merata-ratakan antara operasi di tanah ringan dan berat, cuaca basah dan kering serta tanah datar dan berbukit. Sedangkan nilai energi dari beberapa jenis bahan bakar dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 4 Input energi untuk beberapa operasi pertanian

Operasi Energi (MJ/ha)

Membajak (kedalaman 0.2 m) 1180

Mengolah tanah tahap kedua 390

Mengolah tanah dengan rotary 1430

Mengolah tanah ringan 240

Membuat alur 240

Sumber : Leach (1976) dalam Pimentel (1980)

Input energi listrik merupakan input energi yang penting, terutama untuk proses produksi yang banyak menggunakan motor listrik. Energi listrik yang dibutuhkan pada tiap jenis proses produksi tidak sama,tergantung dari jenis dan peralatan produksi yang digunakan.

Tabel 5 Nilai energi per unit beberapa jenis bahan bakar Sumber Energi Unit Nilai Kalor Input Produksi

(MJ/unit)

Nilai Kalor Total (MJ/unit)

Gasolin Liter 32.24 8.08 40.32

Minyak diesel Liter 38.66 9.12 47.78

LPG Liter 26.10 6.16 32.26

Gas alam m3 41.38 8.07 49.45

Batu bara keras Kg 30.32 2.36 32.59 Batu bara ringan Kg 30.29 2.37 32.76

Kayu keras Kg 19.26 1.44 20.70

Kayu lunak Kg 17.58 1.32 18.90

Listrik kWh 3.60 8.39 11.99

22

2. Energi Tidak Langsung

Energi tidak langsung merupakan energi yang digunakan untuk memproduksi suatu masukan produksi seperti pupuk, pestisida, alat dan mesin. Jumlah energi langsung dan tidak langsung yang digunakan untuk memproduksi suatu barang disebut embodied energy. Menurut Fluck (1992), embodied energy

mengacu pada total energi yang diperlukan dalam pembuatan suatu barang.

Embodied energy mengandung arti semua jenis energi yang dibutuhkan untuk memproduksi suatu barang, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Tenaga manusia sangat berperan dalam operasi di bidang pertanian, walaupun mungkin peran tenaga manusia hanya sebagai operator atau tenaga pembantu. Tenaga manusia dapat digolongkan sebagai energi langsung ataupun tidak langsung tergantung kepada jenis penggunaannya. Kebutuhan energi dasar seseorang tergantung ukuran badan, umur, jenis kelamin, jenis pekerjaan, iklim dan faktor lingkungan lainnya. Kebutuhan energi manusia di berbagai kegiatan pertanian dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Kebutuhan energi biologis tenaga manusia pada kegiatan pertanian Kegiatan Kkal/menit MJ/jam

Pra panen

Membersihkan semak 6.1 1.532

Penanaman secara manual 3.2 0.803

Menyiangi rumput 6.1 1.532

Pemanenansecara manual 4.9 1.230

Aplikasi pestisidasecara manual 6.9 1.733 Pengolahan tanah secara mekanis 4.2 1.055 Pengolahan tanah secara manual 6.9 1.733

Memupuksecara manual 6.9 1.733

Mengukur 2.0 0.520

Pembuatan drainase/jalan 6.1 1.532 Pasca panen

Semua kegiatan pengolahan di pabrik 1.4 0.725 Sumber : Stout (1990)

Audit Energi

Audit energi merupakan bentuk analisa energi untuk menghitung jumlah energi yang digunakan dalam setiap tahap di dalam suatu sistem secara keseluruhan (Abdullah, 1998). Audit energi bertujuan untuk mempelajari penggunaan energi pada suatu proses produksi (jumlah energi, jenis sumber energi, aliran energi) sehingga dapat diketahui strategi yang tepat untuk meningkatkan efisiensi proses, substitusi energi ke arah penggunaan energi yang lebih efektif, efisien, dan berwawasan lingkungan.

