Persentase Kehilangan Minyak Kelapa Sawit Akibat Pengaruh Screw Press Di PTPN IV Dolok Sinimbah

(1)

KARYA AKHIR

PERSENTASE KEHILANGAN MINYAK KELAPA SAWIT AKIBAT PENGARUH SCREW PRESS

DIPTPN IV DOLOK SINIMBAH Oleh:

Edward l Nim : 065203011

PROGRAM DIPLOMA IV

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPERTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN


(2)

ABSTRAK

PT. perkebunan nusantara IV Dolok Sinumbah adalah suatu perusahan atau pabrik pengolahan kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO) dan kernel (inti sawit). Bahan baku atau tandan buah sawit (TBS) diperoleh dari perkebunan sendiri atau perkebunan lain yang menumpang proses dipabrik ini hasi dari CPO dan kernel ini dijual ke pabrik pengolahan minyak makan.

Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press sangat mempengaruhi mutu dari minyak kelapa sawit. Proses pengepresan tersebut dipengaruhi oleh tipe screw press, tekanan kerja screw press, dan air pengecer. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press adalah 6,28-6,32%. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit dari ampas press tersebut sesuai standart pabrik yaitu dibawah 7%.


(3)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini.

Tidak lupa penulis ucapkan trima kasih kepada ayahanda dan ibunda tercinta yang takpernah letih mengasuh, membesarkan memberikan dukungan moral maupun material dan selalu dan selalu menyertai ananda dengan do’a samapi dengan menyelesaaikan karya akhir ini.

Dalam proses penyusunan karya akhir, penulis telah mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang diberikan baik material, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sepantasnya penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME. selaku dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara.

2. Bapak Dr. Ir. Surya Tarmizi Kasim, MS selaku Pelaksana Harian Studi ketua Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.

3. Bapak Rahmat Fauzi ST, MT. selaku sekretaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.

4. Bapak Drs. Hasdari Helmi MT, selaku Kordinator Program Studi Teknologi isntrumentasi Pabrik


(4)

5. Bapak Drs. Hasdari Helmi MT, Selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak memberikan masukan dan arahan dalam penulisan Karya Akhir ini.

6. Bapak Ir. Sihar P Panjaitan. MT Selaku Dosen Wali.

7. Orang tua dan kakanda tercinta yang telah memberikan dukungan moril dan material serta do’anya

8. Orang yang sudah memberikan perhatian lebih dan dukungannya kepada saya dalam pengerjaan tugas akhir ini.

9. Rekan-rekan mahasiswa jurusan teknologi instrumentasi pabrik yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu khususnya angkatan 2006 dan 2005 yang telah banyak membantu penulis.

Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih ada terdapat kekurangan-kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan wawasan dalam ruang lingkup pembelajaran. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran sebagai penyempurnaan dari Karya Akhir ini. Semoga Karya Akhir ini dada manfaatnya bagi kita semua terutama bagi penulis sendiri.

Medan, 3 Mei 2011


(5)

Edward lumbantoruan

DAFTAR ISI Lembar pengesahan

Abstrak………i

Kata Pengantar………..………ii

Daftar Isi………...iv

Daftar Gambar………...……….………….vii

Daftar Lampiran………..…...……viii

BAB I PENDAHULUAN I.I. Latar Belakang………....1

I.2 .Maksud dan Tujuan……….2

I.3. Kegunaan dan Manfaat………3

I.4. Metode Permasalahan………..4

I.5. Permasahan Pokok………5

I.6. Sistematika Penulis………...6


(6)

BAB II LANDASAN TEORI

II. 1. Minyak Kelapa Sawit………..9

I. 1. Tandan Buah Segar………...……….10

II. 2. Stasiun Penerimaan Buah……….……….12

II. 3. Stasiun Rebusan………14

3. 1. Menghentikan Aktivitas Enzim……….……….………..15

3. 2. Melepaskan Buah dari Tandannya………15

3.3. Menurunkan Kadar Air……….16

3. 4. Melunakan Buah Sawit……….………16

II .4. Jenis-Jenis Perebusan…..………...………16

4. 1. Sterilizer Sigle Peack………..………...17

4. 2. Sterilizer Double Peack……….17

4. 3. Sterilizer Tripple Peack……….18

4. 4. Operasi Sterilizer………...20

II. 5. Stasiun Pemipilan………..………...22

II. 6. Stasiun Pencacah………..………24


(7)

II. 8. Pemurnian Minyak………...………..………..26

BAB III SCREW PRESS III. 1. Pengertian Screw Press………33

III. 2. Factor yang Mempengaruhi Efesiensi Ekstraksi……….…….34

2. 1. Tipe Screw Press……….…..34

2.2. Tekanan Kerja Screw Press………...…………...…..35

2.1. Tekanan Lawan…………...……….35

2.2. Stabilitas Tekanan……….………...………36

2.3. Air Penegecer……….………..37

III. 3. Screw Press………..………38

III. 4. Perhitungan Kapasitas Olahan……….39

III. 5. Perancangan Ulir………..48

III. 6. Jenis Pola………...………..49

III. 7. Ukuran Pola……….49

BAB IV PERSENTASE KEHILANGAN MINYAK KELAPA SAWIT AKIBAT PENGARUH SCREW PRESS

IV. 1.METODE PERCOBAAN


(8)

1. 2. Bahan

1. 3. Prosedur

1. 4. Data Percobaan

1. 5. Perhitungan

1. 6. Pembahasan

BAB V KESIMPULAN V.1. Kesimpulan

V.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1. Tandan Buah Segar Kelapa Sawit………9

Gambar 2. 2. Tempat Penimbangan TBS………..10

Gambar 2. 3. Penerimaan TBS………..12

Gambar 2. 4. Loading Ramp………..12

Gambar 2. 5. Lori yang berisi TBS yang akan Disterilisasi………….……….13

Gambar 2. 6. Alat Pemipil (Threser)………...………..22

Gambar 2. 7. Alat Pencacah………..23

Gambar 2. 8. Alat Pengepresan ……….24

Gambar 2. 9. Saringan Bergetar……….26

Gambar 2.10. Unit Pemurnian Minyak yang berasal dari Oil Tank ……… .…………..29

Gambar 2. 11. Vakum Dryer……….……….………31

Gambar 3. 1. Screw Press………..….………...37

Gambar 3. 2. Screw Press yang Dirancang………..…….……….48


(10)

Gambar 3. 4. Bentuk Screw Press………..………….…………...50

Gambar 3.5. Pembagian Daun untuk Perhitungan Daun………...……51

DAFTAR LAMPIRAN


(11)

ABSTRAK

PT. perkebunan nusantara IV Dolok Sinumbah adalah suatu perusahan atau pabrik pengolahan kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO) dan kernel (inti sawit). Bahan baku atau tandan buah sawit (TBS) diperoleh dari perkebunan sendiri atau perkebunan lain yang menumpang proses dipabrik ini hasi dari CPO dan kernel ini dijual ke pabrik pengolahan minyak makan.

Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press sangat mempengaruhi mutu dari minyak kelapa sawit. Proses pengepresan tersebut dipengaruhi oleh tipe screw press, tekanan kerja screw press, dan air pengecer. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press adalah 6,28-6,32%. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit dari ampas press tersebut sesuai standart pabrik yaitu dibawah 7%.


(12)

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Bagi Indonesia, tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah pada kesejahteraan masyarakat, juga sumber perolehan devisa Negara. Indonesia merupakan salah satu produsen utama minyak kelapa sawit.

Minyak kelapa sawit dapat dimaafkan diberbagi industry karena memiliki susunan dan kandungan gizi yang cukup lengkap. Indutri yang banyak menggunakan minyak kelapa sawit sebagai bahan baku adalah industry pangan serta industry non pangan seperti comestik dan farmasi

Salah satu proses pengolahan minyak kelapa sawit adalah proses pengepresan (screw press) yang mempunyai tujuan memisahkan minyak dengan mudah dari daging buah dengan kerugian sekecil-kecilnya. Pada pabrik kelapa sawit, umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak dari dinding buah. Proses pemisahaan minyak terjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah, sedangkan dari arah belawanan tertahan oleh sliding cone. Screw dan sliding cone ini berada dalam selubung baja yang disebut press cage, dimana dingdingnya berlubang-lubang diseluruh permukaanya dengan demikian, minyak dari bubur buaah yang terdesak ini akan keluar melalui lubang-lubang press cage, sedangkan ampas keluar melalui celah antara sliding cone dan press cage.


(13)

Selama proses pengepressan berlangsung, air panas ditambah kedalam screw press. Hal ini bertujuan untuk pengeceran sehingga massa bubur buah yang di press tidak terlalu rapat. Jika massa bubur terlalu rapat maka akan dihasilkan cairan dengan visikotas tinggi yang aka menyulit proses pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 10-15% dari berat TBS yang diolah dengan temperature air sekitar 90-1000C. proses pengepressan akan menghasilkan minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air dan 8% zat padat.

