Proses Pengolahan Kelapa Sawit

A. Pemisahan Minyak ( klarifikasi )

a. Crude Oil Tank

Crude Oil Tank (COT) yaitu tangki pertama setelah buah dipress dimana  memiliki komposisi cairan: Oil 50%, water 42% dan padatan  8 % atau minimal 40 % oil,48 % air dan 12 % padatan. Didalam COT temperatur sangat dijaga pada 100-105 ºc ini untuk membantu percepatan pemisahan minyak didalam clarifier tank.

b. Clarifier Tank /Continous Setling Tank

Dari crude oil tank cairan dipompa ke Clarifier tank yang memiliki kapasitas tampung ± 90 m³ maka didalam  clarifier akan terjadi proses pengendapan/pemisahan secara gravitasi/ alami sesuai dengan berat jenis  cairan, cairan yang memiliki berat jenis (BJ) kecil (oil 0,9 kg/cm³ dan air  1 kg/cm³),  akan selalu naik kearah permukaan cairan dalam retensi waktu pengendapan  3 jam sedangkan lumpur, pasir dan lain-lain yang mempunyai berat jenis lebih besar dari minyak dan air akan turun kebagian bawah clarifier tank. Dibagian dalam Clarifier terdapat stirer dengan putaran ± 2-4 rpm yang berfungsi untuk mencincang  larutan yang  kental sehingga minyak lebih cepat bergerak keatas.

Hal - hal yang perlu diperhatikan:
1. Tangki Clarifier harus diisi secara countinu dengan volume teratur dengan temperatur ± 90-95 ºC.

2. Menghidari pengisian yang berfluktuasi atau bergejolak karena akan menimbulkan gerak turbulensi yang akan mengacaukan lapisan minyak yang telah terbentuk.

3. Lakukan pemanasan  dengan direct dan indirect heating atau steam coil pada awal proses, untuk pemanasan langsung tidak dibenarkan lebih satu jam .

4. Hindarkan pemanasan yang berlebihan saat proses karena cairan disekitar heating coil akan mendidih yang dapat menimbulkan gelembung udara yang mengakibatkan turbulensi dan gejolak pada cairan.

5. Setiap pagi sebelum pengolahan usahakan Clarifier di drain ± 3 m³ untuk membuang pasir atau padatan lain.

c. Sludge Tank ( Tangki Lumpur )

Sludge tank yaitu tangki yang berfungsi untuk menampung sludge atau lumpur dari Clarifier yang masih memiliki kandungan minyak dengan komposisi Oil  10 %, Air 80% dan 10 % padatan. Dalam pengoperasiannya temperatur sludge dalam tangki harus dijaga ± 90º C.

d. Oil Tank ( Tangki Minyak )

Oil tank merupakan tempat penampungan minyak yang telah terpisah dari Clarifier yang memiliki komposisi Oil 99 %,Air 0,75 % dan padatan atau dirt 0,25 % dan dalam pengoperasiannya  temperatur minyak diusahakan terjaga pada suhu  ± 85-90º C.

e. Sludge Separator

Sludge seperator berfungsi untuk memisahkan minyak yang masih terkandung dalam sludge yang tidak terpisahkan dalam clarifier tank. Prinsip kerja mesin ini menggunakan gaya centrifugal yang memilki putaran lebih ± 6000 rpm  dengan daya pisah mencapai 7000 kali gaya gravitasi.  

Dalam pengoperasiannya  sebagian air dan padatan yang mempunyai berat jenis lebih tinggi dari minyak akan terlempar ke dinding bowl dan kemudian dibuang sedangkan minyak dan sebagian air akan dimasukan lagi ke dalam Clarifier tank. Untuk saat ini  selain sludge separator  terdapat juga sludge centrifuge yang  fungsi dan prinsip kerjanya  sama.

f. Oil Purifier

Oil purifier berfungsi untuk mengurangi kadar air dan kotoran  dalam minyak yang berasal dari oil tank. Prinsip kerja sama dengan  sludge separator yaitu dengan menggunakan gaya Centrufugal. Dari oil purifier diharapkan dapat  menurunkan kadar air  minyak 0.3– 0,4 % dan kadar kotoran 0.02 %.

g.Vacum Drier

Vacum drier memiliki fungsi untuk mengurangi kadar air minyak yang berasal dari oil purifier. Vacum drier merupakan tahap akhir proses pemurnian minyak, dari vacum drier diharapkan dapat memperoleh oil produksi dengan komposisi, oil 99,88 %, air 0,10% dan kadar kotoran/dirt 0,02%. Prinsip kerja vacum drier adalah penguapan, dimana minyak dari oil purifier dilewatkan ke bejana yang mempunyai kevacuman ± – 0.9 kg/cm². 