Menurut PT. KONEBA (1987) dalam Santoso (1999), metode audit energi terdiri dari dua tahap utama yaitu audit energi awal (preliminary energy audit) dan audit energi rinci (detailed energy audit). Audit energi awal berupa pengumpulan data awal dan analisa pendahuluan, yang terdiri dari pengelompokan sumber data, mengidentifikasi data yang diperlukan, pengumpulan data, analisa data dan

23 pembuatan rencana pengembangan. Audit energi rinci yaitu melakukan pengukuran terhadap peralatan yang dipakai dalam suatu pabrik dan melakukan analisa, baik terhadap alat yang tetap digunakan secara kontinyu maupun alat yang bersifat tidak tetap.

Menurut Philippines National Oil Company (1986) dalam Santoso (1999), audit energi dapat dibagi menjadi beberapa tingkatan yaitu (1) Primary audit atau

preliminary audit yang terdiri dari kegiatan pencatatan dan analisis pemakaian energi dengan cara melakukan tinjauan singkat pada fasilitas pabrik dan analisis kebutuhan serta pembelian bahan bakar minyak. (2) Detailed audit atau maxi audit yang terdiri dari catatan lengkap pemakaian energi untuk menghitung tingkat pemakaian energi dan efisiensi. Hal ini mengharuskan penggunaan alat-alat pengukuran. (3) Plant survey atau mini audit yang terdiri dari identifikasi energi terpakai, menganjurkan peningkatan pemeliharaan dan praktek pengoperasian alat secara benar. Mini audit memerlukan pengujian dan pengukuran jumlah energi terpakai dan energi yang hilang. Mini audit juga meliputi anjuran dan analisis peluang konservasi energi dengan anggaran yang relatif murah atau dengan investasi modal yang cukup besar. Waktu pelaksanaan sangat bervariasi tergantung keadaan pabrik.

Pimentel et al. (1974) dalam Sholahudin (1999) menyebutkan bahwa ada tiga metode analisis yang digunakan untuk analisis energi, yaitu (1) Analisis statistik, merupakan metode untuk menentukan energi yang tersimpan per satuan keluaran dengan menggunakan data statistik, baik untuk memperoleh informasi maupun yang lebih luas dari itu. (2) Analisis input-output, merupakan metode analisis secara langsung atau tidak langsung terhadap aliran bahan yang masuk ke dalam sistem untuk menghasilkan bahan keluaran tertentu dimana aliran bahan ini dapat dinyatakan sebagai energi utama untuk menghasilkan keluaran tersebut. (3) Analisis proses, dimana setiap tahapan proses atau kerja dianalisis untuk menentukan masukannya dan merupakan suatu identifikasi terhadap jaringan kerja dan proses yang harus diikuti untuk memperoleh produk akhir.

Analisis input-output banyak digunakan secara luas karena memungkinkan diperolehnya hasil perkiraan yang lebih baik dibandingkan dengan yang diperoleh melalui analisa statistik (Irwanto, 1996). Hal ini diperjelas oleh Bullard, et al. (1976) dalam Irwanto (1996) yang mengemukakan bahwa gabungan analisis proses dengan analisis input-output secara efisien mampu memberikan perkiraan intensitas energi yang cukup baik. Analisis proses lebih tepat digunakan pada proses produksi/pabrik, dimana aliran fisik bahan mudah ditelusuri.

Hasil- Hasil Penelitian Audit Energi Pada Proses Produksi CPO

Hasil penelitian Sholahudin (1999) di PTP. Nusantara VIII (Persero) PKS Kertajaya, Banten Selatan menunjukkan bahwa jumlah energi yang diperlukan untuk menghasilkan tiap kg CPO yaitu sebesar 18.6680 MJ dengan perincian energi langsung sebesar 7.1181 MJ dan energi tidak langsung sebesar 11.5499 MJ. Pada penelitian tersebut, audit energi dilakukan pada kegiatan budidaya kelapa sawit dan pengolahan TBS menjadi CPO, dengan masukan energi terbagi dua yaitu energi tidak langsung meliputi energi dari pupuk dan pestisida serta

24

masukan energi langsung yang berasal dari tenaga manusia, bahan bakar minyak, biomassa, dan listrik.