Alat screw press yang biasa digunakan pada pengolahan kelapa sawit (PKS) perkebunan besar berupa screw press dengan kapasitas pengolahan 15-30 ton TBS per jam unit dengan putaran screw 11 - 12 rpm. Lubang-lubang press cage dibatasi maksimum 4 mm agar minyak yang dihasilkan tidak banyak kotoran. Celah antara sliding cone dan press

cage dibatasi maksimu 6 mm agar kehilangan minyak yang terbawa oleh ampas bisa ditekan

serendah mungkin.

Berdasarkan proses pengepresan (screw press) dan berupa faktor yang mempengruhi pesentase kehilangan minyak pada ampas press pada proses pengepresan tersebut, sehingga diambil judul “Presentase Kehilangan Minyak Kelapa Sawit Akibat Pengaruh Screw


(14)

1.2. Maksud dan Tujuan

1. Maksud

Maksud penulis melaksanakan karya akhir adalah:

a. Untuk mengetahui pengaruh proses pengepresan (screw press) terhadap presentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas.

b. Untuk mempelajari tentang cara penangulangan pengaruh proses pengepresan terhadap presentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press. c. Untuk mengetahui bagaimana suatu proses pengepresan yang baik. Untuk

menghasilkan minyak kelapa sawit. 2. Tujuan

Tujuan penulis melaksanakan karya akhir adalah:

a. Mempelajari keberadaan yang terdapat di industry/pabrik, serta membahas masalah dan tata perlakuan terhadap peralatan khususnya screw press.

b. Mempelajari penerapan teori ilmiah yang diperoleh di bangku kuliah dengan penerapan dilapangan industry/pabrik.

c. Untuk mengambil data-data yang diperlukan guna pemecahan masalah pada judul karya akhir.


(15)

1.3. Kegunaan dan Mamfaat

1. Kegunaan

Keguaan penulis melaksanakan karya akhir adalah:

a. Dapat memberikan gambaran daripada suatu penerapan ilmu pada suatu peralatan khusunya screw press.

b. Memberikan gambaran yang baik dan terperinci suatu peralatan guna meningkatkan mutu produksi dalam suatu pabrik.

c. Membuka wawasan mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi dimasa ini kepada para pembaca.

2. Manfaat

Mamfaat penulis melaksanakan karya akhir ini adalah:

a. Dapat memperlihatkan pengkajian ilmiah keterkaitan dengan penerapan teknologi pemeliharaan screw press.

b. Sebagai suatu sarana menjalin hubungan dan kerja sama yang baik dibidang pendidikan.

c. Sebagai bahan bacaan yang berguna bagi Mahasiswa yang ingin melaksanakan praktek di PTPN IV Dolok Simumbah.


(16)

1.4. Metode Permasalahan

Yang menjadi pokok permasalahan dalam hal ini adalah presentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat pada ampas press di PTPN IV Dolok Sinumbah, dan faktor-faktor yang mempengaruhi presentase kehilangan minyak kelapa sawit tersebut.

1.5. Permasalahan Pokok

Permasalahan yang perlu diperhatikan bagaimana cara agar peralatan screw press dapat beroperasi dengan baik. Banyak kerugian-kerugian yang dialami industri diakibatkan oleh peralatan tersebut tidak sesuai dapat digunakan karena elemen-elemen peralatan tersebut sudah rusak atu kurang baik sehingga proses pengepresan tidak beroperasi dengan baik.

Permasalahan yang diambil pada peralatan screw press meliputi:

1. Bagaimana persiapan, pengoperasian dan menghentikan pengoperasian screw press. 2. Bagaimana pemeliharaan screw press agar beroperasi dengan baik.


(17)

1.6. Sistematika Penulisan.

Untuk mempermudah pembahasan karya akhir ini, maka penukis membuat suatu sistenatika pembahasan. Sistematika pembahasan ini merupakan urutan bab demi bab. Adapun sistematika pembahasan tersebut:

BAB I PENDAHULUAN.

Bab ini berisi latar belakang,maksud dan tujuan, kegunaan dan mamfaat, metode permasalahan, permasalahan pokok, sistematika penulis,

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan mengenai teori dasar yang diperlukan dalm karya akhir. Diantaranya menjelaskan mengenai screw press.

BAB III SCREW PRESS

Bab ini berisikan tentang pengertian screw press, faktor yang mempengaruhi efesiensi, perhitungan kapasitas olahan

BAB IV PERSENTASE KEHILANGAN MINYAK KELAPA SAWIT

AKIBAT PENGARUH SCREW PRESS

Pada bagian ini menguraikan tenteng metodologi percobaan,persentase minyak dalam ampas


(18)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulis karya akhir.


(19)

BAB II

LANDASAN TEORI 2.1.Minyak kelapa sawit

Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm karnel oil) dan bungkil inti kelapa sawit (palm karnel meal atau pellet).

Minyak kelapa sawit mengandung beberapa asam lemak yaitu asam kaprilat, asam kaproat, asam laurat, asam miristat, asam palminat, asam stearat, asa oleat, dan asa linoleat. Sifat kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, baud an flavor, kelarutan, titik cairan dan polymorphism, titik didih (boiling point), titik pelunakan (slipping point), shot melting point, bobot jenis, indeks bias, titik kekeruhan ,titik sap,titik nyala,dan titik api.

Standart mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentuka minyak yang bermutu baik. ada beberapa faktor yang menentukan standart mutu yaitu: kandungan aair dan kotoran minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida,

faktor lain yang mempengaruhi standart lain adalah titik cair dan kandungan gliserda, refining loss, plastisitas dan spreadadility,kejernihan kandungan logam berat dan bilangan penyabunan.

Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1% dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01%, kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (kurang lebih 2% atau kurang),bilangan perioksida dibawah ini 2, bebas dari warna merah


(20)

dan kuning, (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan kandungan berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam.

Berdasarkan table tipisnya tempurung (cangkang) dan kandungan minyak dalam buah maka kelapa sawit dapat dibedakan dalam 3 tipe, yakni:

a. Tipe dura : tempurung (cangkang) sangat tebal, kandungan minyak dalam buah rendah.

b. Tipe pesifera : tempurung sangat tipis bahkan hanya berbentuk bayangan cincin, hamper tidak tempurung namun kandungan minyak dalam buah tinggi.

c. Tipe tenera : tenera bertempurung tipis kandungan minyak tinggi.

2.1.1Tandan buah segar

Tandan buah segar mengandung minyak kelapa sawit dan inti kelapa sawit,yang harus segera diproses atau diekstrak untuk memisahkan minyak denganbagian yang lainnya. Penundaan jarak waktu panen dan pengolahan yangterlalu lama (lebih dari 24 jam) dapat mengakibatkan penurunan kualitasminyak yang dihasilkan karena peningkatan kandungan asam lemak.TBS diolah di pabrik kelapa sawit untuk diambil minyak dan intinya. Minyak dan inti yang dihasilkan dari PKS merupakan produk setengah jadi. Minyakmentah atau crude palm oil (CPO, MKS) dan inti (kernel, IKS) harus diolahlebih lanjut untuk dijadikan produk jadi lainnya.


(21)

Gambar 2.1. Tandan Buah Segar Kelapa Sawit

Pabrik Kelapa Sawit secara garis besar terdiri dari stasiun utama dan stasiunpendukung. Stasiu utama berfungsi sebagai stasiun pengolahan kelapa sawityang mengolah tandah bauh segar menjadi minyak. Tidak semua Pabrik kelapa sawit memiliki kemampuan untuk mengolah inti kelapa sawit.Beberapa PKS yang tidak memiliki kemampuan mengolah inti kelapa sawit, mengirimkan inti kelapa sawit ke pabrik lain untuk diolah menjadi inti kelapa sawit

Stasiun proses pengolahan TBS menjadi MKS dan IKS umumnya terdiri dari stasiun pendukung. Stasiun utama berfungsi sebagai berikut.

• Penerimaan buah (fruit reception). • Rebusan (sterilizer).

• Pemipilan (stripper).

• Pencacahan (digester) dan pengempaan (presser). • Pemurnian (clarifier).

• Pemisahan biji dan kernel (kernel).

Sementara, stasiun pendukung berfungsi sebagai berikut. • Pembangkit tenaga (power).

• Laboratorium (laboratory). • Pengolahan air (water treatment). • Penimbunan produk (bulky).


(22)

• Bengkel (workshop).

2. 2 Stasiun Penerimaan Buah

Sebelum diolah dalam PKS, tandan buah segar (TBS) yang berasal dari kebun pertama kali diterima di stasiun penerimaan buah untuk ditimbang dijembatan timbang (weight bridge) dan ditampung sementara dipenampungan buah (loading ramp).

