PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA PABRIK MI
MAKALAH PENGELOLAAN LIMBAH AGROINDUSTRI
“PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA PABRIK MINYAK
KELAPA SAWIT DENGAN PENGELOLAAN LIMBAH
SECARA TERPADU”
Disusun Oleh:
NAMA
RENY YULIANTI
NIM
1109045013
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MULAWARMAN
SAMARINDA
2013
BAB I
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.
Namun seperti dua sisi mata uang yang tidak dipisahkan, dampak positif dari perkembangan
seperti sektor agroindustri umumnya dan perkebunan kelapa sawit khususnya, juga diikuti
oleh dampak negatif terhadap lingkungan akibat dihasilkannya limbah cair, padat, dan gas
dari kegiatan kebun dan pabrik kelapa sawit (PKS). Untuk itu tindakan pencegahan dan
penanggulangan dampak negatif dari kegiatan perkebunan kelapa sawit dan PKS harus
dilakukan dan sekaligus meningkatnya dampak positifnya. Tindakan tersebut tidak cukup
dengan mengandalkan peraturan perundang-undangan saja tetapi perlu juga didukung oleh
pengaturan sendiri secara sukarela dan pendekatan instrumen-instrumen ekonomi.
Secara global timbul pemikiran-pemikiran baru untuk lebih meningkatkan kualitas
lingkungan hidup agar pembangunan yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan dapat
terlaksana, antara lain melalui upaya proaktif. Suatu strategi pengelolaan lingkungan yang
bersifat preventif dan terpadu perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan
daur hidup produk dengan tujuan mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Dalil
dasar konsep ini menyatakan bahwa proses industri seharusnya tidak menghasilkan limbah
dalam bentuk apapun karena limbah tersebut merupakan bahan baku bagi industri lain.
Melalui penerapan konsep ini, proses-proses industri akan menciptakan lebih banyak
lapangan kerja baru serta mencegah pencemaran dan kerusakan lingkungan.
Oleh karena itu, seiring dengan berkembangnya teknologi dalam pengolahan berbagai hasil
buangan dari suatu produksi muncul sebuah strategi untuk menerapkan produksi bersih
disuatu industri. Strategi produksi bersih mempunyai arti yang sangat luas karena di
dalamnya termasuk upaya pencegahan, pencemaran melalui pilihan jenis proses yang akrab
lingkungan, minimisasi limbah, analisis daur hidup, dan teknologi bersih. Dengan adanya
perkembangan dan perubahan cara pandang dalam pengelolaan limbah, konsep produksi
bersih menjadi pilihan kebijaksanaan pemerintahan untuk mewujudkan pembanguan yang
berwawasan lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah diatas, maka dirumuskan masalah sebagai berikut:
1. Mengetahui proses produksi minyak kelapa sawit dan produksi bersih
2. Mengetahui jenis dan potensi limbah kelapa sawit.
3. Mengetahui karakteristik limbah dari hasil produksi kelapa sawit.
4. Mengetahui pemanfaatan limbah dari hasil produksi minyak kelapa sawit.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman dengan nilai ekonomis yang cukup tinggi karena
merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati. Produksi minyak kelapa sawit
Indonesia saat ini mencapai 6,5 juta ton pertahun dan diperkirakan pada tahun 2012 akan
meningkat menjadi 15 juta ton pertahun, kerena terjadinya pengembangan lahan.
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. Minyak sebanyak 20-25%
2. Inti (kernel) sebanyak 4-6%
3. Cangkang 5-9%
4. Tandan kosong (empty fruit bunch) 20-22%
5. Serat (fiber) 12-14%
Sedangkan Buah Berondolan akan menghasilkan:
1. Minyak sebanyak 30-34%
2. Nut (biji) 15-17%
3. Serat (fiber) 14-30%
4. Sampah 2-10%
2.2 Kegiatan Pengolahan Kelapa Sawit
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:
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 .
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.
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.