Tedi Ali Rahmat pada tahun 2002 melakukan penelitian audit energi di Unit Usaha Rejosari PTPN VII (Persero) Lampung Selatan. Audit energi yang dilakukan meliputi kegiatan budidaya kelapa sawit, pemanenan, pengangkutan buah, pengolahan TBS menjadi CPO dan kegiatan yang berlangsung pada sarana pendukung produksi. Hasil audit energi pada proses pengolahan TBS menjadi CPO adalah energi tenaga manusia sebesar 1.02 x 10-2 MJ/kg CPO, energi listrik sebesar 3.97 x 10-1 MJ/kg CPO, energi bahan bakar solar untuk diesel 4.11 x 10-1 MJ/kg CPO dan energi biomassa 9.92 MJ/kg CPO.

Penelitian audit energi oleh Muhammad Rizal Fadly (2003) di PKS Kwala Sawit PTPN II (Persero) Medan, Sumatera Utara dilakukan pada proses pengolahan TBS menjadi CPO. Hasil audit energi adalah energi tenaga manusia sebesar 7.45 x 10-3 MJ/kg CPO, energi listrik sebesar 3.2309 x 10-1 MJ/kg CPO, energi solar sebesar 2.1746 x 10-1 MJ/kg CPO, dan energi biomassa sebesar 12.62 MJ/kg CPO.

Mutiara (2003) melakukan penelitian tentang audit energi pada proses pengolahan TBS menjadi CPO di PT. Condong Garut, Jawa Barat. Hasil audit energi yang dilakukan yaitu konsumsi energi untuk pengolahan TBS menjadi CPO sebesar 14.7011 MJ/kg CPO.

Tabel 7 Hasil-hasil penelitian audit energi pada proses produksi CPO di Indonesia Nama peneliti (Tahun

penelitian)

Tempat penelitian Hasil penelitian energi spesifik (Konsumsi energi) Sholahuddin (1999) PKS Kertajaya 18.6680 MJ/kg CPO Rahmat (2002) UU Rejosari 15.7550 MJ/kg CPO Fadli (2003) PKS Kwala Sawit 13.1674 MJ/kg CPO Mutiara (2003) PT. Condong Garut 14.7011 MJ/kg CPO

25

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai Maret 2013. Tahapan penelitian disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6 Bagan alir penelitian Penentuan batasan sistem Penentuan metoda audit

Pre Audit

Rekomendasi Audit Rinci

Perbandingan dengan lokasi lain pada komoditi yang sama

26

Keterangan :

Batasan sistem = Input energi langsung =

Aliran proses = Input energi tidak langsung=

Input listrik = Input tenaga manusia =

Input uap =

Gambar 7 Batasan sistem yang diaudit Truk

Mesin dan peralatan pengolahan

Pelumatan dan pengempaan

Turbin uap

Boiler

WTP Bibit

Mesin dan peralatan

pertanian

Persiapan Lahan Pembibitan Penanaman

Pemeliharaan Pemanenan

Pupuk

Bahan bakar

Pengangkutan

Penerimaan Perebusan

Penebahan

Listrik Diesel

BPV

Serat dan cangkang

Pemurnian minyak CPO Manusia

27

Batasan Sistem

Dalam pelaksanaan audit energi, sistem yang akan diteliti perlu dibatasi. Batasan sistem yang diaudit didekati dengan asumsi bahwa proses produksi CPO dimulai dari budidaya kelapa sawit sampai tahap pengolahannya menjadi CPO yang ditunjang oleh sarana pendukungnya. Hal tersebut dipandang sebagai satu satuan usaha pabrik. Batasan sistem yang diaudit dapat dilihat pada Gambar 7. Adapun batasan-batasan lainnya sebagai berikut:

1. Proses produksi untuk menghasilkan CPO dimulai dari kegiatan budidaya sampai dengan pengolahan TBS menjadi CPO yang ditunjang oleh sarana pendukungnya, yaitu sarana penyediaan air dan energi. Hal ini dianggap satu kesatuan sistem produksi.