Penimbangan dilakukan dua kali untuk setiap angkutan TBS yang masuk kepabrik, yaitu pada saat masuk (berat truk dan TBS) serta pada saat keluar(berat truk). Dari selisih timbangan saat truk masuk dan keluar, diperolehberat bersih TBS yang masuk ke pabrik. Umumnya, jembatan timbang yang digunakan PKS berkapasitas 30-40 ton. Jembatan timbang tersebut dioperasikan secara mekanis maupun elektronis. Truk yang keluar masuk jembatan timbang harus berjalan perlahan-lahan sebab perangkat elektronikdari jembatan timbang sangat sensitif terhadap beban kejut. Pada saat penimbangan, posisi truk harus berada di tengah agar beban yang dipikul rata


(23)

Gambar 2.2. Tempat Penimbangan TBS

TBS yang telah ditimbang di jembatan timbang selanjutnya dibongkar diloading ramp dengan menuang (dump) langsung dari truk. Loading ramp merupakan suatu bangunan dengan lantai berupa kisi-kisi pelat besi berjarak 10 cm dengan kemiringan 450. Kisi-kisi tersebut berfungsi untuk memisahkan kotoran berupa pasir, kerikil, dan sampah yang terikut dalam TBS. Kotoran yang jatuh melalui kisi-kisi ditampung oleh dirt conveyor sehingga memudahkan dalam pembuangannya. Loading ramp dilengkapi pintu-pintu keluaran yang digerakkan sehingga memudahkan dalam pengisian TBS kedalam lori untuk proses selanjutnya. Setiap lori dapat dimuat dengan 2,50-2,75 ton TBS (lori kecil) dan 4,50 ton TBS (lori besar).


(24)

Gambar 2.4 Laoding Ramp

2.3Stasiun Rebusan (Sterilizer)

Lori-lori yang telah berisi TBS dikirim ke stasiun rebasan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang digerakkan oleh motor listrik hingga memasuki sterilizer. Sterilizer yang banyak digunakan umumnya yaitu bejana tekan horisontal yang bisa menampung 10 lori per unit (25-27 tonTBS). Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap pada temperatur sekita 135o C dan tekanan 2,0-2,8 kg/cm2 selama 80-90 menit.Proses perebusan dilakukan secara bertahap dalam tiga puncak tekanan agar diperoleh hasil yang optimal


(25)

Gambar 2.5. Lori yang Berisi TBS yang akan disterilisasi

Pada dasarnya, keberhasilan dalam proses perebusan ini akan mendukung kemudahan-kemudahan dalam proses selanjutnya, baik di stasiun Thressing, Press, Digester dan lain-lain. Adapun fungsi dari Sterilizer adalah untuk melakukan proses Sterilisasi buah TBS sebelum di proses menjadi minyak. Proses sterilisasi TBS bertujuan diantaranya untuk.

2.3.1 Menghentikan Aktivitas Enzim

Bauh yang dipanen mengandung enzim upase oksidase yang tetap bekerja di dalam buah sebelum enzim tersebut dihentikan. Enzim Lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan asam lemak bebas (ALB) sedangkan enzim oksidasi berperan dalam pembentukan peroksida yang kemudian berubah menjadi gugus aldehide dan kation. Senyawa tersebut bila teroksidasi akan terbentuk asam lemak bebas. Jadi asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak sawit merupakan hasil kerja enzim lipasedan oksidase.


(26)

Aktifitas enzim semakin tinggi apabila buah TBS mengalami kememaran (luka). Enzim umumnya tidak aktif lagi bila dipanaskan sampai suhu >500C. Maka perebusan dengan suhu >1200C sekaligus menghentikan kegiatan enzim.

2.3.2 Melepaskan Buah dari Tandannya

Minyak dari inti sawit terdapat dalam buah, maka untuk mempermudah prosesnya ekstraksi minyak, buah perlu dipisahkan dari tandannya. Pelepasan buah dan Spikht karena adanya hidrolisa pectin yang terjadi dipangkal buah. Jadi Hidrolisa pectin ini telah terjadi secara alam dilapangan yang menyebabkan buah membrondol. Hidrolisa pectin dapat terjadi pula didalam ketel rebusan, dengan adanya reaksi yang dipercepat oleh pemanasan. Panas dan uap didalam ketel akan meresap ke dalam buah karena adanya tekanan Hidrolisa pectin dalam tangkai tidak seluruhnya menyebabkan pelepasan buah, oleh karena itu perlu dilakukan proses perontokan buah didalam mesin Tressing.

2.3.3 Menurunkan Kadar Air

Proses Sterilisasi buah dpat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan cara penguapan baik dari dalam saat direbus maupun saat sebelum dimasukkan ke Tressing. Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam buah akan menyebabkan minyak sawitdari antara sell dapat bersatu dan mempunyai viskositas yang rendah sehingga mudah dikeluarkan dalam proses pengempaan (proses ekstraksi minyak).


(27)

Kulit buah yang mendapatkan perlakuan panas dan tekanan akan menunjukkan sifat, serat yang mudah lepas antara serat yang satu dengan yang lain. Hal ini akan mempermudah proses didalam Digester dan Depericarper/Polishing. Karena adanya panas dan tekanan tersebut maka air yang terkandung dalam inti akan menguap lewat mata biji sehingga proses pemecahan biji lebih mudah (dalam Rippel mill).

2.4 Jenis-Jenis Perebusan

Pengelompokkan jenis Sterilizer ini didasarkan menurut system dan perebusannya. Pemilihan system perebusan selalu dengan kemempuan Boiler memproduksi uap, untuk sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai.

Berdasarkan system perebusan tersebut, Sterilizer dapat dikelompokkan kedalam 3 jenis yaitu : Single peak, Double peak dan Tripple peak.

2.4.1 Sterilizer Single peak

Yaitu Sterilizer dengan proses perebusan yang hanya satu tahap proses perebusan. Uap masuk sesuai dengan waktu yang ditentukan, sampai mencapai tekanan konstannya dan kemudian turun, pembuangan uap dari ruang perebusan.

Tekanan Uap


(28)

(kg/cm2)

Waktu(dt)

Grafik Sitem perebusan single peak

2.4.2 Sterilizer Double Peak

Yaitu Sterilizer dengan system perebusan dua tahap pemasukan uap dan tahap pembuangan kondensat (uap air) dapat digambarkan sebagai berikut

Tekanan Uap (kg/cm2

Waktu (dt) Grafik System perebusan double pick (SPDT)

3. 4. 3. Sterilizer Triple Peak

Yaitu Sterilizer dengan tiga tahap perebusan/pemasukan uap ke dalam ruang Sterilizer sebanyak 3 kali (tiga tahap). Dapat dibedakan dalam 3 bentuk siklus yakni :

o Sistem perebusan Triple Peak (SPTP)

o Sistem perebusan Tripple Peak Datar (SPTPD)


(29)

Sistem perebusan triple peak ini banyak digunakan, karena disamping adanya tindakan fisika juga dapat terjadi proses mekanik, yaitu adanya goncangan yang disebabkan oleh perubahan tekananyang cepat. Keberhasilan system perebusan triple peak ini dipengaruhi oleh

o Kapasitas Ketel rebusan

o Bahan Baku

o Lamanya Perebusan.

tekanan uap (kg/cm2)


(30)

Grafik System perebusan triple peak (SPTP)

tekanan uap (kg/cm2)

Waktu(dt)

Grafik istem Perebusan Tripple Peak bertahap (SPTPB)

Dari uraian diatas, terlihat bahwa system perebusan Sterilizer PKS adalah system perebusan triple peak (SPTP). Dimana di PKS untuk satu cycle penuh terbagi dalam 9 step.

2.4. 5. Operasi Sterilizer Programer

Berdasarkan system perebusannya Sterlizer di PKS yang sering digunakan “Tripple Peak”. Untuk mengoperasikan dpat dilakukan dengan cara manual dan cara automatic. Dari mulai perebusan sampai selesai mengalami tiga tahapan perebusan yang terbagi dalam satu step (tahap), dimana waktu yang diperlukan untuk masing-masing step dapat diprogram sebelumnya sesuai kondisi (mutu) TBS operasi Sterilizer programmer dapat diuraikan sebagai berikut :


(31)

door switch

condensate gambar sterilizer

3 Tekanan uap

2

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 waktu Grafik waktu dalam perebusan tandan buah segar (TBS)


(32)

berikut.

• 13 Menit pemasukan uap pertama dari 0-2,3kg/cm2, termasuk menguras udara 2 menit.

