r 0279 panduansawit
BUKU PANDUAN
PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU
BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
SEPTEMBER 2009
This publication was produced by Development Alternatives, Inc. for the United States Agency
for International Development under Contract No. 497-M-00-05-00005-00
BUKU PANDUAN
PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU
BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Title:
Buku Panduan Pabrik Kelapa Sawit Skala Kecil
untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati (BBN)
Program, activity, or project number: Environmental Services Program,
DAI Project Number: 5300201.
Strategic objective number:
SO No. 2, Higher Quality Basic Human Services Utilized (BHS).
Sponsoring USAID office and
contract number:
USAID/Indonesia, 497-M-00-05-00005-00.
Contractor name:
DAI.
Author:
Thomas B. Fricke
Date of publication:
August 2009
TABLE OF CONTENTS
TABLE OF CONTENTS............................................................................................................ II
KATA PENGANTAR ................................................................................................................III
EXECUTIVE SUMMARY..........................................................................................................IV
1.
PENDAHULUAN............................................................................................................... 1
1.1.
1.2.
LATAR BELAKANG .....................................................................................................................................1
PERUMUSAN MASALAH .............................................................................................................................3
2.
DEFINISI ............................................................................................................................. 4
3.
BAHAN BAKU ................................................................................................................... 5
4.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN......................................................................................... 7
4.1.
4.2.
4.3.
SKEMA .........................................................................................................................................................9
DAFTAR MESIN ....................................................................................................................................... 12
UNSUR-UNSUR SARANA DI DALAM ...................................................................................................... 14
5.
TENAGA KERJA .............................................................................................................. 15
6.
MANAGEMAN LINGKUNGAN HIDUP....................................................................... 16
6.1.
6.2.
LIMBAH CAIR ........................................................................................................................................... 17
LIMBAH PADAT ....................................................................................................................................... 18
7.
PERIZINAN....................................................................................................................... 19
8.
PERMODALAN DAN KELAYAKKAN............................................................................. 20
8.1.
8.2.
9.
ANALISA USAHA .................................................................................................................................... 20
SUMBER MODAL INVESTASI DAN MODAL KERJA ................................................................................. 22
LAMPIRAN ....................................................................................................................... 25
9.1.
GAMBAR SKEMATIK PENGOLAHAN BERBAHAN BAKU BRONDOLAN 1 TON/JAM ............................ 25
9.2.
GAMBAR SKEMATIK PENGOLAHAN BERBAHAN BAKU KOMBINASI TBS DAN BRONDOLAN ........... 26
9.3.
BEBERAPA GAMBAR BAGIAN MESIN DI PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL .................................. 27
9.4.
FASILITAS PENGOLAHAN LIMBAH DAN APALIKASINYA DI LAHAN ..................................................... 28
9.5.
STUDI KASUS DI ACEH DAN PROVINSI LAIN ........................................................................................ 29
9.6.
DAFTAR ALAT DAN MESIN ................................................................................................................. 33
9.7.
SUMBER DAYA TEKNIS ........................................................................................................................... 35
A. Konsultan Teknis:.......................................................................................................................................................... 35
B. Pabrik Produksi Mesin dan Alat:............................................................................................................................... 35
C. Supplier Bahan Baku:.................................................................................................................................................. 36
KATA PENGANTAR
Manual teknis ini ditujukan untuk membantu perusahaan-perusahaan skala kecil dan
menengah di Aceh dalam hal perencanaan, perancangan dan pengelolaan pabrik pengolahan
kelapa sawit skala kecil. Pabrik-pabrik pengolahan ini dapat memberikan dukungan kepada
kelompok-kelompok petani dan koperasi begitu juga kepada pengusaha swasta skala
menegah. Tulisan ini mencoba untuk membantu pemulihan kembali industri kelapa sawit di
Aceh, yang belum membaik pasca tsunami dan konflik yang berkepanjangan.
Laporan ini mencoba untuk memberikan pengenalan praktis mengenai pabrik pengolahan
kelapa sawit skala kecil dan menengah kepada berbagai pihak yang berkepentingan
(stakeholder) dalam hal ini. Dalam tulisan ini terdapat kerangka kerja secara umum mengenai
topik yang dibahas dengan ringkasan komponen-komponen yang umumnya terdapat pada
pabrik pengolahan skala kecil. Desain yang dipaparkan didasarkan pada pabrik pengolahan
yang saat ini masih beroperasi di Aceh dan wilayah-wilayah lainnya di Indonesia. Penulis
sendiri memiliki pengalaman yang luas pada bidang produksi dan pengolahan kelapa sawit di
Indonesia. Salah satu kontributor dalam penulisan ini memiliki pengalaman mendalam dalam
merancang, membuat dan menjalankan pabrik kelapa sawit skala kecil di Sumatera Utara.
Dalam lampiran terdapat referensi-referensi yang dapat dijadikan sumber acuan bagi individuindividu maupun organisasi. Referensi dalam tulisan ini memberikan tambahan pengetahuan
sebagai dukungan bagi mereka yang sedang mendesain atau mendirikan pabrik pengolahan
skala kecil di Aceh. Referensi dalam tulisan ini bisa sangat membantu dalam berbagai macam
area, termasuk:
Bantuan Teknis dalam hal desain dan pembangunan. Proses seleksi dan pencaraian alat-alat
yang sesuai dan bahan-bahan untuk pembangunan. Pembuatan dan instalasi peralatan, dan
Sumber-sumber potential untuk pembiayaan.
Bagi mereka yang bermaksud untuk mencari informasi lebih lanjut mengenai topik ini,
silahkan untuk mengacu pada tulisan lain yang dikeluarkan oleh ESP-Aceh Program- “Studi
Latar Belakang”: Penggunaan Limbah dan Produk Sampingan Kelapa Sawit secara
Berkelanjutan, Terintegrasi dengan Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit Untuk Penciptaan
Kesempatan kerja, Kelestarian Sumber Daya Alam dan Produksi Bahan Bakar Nabati di
Aceh”. Tulisan ini juga meliputi Aceh Green Vision, bidang industri kelapa sawit di Aceh dan
bahan bakar nabati secara umum. Tulisan ini juga berusaha mengidentifikasi lokasi-lokasi
potensial untuk pabrik pengolahan kelapa sawit skala kecil, pabrik-pabrik pengolahan bahan
bakar nabati dan percontohan pembangkit listrik di seluruh Aceh.
Sebagai penutup, penulis berharap bahwa “Buku Panduan Pabrik Kelapa Sawit Skala Kecil
untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati” yang dibiayai oleh ESP ini akan bermanfaat
bagi pihak-pihak yang tertarik untuk menggeluti industri kelapa sawit khususnya investor di
Aceh. Kami yakin sektor ini memiliki banyak potensi untuk menciptakan keuntungankeuntungan bagi Aceh baik secara ekonomi, lingkungan dan sosial. Dengan demikian akan
mendorong perkembangan ke arah yang lebih baik disegala bidang, khususnya di Propinsi
Aceh. Namun demikian , pandangan-pandangan dan informasi yang dipaparkan dalam tulisan
ini hanyalah semata pendapat pribadi penulis, bukan bagian dari program ESP-Aceh Program
Salam sejati, ESP-Aceh Program, Banda Aceh, Aceh Indonesia, Oktober 2009
EXECUTIVE SUMMARY
The Environmental Services Program (ESP) in Banda Aceh, Aceh, Indonesia, is pleased to
sponsor the field research and assessments that led to the production of this technical
manual. This manual, written in Bahasa Indonesia only, is entitled Buku Panduan: Pabrik
Kelapa Sawit Mini untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati (Guidebook for SmallScale Palm Oil Mills for Production of Biofuel Feedstocks). The manual was written by a
team of technical consultants and advisors to ESP from April-September 2009 comprised of
Thomas Fricke, Eko Apriano, and Muda Julianda.
This technical manual is designed to assist small and medium-scale businesses in Aceh in the
planning, design, and management of small-scale palm oil processing plants. It is intended for
use by lay people, entrepreneurs, government agencies, and financial institutions. These
processing plants will provide support to palm oil smallholders, cooperatives, and small
enterprises in providing local markets for their produce. This publication will therefore
assist the palm oil industry in Aceh in its recovery from the effects of the tsunami and the
long conflict era.
This report will provide a practical technical and financial summary of micro (1-5 metric
tons/hour) and mini (5-20 tons/hour) mills for processing palm oil raw material feedstocks.
The design principles and practices which are covered in this report are based on existing
operating small-scale mills found in Aceh and other parts of Indonesia. The authors have
broad background in the production and processing of palm oil in various parts of Sumatra.
One of the manual’s contributors has extensive experience in the design, construction, and
management of small-scale palm oil mills in North Sumatra. The topics covered in this
report include:
•
•
•
•
•
•
Overall technical framework
Raw materials supply and management
Processing technologies and component equipment
Labor and management requirements
Environmental management and protection
Financial feasibility and financing strategies.
The annexes contain technical drawings and illustration, case studies, and technical
references of value to individuals and organizations. The references provide additional
support to those seeking to design and build small-scale palm oil processing plants in Aceh.
The annexes cover the following topics:
1.
2.
3.
4.
5.
Schematic drawing of small-scale processing plants
Illustrations of small-scale processing plant machinery
Waste management and land applications
Case studies of small-scale mills in Aceh and other parts of Sumatra
Technical resources
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
The latter topic provides reference lists for the following:
•
•
•
Technical assistance in design and construction of small-scale mills
Fabrication and installation of processing equipment, and,
Suppliers of appropriate construction tools and materials.
This report is a companion volume to a previous ESP publication produced in both English
and Indonesian, Background Study: Replicable and Sustainable Use of Palm Oil Waste Byproducts in Processing Units for Employment Creation, Resource Conservation, and Biofuel
Production in Aceh (Studi Latar Belakang: Pengunaan Limbah dan Produk Sampingan Kelapa
Sawit Secara Berkelanjutan, Terintegrasi dengan Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit untuk
Penciptaan Kesempatan Kerja, Kelesterian Sumber Daya Alam, dan Produksi Bahan Bakar
Nabati di Aceh). This study provides more detailed background information on the Aceh
Green Vision, the state of the palm oil industry in Aceh, and general information on biofuels
in Indonesia. It also identifies potential locations for small-scale palm oil processing plants,
biofuel refineries, and pilot biofuel-powered electricy power plants in Aceh.
The authors hope that this manual will be useful for potential investors in the palm oil and
biofuel sectors in Aceh. They believe that these sectors have significant potential to provide
economic, environmental and social benefits for the province. However, the views and
information presented in this report are solely those of the authors, and not of the ESP.
V
1. PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Minyak sawit berasal dari buah pohon kelapa sawit (Elaeis guineensis), suatu spesies tropis
yang berasal dari Afrika Barat, namun kini tumbuh sebagai hibrida di banyak belahan dunia,
termasuk Asia Tenggara dan Amerika Tengah. Minyak sawit menjadi minyak pangan yang
paling banyak diperdagangkan secara internasional pada tahun 2007. Minyak yang relatif
murah ini digunakan untuk berbagai tujuan. Permintaan dunia akan minyak sawit telah
melonjak dalam dua dasawarsa terakhir, pertama karena penggunaannya dalam bahan
makanan, sabun, dan produk-produk konsumen lainnya, dan belakangan ini sebagai bahan baku
mentah bahan bakar nabati. Naiknya tingkat kemakmuran di India dan Cina, kedua negara
importir terbesar di dunia, akan menambah permintaan akan minyak sawit dan minyak sayur
yang dapat dimakan lainnya untuk berbagai kegunaan. Buah sawit adalah sumber bahan baku
CPO (Crude Palm Oil) dan PKO (Palm Kernel Oil). CPO dihasilkan dari daging buah sawit,
sedangkan PKO dihasilkan dari inti buahnya.
Sebuah alternatif sumber bahan baku potensial yang cukup banyak tersedia telah muncul,
yaitu produk samping biomassa non-kelas pangan buah kelapa sawit dan produksi minyak
sawit. Ini bukanlah sekedar menggunakan minyak dari buah kelapa sawit, melainkan
mengkonversi seluruh biomassa yang diambil dari perkebunan kelapa sawit menjadi sumber
energi terbarukan. Dengan menggunakan biomassa dari perkebunan maupun sisa pengolahan
dari produksi minyak sawit (serat, kulit, efluen pabrik minyak sawit, minyak sisa, dsb.),
bioenergi dari perkebunan kelapa sawit dapat memberikan efek mengurangi emisi gas rumah
kaca. Beberapa contoh teknik produksi ini telah didaftarkan sebagai proyek berdasarkan
Kyoto Protocol’s Clean Development Mechanism (CDM).
Produk-produknya antara lain:
•
•
•
•
•
•
•
•
Minyak Sawit Mentah Berkadar Asam Lemak Tinggi = minyak non-kelas
pangan produk samping yang dihasilkan dari buah brondol dan tandan buah
segar yang sudah terlalu matang.
Minyak Kotor dan Minyak Efluen = Minyak dari proses sterilisasi, minyak sisa
dalam air limbah dan minyak dari Filter Press cake atau Decanter Sludge.
Distilat Asam Lemak Sawit (PFAD) = produk samping kelas rendah dari
penyulingan CPO.