2. Pengamatan terhadap proses produksi CPO dilakukan secara berurutan mengikuti proses yang berlangsung.

3. Semua kegiatan dan jalannya proses produksi CPO dianggap tetap setiap tahunnya dan dalam keadaan normal.

4. Masukan energi biologis tenaga manusia hanya dihitung yang langsung berhubungan dengan proses produksi. Untuk pegawai administrasi di kantor tidak diperhitungkan.

5. Masukan energi listrik hanya dihitung untuk kegiatan yang langsung berhubungan dengan proses produksi. Penggunaan listrik untuk peralatan dan penerangan kantor serta kebutuhan listrik untuk perumahan karyawan tidak diperhitungkan sebagai input energi produksi.

6. Masukan energi listrik yang merupakan input energi sekunder dari BBM dan biomassa, hanya dihitung sebagai input energi pada tiap tahapan produksi yang mengkonsumsinya.

7. Energi yang berasal dari sistem boiler yaitu uap maupun listrik dari turbin uap dan generator diesel tidak dianggap sebagai input energi total, yang diperhitungkan hanya bahan bakar dari kedua sistem pembangkit listrik tersebut. Tetapi energi listrik untuk setiap tahapan produksi tetap dihitung sebagai input energi pada tahapan produksi tersebut.

8. Dalam proses produksi CPO, semua embodied energy dari mesin dan peralatan pabrik serta peralatan bengkel tidak diperhitungkan.

9. Input energi primer dihitung dari masukan energi pupuk, manusia, solar, dan biomassa. Masukan energi listrik yang merupakan input energi sekunder yang berasal dari solar dan biomassa hanya dihitung pada tiap tahapan produksi yang mengkonsumsinya. Input energi primer digunakan untuk menghitung energi primer riil yang digunakan pada total sistem.

10. Input energi tidak langsung dari pestisida dan bahan kimia pembantu tidak diperhitungkan dalam perhitungan kebutuhan energi produksi tiap kg CPO karena kurangnya data pendukung, tetapi tetap diaudit dan disajikan sebagai data pelengkap dalam bentuk satuan unit bahan (bukan satuan unit energi).

28

Metode Audit

Metode audit yang digunakan dalam penelitian ini adalah audit energi awal (preliminary energy audit) yang dilanjutkan ke tahap audit energi rinci (detailed energy audit). Tahapan audit awal yang dilakukan adalah persiapan kelengkapan kerja, identifikasi data yang diperlukan, pengumpulan data-data mengenai produksi dan energi yang digunakan dalam proses produksi (jenis dan sumber energi). Sedangkan tahapan audit rinci yang dilakukan yaitu melakukan pengukuran terhadap alat dan mesin yang digunakan dalam proses produksi CPO (mulai dari produksi kelapa sawit sampai dengan pengolahannya menjadi CPO), serta analisis energi pada sistem produksi tersebut.

Metode analisis energi yang digunakan yaitu metode analisis proses. Setiap tahapan proses dianalisis untuk menentukan masukan energi dan analisis ini merupakan suatu identifikasi terhadap jaringan kerja dan proses yang harus diikuti untuk memperoleh produk akhir.

Audit energi dimulai dengan menentukan batasan sistem yang diaudit, kemudian menghitung semua input yang termasuk ke dalam sistem, mengidentifikasi output yang dihasilkan dalam satuan yang sama sehingga diperoleh jumlah energi produksi dalam satuan MJ/kg CPO. Langkah selanjutnya yaitu menghitung efisiensi dari tiap tahapan proses produksi sekaligus mendeteksi bagian/peralatan yang tidak/kurang efisien, sehingga upaya penghematan dapat dilakukan.