Pada Pabrik besar Tandan Buah Segar biasanya menggunakan lory-lori dan horizontal
sterilizer yang sangat tinggi biaya perawatannya. Proses pemurnian minyak juga
menggunakan banyak peralatan seperti terlihat pada skema berikut ini:
2.3 Komponen pada Proses Produksi Kelapa Sawit
a) 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 90oC.
b) 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 temperatur 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 90oC.
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.
c) 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.
d) 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.
e) 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
temperatur 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 organik untuk kebun sawit itu sendiri. Selain itu, blended kering
juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar rebusan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Produksi Pengolahan Kelapa Sawit dengan Produksi Bersih
Tandan buah segar (TBS) yang telah dipanen dikebun diangkut ke lokasi pabrik minyak sawit
dengan menggunakan truk. Sebelum dimasukan kedalam Loading Ramp, tandan buah segar
tersebut harus ditimbang terlebih dahulu pada jembatan penimbangan (weighing brigae).
Secara garis besar diagram alir dari proses pengolahan kelapa sawit dan neraca material
balance pengolahan kelapa sawit disajikan pada gambar dibawah ini:
Skema material balance Proses Pengolahan Minyak Sawit
Produksi bersih adalah suatu strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan
terpadu yang perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup
dengan tujuan untuk mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Produksi bersih
diperlukan sebagai cara untuk mengharmonisasikan upaya perlindungan lingkungan hidup
dengan kegiatan pembangunan atau pertumbuhan ekonomi. Oleh karena itu upaya untuk
menghasilkan produksi bersih sama dengan penerapan pembangunan berkelanjutan karena
penerapan produksi bersih dapat:
a. Memberikan peluang keuntungan ekonomi, sebab di dalam produksi bersih terdapat
strategi pencegahan pencemaran pada sumbernya (source reduction dan in-process
recycling) yaitu mencegah terbentuknya limbah secara dini yang dapat mengurangi
biaya investasi untuk pengolahan dan pembuangan limbah.
b. Mencegah terjadinya pencemaran dan perusakan lingkungan melalui pengurangan
limbah, daur ulang, pengolahan, dan pembuangan yang aman.
c. Memelihara dan memperkuat pertumbuhan ekonomi dalam jangka panjang melalui
penerapan produksi dan penggunaan bahan baku dan energi yang lebih efisien.
d. Mencegah atau memperlambat terjadinya degradasi lingkungan dan memanfaatkan
sumberdaya alam melalui penerapan daur ulang limbah di dalam proses.
Kegiatan perkebunan dan pengolahan kelapa sawit merupakan kegiatan yang sangat
memungkinkan untuk menerapkan konsep zero emissions, karena hampir semua limbah yang
dihasilkan dapat dimanfaatkan kembali. Oleh karena itu, pemerintah dewasa ini sangat
memperhitungkan dan memprioritaskan penerapan produksi bersih pada komoditi kelapa
sawit. Karena dengan semakin tingginya kesadaran masyarakat dunia tentang pelestarian
lingkungan hidup serta adanya persaingan pada pasar global, maka mutu produk tidak hanya
dilihat dari aspek fisik dan kimianya saja, tetapi juga aspek lingkungannya.
3.2 Jenis dan Potensi Limbah Kelapa Sawit
Jenis limbah kelapa sawit pada generasi pertama adalah limbah padat yang terdiri dari tandan
kosong, pelepah, cangkang dan lain-lain. Sedangkan limbah cair yang terjadi pada in house
keeping. Limbah padat dan limbah cair pada generasi berikutnya dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Pada tabel dibawah ini, disajikan potensi dan pemanfaatan limbah pabrik kelapa sawit:
Dalam upaya pemanfaatan limbah kelapa sawit secara optimal untuk setiap kasus, perlu
dikaji beberapa aspek teknis, ekonomis, sosial dan lingkungan seperti berikut:
1. Jumlah, waktu pengadaan dan lokasi limbah maupun fluktuasinya sepanjang tahun
atau musim.
2. Pemanfaatan di lapangan, jumlah biomassa, kebutuhan tenaga kerja, peralatan,
kondisi jalan, bahaya, resiko kerusakan atau pelapukan
3. Transportasi, volume limbah, jarak sampai ditujuan, kondisi jalan.
4. Struktur fisik dan komposisi kimia maupun kandungan energi (nilai kalor bakar)
bahan limbah.