• 2 Menit pembuangan uap pertama sampai tekanan menjadi 0. • 12 Menit pemasukan uap kedua kali sampai tekanan 2,5kg/cm2. • 2 Menit pembuangan uap kedua kali sampai tekanan menjadi 0. • 13 Menit pemasukan uap ketiga kali sampai tekanan 2,8kg/cm2. • 43 Menit tekanan uap ditahan pada 2,8kg/cm2.

• 5 Menit pembuangan akhir uap sampai tekanan menjadi 0.

2.5. Pemipilan (Stripper)

TBS berikut lori yang telah direbus dikirim ke bagian pemipilan dan dituangkan ke alat pemipil (thresher) dengan bantuan hoisting crane atau transfer carriage. Proses pemipilan terjadi akibat tromol berputar pada sumbu mendatar yang membawa TBS ikut berputar sehingga membanting-bantingTBS tersebut dan menyebabkan brondolan lepas dan tandannya. Pada bagian dalam dari pemipil, dipasang batang-batang besi perantara sehinggamembentuk kisi-kisi yang memungkinkan brondolan keluar dari pemipil.Brondolan yang keluar dari bagian bawah pemipil dan ditampung oleh


(33)

sebuahsrew conveyor untuk dikirim ke bagian digesting dan pressing. Sementara,tandan (janjang) kosong yang keluar dari bagian belakang pemipil ditampung

oleh elevator. Kemudian, hasil tersebut dikirim ke hopper untuk dijadikan pupuk janjang kosong dan jika masih berlebih diteruskan incinerator untuk dibakar dan dijadikan pupuk abu janjang.

Alat pemipil yang umum digunakan di lingkungan PKS perkebunan besarberupa tromol pemipil dengan dinding berbentuk silinder berdiameter sekitar2 m dan panjang 4-5 m dengan kapasitas per unitnya 23-34-5 ton TBS per jam.Kecepatan putaran dari tromol pemipil harus ditentukan secara tepat untuk mencapai efek pemipilan yang optimal. Tandan yang dipipil tidak boleh hanya berguling saja pada bagian bawah dari dinding, tetapi melekat pada dindin gsilinder yang sedang berputar. Kecepatan putaran harus sedemikian rupa sehingga semua tandan berulang kali terangkat setinggi mungkin pada dinding silinder untuk kemudian jatuh. Dengan demikian, akan diperoleh efek pemipilan yang dikehendaki.


(34)

Gambar 2. 5. Alat Pemipil

Threser terdiri dari : Hopper Threser , Auto Feeder, Threser Drump ,

Conveyor. Sistim kerjanya adalah memisahkan brondolan dan tandan dengan cara bantingan memutar dengan kecepatan 23 rpm.

2.6.Pencacahan (Digester)

Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut ke bagian pengadukan/pencacahan (digester). Alat yang digunakan untuk pengadukan/pencacahan berupa sebuah tangki vertikal yang dilengkapi dengan lengan-lengan pencacah di bagian dalamnya. Lengan-lengan pencacah ini diputar oleh motor listrik yang dipasang di bagian atas dari alatpencacah (digester). Putaran lengan-lengan pengaduk berkisar 25-26 rpm. Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempaan (pressing) sehingga minyak dengan mudah dapat dipisah kandari daging buah dengan kerugian sekecil-kecilnya.


(35)

Gambar 2.6. Alat Pencacah (Digester)


(36)

Gambar 2.8. Alat Pengempasan (Pengepres)

Alat pengempaan terdiri dari : digester yaitu tanki pengaduk brondolansebelum proses pengempaan; Screw Press yaitu alat kempa yang berfungsiuntuk memeras masa digester sehingga diperoleh crude oil dan ampaskempa (cake). Tekanan kerja screw press 25-50 bar

Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar melalui bagianbawah digester sudah berupa ‘bubur’. Hasil cacahan tersebut langsung masukke alat pengempaan yang berada persis di bagian bawah digester. Pada pabrik kelapa sawit, umumna digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak dari daging buah. Proses pemisahanterjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah, sedangkan dari arahberlawanan tertahan oleh sliding cone. Screw dan sliding cone ini berada didalam sebuah selubung baja yang disebut press cage, di mana dindingnyaberlubang-lubang di seluruh permukaan. Dengan demikian, minyak daribubur buah yang terdesak ini akan keluar melalui lubang-lubang press cage,sedangkan ampasnya keluar melalui celah antara sliding cone dan press cage.


(37)

Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran (dillution) sehingga massa bubur buah yang dikempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur buah telaht erlalu rapat maka akan dihasilkan cairan dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak.

Jumlah penambahan air berkisar 10-15% dari berat TBS yang diolah dengan temperatur air sekitar 90oC. Proses pengempaan akan menghasilkan minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air, dan 8% zat padat. Alat pengempaan yang biasa digunakan di lingkungan PKS perkebunan besar berupa screw press dengan kapasitas oleh 15-17 ton TBS per jam per unit

dengan putaran srew 11-12 rpm. Lubang-lubang dinding press cage dibatasi maksimum 4 mm agar minyak yang dihasilkan tidak banyak kotoran. Celah antara slidding cone dibatasi maksimum 6mm agar kehilangan minyak yang terbawa oleh ampas bila ditekan serendah mungkin.

2. 8. Pemurnian Minyak

Stasiun pemurnian minyak yaitu stasiun pengolahan di PKS yang bertujuan untuk

melakukan pemurnian minyak kelapa sawit dari kotoran-kotoran, seperti padatan, lumpur, dan air.

Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan perlu dibersihkan dari kotoran, baik yang berupa padatan (solid), dan lumpur (sludge), maupun air.tujuan dari pemurnian minyak kasar yaitu agar diperoleh minyak dengan kualitas yang sebaik mungkin.


(38)

Minyak kasar yang diperoleh dari pengepresan dialirkan menuju saringan getar (vibrating screen) untuk disaring agarkotoran yang berupa serabut kasar tersebut dialirkan ketangki penampung minyak kasar (crute oil tank). Saringan getar yang berfungsi untuk menyaring pasir atau kotoran yang lolos dari sendtrap yang terdiri dari dua tingkat penyaringan yaitu : tahap I yang berukuran 20 mesh dan tahap II berukuran 40 mesh.

Minyak kasar yang terkumpul di crude oil tank (COT) dipanaskan hingga mencapai temperature 950-1000C. menaikkan temperature minyak kasar sangat penting artinya, yaitu untuk memperbesar berat jenis antara minyak, air, dan sludge sehingga sangat membantu dalam proses pengendapan.selanjutnya, minyak dari COT dikirim ke tangki pengendap CST.

Gambar 2.10. saringan bergetar


(39)

proses pengendapan. Minyak dari clarifier tank selanjutnya dikirim ke oil tank,sedangkan minyak. Di PKS, sludge diolah untuk dikutip kembali pada minyak yang masih terkandung di dalamnya.Pengolahan sludge umumnya menggunakan alat yang disebut decanter yang menghasilkan 3 fase, yaitu light phase, heavy phase, dan solid. Light phasemerupakan fase cairan dengan kandungan minyak cukup tinggi. Oleh karenaitu, fase ini harus segera dikembalikan (ke COT) dan siap untuk diproses kembali. Heavy phase merupakan fase cairan dengan sedikit kandungan minyak sehingga fase ini dikirim ke bak fat pit untuk kemudian diteruskan kekolam limbah. Akumulasi dari heavy phase yang tertampung pada fat pit juga masih menghasilkan minyak. Minyak ini pun dikirim ke COT untuk diproses kembali. Solid merupakan padatan dengan kadar minyak maksimum 3,5%dari berat sampel. Solid yang dihasilkan ini selanjutnya diaplikasikan kekebun sebagai pupuk

Ada tiga metode yang dilakukan dalam pemurnian minyak kasar di PKS, yaitu metode pengendapan, metode pemusingan, dan metode pemisahan biologis.

1. Metode pengendapan (setting) yaitu pemisahan minyak dari air karena terjadi pengendapan bagian yang lebih berat. Minyak berada di lapisan atas karena berat jenisnya lebih kecil.

2. Metode pemusingan (centrifuge) yaitu pemisahan dengan cara memusingkan minyak kasar sehingga bagian yang lebih berat akan terlempar lebih jauh akibat adanya gaya sentrifugal.


(40)

3. Metode pemisahan biologis yaitu pemecahan molekul-molekul minyak sebagai akibat dari proses fermentasi.

Jika minyak kasar yang ditampung dalam tangki dibiarkan, isi tangki akan mengendap dan terbentuk beberapa lapisan sesuai dengan berat jenis dari fase yang terkandung dalam minyak kasar tersebut. Lapisan pertama merupakan lapisan minyak yang masih mengandung butir-butir air dan zatpengotor lainnya dengan kadar 99,0% minyak; 0,75% air; dan 0,25% zatpadat.