Parameter Pengukuran

Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah: 1. Kebutuhan Energi Manusia

Data yang digunakan meliputi jumlah tenaga kerja tiap tahapan produksi, hari kerja orang (HKO), jumlah jam kerja, jumlah produksi CPO dan nilai kalor biologis manusia.

2. Kebutuhan Energi Listrik

Data yang digunakan meliputi jenis alat, jumlah alat, lama penggunaan alat, daya, tegangan dan arus listrik yang terpasang dan terukur, faktor daya listrik, efisiensi dan jumlah produksi CPO.

3. Kebutuhan Energi Biomassa

Data yang digunakan meliputi jumlah cangkang dan serat yang dihasilkan dan dikonsumsi, nilai kalor cangkang dan serat, waktu operasi ketel uap, suhu air umpan, entalpi air umpan, suhu uap, tekanan uap, entalpi uap dan jumlah produksi CPO.

4. Kebutuhan Energi Bahan Bakar Solar

Data yang digunakan meliputi konsumsi solar, nilai kalor solar, dan jumlah produksi CPO.

29 5. Kebutuhan Energi Pupuk

Data yang digunakan meliputi konsumsi pupuk pada kegiatan budidaya tanaman, nilai kalor jenis pupuk yang digunakan dan produksi TBS per hektar.

6. Kebutuhan Energi Pestisida

Data yang digunakan meliputi konsumsi pestisida pada kegiatan pemberantasan hama dan penyakit serta produksi TBS per hektar.

7. Efisiensi Penggunaan Energi

Data yang digunakan dalam menentukan efisiensi penggunaan energi adalah energi input, energi berguna, kapasitas terukur dan kapasitas terpasang pada setiap tahapan produksi.

Metode Pengambilan Data

1. Pengumpulan data primer

a. Pengamatan dan pengukuran pada proses budidaya sawit. Data yang diambil yaitu spesifikasi alat, jumlah konsumsi solar, dan waktu penggunaan alat dalam proses budidaya.

b. Pengukuran dan pengamatan pada proses pengangkutan kelapa sawit. Data yang diambil yaitu jenis kendaraan, konsumsi solar, jarak tempuh, jumlah trip pengangkutan, jumlah TBS terangkut, jumlah tenaga kerja dan jam kerjanya.

c. Pengamatan dan pengukuran pada peralatan yang menggunakan listrik dilakukan sebanyak tiga kali ulangan setiap hari selama tiga hari. Data yang diambil adalah kuat arus listrik terukur pada setiap alat/mesin.

d. Pengamatan dan pengukuran pada turbin uap dilakukan sebanyak lima kali ulangan per hari dengan selang waktu satu jam selama tujuh hari. Data yang diambil pada turbin uap adalah tekanan uap dan suhu uap. Alat yang digunakan adalah alat yang terpasang di ruang mesin (engine room).

e. Pengamatan dan pengukuran pada mesin pembangkit tenaga diesel dilakukan sebanyak lima kali ulangan per hari dengan selang waktu selama satu jam selama tujuh hari. Data yang diambil yaitu tegangan dan arus terukur. Alat yang digunakan adalah alat yang terpasang di ruang mesin. f. Pengamatan dan pengukuran pada boiler, data yang diambil yaitu jumlah serat dan cangkang yang digunakan sebagai bahan bakar boiler, nilai kalor cangkang dan serat, spesifikasi boiler, waktu operasi boiler, suhu uap, tekanan uap, laju uap, suhu air umpan, laju air umpan, suhu BPV, tekanan BPV, dan jumlah produksi CPO yang dihasilkan pada kurun waktu operasi

boiler.

g. Pengamatan dan pengukuran pada stasiun penyediaan air meliputi daya terukur, arus terukur, tegangan terukur dan waktu operasi alat.

2. Pengumpulan data sekunder

a. Data produksi CPO dan pemakaian bahan bakar minyak selama lima tahun terakhir.