5. Berbagai alternatif pemanfaatan limbah, teknologi yang tersedia, biaya dan nilai
produk yang dihasilkan.
6. Tingkat pencemaran lingkungan dan teknologi penanganan untuk kelestarian
lingkungan hidup.
Dengan mempertimbangkan hal-hal tersebut diatas, maka pemanfaatan limbah dapat
dilakukan secara optimal.
3.3 Karakteristik Limbah Kelapa Sawit
Hampir disetiap buangan PKS mengandung bahan organik yang dapat mengalami degradasi.
Oleh karenanya dalam pengelolaan limbah perlu diketahui karakteristiknya, yakni:
1. Dari balance sheet ekstraksi miyak kelapa sawit diketahui bahwa jumlah air limbah
yang dihasilkan dari 1 ton CPO yang diproduksi adalah 2,50 ton.
2. Berdasarkan hasil penelitian terhadap beberapa PKS diketahui bahwa kualitas limbah
cair (Inlet) yang dihasilkan berpotensi mencemari badan air penerima limbah.
3. Kandungan hara spesifik dari limbah sawit secara keseluruhan dapat dilihat pada
tabel dibawah ini:
4. Kandungan hara dalam abu hasil pembakaran tandan kosong dan serat serta cangkang
dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
5. Dengan teknologi terkini, kayu sawit yang memiliki sifat dasar kualitas
penggunaannya yang rendah dibandingkan dengan kayu biasa ternyata dapat menjadi
bahan baku mebel yang potensial. Kepala Badan Litbang Hutan pun mengatakan
bahwa produk tersebut selama ini banyak dicari pembeli dari luar negeri, karena
selain corak kayunya yang unik juga memiliki kekuatan yang cukup bagus.
6. Diketahui dari uji panjang serat dan diameter serat metode Franklin dari sifat fisik dan
morfologi serat, serat janjang kosong termasuk serat pendek
“PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA PABRIK MINYAK
KELAPA SAWIT DENGAN PENGELOLAAN LIMBAH
SECARA TERPADU”
Disusun Oleh:
NAMA
RENY YULIANTI
NIM
1109045013
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MULAWARMAN
SAMARINDA
2013
BAB I
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.
Namun seperti dua sisi mata uang yang tidak dipisahkan, dampak positif dari perkembangan
seperti sektor agroindustri umumnya dan perkebunan kelapa sawit khususnya, juga diikuti
oleh dampak negatif terhadap lingkungan akibat dihasilkannya limbah cair, padat, dan gas
dari kegiatan kebun dan pabrik kelapa sawit (PKS). Untuk itu tindakan pencegahan dan
penanggulangan dampak negatif dari kegiatan perkebunan kelapa sawit dan PKS harus
dilakukan dan sekaligus meningkatnya dampak positifnya. Tindakan tersebut tidak cukup
dengan mengandalkan peraturan perundang-undangan saja tetapi perlu juga didukung oleh
pengaturan sendiri secara sukarela dan pendekatan instrumen-instrumen ekonomi.
Secara global timbul pemikiran-pemikiran baru untuk lebih meningkatkan kualitas
lingkungan hidup agar pembangunan yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan dapat
terlaksana, antara lain melalui upaya proaktif. Suatu strategi pengelolaan lingkungan yang
bersifat preventif dan terpadu perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan
daur hidup produk dengan tujuan mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Dalil
dasar konsep ini menyatakan bahwa proses industri seharusnya tidak menghasilkan limbah
dalam bentuk apapun karena limbah tersebut merupakan bahan baku bagi industri lain.
Melalui penerapan konsep ini, proses-proses industri akan menciptakan lebih banyak
lapangan kerja baru serta mencegah pencemaran dan kerusakan lingkungan.