Untuk memperoleh kevacuman biasanya menggunakan steam injector dan juga ada dengan pompa vacuum. Proses pengeringan ini diawali dari minyak yang berasal dari purifier melalui float tank  kemudian minyak terhisap pada bejana  yang vacuum, selanjutnya minyak disemprotkan melalui nozzle atau spray dalam vacuum drier sehingga terjadi pengabutan dan kemudian air akan menguap dan terpisah dengan minyak.

B. Pengolahan nut dan kernel

Pengolahan nut dan kernel tujuannya untuk memisahkan antara fibre dan nut dan diperoleh kernel dengan sebaik mungkin. Setelah buah dipress minyak akan terpisah sedang fibre dan nut masih tercampur, untuk itu perlu dilakukan pemisahan antara fibre dan nut, pemisahan ini akan dilakukan secara bertahap sehingga diperoleh  kernel produksi.yang lebih baik.

 a. Cake Breaker Conveyor

Cake Breaker Conveyor yaitu sebuah screw conveyor yang mempunyai daun bergigi biasanya dengan type peadle atau semi scroll, conveyor ini berfungsi untuk membawa ampas dari press ke depericarper dan berguna untuk penguapan air yang masih tersisa pada ampas atau fibre serta menghamburkan fibre sehingga memudahkan dalam pemisahan, biasanya mempunyai panjang lebih  ± 18 meter dengan putaran  ± 70 rpm.

b. Depericarper

Adalah sebuah column pemisah  dengan daya pneumatic, dengan hisapan udara dengan kecepatan tertentu, secara umum memiliki  kecepatan 11-12 kg/cm² sehingga mampu memisahkan antara nut dengan fibre. Pemisahan ini terjadi karena perbedaan berat jenis  antara fibre dan nut, fibre yang lebih ringan dari nut akan terhisap dan nut akan jatuh masuk ke nut polishing drum.

c. Nut Polishing Drum

Nut Polishing Drum berfungsi untuk mempoles atau membersihkan fibre yang masih menempel pada nut biasanya pada bagian mata nut dengan cara memutar nut dalam drum  yang memiliki diameter ± 900 mm dengan panjang ± 5000 mm yang dilengkapi dengan plat pelempar dan diputar sekitar 18–23 rpm. Sehingga nut yang akan kita simpan dalam Nut Silo dalam kondisi bersih.

d. Nut Silo

Nut Silo adalah sebuah tabung besar yang memiliki volume sekitar ± 70 m³ dan nut  dari polishing drum ini akan dikirim ke nut silo melalui pneumatic transport fan untuk dilakukan pengeringan memakai Steam Heater dan diusahakan  tempertur di dalam nut silo  mencapai ± 70ºC  dan dipanaskan selama 18 jam.

Tujuan pengeringan ini untuk mengurangi kadar air  nut dari ± 18% menjadi  ±13%. Sehingga pada pengeringan ini dapat melekangkan antara kernel dan cangkang sehingga memudahkan pemisahan pada saat nut dipecah memakai mesin pemecah (Nut Cracker).

e. Pemecah  Nut ( Nut Cracker )

Nut yang telah menjalani proses pengeringan, dimasukan pada unit pemecah nut untuk dipecah cangkangnya untuk mendapatkan kernel. Pemecah nut yang paling sering dipergunakan dewasa ini adalah pemecah nut memakai ripple mill dengan bermacam macam merk.

f. Pemisahan kering ( Dry Separation )

Pemisahan  kering  yaitu pemisahan yang dilakukan didalam suatu coloum vertical dengan dibantu oleh hisapan udara yang berasal dari setrifugal fan yang memiliki kecepatan 14-15 m/ dt. Prinsip pemisahan  ini adalah karena pebedaan berat kernel dengan cangkang. 

Pada pemisahan kering, fraksi ringan akan dihisap bersama udara dengan ventilator atau ducting penghisap menuju ke shell hopper untuk bahan bakar boiler sedang fraksi berat berupa kernel beserta cangkang kasar akan jatuh dan akan  dipisahkan kembali pada coloum selanjutnya dengan kecepatan  7,5-9 m/dt. 

Kernel dan cangkang kasar dikirim ke coloum kedua untuk dipisahkan antara cangkang kasar dan kernel bulatnya. Pada coloum pemisah kedua ini, fraksi berat berupa kernel utuh jatuh melalui conveyor dan kemudian dilewatkan pada sebuah fan bertekanan tinggi untuk dikirim masuk ke kernel silo. 

Sedangkan cangkang kasar dan kernel pecah  yang mempunyai berat hampir sama dialirkan ke seksi pemisahan basah. Unit pemisah dalam pemisahan kering tahap 1 dan tahap 2 sering disebut dengan LTDS 1 dan LTDS2.

g. Pemisah Basah ( Wet Separation )

Pada umumnya pemisahan basah dapat dipakai salah satu dari dua system pemisah yaitu:
1. Menggunakan hydrocyclone
Prinsip pemisahan hydrocyclone berdasarkan perbedaan berat jenis antara cangkang dan kernel. Kernel yang mempunyai  berat jenis lebih kecil akan bergerak melalui bagian tengah cyclone, kemudian melalui saluran keluar kernel jatuh ke conveyor dan kemudian dilewatkan fan dengan tekanan tinggi kernel dikirim ke kernel silo  sebagai kernel ex hydrocyclone. 

Sedangkan cangkang yang mempunyai berat jenis yang lebih besar akan kepinggir dinding cyclone dan akan keluar melalui lubang pengeluaran cangkang untuk  dikirim ke shell Hopper (silo cangkang) untuk bahan bakar boiler  atau dibuang.

2. Menggunakan clay bath
Prinsip pemisahan clay bath juga berdasarkan perbedaan berat jenis cangkang dan kernel  dengan cara memasukkan kedalam  larutan tanah liat . Kernel yang mempunyai berat jenis  ± 1,07 kg/cm³  yang lebih  kecil dari larutan tanah liat (clay) akan terapung dan mengalir menuju  vibrating screen kemudian dikirim ke kernel silo. 

Sedangkan cangkang yang mempunyai berat jenis ± 1,3 kg/cm³  yang lebih berat dari larutan akan tenggelam dan melalui saluran cangkang dan vibrating screen kemudian dikrim ke wet shell hopper (cangkang basah). Didalam pengoperasian claybath harus selalu  dikotrol berat jenis larutan  apabila salah atau berat jenis larutan tidak cukup maka kernel dan cangkang tidak akan bisa memisah.

3. Pengeringan Kernel ( Kernel Silo ) 

Proses terakhir pada pengolahan kernel adalah pengeringan. Kernel silo ini  berbentuk tabung besar yang diisi dengan kernel. Pengeringan dilakukan dengan memakai steam heater yang dihembuskan keruangan dalam kernel silo oleh kipas (fan). Hal ini menyebabkan udara panas dapat terbagi secara merata didalam ruangan dan menjadikan ruangan mempunyai tempertur  ± 60ºC- 70ºC. 

Pemanasan dilakukan dalam retensi waktu ± 14 s/ d 18 jam.Sehingga  kadar air kernel dapat diturunkan sampai batas 7% . Setelah kernel kering kemudian di simpan dalam tangki timbun atau Bulk Silo disebut  Kernel Produksi.

h. Penimbunan minyak kelapa sawit

Dari hasil produksi minyak  dan kernel harian sebelum dijual biasanya disimpan dalam tangki timbun ( Storage). 

a. Peningkatan FFA  dalam CPO
Minyak  yang dihasilkan oleh Pabrik pengolahan Kelapa Sawit pada umumnya berupa minyak kasar (CPO) dalam arti kata  masih berkadar atau mengandung kotoran  (impurities), air (moiture) dan Asam Lemak Bebas (ALB). Pengaruh kadar air, suhu dan lamanya penimbunan terhadap FFA dapat dilihat pada table di bawah ini:

Tabel: Kenaikan Asam Lemak Bebas (FFA) Selama Penyimpanan

Peningkatan secara terus menerus kadar FFA didalam Minyak Kelapa Sawit kasar selama penyimpanan dan pengangkutannya terutama disebabkan oleh reaksi Hydrolisa. Kadar air serta suhu yang tinggi dapat mempercepat reaksi pengasaman. 

Untuk itu harus diusahakan agar kadar air dan kotorannya serendah mungkin, disamping itu pemanasan yang berlebihan dan tidak perlu, harus dihindari Untuk menghambat dan mengurangi lajunya oksidasi, maka sebaiknya penimbunan minyak nabati cair dilakukan dengan temperatur 10º C diatas titik lelehnya (Melting Point).

C. By Product

Setiap terjadi suatu proses pengolahan akan selalu menimbulkan  sisa, sampah dan limbah, sedangkan untuk pengolahan kelapa sawit terdapat beberapa limbah antara lain:
1. Limbah padat
Limbah padat antara lain  janjangan kosong, fibre, cangkang, pasir dan abu boiler.

2. Limbah Cair
Untuk limbah cair pabrik kelapa sawit dengan mesin pengolah sludge dengan memakai  decanter mempunyai limbah cair  ±50%  dari buah yang diolah sedangkan  menggunakan sludge separator atau sludge centrifuge mempunyai limbah cair ± 60% dari buah diolah. Untuk limbah padat ataupun cair biasa dimanfaatkan sebagai pupuk atau diaplikasikan ke kebun sebagai pupuk organic.

Limbah cair baru atau raw effluent dari pabrik biasanya memiliki kandungan:
*PH       :  4,2
*BOD    : 20000 – 25000 mg/l
*COD    : 60000 mg/l
*TSS      : 18000 mg/l
*AN       : 50 mg/l

BOD (Biological Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh organisme untuk merombak  secara biologis bahan-bahan organic yang terdapat dalam air buangan pada masa dan suhu tertentu yang pada umumnya selama 3 hari pada suhu 30ºC atau 5 hari pada suhu 20ºC.

COD (Chemical Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menstabilkan bahan–bahan organic dan beberapa bahan unorganik dalam air buangan atau bahan organic yang tak dapat dirombak oleh mikroorganisme.

Untuk dapat diaplikasi air limbah harus mempunyai BOD maksimal  2000-5000 ppm, untuk itu sebelum limbah cair diaplikasikan harus diolah atau diendapkan dengan retensi waktu kurang lebih selama 126 hari. Untuk memperbaiki mutu air limbah biasanya kita menggunakan beberapa tahapan antara lain :

a. Bak Netralisasi (Netralizing tank)
 Bak ini digunakan untuk menaikan PH air limbah dari 4,2 menjadi  ± 7,0 hal ini dilakukan pada waktu pertama kali effluen treatment dilakukan biasanya dilakukan dengan penambahan soda ash atau abu janjang.

b. Menara Pendingin (Cooling Tower)    
Menara pendingin digunakan untuk menurunkan tempertur air limbah dari 70ºC menjadi ±30ºC, karena pada suhu 70ºC bakteri-bakteri pengurai(pembuat gas methan) akan mati , suhu optimum bakteri akan mati adalah suhu 40ºC.

c. Kolam Pembiakan (Seeding pond)
Kolam pembiakan berfungsi untuk mengembangbiakkan bakteri-bakteri yang akanbekerja pada Anaerobic pond. Bakteri hidup ditandai adanya gelembung-gelembung gas methan, kolam ini harus selalu diperhatikan dan PH tidak boleh  lebih kecil dari 6,5-6,8.

d. Kolam Anaerobic (Anaerobic pond)
Dalam kolam anaerobic lemak yang ada dalam limbah akan dirubah menjadi asam organic, asam tersebut akan dirubah menjadi gas methan oleh bakteri dan PH harus selalu terjaga  6.

e. Kolam Aerasi (Aeration pond)
Kolam aerasi digunakan untuk memperkaya oksigen air limbah dan melemaskan bakteri anaerobic dengan caran menyebarkan air limbah ke udara dengan menggunakan aerator atau compressor.

f. Kolam pengendapan (Setling pond)
Kolam ini digunakan untuk mengendapkan zat padat yang terdapat dalam cairan yang berasal dari kolam aerobic.

g. Kolam Aerobic

Kolam ini berfungsi untuk memberikkan kesempatan kepada cairan dari kolam pengendapan untuk menyerap  lebih banyak  oksigen dari udara, kolam ini biasanya kolam terakhir dari proses pengolahan air limbah.

Setelah air limbah diolah dengan beberapa  tahapan maka selanjutnya  air limbah diaplikasikan di kebun yang berfungsi sebagai pupuk organic. Dimana menurut analisa bahwa air limbah dan janjangan kosong  mempunyai kandungan hara sebagai berikut:

1.Untuk air limbah dengan BOD 2000 ppm-5000ppm  untuk  1 ton  sama dengan 10 kg pupuk yang terdiri: Urea (1,7 kg), TSP (1,5 kg), MOP (1,7 kg) dan kieserit (5,1kg).

2.Untuk 1 ton janjangan kosong sama dengan: Urea(5kg), TSP (1kg), KCl (16kg) dan Kieserit (4kg).

3.Untuk 1 kg abu janjang sama dengan 1,6 kg MOP

4.Untuk 1 ton Solid basah sama dengan: Urea (17kg), TSP (3kg), MOP (8kg) dan Kieserit (5kg). 

Dalam pengaplikasian limbah cair yang ideal adalah 750 ton/tahun per hektar, dalam kondisi normal didalam 1 ha terdapat 170 plat bad dengan ukuran rata-rata panjang 3,2 m dan lebar 2,4 m. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan plat bad  adalah: 

1. Memiliki radius ± 6 km

2. Memiliki permukaan yang rata tidak bergelombang

3. Mempunyai drainase yang baik

4. Jauh dari sumber mata air

5. Jauh  dari pemukiman atau sungai hidup