Minyak dengan kandungan tersebut belum memenuhi standar kualitas juals ehingga harus diproses lebih lanjut untuk menurunkan kadar air pada zat padatnya (proses penjernihan). Lapisan kedua merupakan lapisan air yang mengandung minyak dalam bentuk terhomogenesir. Kalau pun berbentuk emulsi, minyak ini dengan air merupakan emulsi yang hidup. Sementara,lapisan ketiga merupakan fase yang mengandung zat organik padat serta emulsi minyak-air yang tidak terpecahkan dan menjadi stabilisator dari emulsi tidak hidup.

Seperti teleh kita ketahui, pemisahan minyak dapat dilakukan dengan pengendapan. Proses lanjutan (penjernihan) sebenarnya masih dapat dilakukan dengan pemanasan dan pengendapan. Namun, hal ini akanmemakan waktu yang lebih lama dan berisiko meningkatkan bilangan peroksida dalam minyak akibat pemanasan yang berlebihan dalam tangki(meningkatkan oksidasi). Hal tersebut sangat tidak diinginkan karena akan menurunkan harga jual minyak sawit. Oleh karena alasan tersebut, proses penjernihan lebih disukai dengan metode pemusingan karena waktu pemisahannya lebih cepat dan tingkat oksidasi yang terjadi jauh lebih kecil.


(41)

Gambar 2.11. Unit Pemurnian Minyak yang berasal dari Oil Tank dengan sistim kerja Centrifccugal

Metode pemisahan dengan pemusingan dengan mesin putaran tinggi digunakan untuk memisahkan cairan-cairan yang tidak saling bersenyawa (tidak saling melarutkan), mempunyai berat jenis berbeda, dan benda padat yang terkandung di dalamnya. Fase yang lebih berat akan mendapat gaya sentrifugal yang lebih besar sehingga akan terlempar lebih jauh ke bagian luar dari sumber putar. Dengan demikian, pemusingan dapat digunakan dalam berbagai proses untuk pemisahan cairan-cairan atau antara cairan dengan bahan padat yang terkandung di dalamnya. Aplikasi dari prinsip pemisahan dengan metode pemusingan digunakan di PKS untuk melakukan


(42)

fungsi sebagaimana berikut.

1. Menjernihkan minyak yang dihasilkan oleh proses pengendapan di clarifer tank sebelum proses (dikeringkan) di vacuum dryer. Jenis pemusingan yang digunakan untuk aplikasi ini yaitu oil purifer yang memisahkan airdan kotoran-kotoran ringan yang terkandung dalam minyak.

2. Mengutip kembali minyak yang masih terikut dengan lumpur (sludge) yang berasal dari clarifer tank. Jenis pemusingan yang digunakan untuk aplikasi ini yaitu decanter, noozle separator, atau kombinasi keduanya.pemisahan dengan cara biolgis yaitu pengutipan minyak yang dilakuan fat fit (sludge oil recovery system) minyak yang diperoleh di fat fit ini sebahagian terjadi karena peristiwa pengendapan dan

sebahagian lagi karena proses biologis, yang terjadinya pemecahan molekul-molekul minyak akibat fermentasi minyak yang diperoleh dari fat fit selanjutnya dikembalikan ke crude oil tank (COT), sedangkan sisa lumpur dan air dialirkan kekolam limbah. Walaupun telah dilakukan pengutipan minyak semaksimal mungkin, tetapi pada sisa lumpur dan air yang dialirkan ke kolam limbah tersebut, masih saja da minyak yang terikut. Minyak yang ikut kekolam limbah ini dihitung dengan kerugian (losses).


(43)

Gamb 2.12 Vacum dryer yang berfungsi untuk mengurangi kadar air dalam minyak


(44)

BAB III SCREW PRESS 3.1. Pengertian Screw Press

Screw press adalah alat untuk memisahkan minyak kasar (crude oil) dari serat-serat dalam daging buah. Alat ini dilengkapi sebuah silinder (press cylinder) yang merlubang-lubang kurang lebih dari 22.000 lobang dan didalamnya terdapat dua buah ulir (screw) yang berputar berlawanan arah.

Tekanan screw diatur oleh dua buah kones berada pada bagian ujung pengepressan, yang dapat digerakkan maju mundur secara hidrolik. Massa yang keluar dari adukan masuk ke main screw untuk di kempa lebih lanjut. Minyak yang keluar dari lobang silinder press ditampung pada talang minyak (oil gutter). Untuk mempermudah pemisahaan dan pengaliran minyak pada oil gutter dilakukan penanbahan/ pengeceran air panas dari hot water tank dengan temperature kurang lebih 950C.

Putaran main screw distel 10-11 per/menit sehingga bekapasitas 10-11 ton TBS/jam. Pada pemasangan baru, jarak antara screw dan bagian dalam silinder press adalah 2 mm. jika jarak tersebut setelah dioperasikan sudah mencapai 7mm, maka main

screw sudah dianggap aus dan perlu diganti. Semakin aus kondisi main screw, semakin

turun kapasitas pressan. Keausan main screw dimulai dari ujung menuju pangkal.

Keuntungan yang didapat dalam pengopersaia screw press antara lain adalah:

a. Kapasitas olah yang tinggi, dan dapat menghemat tempat jika dibandingkan dengan hidrolik press. Kapasitas olah screw press berkisar antara 10-11 ton/jam.


(45)

b. Karena kapasitas yang tinggi maka biaya operasi per ton TBS sangat rendah.

c. Keuntungan operator untuk mengoperasikan lebih sedikit dibandingkan dengan

hidrolik press.

d. Kebutuhan tenaga (power) yang rendah untuk memeras buah.

e. Cake breaker conveyer lebih mudah memecahkan gumpalan cake yang keluar.

Disamping faktor diatas, screw press mempunyai kelemahan antara lain. a. Membutuhkan ongkos perawatan yang tinggi.

b. Banyak biji yang pecah, terutama biji yang terdiri dari cangkang tipis.

c. Minyak yang eluar dari screw press nlebih banyak mengandung padatan yang terdiri dari serat, pasir, dan lumpur sehingga minyak yang keluar ke oil gutter lebih pekat, dan akan membutuhkan air pengencer yang lebih banyak.

d. Akibat pengempaan yang berfungsi njuga untuk memancing dan mengandung adonan maka minyak lebih cenderung mengarah ke emulasi sehingga dalam air buangan yang keluar ke fat pit mengandung minyak yang lebih tinggi.

3.2. Faktor yang Mempengaruhi Efesiensi Ekstraksi.

i. Tipe screw press

Terdapat tiga srew press yang umumnyaa digunakan dala pengolahan kelapa sawit yaitu speichim, usine de weckern dan stork. Ketiga jenis alat ini mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap efesiensi pengempaan.akibat kempa speichim memiliki feed screw, sehingga kotinuitas dan jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan grafitasi. Kontinuitas adonan yang masuk kedalam screw press mempengaruhi volume worm yang partikel dengan


(46)

penekanan ampas, jika kosong maka tekanan akan berkurang and oil losses dalam ampas akan tinggi. Penggunaan feed screw juga akan menimbulkan pertambahan efesiensi dan baya perawatan yang lebih besar. Oleh sebab itu dalam pengoperasian perlu dilakukan perhatian yang lebih intensif.

Screw press yang digunaan terdiri dari single shaft dan double shaft yang

memiliki kemampuan press yang berbeda-beda, dimana alat press yang double shaft umumnya kapasitasnya lebih tinggi dari shaft.

ii. Teknan kerja screw press

1 tekanan lawan.

Untuk menurunkan kadar minyak dalam ampas tekanan lawan dinaikkan dengan mengatur cone, halini akan menyebabkan efek samping yaitu ditemukan persentase biji pecah yang tinggi dan dapat mempercepat kerusakan screw press, bahkan dapat menyebabkan kebakaran electromotor screw press tekanan kerja cone yang rendah akan menghasilkan ampas dengan kadar minyak yang tinggi dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw press hendaknya dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkan.

Kerusakan cone yang berjadi dipabik sering dibiarkan begitu saja tampa diperbaiki. Dengan melakukan pengaturan pada panel board yang mengatur amper arus masuk, hal ini sudah bertentangan dengan prinsip kerja alat cotinuitas pressing dan berakibatkan pada kerusakan electromotor yang cepat.


(47)

2 stabilitas tekanan.

Tekanan yang terlalu bervariasi akan mengakibatkan pengaruh negative terhadap proses pengempaan dan terhadap alat kempa. Adjust yang dilakukan pada elektomotor dan cone yang cara terpisah tidak dpat mempertahankan tekanan yang stabil. Untuk menstabilkan tekanan kerja dan tekanan lawan pada screw press dilakukan dengan cara mengganti “geardriven” dengan “hydraulic transmisi” sehingga ganjalan-ganjalan yang terdapat dalam screw press yang disebabkan ketidak samaan bahan baku yang diatur secara automatic. Alat ini sudah banyak dikembangkan pada screw press. Keuntungan dari alat ini ialah dapat mengatur sendiritekanan tertinggi dan tekanan terendah dalam

screw press. Serta dapat diatur arah putaran screw sehingga cake yang berbeda dalam cylinder press dapat dilakukan.