Oleh karena itu, seiring dengan berkembangnya teknologi dalam pengolahan berbagai hasil
buangan dari suatu produksi muncul sebuah strategi untuk menerapkan produksi bersih
disuatu industri. Strategi produksi bersih mempunyai arti yang sangat luas karena di
dalamnya termasuk upaya pencegahan, pencemaran melalui pilihan jenis proses yang akrab
lingkungan, minimisasi limbah, analisis daur hidup, dan teknologi bersih. Dengan adanya
perkembangan dan perubahan cara pandang dalam pengelolaan limbah, konsep produksi
bersih menjadi pilihan kebijaksanaan pemerintahan untuk mewujudkan pembanguan yang
berwawasan lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah diatas, maka dirumuskan masalah sebagai berikut:
1. Mengetahui proses produksi minyak kelapa sawit dan produksi bersih
2. Mengetahui jenis dan potensi limbah kelapa sawit.
3. Mengetahui karakteristik limbah dari hasil produksi kelapa sawit.
4. Mengetahui pemanfaatan limbah dari hasil produksi minyak kelapa sawit.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman dengan nilai ekonomis yang cukup tinggi karena
merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati. Produksi minyak kelapa sawit
Indonesia saat ini mencapai 6,5 juta ton pertahun dan diperkirakan pada tahun 2012 akan
meningkat menjadi 15 juta ton pertahun, kerena terjadinya pengembangan lahan.
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. Minyak sebanyak 20-25%
2. Inti (kernel) sebanyak 4-6%
3. Cangkang 5-9%
4. Tandan kosong (empty fruit bunch) 20-22%
5. Serat (fiber) 12-14%
Sedangkan Buah Berondolan akan menghasilkan:
1. Minyak sebanyak 30-34%
2. Nut (biji) 15-17%
3. Serat (fiber) 14-30%
4. Sampah 2-10%
2.2 Kegiatan Pengolahan Kelapa Sawit
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:
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 .
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.
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.
Pada Pabrik besar Tandan Buah Segar biasanya menggunakan lory-lori dan horizontal
sterilizer yang sangat tinggi biaya perawatannya. Proses pemurnian minyak juga
menggunakan banyak peralatan seperti terlihat pada skema berikut ini:
2.3 Komponen pada Proses Produksi Kelapa Sawit
a) 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 90oC.
b) 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 temperatur 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 90oC.
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.
c) 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.
d) 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.
e) 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
temperatur 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 organik untuk kebun sawit itu sendiri. Selain itu, blended kering
juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar rebusan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Produksi Pengolahan Kelapa Sawit dengan Produksi Bersih
Tandan buah segar (TBS) yang telah dipanen dikebun diangkut ke lokasi pabrik minyak sawit
dengan menggunakan truk. Sebelum dimasukan kedalam Loading Ramp, tandan buah segar
tersebut harus ditimbang terlebih dahulu pada jembatan penimbangan (weighing brigae).
Secara garis besar diagram alir dari proses pengolahan kelapa sawit dan neraca material
balance pengolahan kelapa sawit disajikan pada gambar dibawah ini:
Skema material balance Proses Pengolahan Minyak Sawit
Produksi bersih adalah suatu strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan
terpadu yang perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup
dengan tujuan untuk mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Produksi bersih
diperlukan sebagai cara untuk mengharmonisasikan upaya perlindungan lingkungan hidup
dengan kegiatan pembangunan atau pertumbuhan ekonomi. Oleh karena itu upaya untuk
menghasilkan produksi bersih sama dengan penerapan pembangunan berkelanjutan karena
penerapan produksi bersih dapat:
a. Memberikan peluang keuntungan ekonomi, sebab di dalam produksi bersih terdapat
strategi pencegahan pencemaran pada sumbernya (source reduction dan in-process
recycling) yaitu mencegah terbentuknya limbah secara dini yang dapat mengurangi
biaya investasi untuk pengolahan dan pembuangan limbah.
b. Mencegah terjadinya pencemaran dan perusakan lingkungan melalui pengurangan
limbah, daur ulang, pengolahan, dan pembuangan yang aman.
c. Memelihara dan memperkuat pertumbuhan ekonomi dalam jangka panjang melalui
penerapan produksi dan penggunaan bahan baku dan energi yang lebih efisien.
d. Mencegah atau memperlambat terjadinya degradasi lingkungan dan memanfaatkan
sumberdaya alam melalui penerapan daur ulang limbah di dalam proses.