30

b. Nilai kalor biologis manusia, pengambilan data berdasarkan referensi Stout (1990).

c. Nilai kalor bahan bakar solar berdasarkan referensi Cervinka (1980). d. Data embodied energy pada pupuk dan pestisida.

Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah TBS, CPO, cangkang, serat, air dan bahan bakar solar. Alat yang digunakan adalah seluruh peralatan produksi serta alat ukur yang terpasang di jembatan timbang, ruang mesin, alat ukur yang terpasang pada alat produksi, tang ampere, bomb calorimeter.

Perhitungan dan Analisis Data

Perhitungan terhadap masukan energi yang digunakan, dilakukan dengan memasukkan variabel pada persamaan yang telah ditentukan dan semua satuan dikonversikan pada satuan MJ ( Mega Joule).

Persamaan yang dipakai dalam perhitungan adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan Energi Biologis Manusia

Kebutuhan energi biologis manusia dapat dihitung dengan persamaan berikut (Mutiara, 2003):

Etm = ( n x T x Nem)/ Jcpo………...(1) Keterangan :

Etm = konsumsi energi tenaga biologis manusia dalam kegiatan pengolahan CPO tiap kilogram (MJ/kg CPO),

n = jumlah tenaga kerja tiap tahapan produksi, T = waktu kerja orang per hari (jam/hari),

Nem = nilai kalor manusia (MJ); 0.725 MJ/jam untuk pengolahan di pabrik (Stout, 1990)

Jcpo = jumlah produksi CPO per hari (kg/hari) 2. Kebutuhan Energi Biomassa

Jumlah energi biomassa yang digunakan untuk bahan bakar boiler

dihitung dengan persamaan:

Ebb = JBB x NK………(2)

Keterangan :

Ebb = Energi bahan bakar (kJ) JBB = Jumlah bahan bakar (kg/jam) NK = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg)

3. Kebutuhan Energi Bahan Bakar Solar

Solar digunakan sebagai bahan bakar pembangkit tenaga diesel. Jumlah energi bahan bakar solar dalam kegiatan pengolahan untuk memproduksi tiap kilogram CPO adalah :

31 Keterangan :

Ebs = bahan bakar solar untuk memproduksi tiap kg CPO (MJ/kg CPO) n = kebutuhan solar tiap jam (liter/jam)

t = jam jalan pembangkit tenaga diesel (jam/hari)

N = nilai kalor bahan bakar solar (MJ/liter); 47.78 MJ/liter (Cervinka dalam Pimentel, 1980 dalam Mutiara, 2003)

4. Kebutuhan Energi Listrik

Besarnya energi listrik yang digunakan untuk memproduksi tiap kg CPO didekati dengan persamaan berikut :

E = (P x T x η)/ Jcpo………..(4) Untuk menghitung nilai daya listrik (fasa tiga) digunakan persamaan berikut.

P = V x I x cos θ √3 ………...(5) Keterangan :

E = energi listrik yang diukur yang digunakan untuk memproduksi tiap kg CPO (MJ/kg CPO)

P = daya motor/mesin terukur (kW) T = waktu pemakaian alat (jam) 1 kWjam = 3.6 MJ

η = efisiensi alat V = tegangan (volt) I = arus (ampere) cos θ = faktor daya 5. Kebutuhan Energi Pupuk

Besarnya energi pupuk yang digunakan pada semua tahapan produksi kelapa sawit di kebun dihitung dengan persamaan :

Epp = ∑ ���(�)�����

���� ……….(6)

Maka jumlah energi pupuk untuk memproduksi tiap kilogram CPO dapat dihitung menggunakan persamaan :

Epp (tot) = ���

��………...(7)

Dimana :

Epp (tot) = jumlah energi pupuk yang digunakan untuk memproduksi CPO tiap kilogram (MJ/kg CPO)

Epp = jumlah energi pupuk yang digunakan untuk memproduksi tiap kilogram TBS (MJ/kg TBS)

Kpp (i) = konsumsi pupuk pada tahap ke-I (kg/ha) Nepp = nilai embodied energy pupuk (MJ/kg) Jtbs = jumlah produksi TBS per hektar (kg/ha)

Rd = rendemen (%); perbandingan berat TBS yang diolah (kg) denganberat CPO yang dihasilkan (kg), yang digunakan sebagai faktor konversi.