Tujuan untuk menstabilkan tekanan pressan adalah :

a. Memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstraksi minyak akan lebih sempurna, dengan demikian kehilangan minyak akan lebih rendah.

b. Menurunkan jumlah biji pecah. Semakin tinggi variasi tekanan dalam screw press maka jumlah biji pecah semakin tinggi.

c. Memperpanjang umur teknis. Umur teknis alat seperti screw, cylinder press dan electromotor lebih tahan lama karena kurangnya goncangan elektrik dan mekanis. Untuk menstabilkan tekanan pressan maka dilakukan suatu system interlocking antara power penggerak screw dengan hydraulic cone. Dengan cara ini satu dengan lainya saling mengurangi lojakan-lnjakan tekanan baik karena keadaan adonan maupun akibat perubahan tegangan arus balik.


(48)

2.5.3 Air pengecer.

Air pengecer yang diberikan pada alat crew press tergantung pada jenis alat. Pemberian air pengecer dilakukan dengan cara menyiram cake dalam pressan dari atas bagian tengah atau di chute screw press. Jumlah air pengecer yang diberikan tergantung pada suhu air pengecer, semakin tinggi suhu air pengecer maa jumlah air yang diberikan semakin sedikit.

Pemberian air pengecer yang terlalu banyak dapat beakibat terhadap: a. Kandungan air cake

Kadungan air cake yang tinggi dapat menyebabkan proses :

1. Pemecah cake yang lebih sulit dalam cake breaker konveyor (CBC). hal Ini sering menyebabkan beban CBC yang terlalu berat.

2. Sekin tinggi kandungan air ampas maka kalor bakarnya akan semakin menurun yang dapat memperkecil kapasitas dan efesiensi boiler.

3. Pemeliharan biji yang berkadar air yang tinggi dalam silo biji akan lebih dan dapat menyebabka penurunan efesiensi ekstraksi biji yang lebih rendah.

b. Penurunan kapasitas screw press akibat bertambahnya kandunagn air dan kecepatan gerak cake dalam worm.

Jumlah air pengecer yang diberikan menurut hasil percobaan pada beberapa alat

screw press yaitu 50-57% terhadap kandungan minyak dalam adonan tersebut,

misalnya jika reedmen minyak 22% dengan kapasitas screw press 10 ton TBS/jam maka air yang disemprotkan sebagai air pengecer sebanyak 1,1-1,65M3.


(49)

3.3. Screw Press

Worm screw merupakan bagian penting pada pabrik kelapa sawit yang terdiri dari screw press dan sscrew conveyor. Worm screw berfungsi untuk memindahkan sekaligus memeras adukan buah sawit. Pemerasan ini terjadi karena putaran dari worm screw sehingga adukan terjadi terbawa mulai dari pangkal screw press hingga keujung dan akibat penyempitan dari picth dank kanus maka adukan akan tertekan dan memisahkan cairan minyak dari ampas. Sedangkan screw konveyor untuk memindahkan buah maupun ampas kelapa sawit, dimana pemindahan ini terjadi karena putaran dari screw konveyor

Gambar 3.3 Screw Press

3.4. Perhitungan Kapasitas Olahan

Kapasitas olahan screw press yang direncanakan 10ton/jam. Pada kapasitas olahan terjadi penyusutan antara lain

1. Penyusutan berat kadar air dari tbs pada proses sterilizer sebesar 10-12 % 2. Pemisahan janjangan dengan buah terjadi pada proses digester sebesar 16-20

%


(50)

Sehingga untuk kapasitas olahan screw press adalah :

Kapasitas olahan screw press = ton/jam x % bubur buah

= 10000 kg /jam x 70%

Qo = 7000 kg bubur buah/jam

Dimana:

% brondolan buah = 70%

Untuk mendapatkan volume olahan ketika menggunakan rumus :

Qo = Vo x Þs

Dimana : Qs = kapasitas olahan screw (Kg/jam)

Vo = volume olahan (m3/jam)

Þs = massa jenis bubursawit (641kg/jam3)

Sehingga :

7000kg/jam = Vo x 641 kg/m3

Vo = 7000kg/jam : 641kg/m3

Vo = 10.9204 m3 /jam

Putaran poros screw press adalah 10 rpm dengan jumlah daun screw sebanyak 5 buah.


(51)

Terdapat 5 bauah daun (blade), maka waktu sekali penekanan membutuhkan 5 kali putaran

Maka waktu sekali penekanan tp :

Tp = (5:10)x 60

= 30sec.

Dalam 1 jam terdapat 10 x 60 = 600 putaran.

Proses penekanan per jam 600 : 5 = 120 proses penekanan

Bila kapasitas olahan = Qo = 7000 kg/jam

Massa sekali penekan :

Mp =

Mp =

Mp = 58,333 kg/ jam proses

Maka sekali putaran : 58,333/5 = 11,66 kg/jam proses

Volume satu kali penekanan :


(52)

Vp =

120 proses

Vp = 0,0910 m3/jam proses.

Volume sekali putaran : 0,0910 m3 / 5 = 0,018 m3 /jam

Panjang worm screw yang dirancang adalah : L = 1,2 m

Maka diperoleh :

Vp = L x A

A = 0,0910m3/12 A = 0,0758 m3

Maka diperoleh diameter silinder adalah :

A D2

D /

D =

D= =0,31m

Dengan mengambil clereance antara diameter worm screw dan silinder sebesar 2,5 mm, maka diperoleh harga diameter worm screw :

DO = 310 mm – (2 x 2.5)


(53)

3.5. Perancangan Ulir

System kerja screw press sangat tergantung pada ulir yang dapat pada worm screw. Ulir inilah yang membawa adukan sawit hingga ke ujung ulir. Pada perancangan ulir ini, direncankan screw pressmemiliki 5 daun. Dengan jarak picth yang semakin kecil.

Gambar 3.5. Bentuk Screw Press

Kontruksi Screw Press

1. 1unit gear box (disediakan 2 pemilihan gear box yang berbeda) 2. 1unit motor 40Hp, 220V, 50Hz

3. Screw press terbuat dari bahan cast manganese steel 4. beberapa buah tali kipas

Ulir yang terdapat pada worm screw ini termasuk jenis ulir berpuncak (acme thread). Gambar detail dari worm screw ini dapat kita lihat beserta ukuran-ukuran standart dapat kita lihat pada gambar 3.3

out CPO out cangkang


(54)

Do Dp Di Ht

Gambar detail dari ulir berpuncak

Dimana Do = Diameter luar

Dp = Diameter picth

Di = Diameter dalam

Ht = Tinggi ulir

Dari gambar diatas dapat kita peroleh diameter pict rata-rata

Dp = Do - 0,5p -0.1

Rumus yang berlaku bila Do dan P dalam satuan inchi

Dimana :

P = jarak antara ulir pada titik atau bagian yang sama

Prata-rata = 205mm = 8,070 inchi

Do = diameter worm screw =305 mm = 12,01 inchi

Maka :


(55)

Dp = 7,875 inchi = 200 mm

= 20 cm

Diameter poros (root) ulir = 110 mm

Maka tinggi ulir :

Ht =

Ht =

Ht = 97,5 mm

Dalam proses penekananya terhadap adukan sawit, maka adukan ini memberikan reaksi terhadap pergerakan ulir. Tekanan yang disebabkan oleh adukan ini adalah sekitar 50 bar PTPN IV DOLOK SINUMBAH.

PA = 50 bar

= 50.105 N/m2

= 5,099.105 Kg/m2

Jadi beban yang terdapat pada ulir ini adalah :

W = PA x A

A = luas permukaan ulir yang mengalami pembebanan


(56)

A = πDo2 – πDi2 4 4

A = π(Do-Di)

4

Dimana :

Do = diameter puncak = 305 mm

Di = diameter akar (poros) = 110 mm

Sehingga :

A = π(Do-Di)2

4

A = π(305 - 110)2

4

A = 29849.625 mm2

A = 0.0298 m2

Maka :

W = PA x A

W = 5,099.105 Kg/m2 x 0,0298 m2

W = 0,152.105 Kg

Tengangan sebenarnya atau tengangan lentur dapat ditaksir pada dasar atau poros ukir dengan rumus :


(57)

Dimana :

Di = diameter poros ulir

Maka :

SI = 4 (0,152)x105/π (110)2 mm.