Kegiatan perkebunan dan pengolahan kelapa sawit merupakan kegiatan yang sangat
memungkinkan untuk menerapkan konsep zero emissions, karena hampir semua limbah yang
dihasilkan dapat dimanfaatkan kembali. Oleh karena itu, pemerintah dewasa ini sangat
memperhitungkan dan memprioritaskan penerapan produksi bersih pada komoditi kelapa
sawit. Karena dengan semakin tingginya kesadaran masyarakat dunia tentang pelestarian
lingkungan hidup serta adanya persaingan pada pasar global, maka mutu produk tidak hanya
dilihat dari aspek fisik dan kimianya saja, tetapi juga aspek lingkungannya.
3.2 Jenis dan Potensi Limbah Kelapa Sawit
Jenis limbah kelapa sawit pada generasi pertama adalah limbah padat yang terdiri dari tandan
kosong, pelepah, cangkang dan lain-lain. Sedangkan limbah cair yang terjadi pada in house
keeping. Limbah padat dan limbah cair pada generasi berikutnya dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Pada tabel dibawah ini, disajikan potensi dan pemanfaatan limbah pabrik kelapa sawit:
Dalam upaya pemanfaatan limbah kelapa sawit secara optimal untuk setiap kasus, perlu
dikaji beberapa aspek teknis, ekonomis, sosial dan lingkungan seperti berikut:
1. Jumlah, waktu pengadaan dan lokasi limbah maupun fluktuasinya sepanjang tahun
atau musim.
2. Pemanfaatan di lapangan, jumlah biomassa, kebutuhan tenaga kerja, peralatan,
kondisi jalan, bahaya, resiko kerusakan atau pelapukan
3. Transportasi, volume limbah, jarak sampai ditujuan, kondisi jalan.
4. Struktur fisik dan komposisi kimia maupun kandungan energi (nilai kalor bakar)
bahan limbah.
5. Berbagai alternatif pemanfaatan limbah, teknologi yang tersedia, biaya dan nilai
produk yang dihasilkan.
6. Tingkat pencemaran lingkungan dan teknologi penanganan untuk kelestarian
lingkungan hidup.
Dengan mempertimbangkan hal-hal tersebut diatas, maka pemanfaatan limbah dapat
dilakukan secara optimal.
3.3 Karakteristik Limbah Kelapa Sawit
Hampir disetiap buangan PKS mengandung bahan organik yang dapat mengalami degradasi.
Oleh karenanya dalam pengelolaan limbah perlu diketahui karakteristiknya, yakni:
1. Dari balance sheet ekstraksi miyak kelapa sawit diketahui bahwa jumlah air limbah
yang dihasilkan dari 1 ton CPO yang diproduksi adalah 2,50 ton.
2. Berdasarkan hasil penelitian terhadap beberapa PKS diketahui bahwa kualitas limbah
cair (Inlet) yang dihasilkan berpotensi mencemari badan air penerima limbah.
3. Kandungan hara spesifik dari limbah sawit secara keseluruhan dapat dilihat pada
tabel dibawah ini:
4. Kandungan hara dalam abu hasil pembakaran tandan kosong dan serat serta cangkang
dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
5. Dengan teknologi terkini, kayu sawit yang memiliki sifat dasar kualitas
penggunaannya yang rendah dibandingkan dengan kayu biasa ternyata dapat menjadi
bahan baku mebel yang potensial. Kepala Badan Litbang Hutan pun mengatakan
bahwa produk tersebut selama ini banyak dicari pembeli dari luar negeri, karena
selain corak kayunya yang unik juga memiliki kekuatan yang cukup bagus.
6. Diketahui dari uji panjang serat dan diameter serat metode Franklin dari sifat fisik dan
morfologi serat, serat janjang kosong termasuk serat pendek