32

6. Kebutuhan Energi Pestisida

Besarnya energi pestisida yang digunakan pada semua tahapan produksi kelapa sawit di kebun dihitung dengan persamaan :

Epe = ∑ ���(�)�����

���� ………..(8)

Maka jumlah energi pestisida untuk memproduksi tiap kilogram CPO dapat menggunakan persamaan :

Epe (tot) = ���

�� ………...(9)

Dimana :

Epe (tot) = jumlah energi pestisida yang digunakan untuk memproduksi CPO tiap kilogram (MJ/kg CPO)

Epe =jumlah energi pestisida yang digunakan untuk memproduksi tiap kilogram TBS (MJ/kg TBS)

Kpe (i) = konsumsi pestisida pada tahap ke-I (kg/ha) Nepe = nilai embodied energy pestisida (MJ/kg) Jtbs = jumlah produksi TBS per hektar (kg/ha)

Rd = rendemen (%); perbandingan berat TBS yang diolah (kg) dengan berat CPO yang dihasilkan (kg), yang digunakan sebagai faktor konversi.

i = 1,2,3,….

7. Penggunaan Energi

Perhitungan pada penggunaan energi adalah sebagai berikut :

a. Efisiensi riil, perbandingan antara jumlah energi berguna dengan jumlah energi input, dengan persamaannya:

Eff.riil = (UE/IE) x 100%………... (10) Keterangan :

Eff. riil = efisiensi riil penggunaan energi (%) UE = energi berguna (MJ)

IE = input energi (MJ)

b. Efisiensi teknis, perbandingan antara kapasitas alat terukur dengan kapasitas alat terpasang, dengan persamaannya:

Efisiensi teknis = kapasitas alat terukur

kapasitas alat terpasang x 100%...(11)

Analisis data dilakukan dengan melakukan pengamatan dan pengukuran terhadap jalannya proses produksi CPO. Data yang diperoleh dimasukkan ke dalam persamaan yang telah ditentukan, sehingga diperoleh nilai konsumsi energi pada tiap tahapan proses produksi. Kebutuhan total energi untuk menghasilkan tiap kg CPO merupakan jumlah konsumsi energi pada tiap tahapan produksi.

50

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Perkebunan Kelapa Sawit.

www.deptan.go.id. (diakses pada tanggal 29 Februari 2012)

Basuki, C.A. 2006. Analisis Konsumsi Bahan Bakar Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap dengan Menggunakan Metode Least Square. Makalah Tugas Akhir. Semarang.

Dewata, P.I. 2011.Analisa Teknis Evaluasi Kinerja Boiler Type IHI FW SR Single Drum Akibat Kehilangan Panas di PLTU PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik.Skripsi. Surabaya.

Fadly, M. R. 2003.Audit Energi pada Pengolahan Kelapa Sawit Menjadi Crude Palm Oil (CPO) di PKS Kwala Sawit PTP. Nusantara II (Persero) Medan-Sumatera Utara.Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB: Bogor. Fluck, R.C. 1992. Energy in Farm Production. Elsevier Press.

Irwanto, A.K. 1996. Masukan Energi dalam Produksi Beras.Disertasi. Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Julia, Hilda. 2009. Analisis Konsistensi Mutu dan Rendemen CPO (Crude Palm Oil) di Pabrik Kelapa Sawit Tamiang PT. Padang Palma Permai.Skripsi. USU: Medan.

Mutiara. 2003. Audit Energi pada Proses Produksi Crude Palm Oil (CPO) di PT. Condong Garut. Skripsi. IPB: Bogor.