SI = 16,002.105 Kg/m2

Tengangan geser pada dasar ulir (poros)

Ss = 16T/πDi3

Dimana :

T = momen torsi

T = W

Dimana :

T = torsi yang digunakan untuk memutar batang ulir

W = beben yang diterima batang ulir totoal

Dp = diameter rata-rata picth

µ = koefisen gesekan ulir

µc = koefisiengesek padakollar


(58)

n = sudut kemiringan alur

Sudut kemiringan ulir (α)

= tan-1 [L/πDp]

L = m x p

Ulir ini termasuk ulir L alur maka m = 1

Sehingga :

L = 1 x 205

= 205 mm

= tan-1 (205/π200)

tan-10,3265

= 18,080

Sudut kemiringan alur ( n)

n = tan-1 (cos .tan( /2))

Dan untuk ulir berpuncak 0

Maka :

n = tan-1 (cos tan( /20))


(59)

n = tan-1 0.2454

Maka :

T = W

T = 0.152.105

T = 0.152.105

T = 0,152.105

T = 788315,0812 Kg/mm

T = 788,315 Kg/m

Maka tengangan geser pada dasar ulir (poros)

Ss = 16T/πDi3

Ss =

Ss =

= 0,004179340 m3

Ss = 30,17950.105 kg/m2

Tengangan lentur yang dialami oleh ulir adalah :


(60)

SI max = (16.002.105/2) + 30.17950.105

SImax = 38,1805.105 kg/m2

3.6. Jenis pola

Jenis Pola yang dipilih dalam pembuatan worm screw press adalah pola belahan. Pola belahan ini terdiri dari dua bagian yakni bagian atas yang disebut dengan kup dan bagian bawah disebut dengan drag.

3.7. Ukuran pola

Setelah penemtuan tambahan tersebut maka hal yang ahrus dilakukan pada pembuatan pola adalah menentukan ukuran pola melalui perhitungan dengan memperhitungkan ukuran gambar rancangan dengan nilai penyusutan dan tambahan pemesinan. Berikut merupakan perhitunga ukuran pola dari worm screw dengan nilai penyusutan untuk besi cor adalah sebesar 20/1000 dan ukurannya sebesarnya.


(61)

Gambar 3.7 worm screw yang dirancang

Dan untuk menghitung ukuran pola maka poros dibedakan menjadi 4 bagian utama, dan digunakan rumus :

Dp= dg+Tp . dg+Tk+Td

Dimana : dp = diameter atau panjang coran (mm)

dg = diameter atau panjang worm screw (mm)

Tp = tambahan penyusutan yang disaranan, Tp = 20/1000

Tk = tambahan untuk pengerjaan mesin yang kasar (mm)

Td = tambahan untuk kup atau drag (mm)

1 2 3 4 5

Gambar 3.8 pembagian poros untuk perhitungan ukuran pola.


(62)

Gambar 3.9 pembagian daun untuk perhitungan daun

BAB IV

PERSENTASE KEHILANGAN MINYAK KELAPA SAWIT AKIBAT PENGARUH SCREW PRESS

4.1. Metode Percobaan 4.1.1. Alat


(63)

a. Cawan Petridis Steriplan

b. Neraca Analisis Presika Dan Sartorius

c. Oven Listrik Memmert

d. Cawan Aluminium

e. Hot Plate Tech

f. Desikator Perh

g. Labu Alas Pyrex

h. Alat Soklet Cot Duran

4.1.2. Bahan

a. Ampas Press

b. N-Heksana

c. Extraction Timble

d. Kapas

4.1.3. Prosedur


(64)

- cawan aluminiun ditimbang terlebih dahulu

- ampas press 20 gram dimasukkan kedalam cawan

- setelah dimasukkan kedalam oven listrik selama 4 jamdengan temperature 1050C untuk dipanskan

- setelah itu dimasukkan kedalamdesikator untuk didinginkan selama ±15 menit

- ampas press kering ditimbang

b. Sokletasi

- labu alas ditimbang 250 ml

- ampas press yang telah kering disokletasi selama 4 jam. Minyak yang terdapat pada ampas press terlarut bersama N-Heksana

- N-Heksana yang mengandung minyak diuapkan kembali dan sebagian minyak tinggal dalam labu alas

- Labua alas yang berisi minyak dipanaskan dalam oven selama 15 menit

- setelah itu didinginkan dalam desikator selama ± 15 menit


(65)

4.1.4. Data

Table 1. persentase minyak dalam ampas press

Tanggal gpengamatan

No sampel

Berat ampas Kering (g)

Berat mnyak setelah ekstraksi (g)

% minyak kering (kehilanagn minyak)


(66)

15/06/2010 s/d 19/06/2010

1 5,0974 0,3201 6,28

2 6,9502 0,4351 6,26

3 6,0861 0,3859 6,34

4 6,8392 0,4309 6,30

Rata-rata 6,29

20/06/2010 s/d 24/06/2010

1 6,0487 0,3201 6,32

2 7,4033 0,3823 6,25

3 9,5993 0,4124 6,38

4 1,00084 0,6285 6,28

Rata-rata 6,31

25/06/2010 s/d 29/06/2010

1 6,1904 0,3906 6,31

2 9,8182 0,6156 6,27

3 6,9924 0,4426 6,33

4 6,9824 0,4448 6,37

Rata-rata 6,32

30/06/2010 s/d 04/07/2010

1 7,2944 0,4588 6,29

2 7,7435 0,4902 6,33

3 7,6455 0,4870 6,37

4 6,7402 0,4219 6,26

Rata-rata 6,31

05/07/2010 s/d

1 5,8628 0,3664 6,25


(67)

09/07/2010 3 4,9918 0,3135 6,28

4 5,9221 0,3755 6,34

Rata-rata 6,28

10/07/2010 s/d 14/07/2010

1 6,9644 0,4429 6,36

2 6,0346 0,3808 6,31

3 5,8921 0,3712 6,30

4 6,1971 0,3879 6,26

Rata-rata 6,31

4.1.5. Perhitungan

% Minyak kering =

Sampel 1

% kehilangan minyak =

= 6,28%

Untuk sampel berikutnya dilakukan perhitungan yang sama sehingga dihasilkan data pada table 1

4.1.6. Pembahasan

Persentase Kehilangan minyak kelapa sawit pada proses pengepresan yang didapat dari data dalah rata-rata 6,28-6,32 %. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit tersebut sesuai dengan standart pabrik yaitu 7 % namun akan lebik baik jika persentase


(68)

kehilangan minyak lebih kecil lagi karena akan menghasilkan kerugian minyak lebih sedikit pada akhir pengolahan minyak kelapa sawit.

Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang didapat dari data tersebut dipengaruhi beberapa faktor, yaitu tipe screw press, tekanan kerja crew press dan air pengencer.

Tipe screw press yang baik adalah tipe speichim yang memiliki feed screw, sehingga continius dan jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan grafitasi. Penggunaan feed screw akan menimbulkan pertambahan pertambahan investasi dan biaya perawatan yang lebih besar. Persentase kehilangan minyak dalam proses pengepressan bisa dikurangi dengan memberikan perhatian yang lebih intensif dalam pengoperasiannya.

Berdasarkan tekanan kerja screw press, diperhatikan pada 2 faktor yaitu tekanan lawan dan stabilitas tekanan. Menurut faktor tekanan lawan, menurunkan kadar minyak dalam ampas tekanan lawan dilakukan dengan menaikkan tekanan dengan mengatur cone , namun hal ini akan menyebabkan persentase biji pecah yang tinggi dan dapat mempercepat kerusakan screw press, bahkan dapat menyebabkan kebakaran

electromotor screw press. Sedangkan tekanan kerja cone yang rendah akan mengasikan

ampas dengan kadar minyak yang tinggi dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw press harus benar-benar dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkanya. Selain itu. Kerusakan cone yang terjadi dipabrik sering dibiarkan begitu saja tampa di perbaiki. Selain tekanan juga harus


(69)

diperhatikan dengan cara melakukan sesuatu system interlocking antara power penggerak

screw dengan hydraulic cone. Sehingga akan memperkecil kehilangan minyak dalam

ampas, dengan meratanya adonan masuk kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstrasi minyak akan lebih sempurna , dengan demikia kehilangan minyak akan lebih rendah.

Faktor yang terakhir adalah air pengecer. Jumlah air pengecer yang diberikan sanat tergantung pada suhuy air pengecer , semakin tinggi suhu air pengecer maka jumlah air yang diberikan semakin sedikit. Jumlah air pengencer yang diberikan menurunkan hasil percobaan pada beberapa alat screw press yaitu 50-75 % terhadap kandungan minyak dalam adonan tersebut, misalnya jika reedmen minyak 22% dengan kapasitas

screw press 10 ton TBS/jam aka air yang disemprotkan sebagai air pengecer sebanyak

1,1-1,65M3. Sehingga jika menurunkan persentase kehilangan minyak pada ampas press. Harus benar-benar diperhatikan dan diperhitungkan dengan baik jumlah air pengecer yang diberikan pada screw press.

Proses ekstraksi dengan menggunakan screw press lebih baik dari pada proses ekstraksi dengan cara lain. Proses ekstraksi dengan screw press tidak maembutuhkan biaya yang besar untuk membeli pelarut dan ampas press yang didapat langsung terpisah dengan minyak yang dihasilkan sehingga hanya diperlukan pemisahan serabut-serabut kecil dalam jumlah yang lebih sedikit. Selain itu, pada proses ekstraksi menggunakan

screw press buah kelapa sawit yang berupa bubur (hasil proses pencacah) yang masuk


(70)

Pada analisa laboratorium untuk mengetahui persentase kehilangan minyak yang terdapat pada ampas press dilakukan proses pemisahan secara sokletasi. Pelarut yang digunakan adalah N- h eksana, dimana N-Heksana merupakan bahan non plar sehingga bisa melarutkan minyakyang juga berupa bahan non polar.


(71)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari data percobaandidapat persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat dalam ampas press pada ptpn iv dolok sinumbah adalah 6,28-6,32% dimana hasil tersebut sesuai standart pabrik pengolahan kelapa sawit ≤ 7%

5.2. Saran

Kehilangan minyak yang didapat dari ampas press sesuai standart, namun akan lebih baik jika ehilagan minyak tersebut lebih kecil dari 6,28% sehingga persentase kehilangan minyak sawit pada ampas proses akan lebih sedikit. untuk mencapai hal tersebut hendaknya harus lebih diperhatikan tekanan kerja screw press, dan air pengencer. selain itu juga harus diperhatikan kondisi alatnya dengan baik, dimana harus dilakukan perawatan yang optimu, agar alatnya bekerja dengan maksimal


(72)

Daftar pustaka

Bidang tanaman kelapa sawit sumatera utara- Indonesia PT perkebunan nusantara IV (PERSERO) dolok sinumbah

1. Fauzi, y ., Widyastuti, Y .E., Satyawibawa, I dan Hartono, R. 2004. Kelapa sawit Edisi Revisi. Jakarta: penebar swadaya

2. Hassan, A.H., Jamil, H.M., Sulaiman, A.S., Mohtar.A.S., 1999. Perusahaan

Kelapa Sawit di Malaysia. Malaysia: instut penyelidikan minyak kelapa sawit

3. Mangoensoekarjo, S., dan semangun,H.2003 manejemen agronomi bisnis kelapa sawit, Yogyakarta: gadjah mada university press.

4. Naibaho, P.M.1996. teknologi pengolahan kelapa sawit, medan pusat penelitian kelapa sawit


(1)

09/07/2010 3 4,9918 0,3135 6,28

4 5,9221 0,3755 6,34

Rata-rata 6,28

10/07/2010 s/d 14/07/2010

1 6,9644 0,4429 6,36

2 6,0346 0,3808 6,31

3 5,8921 0,3712 6,30

4 6,1971 0,3879 6,26

Rata-rata 6,31

4.1.5. Perhitungan

% Minyak kering =

Sampel 1

% kehilangan minyak =

= 6,28%

Untuk sampel berikutnya dilakukan perhitungan yang sama sehingga dihasilkan data pada table 1

4.1.6. Pembahasan

Persentase Kehilangan minyak kelapa sawit pada proses pengepresan yang didapat dari data dalah rata-rata 6,28-6,32 %. Persentase kehilangan minyak kelapa sawit tersebut sesuai dengan standart pabrik yaitu 7 % namun akan lebik baik jika persentase


(2)

kehilangan minyak lebih kecil lagi karena akan menghasilkan kerugian minyak lebih sedikit pada akhir pengolahan minyak kelapa sawit.

Persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang didapat dari data tersebut dipengaruhi beberapa faktor, yaitu tipe screw press, tekanan kerja crew press dan air pengencer.

Tipe screw press yang baik adalah tipe speichim yang memiliki feed screw, sehingga continius dan jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan grafitasi. Penggunaan feed screw akan menimbulkan pertambahan pertambahan investasi dan biaya perawatan yang lebih besar. Persentase kehilangan minyak dalam proses pengepressan bisa dikurangi dengan memberikan perhatian yang lebih intensif dalam pengoperasiannya.

Berdasarkan tekanan kerja screw press, diperhatikan pada 2 faktor yaitu tekanan lawan dan stabilitas tekanan. Menurut faktor tekanan lawan, menurunkan kadar minyak dalam ampas tekanan lawan dilakukan dengan menaikkan tekanan dengan mengatur cone , namun hal ini akan menyebabkan persentase biji pecah yang tinggi dan dapat mempercepat kerusakan screw press, bahkan dapat menyebabkan kebakaran electromotor screw press. Sedangkan tekanan kerja cone yang rendah akan mengasikan ampas dengan kadar minyak yang tinggi dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw press harus benar-benar dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkanya. Selain itu. Kerusakan cone yang terjadi dipabrik sering dibiarkan begitu saja tampa di perbaiki. Selain tekanan juga harus


(3)

diperhatikan dengan cara melakukan sesuatu system interlocking antara power penggerak screw dengan hydraulic cone. Sehingga akan memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstrasi minyak akan lebih sempurna , dengan demikia kehilangan minyak akan lebih rendah.

Faktor yang terakhir adalah air pengecer. Jumlah air pengecer yang diberikan sanat tergantung pada suhuy air pengecer , semakin tinggi suhu air pengecer maka jumlah air yang diberikan semakin sedikit. Jumlah air pengencer yang diberikan menurunkan hasil percobaan pada beberapa alat screw press yaitu 50-75 % terhadap kandungan minyak dalam adonan tersebut, misalnya jika reedmen minyak 22% dengan kapasitas screw press 10 ton TBS/jam aka air yang disemprotkan sebagai air pengecer sebanyak 1,1-1,65M3. Sehingga jika menurunkan persentase kehilangan minyak pada ampas press. Harus benar-benar diperhatikan dan diperhitungkan dengan baik jumlah air pengecer yang diberikan pada screw press.

Proses ekstraksi dengan menggunakan screw press lebih baik dari pada proses ekstraksi dengan cara lain. Proses ekstraksi dengan screw press tidak maembutuhkan biaya yang besar untuk membeli pelarut dan ampas press yang didapat langsung terpisah dengan minyak yang dihasilkan sehingga hanya diperlukan pemisahan serabut-serabut kecil dalam jumlah yang lebih sedikit. Selain itu, pada proses ekstraksi menggunakan screw press buah kelapa sawit yang berupa bubur (hasil proses pencacah) yang masuk kedalam screw press dapat disesuaikan dengan kapasitas dengan tekanan screw pressnya.


(4)

Pada analisa laboratorium untuk mengetahui persentase kehilangan minyak yang terdapat pada ampas press dilakukan proses pemisahan secara sokletasi. Pelarut yang digunakan adalah N- h eksana, dimana N-Heksana merupakan bahan non plar sehingga bisa melarutkan minyakyang juga berupa bahan non polar.


(5)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari data percobaandidapat persentase kehilangan minyak kelapa sawit yang terdapat dalam ampas press pada ptpn iv dolok sinumbah adalah 6,28-6,32% dimana hasil tersebut sesuai standart pabrik pengolahan kelapa sawit ≤ 7%

5.2. Saran

Kehilangan minyak yang didapat dari ampas press sesuai standart, namun akan lebih baik jika ehilagan minyak tersebut lebih kecil dari 6,28% sehingga persentase kehilangan minyak sawit pada ampas proses akan lebih sedikit. untuk mencapai hal tersebut hendaknya harus lebih diperhatikan tekanan kerja screw press, dan air pengencer. selain itu juga harus diperhatikan kondisi alatnya dengan baik, dimana harus dilakukan perawatan yang optimu, agar alatnya bekerja dengan maksimal


(6)

Daftar pustaka

Bidang tanaman kelapa sawit sumatera utara- Indonesia PT perkebunan nusantara IV (PERSERO) dolok sinumbah

1. Fauzi, y ., Widyastuti, Y .E., Satyawibawa, I dan Hartono, R. 2004. Kelapa sawit Edisi Revisi. Jakarta: penebar swadaya

2. Hassan, A.H., Jamil, H.M., Sulaiman, A.S., Mohtar.A.S., 1999. Perusahaan Kelapa Sawit di Malaysia. Malaysia: instut penyelidikan minyak kelapa sawit

3. Mangoensoekarjo, S., dan semangun,H.2003 manejemen agronomi bisnis kelapa sawit, Yogyakarta: gadjah mada university press.

4. Naibaho, P.M.1996. teknologi pengolahan kelapa sawit, medan pusat penelitian kelapa sawit