SK = Serat Kosong dari proses Pabrik Minyak Sawit saat ini setelah memisahmisahkankan Biji Sawit.
TKKS = Tandan Kosong Kelapa Sawit dari proses Pabrik Minyak Sawit saat
ini setelah memisahkan Buah Minyak Sawit dari Tandan Buah di belakang
thresher.
Kulit Kelapa Sawit dari memecahkan biji kelapa sawit sebelum mengeluarkan
Minyak Biji Kelapa, yang berguna sebagai bahan bakar biomassa padat
Minyak Limbah Tangki Penyimpanan yang terkumpul di bawah kumparan
pemanas.
Minyak Jelantah dari restoran, hotel dan dapur besar
1
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Tandan buah segar kelapa sawit harus diolah dalam waktu 24-48 jam sejak dipanen agar tidak
mengalami penurunan kualiatas. Jika pengolahan tidak berjalan secara tepat waktu, maka
produknya tidak lagi mememuhi persyaratan kelas pangan yaitu kandungan Asam Lemak Bebas
(FFA) sekitar 5-6%. Bila dibandingkan dengan Malaysia, mengingat cepatnya perluasan lahan
kelapa sawit di Indonesia dalam dua dasawarsa terakhir, investasi dalam infrastruktur industri
khususnya pabrik minyak telah mengalami kesulitan mengimbangi produksi tandan buah segar.
Hal ini terutama terjadi sementara penanaman diperluas jauh ke arah timur dari Sumatera ke
wilayah-wilayah berlogistik kurang seperti Kalimatan, Sulawesi dan Papua. Jaringan jalannya
buruk dan di beberapa daerah terpencil sarana angkutan untuk pengiriman tandan buah bersifat
terbatas atau melalui sungai. Sebagai akibat langsungnya, tingkat insiden tinggi, terutama yang
tidak dilaporkan secara resmi, atau tandan buah segar yang tidak terpanen tepat waktu dan
dikirim ke pabrik dalam waktu 24-48 jam agar kadar FFA-nya tidak naik.
Di samping itu, kapasitas pabrik kadang-kadang tidak cukup untuk melayani produksi petani
kecil, karena prioritas diberikan kepada produksi dari perkebunan yang umumnya merupakan
pemilik pabrik tersebut. Itu pun, dengan perkebunan-perkebunan ini, selama musim puncak
tertentu yang ditandai dengan hujan yang sangat lebat, evakuasi seluruh kelebihan produksi
tandan buah segar menjadi tidak mungkin dan tandan buah segar tersebut praktis dibuang dan
dikubur. Masalah ini telah mengakibatkan munculnya pabrik mini yang kadang-kadang beroperasi
di kapal tunda, yang memproses tandan buah sawit yang umurnya kurang dari sehari, sehingga
mengakibatkan kadar Minyak Sawit Mentah Asam Lemak Bebas yang tinggi. Batas waktu praktis
untuk menghancurkan tandan buah adalah sekitar dua minggu sebelum mulai membusuk karena
terkena jamur dan terurai menjadi massa basah yang tidak layak diambil minyaknya. Oleh karena
itu, tandan buah segar dianggap sebagai hasil limbah dari perkebunan kelapa sawit yang tidak
sampai masuk dalam rantai pengolahan makanan. Di samping itu, buah brondol yang terkumpul
di titik pengumpulan rantai pasokan seringkali dibuang atau tidak terbeli.
Selain HFCPO(High Free Faty Acid Crude Palm Oil)/ CPO asam tinggi, masih ada sumbersumber minyak limbah lain dari proses produksi minyak sawit pada fasa pabrikasi. Proses ini
menghasilkan bubur dan minyak efluen serta minyak limbah tangki penyimpanan. Produk-produk
ini sudah mulai dikumpulkan di seluruh Sumatera, khususnya di Medan, Padang, dan Palembang,
dan kadang-kadang dijual di pasar dalam negeri dan internasional kepada pembeli bahan baku
bahan bakar nabati berupa sabun, steric acid, deterjen dan kadang-kadang bahan baku nabati.
Minyak limbah ini biasanya disimpan dalam drum bekas dan telah memiliki kadar FAA yang
sangat tinggi serta tingkat FFA dan kelembaban yang variatif serta kadar racun.
Pada tahun-tahun belakangan ini, amanat untuk mengembangkan bahan bakar nabati telah
meningkat di seluruh dunia dan di Indonesia. Produksi minyak sawit dan jarak Indonesia untuk
biodisel dan singkong dan tebu untuk bioetanol mengalami kemajuan yang tidak stabil, dan
menghadapi kritik karena menggunakan bahan pangan sebagai bahan bakar. Sebuah alternatif
sumber bahan baku yang memiliki ketersediaan yang signifikan telah muncul, yaitu produk
samping buah kelapa sawit dan produksi minyak sawit yang bukan kelas pangan. Produk samping
ini relatif berlimpah di Aceh, dan berpotensi memberikan sumbangan bagi produksi bahan bakar
nabati yang berkelanjutan untuk kebutuhan energi rumah tangga, bahan bakar industri pedesaan,
dan pembangkit tenaga listrik di Aceh. Yang menguntungkan, pembangkit ini tidak bergantung
pada atau pun merupakan penggerak bagi perluasan industri minyak sawit.
Pengolahan buah sawit menjadi CPO sebetulnya memiliki teknologi proses yang sangat
sederhana, yaitu : rebus, peras, dan pisah. Atas dasar tiga hal tersebut inilah pengembangan
pengolahan CPO dilaksanakan. Mulai dari yang paling sederhana sampai pada tingkat teknologi
tinggi. Pengembangannya tentu dalam upaya untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produk
yang diinginkan sesuai kebutuhan pasar.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
2
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Dalam setiap proses industri, baik secara langsung maupun tidak langsung tentu akan
menghasilkan limbah sebagai hasil samping. Oleh karena itu faktor ini tentunya juga tidak
boleh diabaikan, semaksimal mungkin limbah yang dihasilkan dapat dioleh dan dimanfaatkan
baik bagi industri itu sendiri maupun bagi lingkungan sekitar. Asas lingkungan ini sangat
berperan penting bagi keberlangsungan (sustainability) suatu industri, untuk itu perlu mentaati
aturan-atuan yang berlaku.
1.2. PERUMUSAN MASALAH
Pembuatan PKS Skala Kecil merupakan implementasi dari pilot projek dalam upaya
mengembangkan bahan baku bahan bakar nabati dari produk samping limbah industri minyak
sawit di Aceh. Prakarsa ini terkait langsung dengan komponen-komponen utama Strategi
Pembangunan Ekonomi dan Investasi Aceh Hijau dari Gubernur Irwandi Yusuf, yang dikenal
secara luas sebagai “Aceh Hijau”. Gubernur meluncurkan Aceh Hijau pada bulan Desember
2007 dengan didukung sejumlah penasehat lokal maupun internasional.
Strategi Aceh Hijau terdiri atas delapan komponen utama yang dirancang untuk menghasilkan
pendapatan bagi provinsi dan lapangan kerja bagi masyarakat pedesaan. Kedua komponen
pertama, di bawah payung tema ketahanan energi, menjadi inti suatu kategori energi hijau
terbarukan yang inovatif. Ketiga komponen berikutnya, yang dikelompokkan dalam tema
ketahanan pangan dan penghidupan/penghasilan, masuk dalam kategori persyaratan investasi
Pembangunan Ekonomi Berkelanjutan, yang juga mencerminkan suatu sektor dan zona
perencanaan fisik. Terakhir, tiga komponen yang tergabung dalam tema ketahanan lingkungan,
masuk dalam kategori kegiatan Tata Guna Tanah, Perubahan Tata Guna Tanah dan Pengelolaan
Hutan yang dapat dipahami sebagai sektor investasi sekaligus zona perencanaan fisik.
Secara umum, situasi di Propinsi Aceh saat ini adalah masih kurangnya sarana pengolahan
buah sawit sehingga bila panen tandan buah segar (TBS) kelapa sawit tiba, para petani kerap
cuma gigit jari. Betapa tidak, akibat truk pengangkut TBS terlalu lama mengantre masuk ke
pabrik kelapa sawit, tandan itu pun membusuk sehingga harganya turun drastis sampai
separuh dari harga tandan segar. Pabrik lebih mementingkan TBS dari perkebunan inti,
ketimbang perkebunan rakyat.
Dengan situasi yang ada tersebut di atas, dari hasil penelitian dan survey lapangan yang
dilakukan terdapat satu potensi besar yang sangat layak untuk dikembangkan sebagai bahan
bakar nabati atupun bahan baku untuk bahan bakar nabati. Karena, khusunya buah brondolan
dan buah restan yang memiliki kadar minyak tinggi tapi tidak layak diolah sebagi bahan
makanan atau disebut juga Non-food grade.
Berangkat dari peluang itulah, USAID dengan Environmental Services Program (ESP)
membuat satu pilot projek yang nantinya dapat direplikasi oleh yang lainnya, sehinga akan
terbentuk unit-unit lainnya sebagai produsen bahan bakar nabati yang dapat memasok pangsa
pasar domestik maupun internasional, yang berujung pada peningkatan ekonomi masyarakat
dengan membuka peluang usaha dan lapangan tenaga kerja.
Diharapkan nantinya, panduan ini dapat membuka peluang bagi daerah lainnya khususnya di
Propinsi Aceh untuk dapat mengembangkan PKS Skala Kecil ini guna meningkatkan ekonomi
masyarakat lokal dan ketersedian energi alternatif bagi daerah.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
3
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
2. DEFINISI
Pabrik kelapa sawit mini disini adalah pabrik yang kecil dalam investasi sederhana dalam
operasional dan managemen. Apabila kita melihat pabrik kelapa sawit secara konvensional
maka kita akan membayangkan peralatan peralatan yang sangat besar, luas tapak lokasi pabrik
yang sangat besar, banyaknya truk pengangkut bahan baku yang menunggu giliran masuk
untuk ditimbang dan dilakukan penyortiran buah. Pabrik kelapa sawit mini disini lebih kepada
efisiensi diberbagai sektor, penyederhanaan proses, lebih kepada pemberdayaan bahan baku
buah yang telah gugur yang dianggap sebagai bahan buangan yang tidak bernilai.
Karena kualitas minyak yang dihasilkan mempunyai nilai yang lebih rendah dan tidak lagi
menjadi sumber bahan baku yang layak untuk dimakan (nonedible oil). Dengan semakin
krisisnya sumber energi minyak bumi maka bahan bakar berbasis bio energi lebih diminati
untuk dikembangkan. Maka dipandang dari jenis minyak yang dihasilkan dari pabrik kelapa
sawit mini ini sangat berpotensi untuk menjadi alternatif bahan baku dan tidak akan
menimbulkan persaingan dalam bahan yang diperuntukkan untuk bahan makanan.
Peralatan–peralatan yang digunakan dalam pabrik kelapa sawit ini akan lebih dicermati untuk
tidak mengakibatkan banyaknya kehilangan minyak yang dihasilkan selama waktu proses.
Dengan methode penyederhanaan proses maka pabrik kelapa sawit mini mempunyai
peralatan pengolah yang lebih minim dan sederhana apabila dibandingkan dengan pabrik
sekala besar.
Bahan baku yang banyak tersedia saat ini di Aceh sangat berpotensi untuk dikembangkan
tanpa harus ada ketakutan kita untuk perambahan hutan yang akan dikonversi menjadi
perkebunan sawit. Secara skala perbandingan maka untuk bahan baku ini kita akan
memerlukan peningkatan penambahan kebun sepuluh kali lipat dibanding dengan investasi
pabrik besar yang berbahan baku Tandan buah segar.
Apabila kita memandang terhadap lingkungan toleransi untuk bahan buangan limbah seperti
limbah padat, cair dan kebisingan maka pabrik kelapa sawit mini ini sangat tidak berbahaya
apabila kita membandingkan dengan besarnya jumlah bahan buangan yang dihasilkan oleh
pabrik kelapa sawit sekala besar.
Dengan adanya revitasilasi di bidang ini diharapkan akan memberikan dampak kepada
beberapa sektor mulai dari sumber energi sampai kepada pemberdayaan lahan. Sehingga
dalam kurun waktu yang tidak terlalu lama Aceh khususnya akan mempunyai sumber energi
terbarukan dari bahan bakan berbasis tumbuhan dan lahan perkebunan yang ditinggalkan
selama masa konflik dan tsunami akan dapat memberikan dampak positif terhadap perkapita
rakyat dan daerah sesuai dengan visi dan misi Aceh Green.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
4
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
3. BAHAN BAKU
Buah sawit merupakan buah yang paling produktif dalam produksi minyak sayur di dunia,
dengan hasil minyak per hektar yang lebih besar dari komoditas biji minyak utama yang lain.
Produksi minyak per satuan luas lahan dari kelapa sawit yang dipelihara dengan baik jauh lebih
besar dari produksi minyak dari rapeseed dan kedelai yang ditanam secara komersial, yaitu
dua bahan baku bahan bakar nabati yang saat ini paling banyak digunakan. Kondisi ini
menguntungkan bagi minyak sawit sebagai alternatif energi bahan bakar nabati terbarukan
utama dalam waktu dekat, sampai teknologi selulosa telah mengalami kemajuan hingga tingkat
yang dapat dioperasikan.
Buah sawit yang dikenal dengan bermacam jenis, mempunyai pola panen yang kita kenal
sebagai tingkat kematangan. Kematangan buah sangat menentukan hasil rendemen minyak
yang dihasilkan. Berbagai standart baku mutu buah tentunya akan menjadi tolak ukur dalam
perancangan pengolahan Pabrik Minyak Kelapa Sawit Skala kecil (mikro). Dengan melihat pola
panen yang sesuai akan mendongkrak tingkat mutu buah. Buah yang telah dipanen selayaknya
secepatnya diidstribusikan ke pabrik pengolahan agar tidak teroksidasi oleh enzim dan udara
yang meningkatkan nilai keasaman (salah satu parameter produk). Sistem distribusi, pola
panen dan tidak tersedianya kapasitas pabrik pengolahan yang memadai mengakibatkan
terjadinya buah restant (waste fruit) dan buah gugur (berondolan).
Pengembangan Pabrik Kelapa Sawit Skala kecil ini lebih ditekankan dalam hal pemanfaatan
buah restan dan buah berondolan yang kualitasnya tidak memenuhi standar bahan baku CPO
standar bahan pangan. Buah sawit restan dan berondolan memiliki kandungan Asam lemak
bebas lebih dari 6%. Hal ini akibat dari berlangsungnya proses oksidasi secara alami akibat
lamanya buah diolah di Pabrik ataupun logistik dan transportasi yang tidak memadai di
lapangan. Sebagaimana standar pengolahan buah adalah 24-48 jam pasca panen. Dengan
kondisi asam lemak bebas yang tinggi ini tentu tidak memenuhi standar kualitas pangan yang
disyaratkan.
Selain faktor asam lemak bebas yang tinggi, secara kualitas kadar minyak yang ada pada buah
restan dan berondolan tidak jauh berbeda dibanding buah segar yang diolah untuk bahan
pangan, hal ini berbeda jika buah restan dan berondolan yang ada merupakan buah mentah
atau belum memenuhi syarat fisiologis untuk panen.
Tandan Buah Segar (TBS) dengan mutu yang baik akan menghasilkan :
1.
2.
3.
4.
5.
Minyak sebanyak 20-25%
Inti (kernel) sebanyak 4-6%
Cangkang 5-9%
Tandan kosong (empty fruit bunch) 20-22%
Serat (fiber) 12-14%
Sedangkan Buah Berondolan akan menghasilkan:
1.
2.
3.
4.
Minyak sebanyak 30-34%
Nut (biji) 15-17%
Serat (fiber) 14-30%
Sampah 2-10%
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
5
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Secara matematis, dengan mengolah buah berondolan akan menghasilkan rendemen minyak
yang lebih tinggi. Rendemen yang dihasilkan sangat signifikan, yakni bisa mencapai 10% lebih
tinggi dibanding jika kita mengolah tandan buah segar (TBS). Hal ini tentu memberikan
produksi yang lebih tinggi.
Biasanya untuk harga buah berondolan dilapangan berada dalam kisaran Rp.100,- lebih tinggi
dari harga TBS dan harga CPO Asam Tinggi pada kisaran 75% dari harga CPO standar. Akan
tetapi dengan rendemen 10% lebih tinggi, secara matematis akan menghasilkan minyak 1,5
kali lebih banyak jika dibandingkan dengan memproduksi TBS. Dari aspek penjualan juga akan
lebih tinggi sekitar 10-13% dibanding penjualan CPO standar.
Adapun kebutuhan buah berondolan dan restan bagi pabrik skala kecil ini dapat dilihat pada
tebel berikut :
Kebutuhan Bahan Baku Pabrik
No
Kapasitas Pabrik
(ton/ jam)
Lama Operasional
(jam/ hari)
Bahan Baku
(ton/ hari)
1
1
20
20
2
3
20
60
3
5
20
100
Dengan kondisi perkebunan khususnya di Propinsi Aceh saat ini, dimana banyak buah yang
tidak diproduksi secara tepat waktu akibat dari kurangnya sarana pengolahan serta proses
distribusi yang lama, menjadikan satu potensi pengembangan pabrik yang berbahan baku
berondolan dan buah restan.
Dengan demikian akan dapat menampung buah restan dan berondolan milik masyarakat
dengan harga yang lebih pantas serta peruntukkan produksi yang lebih terarah. Meningkatkan
peluang sumber lowongan pekerjaan, meningkatkan keterampilan masyarakat dari segi
pengetahuan pabrik, membuka peluang investasi yang dapat menggerakkan roda ekonomi
masyarakat.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
6
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4. TEKNOLOGI PENGOLAHAN
Selama ini pengolahan CPO kebanyakkan dikuasai oleh para pemodal besar, karena investasi
yang diperlukan untuk membangun satu unit PKS membutuhkan modal yang tidak sedikit.
Setelah memobilisasi dana ratusan milyar rupiah untuk mega proyek puluhan ribu hektar
perkebunan kelapa sawit, selanjutnya mengintegrasikan pengolahan CPO kedalamnya.
Akibatnya terkesan bahwa Teknologi pengolahan CPO sangat padat modal, dan susah untuk
membayangkan bahwa pabrik pengolahan kelapa sawit bisa dibuat sekecil dan sesederhana
penggilingan padi.
Pabrik kelapa sawit skala kecil (mikro) ini dimaksudkan untuk mempopulerkan prinsip prinsip
teknologi tepat guna kepada pemodal kecil – menengah, atau koperasi-koperasi petani sawit
yang memiliki total lahan kurang dari 1000 ha. Proyek juga dimaksud untuk menyederhanakan
mata rantai perdagangan buah dari petani kecil – pengumpul – agen – PKS. Panjangnya rantai
inilah yang selama ini melemahkan nilai tawar petani kecil.
Prinsip Teknologi Tepat Guna adalah efisiensi modal dan bervisi berkembang sambil berjalan.
Efisiensi modal bisa dilakukan pada beberapa pos, yaitu: infrastruktur dan beberapa mesin
pelengkap seperti pesawat-pesawat angkat-angkut lori. Bangunan pabrik kira-kira seluas 40 m
x 40 m, diatas lahan seluas kira-kira ½ ha, tidak berdinding, dengan konstruksi kayu dan
beratap seng. Tata letak pabrik dibuat sedemikian rupa, sehingga bisa meminimalisasi
pekerjaan-pekerjaan memindahkan bahan produksi dari sutu mesin ke mesin lainnya.
Penyederhanaan bahkan bisa dilakukan terhadap peralatan utama seperti bejana rebusan
beserta pembangkit steamnya. Dalam pabrik besar, bejana rebusan dengan pembangkit steam
(boiler) ditempatkan terpisah, dan terhubung melalui sistem pemipaan yang rumit. Disana,
selain berfungsi sebagai pembangkit panas, boiler juga difungsikan untuk menggerakkan turbin
pembangkit listrik. Boiler berikut turbin seperti ini bisa berharga sangat mahal.
Pabrik dirancang untuk memenuhi kapasitas 5 ton/jam Fresh Fruit Bunch (Tandan Buah segar
– TBS). Dari umpan 5 ton/jam didapatkan :
1. CPO sebanyak 1 ton/jam
2. Klatak (inti buah sawit dan terlindung batok/cangkang) sebanyak 500 kg/jam
3. Lain-lainnya adalah tandan kosong, dan sabut
Sabut selanjutnya digunakan sebagai bahan bakar gasifikasi.
Pabrik mikro minyak sawit pada dasarnya adalah teknologi pengolahan yang lebih ekonomis
dan memiliki tingkat efisiensi lebih rendah untuk bahan mentah industri minyak sawit yang
berkualitas di bawah standar dan produk samping limbahnya. Pabrik ini dapat dibangun
dengan biaya sekitar $90.000-100.000 per metrik ton kapasitas pengolahan per jam, jika
diperhitungkan menggunakan peralatan yang didaur ulang atau direkondisi dan bukan
peralatan yang seluruhnya baru. Ini dapat dibandingkan dengan rata-rata harga Rp 1,25 milyar
– 3,0 milyar (US$120.000-280.000 per metrik ton bahan untuk pabrik mini yang lebih besar
atau Rp 2,0-2,5 milyar (US$190.000-240.000) mt/jam untuk desain 30+ mt/jam yang
konvensional. Biaya pengolahan unit untuk TBS kelas pangan standar lebih tinggi untuk pabrik
mikro. Meskipun demikian, ini lebih dari tertutup oleh kandungan minyak keseluruhan dan
hasil dari buah brondol kelas rendah dan TBS terlalu masak yang lebih tinggi itu.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
7
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Fasilitas pengolahan minyak sawit pabrik mikro memiliki kapasitas untuk mengolah antara 1-5
ton per jam bahan mentah substandar dan produk samping limbah dari industri minyak sawit
di tingkat lokal. Bahan mentahnya nanti akan berasal dari petani kecil independen, yang
menderita kerugian yang signifikan selama diberlakukannya daerah operasi militer di Aceh.
Fasilitas-fasilitas ini masing-masing dapat memberikan lapangan kerja langsung maupun tidak
langsung kepada 100-200 orang, termasuk pekerja terampil, pekerja kasar, pengumpul, dan
pekerja pengangkutan. Omset tahunan suatu pabrik standar diperkirakan sebesar Rp 7,5-25
milyar (US$720.000-2.350.000) per tahun.
Desain yang paling lazim untuk pabrik mikro umumnya menggunakan sistem pengolahan per
gelombang (batch) dan bukan terus-menerus. Banyak komponen desain yang dipasang
tersebut yang mirip dengan pabrik besar. Untuk melihat teknis yang lebih terinci tentang
ujung bawah dan atas pabrik mikro, silahkan merujuk pada Lampiran 9.1: Gambar Skematik
Pabrik Mikro Minyak Sawit 1 Ton/Jam dan Lampiran9.2: Gambar Skematik Pabrik Mikro
Minyak Sawit 5 Ton/Jam yang berbahan baku kombinasi antara TBS dan Buah berondolan.
Sistem efisiensi energi dan pengelolaan limbah pabrik-pabrik ini dapat diperbaiki dan
dirampingkan dengan menggunakan tenaga ahli permesinan yang tepat dari pihak-pihak yang
terlibat aktif dalam sektor pengolahan skala kecil di Sumatera Utara.
Fasilitas-fasilitas ini dapat dirancang dan dibangun agar beroperasi dengan limbah nol dan
sampai sedapat mungkin dijalankan dengan sumber energi terbarukan. Sebagai contoh, pabrik
dapat menggunakan limbah industri kelapa sawit yang tersedia secara lokal seperti cangkang
sawit dan serat lepas sebagai bahan bakar untuk ketel, sterilizer, dan digestor. Untuk mengatasi
masalah limbah lingkungan, pabrik tersebut dapat menggunakan sistem kolam limbah pabrik
minyak sawit (POME) yang baru dan diperluas. Sistem tersebut akan memperoleh kembali
semua nutrisi serta mensirkulasikan ulang semua komponen limbah padat dan cair ke
perkebunan-perkebunan di sekitarnya dan mengirimkan produk limbah sesuai kebutuhan.
Desain pabrik mini minyak sawit seringkali merupakan versi pabrik minyak sawit skala besar
dalam versi yang diperkecil, dengan kapasitas normal 30-60 ton/jam yang tersebar luas di
seluruh Asia Tenggara. Dalam tahun-tahun terakhir, pabrik-pabrik ini sudah mulai dihapuskan
di Indonesia karena banyak dianggap menggunakan teknologi yang sudah kadaluwarsa dan
tidak efisien. Dalam dasawarsa terakhir, telah ada upaya dari beberapa perusahaan Indonesia
dan internasional untuk membuat terobosan teknis dengan merancang bagian komponen dan
desain keseluruhan yang lebih efisien dan ekonomis.
Salah satu contoh pendekatan ini adalah Pabrik Mini PalmPro yang dikembangkan perusahaan
rekayasa Belanda Zebra Special Products BV dan mitra lokal di Palembang, Sumatera Selatan
(silakan merujuk pada Lampiran 9.4: Studi Kasus 3) yang turut didanai oleh Pemerintah
Belanda. Desain ini menggunakan konsep moduler yang memungkinkan skala volume
produksi diperbesar dari 10-20 ton per jam TBS. Harga yang ditawarkan sebesar Rp 28
milyar (US$ 2,7 juta) atau Rp 1,4 milyar (US$ 135.000) per ton per jam kapasitas adalah
sekitar 60-70% dari biaya satuan kebanyakan pabrik skala besar. Pabrik ini diarahkan untuk
UKM dan koperasi, dan memfokuskan pada pemanfaatan efisiensi energi yang sebesarbesarnya melalui pemanfaatan limbah biomassa padat dan konversi limbah cair menjadi
biogas. Perusahaan ini berkomitmen untuk bekerja hanya di daerah-daerah dan dengan
produsen di mana lahan yang dikonversi menjadi perkebunan minyak sawit hanyalah lahan
bekas dan bukan hutan. Penulis studi ini dan asisten lapangannya berhasil mengunjungi lokasi
di Palembang atas usaha mereka sendiri dan cukup terkesan oleh desain dan konstruksi
pabrik tersebut.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
8
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.1. SKEMA
Secara sederhana, proses pengolahan yang ada pada pabrik berondolan lebih sederhana di
banding dengan proses yang ada pada pabrik kelapa sawit besar. adalah sebagai berikut :
Buah sawit (buah berondolan) direbus hingga layu
Biji berondolan sawit dilumatkan dalam digester
Dipisahkan minyaknya dengan cara pressing dari daging buah
Proses pemurnian berdasarkan temperatur dan berat jenis
High FFA Oil
Proses perebusan buah dapat dilakukan dengan dua cara, continious process dengan Boiler
pembangkit stem, atau Batch process dengan menggunakan gasifikasi fiber sebagai bahan
bakar (direbus langsung mengguankan rendaman air di vessel rebusan dengan menggunakan
api langsung dari bawah biasanya rebusan ini juga disebut Boiling chamber.
Pintu Masuk Buah
Boiling Chamber
Pintu Keluar Buah
Ruang Air
Api dari Gassifikasi
Gambar 1: Boiling Chamber
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
9
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Pada proses pengepressan buah perlakuannya hampir sama dengan yang ada pada pabrik
kelapa sawit skala besar, pada pabrik berbahan baku buah berondolan ini biasanya hanya
sampai pemisahan biji (nut) dengan serat (fiber). Biji (nut) tidak dipisahkan dari cangkangnya
dan langsung dijual, karena hanya sangat sedikit jumlahnya apabila dipisahkan dengan inti
(karnel).
Pada proses pemurnian minyak hanya menggunakan continius settling tank. Peralatan seperti
centrifuge, decanter tidak digunakan, apalagi dengan batch process.
Trap Minyak
Tangki settling
Minyak hasil
Pressan
Tangki
Blended
Pertama
Tangki
Blended
Kedua
dan
seterusnya
Air Buangan
Minyak CPO
Gambar 2: Continius Setling tank.
Blended (lumpur daging buah) sebelum dilepaskan ke kolam limbah beserta air, maka akan
dipanaskan terlebih dahulu untuk menangkap minyak yang masih tersisa kira-kira 0,5 – 1 %.
Juga akan diendapkan dibak Fat Fit dengan waktu tinggal kira-kira 24 jam, biasanya minyak
akan muncul dipermukaan dan akan diambil secara manual untuk kembali di masukkan ke
tangki purifier.
Unit Pengolahan limbah yang beruba bak-bak tanah atau juga di sebut kolam limbah
seterusnya akan menampung blended (lumpur) ini, secara bertahap mengalir dari satu kolam
ke kolam yang lain sesuai dengan pertambahan volume dengan waktu tinggal lebih kurang 72
jam, yang didukung dengan perpipaan T dengan pola aliran yang dibawah terlebih dahulu
mengalir. Apabila minyak pada kolam satu terlihat muncul dipermukaan maka akan bisa
dipisahkan secara manual tidak akan terikut pada kolam berikutnya dan sangat mungkin
diambil secara manual untuk dimasukkan kembali ke tangki purifier. Minyak yang berasal dari
kolam limbah kembali jika dimasukkan ke tangki purifier tidak akan merusak kualitas minyak
yang telah ada pada tangki purifier, karena kita juga akan menghasilkan minyak asam tinggi
bukan untuk bahan makanan.
Dengan pola ini maka minyak yang dihasilkan akan dapat diambil keseluruhan dengan, hal
inilah yang dapat kita katakan bahwa pabrik kecil ini dapat berjalan dengan limbah nol.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
10
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Pada Pabrik besar Tandan Buah Segar biasanya menggunakan lory-lori dan horizontal
sterilizer yang sangat tinggi biaya perawatannya. Proses pemurnian minyak juga menggunakan
banya peralatan seperti terlihat pada skema berikut ini
Tandan Buah Segar
Sterilisasi/ Rebusan
Pengolahan Awal
Tandan Buah
Kosong
Bantingan
Buah
Pelumatan Buah
Ekstraksi Minyak
Minyak
Pemurnian
sentrifugal
Kotoran
Ekstraksi
Minyak Mentah
Pengendapan Statis
Kelatak/ Serat
Pemisahan
Kelatak/ Serat
Serat
Kelatak
Pengeringan
Kelatak
Pemecahan Kelatak
Sentrifugasi
Kotoran
Minyak/ air
Inti/ Cangkang
Pemisahan
Inti
Penekanan
Pengeringan
Minyak Kotor
Cangkang
Inti
Pengeringan
INTI
Minyak Sawit
Gambar 2: Bagan Proses Pabrik Minyak
Berbeda dengan pada pabrik berondolan, minyak kotor yang dihasilkan tidak akan pernah
biasa kita kembalikan lagi ke tangki purifier, ini akan merusak kualitas minyak CPO yang
dihasilkan sebagai bahan baku pangan, dengan tingkat toleransi Asam Lemak Bebas harus kecil
dari 5%.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
11
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.2. DAFTAR MESIN
Mesin-mesin pengolah untuk pabrik kelapa sawit mini ini umumnya lebih kepada unsur
pengolah penting. Berikut dalah daftar mesin- mesin pengolah beserta pengolah limbah yang
sangat sederhana yang dapat diaplikasikan pada pabrik kelapa sawit mini
Sterilizer (Rebusan)
Untuk bahan baku yang berbasis buah tandanan maka untuk mematangkan buah dikenal
dengan Sterilizer atau rebusan yang bertekanan.
Dengan temperature operasi 130oC dan tekanan 3 bar g, buah sawit akan matang dalam
waktu sekitar 45 menit. Dengan asumsi waktu yang dipergunakan untuk bongkar-muat boiling
chamber adalah 45 menit, maka untuk memasak 1 batch buah sawit dibutuhkan waktu total
1.5 jam.
Agar feeding kedalam digester dan screw press terjaga kontinyu, rebusan harus mampu
memasak 7.5 ton tiap batch (=1.5 jam x 5 ton/jam). Dengan asumsi bulk density buah sawit
brondolan adalah 0.5 ton/m3 maka, dibutuhkan boiling chamber sebesar 15 m3.
Boiler dirancang bekerja kontinyu agar tekanan steam terjaga tetap 4 bar g. Kettle dirancang
sebagai kettle pipa api, dimana api dan flue gas berada dalam tube (pipa), sedangkan air
berada dalam shell. Steam yang dibangkitkan kettle, selain untuk memasak buah sawit, juga
dipergunakan untuk memanaskan CPO dalam purifier dan mempertahankan temperature
tangki penyimpanan hasil CPO tetap 90 oC.
Boiling Chamber (Rebusan)
Untuk bahan baku yang berbasis waste fruit atau yang lebih dikenal dengan buah berondolan,
maka untuk mematangkan buah dikenal dengan Sterilizer atau rebusan yang bertekanan
dengan temperature operasi 130oC dan tekanan 3 bar g, buah sawit akan matang dalam
waktu sekitar 45 menit. Dengan asumsi waktu yang dipergunakan untuk bongkar-muat boiling
chamber adalah 45 menit, maka untuk memasak 1 batch buah sawit dibutuhkan waktu total
1.5 jam.
Agar feeding kedalam digester dan screw press terjaga kontinyu, rebusan harus mampu
memasak 3 ton tiap batch (=1.5 jam x 2 ton/jam). Dengan asumsi bulk density buah sawit
brondolan adalah 0.75 ton/m3 maka, dibutuhkan boiling chamber sebesar 4 m3 . Dengan
faktor koreksi 50 %, boiling chamber dirancang sebesar 8 m3.
Boiler dirancang bekerja kontinyu agar tekanan steam terjaga tetap 4 bar g. Kettle dirancang
sebagai kettle pipa api, dimana api dan flue gas berada dalam tube (pipa), sedangkan air
berada dalam shell. Steam yang dibangkitkan kettle, selain untuk memasak buah sawit, juga
dipergunakan untuk memanaskan CPO dalam purifier dan mempertahankan temperature
tangki penyimpanan hasil CPO tetap 90 oC.
Bahan bakar Kettle direncanakan akan memanfaatkan sabut hasil screw press yang
diumpankan dengan menggunakan blower. Gas buang hasil pembakaran sabut, diisap dengan
ex-house fan yang dilengkapi cyclone untuk menangkap abu sisa pembakaran
Thresher (Bantingan)
Thresher dipakai untuk melepaskan biji sawit dari tandan setelah dikeluarkan dari Sterilizer.
Thresher berupa silinder horizontal berlubang, dengan poros pemutar, berpenggerak motor.
Setelah dipisah dari tandan, biji sawit selanjutnya diumpankan ke Digester
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
12
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Digester dan Screw Press
Digester dirancang sebesar 1 m3, berbentuk silinder dilengkapi agitator propeller, dengan
kecepatan putaran 100 rpm, berfungsi untuk melumatkan daging buah.
Keluar dari digester, daging sawit yang sudah lumat ini langsung masuk ke screw press untuk
diperas. Screw press meliputi dua batang screw (ulir) yang berputar saling berlawanan. Bubur
sawit akan terdorong dan ditekan, sehingga menyebabkan sawit terperas. Pulp hasil perasan
keluar lewat perforated strainer, dan selanjutnya ditampung dalam bak, sebelum dipompakan
ke bak purifier/CST.
Sabut akan keluar bersama klatak pada ujung screw press, yang kemudian dipisahkan antara
klatak dan sabut secara manual. Klatak dikumpulkan untuk dijual, sedangkan sabut
diumpankan kedalam tungku kettle sebagai bahan bakar.
Purifier (Continuous Separation Tank/CST)
Purifier adalah 5 buah tangki yang dipasang secara seri, dan masing masing dilengkapi dengan
steam coil. Purifier dirancang cukup untuk menampung hasil proses selama 5 jam kerja (25
ton). Setelah dilakukan settling selama lebih kurang 5 jam, CPO murni dipompakan kedalam
tangki penyimpanan. Pulp yang tertinggal adalah berupa butiran/serat sabut kecil, kotoran,
dan air selanjutnya disebut blended. Blended ini selanjutnya dialirkan ke bak penampung
limbah.
Volume dari tangki settling yang pertama harus sebesar 5 kali kapasitas pengolahan per jam
agar dapat waktu tinggal yang cukup untuk memisahkan minyak, air dan Lumpur berdasarkan
berat jenis dengan pemanasan. Minyak dengan berat jeni (BJ) yang lebih kecil akan berada
diatas, kemudian blended dan air. Trap dimaksudkan disini dilengkapi dengan filter untuk
mencegah masuknya bleded yang ringan terikut beserta minyak.
Bak Penampung Limbah (Waste Water Treatment Plant / WWTP)
Blended tidak boleh dibuang langsung karena selain mengganggu lingkungan, blended masih
bisa diambil manfaatnya. Untuk itu, penampung limbah dibuat bersekat sekat sebanyak 4 bak.
Sekatan pertama dibuat untuk menormalkan temperature buangan, sesuai dengan
temperature lingkungan. Selain itu, dari bak ini diharapkan masih dapat diambil minyaknya.
Keluaran dari bak pertama diatur sedemikian rupa sehingga hanya blended dan air yang
masuk ke bak kedua.
Di bak kedua juga diharapkan masih bisa mengambil kandungan minyaknya. Keluaran dari bak
kedua juga diatur sedemikian hingga hanya air dan blended yang masuk ke bak ketiga.
Sedemikian seterusnya, hingga keluaran dari bak ke empat hanya air yang keluar ke parit
pembuangan.
Blended diharapkan tetap tertinggal di keempat bak ini, dan setelah penuh, bak dikuras
dengan mengangkat semua blended. Blended selanjutnya dikeringkan dengan dijemur.
Blended kering kaya akan unsur hara dan sangat bagus untuk dimanfaatkan sebagai pupuk
organic untuk kebun sawit itu sendiri. Selain itu, blended kering juga bisa dimanfaatkan
sebagai bahan bakar rebusan.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
13
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.3. UNSUR-UNSUR SARANA DI DALAM
Energi
Untuk beberapa daerah yang masih tidak tersedia pabrik pengolahan untuk pabrik yang
berbasis tandan buah biasanya mengkonsumsi energi diesel generator set. Harga buah yang
masih kompetitif sangat memungkinkan layaknya mengggunakan generator set sebagai
penghasil energi listrik. Untuk perhitungan setiap ton buah sawit yang diproses, faktor
sumber energi listrik adalah selisih biaya produksi. Pabrik besar betul-betul berswasembada
listrik dengan memanfaatkan serat hasil presan buah, sehingga faktor biaya dapat
diminimalkan. Di Pabrik kelapa sawit mini atau mikro ada juga yang telah memanfaatkan
teknologi yang sangat murah sebagai alternatif energi yaitu gassifier untuk gassifikasi. Untuk
pabrik kecil, serat dan (mungkin) cangkang dimanfaatkan sebagai pembangkit panas dan
menggantikan 70% penggunaan solar pada generator diesel untuk menggerakkan motormotor gearbox dan pompa (+ kompresor). Alat ini dikenal dengan Gassifier, dengan metode
gassifikasi.
Untuk mengasilkan uap air (steam), pabrik kelapa sawit mini ini juga telah menggunakan
Boiler. Boiler rekondisi dari yang berbahan bakar solar adalah menjadi alternative investasi.
Dengan penambah
PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU
BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
SEPTEMBER 2009
This publication was produced by Development Alternatives, Inc. for the United States Agency
for International Development under Contract No. 497-M-00-05-00005-00
BUKU PANDUAN
PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU
BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Title:
Buku Panduan Pabrik Kelapa Sawit Skala Kecil
untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati (BBN)
Program, activity, or project number: Environmental Services Program,
DAI Project Number: 5300201.
Strategic objective number:
SO No. 2, Higher Quality Basic Human Services Utilized (BHS).
Sponsoring USAID office and
contract number:
USAID/Indonesia, 497-M-00-05-00005-00.
Contractor name:
DAI.
Author:
Thomas B. Fricke
Date of publication:
August 2009
TABLE OF CONTENTS
TABLE OF CONTENTS............................................................................................................ II
KATA PENGANTAR ................................................................................................................III
EXECUTIVE SUMMARY..........................................................................................................IV
1.
PENDAHULUAN............................................................................................................... 1
1.1.
1.2.
LATAR BELAKANG .....................................................................................................................................1
PERUMUSAN MASALAH .............................................................................................................................3
2.
DEFINISI ............................................................................................................................. 4
3.
BAHAN BAKU ................................................................................................................... 5
4.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN......................................................................................... 7
4.1.
4.2.
4.3.
SKEMA .........................................................................................................................................................9
DAFTAR MESIN ....................................................................................................................................... 12
UNSUR-UNSUR SARANA DI DALAM ...................................................................................................... 14
5.
TENAGA KERJA .............................................................................................................. 15
6.
MANAGEMAN LINGKUNGAN HIDUP....................................................................... 16
6.1.
6.2.
LIMBAH CAIR ........................................................................................................................................... 17
LIMBAH PADAT ....................................................................................................................................... 18
7.
PERIZINAN....................................................................................................................... 19
8.
PERMODALAN DAN KELAYAKKAN............................................................................. 20
8.1.
8.2.
9.
ANALISA USAHA .................................................................................................................................... 20
SUMBER MODAL INVESTASI DAN MODAL KERJA ................................................................................. 22
LAMPIRAN ....................................................................................................................... 25
9.1.
GAMBAR SKEMATIK PENGOLAHAN BERBAHAN BAKU BRONDOLAN 1 TON/JAM ............................ 25
9.2.
GAMBAR SKEMATIK PENGOLAHAN BERBAHAN BAKU KOMBINASI TBS DAN BRONDOLAN ........... 26
9.3.
BEBERAPA GAMBAR BAGIAN MESIN DI PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL .................................. 27
9.4.
FASILITAS PENGOLAHAN LIMBAH DAN APALIKASINYA DI LAHAN ..................................................... 28
9.5.
STUDI KASUS DI ACEH DAN PROVINSI LAIN ........................................................................................ 29
9.6.
DAFTAR ALAT DAN MESIN ................................................................................................................. 33
9.7.
SUMBER DAYA TEKNIS ........................................................................................................................... 35
A. Konsultan Teknis:.......................................................................................................................................................... 35
B. Pabrik Produksi Mesin dan Alat:............................................................................................................................... 35
C. Supplier Bahan Baku:.................................................................................................................................................. 36
KATA PENGANTAR
Manual teknis ini ditujukan untuk membantu perusahaan-perusahaan skala kecil dan
menengah di Aceh dalam hal perencanaan, perancangan dan pengelolaan pabrik pengolahan
kelapa sawit skala kecil. Pabrik-pabrik pengolahan ini dapat memberikan dukungan kepada
kelompok-kelompok petani dan koperasi begitu juga kepada pengusaha swasta skala
menegah. Tulisan ini mencoba untuk membantu pemulihan kembali industri kelapa sawit di
Aceh, yang belum membaik pasca tsunami dan konflik yang berkepanjangan.
Laporan ini mencoba untuk memberikan pengenalan praktis mengenai pabrik pengolahan
kelapa sawit skala kecil dan menengah kepada berbagai pihak yang berkepentingan
(stakeholder) dalam hal ini. Dalam tulisan ini terdapat kerangka kerja secara umum mengenai
topik yang dibahas dengan ringkasan komponen-komponen yang umumnya terdapat pada
pabrik pengolahan skala kecil. Desain yang dipaparkan didasarkan pada pabrik pengolahan
yang saat ini masih beroperasi di Aceh dan wilayah-wilayah lainnya di Indonesia. Penulis
sendiri memiliki pengalaman yang luas pada bidang produksi dan pengolahan kelapa sawit di
Indonesia. Salah satu kontributor dalam penulisan ini memiliki pengalaman mendalam dalam
merancang, membuat dan menjalankan pabrik kelapa sawit skala kecil di Sumatera Utara.
Dalam lampiran terdapat referensi-referensi yang dapat dijadikan sumber acuan bagi individuindividu maupun organisasi. Referensi dalam tulisan ini memberikan tambahan pengetahuan
sebagai dukungan bagi mereka yang sedang mendesain atau mendirikan pabrik pengolahan
skala kecil di Aceh. Referensi dalam tulisan ini bisa sangat membantu dalam berbagai macam
area, termasuk:
Bantuan Teknis dalam hal desain dan pembangunan. Proses seleksi dan pencaraian alat-alat
yang sesuai dan bahan-bahan untuk pembangunan. Pembuatan dan instalasi peralatan, dan
Sumber-sumber potential untuk pembiayaan.
Bagi mereka yang bermaksud untuk mencari informasi lebih lanjut mengenai topik ini,
silahkan untuk mengacu pada tulisan lain yang dikeluarkan oleh ESP-Aceh Program- “Studi
Latar Belakang”: Penggunaan Limbah dan Produk Sampingan Kelapa Sawit secara
Berkelanjutan, Terintegrasi dengan Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit Untuk Penciptaan
Kesempatan kerja, Kelestarian Sumber Daya Alam dan Produksi Bahan Bakar Nabati di
Aceh”. Tulisan ini juga meliputi Aceh Green Vision, bidang industri kelapa sawit di Aceh dan
bahan bakar nabati secara umum. Tulisan ini juga berusaha mengidentifikasi lokasi-lokasi
potensial untuk pabrik pengolahan kelapa sawit skala kecil, pabrik-pabrik pengolahan bahan
bakar nabati dan percontohan pembangkit listrik di seluruh Aceh.
Sebagai penutup, penulis berharap bahwa “Buku Panduan Pabrik Kelapa Sawit Skala Kecil
untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati” yang dibiayai oleh ESP ini akan bermanfaat
bagi pihak-pihak yang tertarik untuk menggeluti industri kelapa sawit khususnya investor di
Aceh. Kami yakin sektor ini memiliki banyak potensi untuk menciptakan keuntungankeuntungan bagi Aceh baik secara ekonomi, lingkungan dan sosial. Dengan demikian akan
mendorong perkembangan ke arah yang lebih baik disegala bidang, khususnya di Propinsi
Aceh. Namun demikian , pandangan-pandangan dan informasi yang dipaparkan dalam tulisan
ini hanyalah semata pendapat pribadi penulis, bukan bagian dari program ESP-Aceh Program
Salam sejati, ESP-Aceh Program, Banda Aceh, Aceh Indonesia, Oktober 2009
EXECUTIVE SUMMARY
The Environmental Services Program (ESP) in Banda Aceh, Aceh, Indonesia, is pleased to
sponsor the field research and assessments that led to the production of this technical
manual. This manual, written in Bahasa Indonesia only, is entitled Buku Panduan: Pabrik
Kelapa Sawit Mini untuk Produksi Bahan Baku Bahan Bakar Nabati (Guidebook for SmallScale Palm Oil Mills for Production of Biofuel Feedstocks). The manual was written by a
team of technical consultants and advisors to ESP from April-September 2009 comprised of
Thomas Fricke, Eko Apriano, and Muda Julianda.
This technical manual is designed to assist small and medium-scale businesses in Aceh in the
planning, design, and management of small-scale palm oil processing plants. It is intended for
use by lay people, entrepreneurs, government agencies, and financial institutions. These
processing plants will provide support to palm oil smallholders, cooperatives, and small
enterprises in providing local markets for their produce. This publication will therefore
assist the palm oil industry in Aceh in its recovery from the effects of the tsunami and the
long conflict era.
This report will provide a practical technical and financial summary of micro (1-5 metric
tons/hour) and mini (5-20 tons/hour) mills for processing palm oil raw material feedstocks.
The design principles and practices which are covered in this report are based on existing
operating small-scale mills found in Aceh and other parts of Indonesia. The authors have
broad background in the production and processing of palm oil in various parts of Sumatra.
One of the manual’s contributors has extensive experience in the design, construction, and
management of small-scale palm oil mills in North Sumatra. The topics covered in this
report include:
•
•
•
•
•
•
Overall technical framework
Raw materials supply and management
Processing technologies and component equipment
Labor and management requirements
Environmental management and protection
Financial feasibility and financing strategies.
The annexes contain technical drawings and illustration, case studies, and technical
references of value to individuals and organizations. The references provide additional
support to those seeking to design and build small-scale palm oil processing plants in Aceh.
The annexes cover the following topics:
1.
2.
3.
4.
5.
Schematic drawing of small-scale processing plants
Illustrations of small-scale processing plant machinery
Waste management and land applications
Case studies of small-scale mills in Aceh and other parts of Sumatra
Technical resources
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
The latter topic provides reference lists for the following:
•
•
•
Technical assistance in design and construction of small-scale mills
Fabrication and installation of processing equipment, and,
Suppliers of appropriate construction tools and materials.
This report is a companion volume to a previous ESP publication produced in both English
and Indonesian, Background Study: Replicable and Sustainable Use of Palm Oil Waste Byproducts in Processing Units for Employment Creation, Resource Conservation, and Biofuel
Production in Aceh (Studi Latar Belakang: Pengunaan Limbah dan Produk Sampingan Kelapa
Sawit Secara Berkelanjutan, Terintegrasi dengan Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit untuk
Penciptaan Kesempatan Kerja, Kelesterian Sumber Daya Alam, dan Produksi Bahan Bakar
Nabati di Aceh). This study provides more detailed background information on the Aceh
Green Vision, the state of the palm oil industry in Aceh, and general information on biofuels
in Indonesia. It also identifies potential locations for small-scale palm oil processing plants,
biofuel refineries, and pilot biofuel-powered electricy power plants in Aceh.
The authors hope that this manual will be useful for potential investors in the palm oil and
biofuel sectors in Aceh. They believe that these sectors have significant potential to provide
economic, environmental and social benefits for the province. However, the views and
information presented in this report are solely those of the authors, and not of the ESP.
V
1. PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Minyak sawit berasal dari buah pohon kelapa sawit (Elaeis guineensis), suatu spesies tropis
yang berasal dari Afrika Barat, namun kini tumbuh sebagai hibrida di banyak belahan dunia,
termasuk Asia Tenggara dan Amerika Tengah. Minyak sawit menjadi minyak pangan yang
paling banyak diperdagangkan secara internasional pada tahun 2007. Minyak yang relatif
murah ini digunakan untuk berbagai tujuan. Permintaan dunia akan minyak sawit telah
melonjak dalam dua dasawarsa terakhir, pertama karena penggunaannya dalam bahan
makanan, sabun, dan produk-produk konsumen lainnya, dan belakangan ini sebagai bahan baku
mentah bahan bakar nabati. Naiknya tingkat kemakmuran di India dan Cina, kedua negara
importir terbesar di dunia, akan menambah permintaan akan minyak sawit dan minyak sayur
yang dapat dimakan lainnya untuk berbagai kegunaan. Buah sawit adalah sumber bahan baku
CPO (Crude Palm Oil) dan PKO (Palm Kernel Oil). CPO dihasilkan dari daging buah sawit,
sedangkan PKO dihasilkan dari inti buahnya.
Sebuah alternatif sumber bahan baku potensial yang cukup banyak tersedia telah muncul,
yaitu produk samping biomassa non-kelas pangan buah kelapa sawit dan produksi minyak
sawit. Ini bukanlah sekedar menggunakan minyak dari buah kelapa sawit, melainkan
mengkonversi seluruh biomassa yang diambil dari perkebunan kelapa sawit menjadi sumber
energi terbarukan. Dengan menggunakan biomassa dari perkebunan maupun sisa pengolahan
dari produksi minyak sawit (serat, kulit, efluen pabrik minyak sawit, minyak sisa, dsb.),
bioenergi dari perkebunan kelapa sawit dapat memberikan efek mengurangi emisi gas rumah
kaca. Beberapa contoh teknik produksi ini telah didaftarkan sebagai proyek berdasarkan
Kyoto Protocol’s Clean Development Mechanism (CDM).
Produk-produknya antara lain:
•
•
•
•
•
•
•
•
Minyak Sawit Mentah Berkadar Asam Lemak Tinggi = minyak non-kelas
pangan produk samping yang dihasilkan dari buah brondol dan tandan buah
segar yang sudah terlalu matang.
Minyak Kotor dan Minyak Efluen = Minyak dari proses sterilisasi, minyak sisa
dalam air limbah dan minyak dari Filter Press cake atau Decanter Sludge.
Distilat Asam Lemak Sawit (PFAD) = produk samping kelas rendah dari
penyulingan CPO.
SK = Serat Kosong dari proses Pabrik Minyak Sawit saat ini setelah memisahmisahkankan Biji Sawit.
TKKS = Tandan Kosong Kelapa Sawit dari proses Pabrik Minyak Sawit saat
ini setelah memisahkan Buah Minyak Sawit dari Tandan Buah di belakang
thresher.
Kulit Kelapa Sawit dari memecahkan biji kelapa sawit sebelum mengeluarkan
Minyak Biji Kelapa, yang berguna sebagai bahan bakar biomassa padat
Minyak Limbah Tangki Penyimpanan yang terkumpul di bawah kumparan
pemanas.
Minyak Jelantah dari restoran, hotel dan dapur besar
1
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Tandan buah segar kelapa sawit harus diolah dalam waktu 24-48 jam sejak dipanen agar tidak
mengalami penurunan kualiatas. Jika pengolahan tidak berjalan secara tepat waktu, maka
produknya tidak lagi mememuhi persyaratan kelas pangan yaitu kandungan Asam Lemak Bebas
(FFA) sekitar 5-6%. Bila dibandingkan dengan Malaysia, mengingat cepatnya perluasan lahan
kelapa sawit di Indonesia dalam dua dasawarsa terakhir, investasi dalam infrastruktur industri
khususnya pabrik minyak telah mengalami kesulitan mengimbangi produksi tandan buah segar.
Hal ini terutama terjadi sementara penanaman diperluas jauh ke arah timur dari Sumatera ke
wilayah-wilayah berlogistik kurang seperti Kalimatan, Sulawesi dan Papua. Jaringan jalannya
buruk dan di beberapa daerah terpencil sarana angkutan untuk pengiriman tandan buah bersifat
terbatas atau melalui sungai. Sebagai akibat langsungnya, tingkat insiden tinggi, terutama yang
tidak dilaporkan secara resmi, atau tandan buah segar yang tidak terpanen tepat waktu dan
dikirim ke pabrik dalam waktu 24-48 jam agar kadar FFA-nya tidak naik.
Di samping itu, kapasitas pabrik kadang-kadang tidak cukup untuk melayani produksi petani
kecil, karena prioritas diberikan kepada produksi dari perkebunan yang umumnya merupakan
pemilik pabrik tersebut. Itu pun, dengan perkebunan-perkebunan ini, selama musim puncak
tertentu yang ditandai dengan hujan yang sangat lebat, evakuasi seluruh kelebihan produksi
tandan buah segar menjadi tidak mungkin dan tandan buah segar tersebut praktis dibuang dan
dikubur. Masalah ini telah mengakibatkan munculnya pabrik mini yang kadang-kadang beroperasi
di kapal tunda, yang memproses tandan buah sawit yang umurnya kurang dari sehari, sehingga
mengakibatkan kadar Minyak Sawit Mentah Asam Lemak Bebas yang tinggi. Batas waktu praktis
untuk menghancurkan tandan buah adalah sekitar dua minggu sebelum mulai membusuk karena
terkena jamur dan terurai menjadi massa basah yang tidak layak diambil minyaknya. Oleh karena
itu, tandan buah segar dianggap sebagai hasil limbah dari perkebunan kelapa sawit yang tidak
sampai masuk dalam rantai pengolahan makanan. Di samping itu, buah brondol yang terkumpul
di titik pengumpulan rantai pasokan seringkali dibuang atau tidak terbeli.
Selain HFCPO(High Free Faty Acid Crude Palm Oil)/ CPO asam tinggi, masih ada sumbersumber minyak limbah lain dari proses produksi minyak sawit pada fasa pabrikasi. Proses ini
menghasilkan bubur dan minyak efluen serta minyak limbah tangki penyimpanan. Produk-produk
ini sudah mulai dikumpulkan di seluruh Sumatera, khususnya di Medan, Padang, dan Palembang,
dan kadang-kadang dijual di pasar dalam negeri dan internasional kepada pembeli bahan baku
bahan bakar nabati berupa sabun, steric acid, deterjen dan kadang-kadang bahan baku nabati.
Minyak limbah ini biasanya disimpan dalam drum bekas dan telah memiliki kadar FAA yang
sangat tinggi serta tingkat FFA dan kelembaban yang variatif serta kadar racun.
Pada tahun-tahun belakangan ini, amanat untuk mengembangkan bahan bakar nabati telah
meningkat di seluruh dunia dan di Indonesia. Produksi minyak sawit dan jarak Indonesia untuk
biodisel dan singkong dan tebu untuk bioetanol mengalami kemajuan yang tidak stabil, dan
menghadapi kritik karena menggunakan bahan pangan sebagai bahan bakar. Sebuah alternatif
sumber bahan baku yang memiliki ketersediaan yang signifikan telah muncul, yaitu produk
samping buah kelapa sawit dan produksi minyak sawit yang bukan kelas pangan. Produk samping
ini relatif berlimpah di Aceh, dan berpotensi memberikan sumbangan bagi produksi bahan bakar
nabati yang berkelanjutan untuk kebutuhan energi rumah tangga, bahan bakar industri pedesaan,
dan pembangkit tenaga listrik di Aceh. Yang menguntungkan, pembangkit ini tidak bergantung
pada atau pun merupakan penggerak bagi perluasan industri minyak sawit.
Pengolahan buah sawit menjadi CPO sebetulnya memiliki teknologi proses yang sangat
sederhana, yaitu : rebus, peras, dan pisah. Atas dasar tiga hal tersebut inilah pengembangan
pengolahan CPO dilaksanakan. Mulai dari yang paling sederhana sampai pada tingkat teknologi
tinggi. Pengembangannya tentu dalam upaya untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produk
yang diinginkan sesuai kebutuhan pasar.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
2
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Dalam setiap proses industri, baik secara langsung maupun tidak langsung tentu akan
menghasilkan limbah sebagai hasil samping. Oleh karena itu faktor ini tentunya juga tidak
boleh diabaikan, semaksimal mungkin limbah yang dihasilkan dapat dioleh dan dimanfaatkan
baik bagi industri itu sendiri maupun bagi lingkungan sekitar. Asas lingkungan ini sangat
berperan penting bagi keberlangsungan (sustainability) suatu industri, untuk itu perlu mentaati
aturan-atuan yang berlaku.
1.2. PERUMUSAN MASALAH
Pembuatan PKS Skala Kecil merupakan implementasi dari pilot projek dalam upaya
mengembangkan bahan baku bahan bakar nabati dari produk samping limbah industri minyak
sawit di Aceh. Prakarsa ini terkait langsung dengan komponen-komponen utama Strategi
Pembangunan Ekonomi dan Investasi Aceh Hijau dari Gubernur Irwandi Yusuf, yang dikenal
secara luas sebagai “Aceh Hijau”. Gubernur meluncurkan Aceh Hijau pada bulan Desember
2007 dengan didukung sejumlah penasehat lokal maupun internasional.
Strategi Aceh Hijau terdiri atas delapan komponen utama yang dirancang untuk menghasilkan
pendapatan bagi provinsi dan lapangan kerja bagi masyarakat pedesaan. Kedua komponen
pertama, di bawah payung tema ketahanan energi, menjadi inti suatu kategori energi hijau
terbarukan yang inovatif. Ketiga komponen berikutnya, yang dikelompokkan dalam tema
ketahanan pangan dan penghidupan/penghasilan, masuk dalam kategori persyaratan investasi
Pembangunan Ekonomi Berkelanjutan, yang juga mencerminkan suatu sektor dan zona
perencanaan fisik. Terakhir, tiga komponen yang tergabung dalam tema ketahanan lingkungan,
masuk dalam kategori kegiatan Tata Guna Tanah, Perubahan Tata Guna Tanah dan Pengelolaan
Hutan yang dapat dipahami sebagai sektor investasi sekaligus zona perencanaan fisik.
Secara umum, situasi di Propinsi Aceh saat ini adalah masih kurangnya sarana pengolahan
buah sawit sehingga bila panen tandan buah segar (TBS) kelapa sawit tiba, para petani kerap
cuma gigit jari. Betapa tidak, akibat truk pengangkut TBS terlalu lama mengantre masuk ke
pabrik kelapa sawit, tandan itu pun membusuk sehingga harganya turun drastis sampai
separuh dari harga tandan segar. Pabrik lebih mementingkan TBS dari perkebunan inti,
ketimbang perkebunan rakyat.
Dengan situasi yang ada tersebut di atas, dari hasil penelitian dan survey lapangan yang
dilakukan terdapat satu potensi besar yang sangat layak untuk dikembangkan sebagai bahan
bakar nabati atupun bahan baku untuk bahan bakar nabati. Karena, khusunya buah brondolan
dan buah restan yang memiliki kadar minyak tinggi tapi tidak layak diolah sebagi bahan
makanan atau disebut juga Non-food grade.
Berangkat dari peluang itulah, USAID dengan Environmental Services Program (ESP)
membuat satu pilot projek yang nantinya dapat direplikasi oleh yang lainnya, sehinga akan
terbentuk unit-unit lainnya sebagai produsen bahan bakar nabati yang dapat memasok pangsa
pasar domestik maupun internasional, yang berujung pada peningkatan ekonomi masyarakat
dengan membuka peluang usaha dan lapangan tenaga kerja.
Diharapkan nantinya, panduan ini dapat membuka peluang bagi daerah lainnya khususnya di
Propinsi Aceh untuk dapat mengembangkan PKS Skala Kecil ini guna meningkatkan ekonomi
masyarakat lokal dan ketersedian energi alternatif bagi daerah.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
3
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
2. DEFINISI
Pabrik kelapa sawit mini disini adalah pabrik yang kecil dalam investasi sederhana dalam
operasional dan managemen. Apabila kita melihat pabrik kelapa sawit secara konvensional
maka kita akan membayangkan peralatan peralatan yang sangat besar, luas tapak lokasi pabrik
yang sangat besar, banyaknya truk pengangkut bahan baku yang menunggu giliran masuk
untuk ditimbang dan dilakukan penyortiran buah. Pabrik kelapa sawit mini disini lebih kepada
efisiensi diberbagai sektor, penyederhanaan proses, lebih kepada pemberdayaan bahan baku
buah yang telah gugur yang dianggap sebagai bahan buangan yang tidak bernilai.
Karena kualitas minyak yang dihasilkan mempunyai nilai yang lebih rendah dan tidak lagi
menjadi sumber bahan baku yang layak untuk dimakan (nonedible oil). Dengan semakin
krisisnya sumber energi minyak bumi maka bahan bakar berbasis bio energi lebih diminati
untuk dikembangkan. Maka dipandang dari jenis minyak yang dihasilkan dari pabrik kelapa
sawit mini ini sangat berpotensi untuk menjadi alternatif bahan baku dan tidak akan
menimbulkan persaingan dalam bahan yang diperuntukkan untuk bahan makanan.
Peralatan–peralatan yang digunakan dalam pabrik kelapa sawit ini akan lebih dicermati untuk
tidak mengakibatkan banyaknya kehilangan minyak yang dihasilkan selama waktu proses.
Dengan methode penyederhanaan proses maka pabrik kelapa sawit mini mempunyai
peralatan pengolah yang lebih minim dan sederhana apabila dibandingkan dengan pabrik
sekala besar.
Bahan baku yang banyak tersedia saat ini di Aceh sangat berpotensi untuk dikembangkan
tanpa harus ada ketakutan kita untuk perambahan hutan yang akan dikonversi menjadi
perkebunan sawit. Secara skala perbandingan maka untuk bahan baku ini kita akan
memerlukan peningkatan penambahan kebun sepuluh kali lipat dibanding dengan investasi
pabrik besar yang berbahan baku Tandan buah segar.
Apabila kita memandang terhadap lingkungan toleransi untuk bahan buangan limbah seperti
limbah padat, cair dan kebisingan maka pabrik kelapa sawit mini ini sangat tidak berbahaya
apabila kita membandingkan dengan besarnya jumlah bahan buangan yang dihasilkan oleh
pabrik kelapa sawit sekala besar.
Dengan adanya revitasilasi di bidang ini diharapkan akan memberikan dampak kepada
beberapa sektor mulai dari sumber energi sampai kepada pemberdayaan lahan. Sehingga
dalam kurun waktu yang tidak terlalu lama Aceh khususnya akan mempunyai sumber energi
terbarukan dari bahan bakan berbasis tumbuhan dan lahan perkebunan yang ditinggalkan
selama masa konflik dan tsunami akan dapat memberikan dampak positif terhadap perkapita
rakyat dan daerah sesuai dengan visi dan misi Aceh Green.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
4
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
3. BAHAN BAKU
Buah sawit merupakan buah yang paling produktif dalam produksi minyak sayur di dunia,
dengan hasil minyak per hektar yang lebih besar dari komoditas biji minyak utama yang lain.
Produksi minyak per satuan luas lahan dari kelapa sawit yang dipelihara dengan baik jauh lebih
besar dari produksi minyak dari rapeseed dan kedelai yang ditanam secara komersial, yaitu
dua bahan baku bahan bakar nabati yang saat ini paling banyak digunakan. Kondisi ini
menguntungkan bagi minyak sawit sebagai alternatif energi bahan bakar nabati terbarukan
utama dalam waktu dekat, sampai teknologi selulosa telah mengalami kemajuan hingga tingkat
yang dapat dioperasikan.
Buah sawit yang dikenal dengan bermacam jenis, mempunyai pola panen yang kita kenal
sebagai tingkat kematangan. Kematangan buah sangat menentukan hasil rendemen minyak
yang dihasilkan. Berbagai standart baku mutu buah tentunya akan menjadi tolak ukur dalam
perancangan pengolahan Pabrik Minyak Kelapa Sawit Skala kecil (mikro). Dengan melihat pola
panen yang sesuai akan mendongkrak tingkat mutu buah. Buah yang telah dipanen selayaknya
secepatnya diidstribusikan ke pabrik pengolahan agar tidak teroksidasi oleh enzim dan udara
yang meningkatkan nilai keasaman (salah satu parameter produk). Sistem distribusi, pola
panen dan tidak tersedianya kapasitas pabrik pengolahan yang memadai mengakibatkan
terjadinya buah restant (waste fruit) dan buah gugur (berondolan).
Pengembangan Pabrik Kelapa Sawit Skala kecil ini lebih ditekankan dalam hal pemanfaatan
buah restan dan buah berondolan yang kualitasnya tidak memenuhi standar bahan baku CPO
standar bahan pangan. Buah sawit restan dan berondolan memiliki kandungan Asam lemak
bebas lebih dari 6%. Hal ini akibat dari berlangsungnya proses oksidasi secara alami akibat
lamanya buah diolah di Pabrik ataupun logistik dan transportasi yang tidak memadai di
lapangan. Sebagaimana standar pengolahan buah adalah 24-48 jam pasca panen. Dengan
kondisi asam lemak bebas yang tinggi ini tentu tidak memenuhi standar kualitas pangan yang
disyaratkan.
Selain faktor asam lemak bebas yang tinggi, secara kualitas kadar minyak yang ada pada buah
restan dan berondolan tidak jauh berbeda dibanding buah segar yang diolah untuk bahan
pangan, hal ini berbeda jika buah restan dan berondolan yang ada merupakan buah mentah
atau belum memenuhi syarat fisiologis untuk panen.
Tandan Buah Segar (TBS) dengan mutu yang baik akan menghasilkan :
1.
2.
3.
4.
5.
Minyak sebanyak 20-25%
Inti (kernel) sebanyak 4-6%
Cangkang 5-9%
Tandan kosong (empty fruit bunch) 20-22%
Serat (fiber) 12-14%
Sedangkan Buah Berondolan akan menghasilkan:
1.
2.
3.
4.
Minyak sebanyak 30-34%
Nut (biji) 15-17%
Serat (fiber) 14-30%
Sampah 2-10%
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
5
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Secara matematis, dengan mengolah buah berondolan akan menghasilkan rendemen minyak
yang lebih tinggi. Rendemen yang dihasilkan sangat signifikan, yakni bisa mencapai 10% lebih
tinggi dibanding jika kita mengolah tandan buah segar (TBS). Hal ini tentu memberikan
produksi yang lebih tinggi.
Biasanya untuk harga buah berondolan dilapangan berada dalam kisaran Rp.100,- lebih tinggi
dari harga TBS dan harga CPO Asam Tinggi pada kisaran 75% dari harga CPO standar. Akan
tetapi dengan rendemen 10% lebih tinggi, secara matematis akan menghasilkan minyak 1,5
kali lebih banyak jika dibandingkan dengan memproduksi TBS. Dari aspek penjualan juga akan
lebih tinggi sekitar 10-13% dibanding penjualan CPO standar.
Adapun kebutuhan buah berondolan dan restan bagi pabrik skala kecil ini dapat dilihat pada
tebel berikut :
Kebutuhan Bahan Baku Pabrik
No
Kapasitas Pabrik
(ton/ jam)
Lama Operasional
(jam/ hari)
Bahan Baku
(ton/ hari)
1
1
20
20
2
3
20
60
3
5
20
100
Dengan kondisi perkebunan khususnya di Propinsi Aceh saat ini, dimana banyak buah yang
tidak diproduksi secara tepat waktu akibat dari kurangnya sarana pengolahan serta proses
distribusi yang lama, menjadikan satu potensi pengembangan pabrik yang berbahan baku
berondolan dan buah restan.
Dengan demikian akan dapat menampung buah restan dan berondolan milik masyarakat
dengan harga yang lebih pantas serta peruntukkan produksi yang lebih terarah. Meningkatkan
peluang sumber lowongan pekerjaan, meningkatkan keterampilan masyarakat dari segi
pengetahuan pabrik, membuka peluang investasi yang dapat menggerakkan roda ekonomi
masyarakat.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
6
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4. TEKNOLOGI PENGOLAHAN
Selama ini pengolahan CPO kebanyakkan dikuasai oleh para pemodal besar, karena investasi
yang diperlukan untuk membangun satu unit PKS membutuhkan modal yang tidak sedikit.
Setelah memobilisasi dana ratusan milyar rupiah untuk mega proyek puluhan ribu hektar
perkebunan kelapa sawit, selanjutnya mengintegrasikan pengolahan CPO kedalamnya.
Akibatnya terkesan bahwa Teknologi pengolahan CPO sangat padat modal, dan susah untuk
membayangkan bahwa pabrik pengolahan kelapa sawit bisa dibuat sekecil dan sesederhana
penggilingan padi.
Pabrik kelapa sawit skala kecil (mikro) ini dimaksudkan untuk mempopulerkan prinsip prinsip
teknologi tepat guna kepada pemodal kecil – menengah, atau koperasi-koperasi petani sawit
yang memiliki total lahan kurang dari 1000 ha. Proyek juga dimaksud untuk menyederhanakan
mata rantai perdagangan buah dari petani kecil – pengumpul – agen – PKS. Panjangnya rantai
inilah yang selama ini melemahkan nilai tawar petani kecil.
Prinsip Teknologi Tepat Guna adalah efisiensi modal dan bervisi berkembang sambil berjalan.
Efisiensi modal bisa dilakukan pada beberapa pos, yaitu: infrastruktur dan beberapa mesin
pelengkap seperti pesawat-pesawat angkat-angkut lori. Bangunan pabrik kira-kira seluas 40 m
x 40 m, diatas lahan seluas kira-kira ½ ha, tidak berdinding, dengan konstruksi kayu dan
beratap seng. Tata letak pabrik dibuat sedemikian rupa, sehingga bisa meminimalisasi
pekerjaan-pekerjaan memindahkan bahan produksi dari sutu mesin ke mesin lainnya.
Penyederhanaan bahkan bisa dilakukan terhadap peralatan utama seperti bejana rebusan
beserta pembangkit steamnya. Dalam pabrik besar, bejana rebusan dengan pembangkit steam
(boiler) ditempatkan terpisah, dan terhubung melalui sistem pemipaan yang rumit. Disana,
selain berfungsi sebagai pembangkit panas, boiler juga difungsikan untuk menggerakkan turbin
pembangkit listrik. Boiler berikut turbin seperti ini bisa berharga sangat mahal.
Pabrik dirancang untuk memenuhi kapasitas 5 ton/jam Fresh Fruit Bunch (Tandan Buah segar
– TBS). Dari umpan 5 ton/jam didapatkan :
1. CPO sebanyak 1 ton/jam
2. Klatak (inti buah sawit dan terlindung batok/cangkang) sebanyak 500 kg/jam
3. Lain-lainnya adalah tandan kosong, dan sabut
Sabut selanjutnya digunakan sebagai bahan bakar gasifikasi.
Pabrik mikro minyak sawit pada dasarnya adalah teknologi pengolahan yang lebih ekonomis
dan memiliki tingkat efisiensi lebih rendah untuk bahan mentah industri minyak sawit yang
berkualitas di bawah standar dan produk samping limbahnya. Pabrik ini dapat dibangun
dengan biaya sekitar $90.000-100.000 per metrik ton kapasitas pengolahan per jam, jika
diperhitungkan menggunakan peralatan yang didaur ulang atau direkondisi dan bukan
peralatan yang seluruhnya baru. Ini dapat dibandingkan dengan rata-rata harga Rp 1,25 milyar
– 3,0 milyar (US$120.000-280.000 per metrik ton bahan untuk pabrik mini yang lebih besar
atau Rp 2,0-2,5 milyar (US$190.000-240.000) mt/jam untuk desain 30+ mt/jam yang
konvensional. Biaya pengolahan unit untuk TBS kelas pangan standar lebih tinggi untuk pabrik
mikro. Meskipun demikian, ini lebih dari tertutup oleh kandungan minyak keseluruhan dan
hasil dari buah brondol kelas rendah dan TBS terlalu masak yang lebih tinggi itu.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
7
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Fasilitas pengolahan minyak sawit pabrik mikro memiliki kapasitas untuk mengolah antara 1-5
ton per jam bahan mentah substandar dan produk samping limbah dari industri minyak sawit
di tingkat lokal. Bahan mentahnya nanti akan berasal dari petani kecil independen, yang
menderita kerugian yang signifikan selama diberlakukannya daerah operasi militer di Aceh.
Fasilitas-fasilitas ini masing-masing dapat memberikan lapangan kerja langsung maupun tidak
langsung kepada 100-200 orang, termasuk pekerja terampil, pekerja kasar, pengumpul, dan
pekerja pengangkutan. Omset tahunan suatu pabrik standar diperkirakan sebesar Rp 7,5-25
milyar (US$720.000-2.350.000) per tahun.
Desain yang paling lazim untuk pabrik mikro umumnya menggunakan sistem pengolahan per
gelombang (batch) dan bukan terus-menerus. Banyak komponen desain yang dipasang
tersebut yang mirip dengan pabrik besar. Untuk melihat teknis yang lebih terinci tentang
ujung bawah dan atas pabrik mikro, silahkan merujuk pada Lampiran 9.1: Gambar Skematik
Pabrik Mikro Minyak Sawit 1 Ton/Jam dan Lampiran9.2: Gambar Skematik Pabrik Mikro
Minyak Sawit 5 Ton/Jam yang berbahan baku kombinasi antara TBS dan Buah berondolan.
Sistem efisiensi energi dan pengelolaan limbah pabrik-pabrik ini dapat diperbaiki dan
dirampingkan dengan menggunakan tenaga ahli permesinan yang tepat dari pihak-pihak yang
terlibat aktif dalam sektor pengolahan skala kecil di Sumatera Utara.
Fasilitas-fasilitas ini dapat dirancang dan dibangun agar beroperasi dengan limbah nol dan
sampai sedapat mungkin dijalankan dengan sumber energi terbarukan. Sebagai contoh, pabrik
dapat menggunakan limbah industri kelapa sawit yang tersedia secara lokal seperti cangkang
sawit dan serat lepas sebagai bahan bakar untuk ketel, sterilizer, dan digestor. Untuk mengatasi
masalah limbah lingkungan, pabrik tersebut dapat menggunakan sistem kolam limbah pabrik
minyak sawit (POME) yang baru dan diperluas. Sistem tersebut akan memperoleh kembali
semua nutrisi serta mensirkulasikan ulang semua komponen limbah padat dan cair ke
perkebunan-perkebunan di sekitarnya dan mengirimkan produk limbah sesuai kebutuhan.
Desain pabrik mini minyak sawit seringkali merupakan versi pabrik minyak sawit skala besar
dalam versi yang diperkecil, dengan kapasitas normal 30-60 ton/jam yang tersebar luas di
seluruh Asia Tenggara. Dalam tahun-tahun terakhir, pabrik-pabrik ini sudah mulai dihapuskan
di Indonesia karena banyak dianggap menggunakan teknologi yang sudah kadaluwarsa dan
tidak efisien. Dalam dasawarsa terakhir, telah ada upaya dari beberapa perusahaan Indonesia
dan internasional untuk membuat terobosan teknis dengan merancang bagian komponen dan
desain keseluruhan yang lebih efisien dan ekonomis.
Salah satu contoh pendekatan ini adalah Pabrik Mini PalmPro yang dikembangkan perusahaan
rekayasa Belanda Zebra Special Products BV dan mitra lokal di Palembang, Sumatera Selatan
(silakan merujuk pada Lampiran 9.4: Studi Kasus 3) yang turut didanai oleh Pemerintah
Belanda. Desain ini menggunakan konsep moduler yang memungkinkan skala volume
produksi diperbesar dari 10-20 ton per jam TBS. Harga yang ditawarkan sebesar Rp 28
milyar (US$ 2,7 juta) atau Rp 1,4 milyar (US$ 135.000) per ton per jam kapasitas adalah
sekitar 60-70% dari biaya satuan kebanyakan pabrik skala besar. Pabrik ini diarahkan untuk
UKM dan koperasi, dan memfokuskan pada pemanfaatan efisiensi energi yang sebesarbesarnya melalui pemanfaatan limbah biomassa padat dan konversi limbah cair menjadi
biogas. Perusahaan ini berkomitmen untuk bekerja hanya di daerah-daerah dan dengan
produsen di mana lahan yang dikonversi menjadi perkebunan minyak sawit hanyalah lahan
bekas dan bukan hutan. Penulis studi ini dan asisten lapangannya berhasil mengunjungi lokasi
di Palembang atas usaha mereka sendiri dan cukup terkesan oleh desain dan konstruksi
pabrik tersebut.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
8
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.1. SKEMA
Secara sederhana, proses pengolahan yang ada pada pabrik berondolan lebih sederhana di
banding dengan proses yang ada pada pabrik kelapa sawit besar. adalah sebagai berikut :
Buah sawit (buah berondolan) direbus hingga layu
Biji berondolan sawit dilumatkan dalam digester
Dipisahkan minyaknya dengan cara pressing dari daging buah
Proses pemurnian berdasarkan temperatur dan berat jenis
High FFA Oil
Proses perebusan buah dapat dilakukan dengan dua cara, continious process dengan Boiler
pembangkit stem, atau Batch process dengan menggunakan gasifikasi fiber sebagai bahan
bakar (direbus langsung mengguankan rendaman air di vessel rebusan dengan menggunakan
api langsung dari bawah biasanya rebusan ini juga disebut Boiling chamber.
Pintu Masuk Buah
Boiling Chamber
Pintu Keluar Buah
Ruang Air
Api dari Gassifikasi
Gambar 1: Boiling Chamber
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
9
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Pada proses pengepressan buah perlakuannya hampir sama dengan yang ada pada pabrik
kelapa sawit skala besar, pada pabrik berbahan baku buah berondolan ini biasanya hanya
sampai pemisahan biji (nut) dengan serat (fiber). Biji (nut) tidak dipisahkan dari cangkangnya
dan langsung dijual, karena hanya sangat sedikit jumlahnya apabila dipisahkan dengan inti
(karnel).
Pada proses pemurnian minyak hanya menggunakan continius settling tank. Peralatan seperti
centrifuge, decanter tidak digunakan, apalagi dengan batch process.
Trap Minyak
Tangki settling
Minyak hasil
Pressan
Tangki
Blended
Pertama
Tangki
Blended
Kedua
dan
seterusnya
Air Buangan
Minyak CPO
Gambar 2: Continius Setling tank.
Blended (lumpur daging buah) sebelum dilepaskan ke kolam limbah beserta air, maka akan
dipanaskan terlebih dahulu untuk menangkap minyak yang masih tersisa kira-kira 0,5 – 1 %.
Juga akan diendapkan dibak Fat Fit dengan waktu tinggal kira-kira 24 jam, biasanya minyak
akan muncul dipermukaan dan akan diambil secara manual untuk kembali di masukkan ke
tangki purifier.
Unit Pengolahan limbah yang beruba bak-bak tanah atau juga di sebut kolam limbah
seterusnya akan menampung blended (lumpur) ini, secara bertahap mengalir dari satu kolam
ke kolam yang lain sesuai dengan pertambahan volume dengan waktu tinggal lebih kurang 72
jam, yang didukung dengan perpipaan T dengan pola aliran yang dibawah terlebih dahulu
mengalir. Apabila minyak pada kolam satu terlihat muncul dipermukaan maka akan bisa
dipisahkan secara manual tidak akan terikut pada kolam berikutnya dan sangat mungkin
diambil secara manual untuk dimasukkan kembali ke tangki purifier. Minyak yang berasal dari
kolam limbah kembali jika dimasukkan ke tangki purifier tidak akan merusak kualitas minyak
yang telah ada pada tangki purifier, karena kita juga akan menghasilkan minyak asam tinggi
bukan untuk bahan makanan.
Dengan pola ini maka minyak yang dihasilkan akan dapat diambil keseluruhan dengan, hal
inilah yang dapat kita katakan bahwa pabrik kecil ini dapat berjalan dengan limbah nol.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
10
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Pada Pabrik besar Tandan Buah Segar biasanya menggunakan lory-lori dan horizontal
sterilizer yang sangat tinggi biaya perawatannya. Proses pemurnian minyak juga menggunakan
banya peralatan seperti terlihat pada skema berikut ini
Tandan Buah Segar
Sterilisasi/ Rebusan
Pengolahan Awal
Tandan Buah
Kosong
Bantingan
Buah
Pelumatan Buah
Ekstraksi Minyak
Minyak
Pemurnian
sentrifugal
Kotoran
Ekstraksi
Minyak Mentah
Pengendapan Statis
Kelatak/ Serat
Pemisahan
Kelatak/ Serat
Serat
Kelatak
Pengeringan
Kelatak
Pemecahan Kelatak
Sentrifugasi
Kotoran
Minyak/ air
Inti/ Cangkang
Pemisahan
Inti
Penekanan
Pengeringan
Minyak Kotor
Cangkang
Inti
Pengeringan
INTI
Minyak Sawit
Gambar 2: Bagan Proses Pabrik Minyak
Berbeda dengan pada pabrik berondolan, minyak kotor yang dihasilkan tidak akan pernah
biasa kita kembalikan lagi ke tangki purifier, ini akan merusak kualitas minyak CPO yang
dihasilkan sebagai bahan baku pangan, dengan tingkat toleransi Asam Lemak Bebas harus kecil
dari 5%.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
11
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.2. DAFTAR MESIN
Mesin-mesin pengolah untuk pabrik kelapa sawit mini ini umumnya lebih kepada unsur
pengolah penting. Berikut dalah daftar mesin- mesin pengolah beserta pengolah limbah yang
sangat sederhana yang dapat diaplikasikan pada pabrik kelapa sawit mini
Sterilizer (Rebusan)
Untuk bahan baku yang berbasis buah tandanan maka untuk mematangkan buah dikenal
dengan Sterilizer atau rebusan yang bertekanan.
Dengan temperature operasi 130oC dan tekanan 3 bar g, buah sawit akan matang dalam
waktu sekitar 45 menit. Dengan asumsi waktu yang dipergunakan untuk bongkar-muat boiling
chamber adalah 45 menit, maka untuk memasak 1 batch buah sawit dibutuhkan waktu total
1.5 jam.
Agar feeding kedalam digester dan screw press terjaga kontinyu, rebusan harus mampu
memasak 7.5 ton tiap batch (=1.5 jam x 5 ton/jam). Dengan asumsi bulk density buah sawit
brondolan adalah 0.5 ton/m3 maka, dibutuhkan boiling chamber sebesar 15 m3.
Boiler dirancang bekerja kontinyu agar tekanan steam terjaga tetap 4 bar g. Kettle dirancang
sebagai kettle pipa api, dimana api dan flue gas berada dalam tube (pipa), sedangkan air
berada dalam shell. Steam yang dibangkitkan kettle, selain untuk memasak buah sawit, juga
dipergunakan untuk memanaskan CPO dalam purifier dan mempertahankan temperature
tangki penyimpanan hasil CPO tetap 90 oC.
Boiling Chamber (Rebusan)
Untuk bahan baku yang berbasis waste fruit atau yang lebih dikenal dengan buah berondolan,
maka untuk mematangkan buah dikenal dengan Sterilizer atau rebusan yang bertekanan
dengan temperature operasi 130oC dan tekanan 3 bar g, buah sawit akan matang dalam
waktu sekitar 45 menit. Dengan asumsi waktu yang dipergunakan untuk bongkar-muat boiling
chamber adalah 45 menit, maka untuk memasak 1 batch buah sawit dibutuhkan waktu total
1.5 jam.
Agar feeding kedalam digester dan screw press terjaga kontinyu, rebusan harus mampu
memasak 3 ton tiap batch (=1.5 jam x 2 ton/jam). Dengan asumsi bulk density buah sawit
brondolan adalah 0.75 ton/m3 maka, dibutuhkan boiling chamber sebesar 4 m3 . Dengan
faktor koreksi 50 %, boiling chamber dirancang sebesar 8 m3.
Boiler dirancang bekerja kontinyu agar tekanan steam terjaga tetap 4 bar g. Kettle dirancang
sebagai kettle pipa api, dimana api dan flue gas berada dalam tube (pipa), sedangkan air
berada dalam shell. Steam yang dibangkitkan kettle, selain untuk memasak buah sawit, juga
dipergunakan untuk memanaskan CPO dalam purifier dan mempertahankan temperature
tangki penyimpanan hasil CPO tetap 90 oC.
Bahan bakar Kettle direncanakan akan memanfaatkan sabut hasil screw press yang
diumpankan dengan menggunakan blower. Gas buang hasil pembakaran sabut, diisap dengan
ex-house fan yang dilengkapi cyclone untuk menangkap abu sisa pembakaran
Thresher (Bantingan)
Thresher dipakai untuk melepaskan biji sawit dari tandan setelah dikeluarkan dari Sterilizer.
Thresher berupa silinder horizontal berlubang, dengan poros pemutar, berpenggerak motor.
Setelah dipisah dari tandan, biji sawit selanjutnya diumpankan ke Digester
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
12
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
Digester dan Screw Press
Digester dirancang sebesar 1 m3, berbentuk silinder dilengkapi agitator propeller, dengan
kecepatan putaran 100 rpm, berfungsi untuk melumatkan daging buah.
Keluar dari digester, daging sawit yang sudah lumat ini langsung masuk ke screw press untuk
diperas. Screw press meliputi dua batang screw (ulir) yang berputar saling berlawanan. Bubur
sawit akan terdorong dan ditekan, sehingga menyebabkan sawit terperas. Pulp hasil perasan
keluar lewat perforated strainer, dan selanjutnya ditampung dalam bak, sebelum dipompakan
ke bak purifier/CST.
Sabut akan keluar bersama klatak pada ujung screw press, yang kemudian dipisahkan antara
klatak dan sabut secara manual. Klatak dikumpulkan untuk dijual, sedangkan sabut
diumpankan kedalam tungku kettle sebagai bahan bakar.
Purifier (Continuous Separation Tank/CST)
Purifier adalah 5 buah tangki yang dipasang secara seri, dan masing masing dilengkapi dengan
steam coil. Purifier dirancang cukup untuk menampung hasil proses selama 5 jam kerja (25
ton). Setelah dilakukan settling selama lebih kurang 5 jam, CPO murni dipompakan kedalam
tangki penyimpanan. Pulp yang tertinggal adalah berupa butiran/serat sabut kecil, kotoran,
dan air selanjutnya disebut blended. Blended ini selanjutnya dialirkan ke bak penampung
limbah.
Volume dari tangki settling yang pertama harus sebesar 5 kali kapasitas pengolahan per jam
agar dapat waktu tinggal yang cukup untuk memisahkan minyak, air dan Lumpur berdasarkan
berat jenis dengan pemanasan. Minyak dengan berat jeni (BJ) yang lebih kecil akan berada
diatas, kemudian blended dan air. Trap dimaksudkan disini dilengkapi dengan filter untuk
mencegah masuknya bleded yang ringan terikut beserta minyak.
Bak Penampung Limbah (Waste Water Treatment Plant / WWTP)
Blended tidak boleh dibuang langsung karena selain mengganggu lingkungan, blended masih
bisa diambil manfaatnya. Untuk itu, penampung limbah dibuat bersekat sekat sebanyak 4 bak.
Sekatan pertama dibuat untuk menormalkan temperature buangan, sesuai dengan
temperature lingkungan. Selain itu, dari bak ini diharapkan masih dapat diambil minyaknya.
Keluaran dari bak pertama diatur sedemikian rupa sehingga hanya blended dan air yang
masuk ke bak kedua.
Di bak kedua juga diharapkan masih bisa mengambil kandungan minyaknya. Keluaran dari bak
kedua juga diatur sedemikian hingga hanya air dan blended yang masuk ke bak ketiga.
Sedemikian seterusnya, hingga keluaran dari bak ke empat hanya air yang keluar ke parit
pembuangan.
Blended diharapkan tetap tertinggal di keempat bak ini, dan setelah penuh, bak dikuras
dengan mengangkat semua blended. Blended selanjutnya dikeringkan dengan dijemur.
Blended kering kaya akan unsur hara dan sangat bagus untuk dimanfaatkan sebagai pupuk
organic untuk kebun sawit itu sendiri. Selain itu, blended kering juga bisa dimanfaatkan
sebagai bahan bakar rebusan.
ENVIRONMENTAL SERVICES PROGRAM WWW.ESP.OR.ID
13
BUKU PANDUAN PABRIK KELAPA SAWIT SKALA KECIL
UNTUK PRODUKSI BAHAN BAKU BAHAN BAKAR NABATI (BBN)
4.3. UNSUR-UNSUR SARANA DI DALAM
Energi
Untuk beberapa daerah yang masih tidak tersedia pabrik pengolahan untuk pabrik yang
berbasis tandan buah biasanya mengkonsumsi energi diesel generator set. Harga buah yang
masih kompetitif sangat memungkinkan layaknya mengggunakan generator set sebagai
penghasil energi listrik. Untuk perhitungan setiap ton buah sawit yang diproses, faktor
sumber energi listrik adalah selisih biaya produksi. Pabrik besar betul-betul berswasembada
listrik dengan memanfaatkan serat hasil presan buah, sehingga faktor biaya dapat
diminimalkan. Di Pabrik kelapa sawit mini atau mikro ada juga yang telah memanfaatkan
teknologi yang sangat murah sebagai alternatif energi yaitu gassifier untuk gassifikasi. Untuk
pabrik kecil, serat dan (mungkin) cangkang dimanfaatkan sebagai pembangkit panas dan
menggantikan 70% penggunaan solar pada generator diesel untuk menggerakkan motormotor gearbox dan pompa (+ kompresor). Alat ini dikenal dengan Gassifier, dengan metode
gassifikasi.
Untuk mengasilkan uap air (steam), pabrik kelapa sawit mini ini juga telah menggunakan
Boiler. Boiler rekondisi dari yang berbahan bakar solar adalah menjadi alternative investasi.
Dengan penambah