Naibaho, M.P. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan.

Natashia, Kristen. 2012. Mempelajari Proses Produksi Crude Palm Oil (CPO) dan Kebutuhan Energi dalam Proses Produksi Tersebut di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara. Laporan Praktik Lapangan. IPB: Bogor.

Pimentel, D. 1980. Hand Book of Energy Utilization in Agriculture. CRC Press.Inc. Bocara. Florida: USA.

Rahmat, Tedi Ali. 2002. Audit Energi pada Produksi Crude Palm Oil (CPO) di PTP. Nusantara VII (Persero) Unit Usaha Rejosari – Lampung Selatan. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Santoso, I. 1999. Audit Energi pada Proses Produksi Teh Hitam di Perkebunan

Assam Jayanegara Indah, Sukabumi. Jawa Barat.Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Setyamidjaja, D. 1991. Budidaya Kelapa Sawit. Kanisius.Yogyakarta.

Sholahudin. 1999. Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil) di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Kertajaya PTP. Nusantara VIII Banten Selatan.Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB: Bogor.

Simanjuntak, M.E. 2010. Perancangan Geometri Boiler dan Konfigurasi PLTU dengan Daya 7,3 MW Berbahan Bakar Cangkang Sawit. Jurnal Dinamis Vol.I, Medan.

Sitepu, Tekad. 2011. Analisa Kebutuhan Uap pada Sterilizer Pabrik Kelapa Sawit dengan Lama Perebusan 90 Menit. Jurnal Dinamis, Volume II, Sumatera Utara.

51 Sulistiono, Wibowo Ari. 2008. Audit Energi pada Proses Produksi CPO (Crude

Palm Oil) di PMKS PT Condong Garut, Jawa Barat.Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

52

53 Lampiran 2 Flow sheet proses produksi di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit

Lampiran 3 Data produksi CPO di UU Adolina

Tahun TBS (kg) CPO (kg) Rendemen CPO

(%)

2008 151956225 35339944 23.26

2009 173921730 40174683 23.10

2010 183090060 42672109 23.31

2011 188024600 43613404 23.20

2012 169360840 40712861 24.04

2013* 22476210 5449822 24.25

Rataan 23.527

Sumber : Manajemen PKS Adolina, 2013 * Produksi sampai bulan Februari 2013

Lampiran 4 Data waktu pengolahan di UU Adolina

Bulan Hasil CPO (kg) Hari olah (hari/bulan)

Jam olah (jam/hari)

2012 Januari 2271210 20 18.16

Februari 2784252 23 18.02

Maret 2799918 26 16.42

April 2946204 24 18.64

Mei 2791814 26 16.36

Juni 3451180 25 19.70

Juli 4191551 30 19.35

Agustus 3741782 25 20.42

September 4570521 29 21.38

Oktober 4088514 27 20.04

November 3592557 26 19.00

Desember 3483358 23 20.65

2013 Januari 2865478 24 15.96

Februari 2584344 20 17.37

Rata-rata

3297334.5 24.86 18.67

Lampiran berupa data selanjutnya untuk perhitungan dapat dilihat pada file di dalam CD.

73

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kisaran, Sumatera Utara pada tanggal 29 Januari 1992 dari T.R. Nainggolan dan S.R. Purba.Penulis adalah putri kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kisaran dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Komisi Pelayanan Anak , Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB juga aktif dalam mengikuti kegiatan kepanitiaan acara-acara di Departemen Teknik Mesin dan Biosistem seperti Agricultural Engineering Goes to Village 2011. Penulis juga pernah menjadi Asisten Praktikum Mekanika Fluida tahun 2011.Penulis melaksanakan praktik lapangan pada bulan Juni-Agustus 2012 di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina, Sumatera Utara dengan judul Mempelajari Proses Produksi

Crude Palm Oil (CPO) dan Kebutuhan Energi dalam Proses Produksi Tersebut di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara.