PALM OIL MILL

PALM OIL MILL

PABRIK

MINYAK KELAPA SAWIT

BY

RONALD  F  MANURUNG

Gambar. Palm Oil Mill Flowchart

Weight Bridge ( Jembatan Timbang )

Gambar . Jembatan Timbang

Jembatan timbang merupakan alat yang sangat penting bagi sebuah pabrik kelapa sawit. Raw material dan produk dari pabrik kelapa sawit akan diketahui kuantitasnya dari aktivitas di jembatan timbang. Jembatan timbang merupakan alat tolok ukur efisiensi dari pabrik kelapa sawit, karena dari penimbangan yang dilakukan terhadap raw material yang masuk dengan produk yang keluar akan diketahui rendemen minyak dan kernel yang didapat oleh pabrik kelapa sawit.

Jembatan timbang ( weight bridge ) terdiri dari beberapa komponen, yaitu :

-          Platform

-          Load Cell

-          Display

-          Konverter

1. Platform

Merupakan komponen yang menjadi tempat / wadah bagi material yang akan ditimbang. Dalam hal ini kendaraan dan produk yang diangkut menjadi material yang akan ditimbang.

2. Load Cell

Load cell adalah komponen penting dalam jembatan timbang. Load cell adalah komponen yang berfungsi menahan beban dari material yang akan ditimbang dan memberikan sinyal kepada converter seberapa besar beban yang ada di atasnya.

Gambar . Load Cell

3. Konverter

Konverter berfungsi mengubah sinyal besaran dari load cell menjadi besaran listrik yang selanjutnya dapat di tampilkan pada layer (monitor).

Gambar . Konverter

4. Display ( Monitor )

Yaitu alat yang berfungsi menampilkan besaran dari nilai yang telah didapat oleh load cell dan telah di ubah oleh converter. Display menampilka besaran yang dapat di pahami oleh pengguna / operator.

Gambar. Display

5. Komponen Tambahan.

Komponen tambahan ini merupakan unit pembantu yang biasa disertakan dalam suatu system jembatan timbang. Komponen tambahan ini antara lain:

            - Printer

               Sebagai alat untuk mencetak bukti penimbangan.

            - Komputer dan Software timbangan

               Program komputer untuk mencatat dan mendokumentasikan data penimbangan.

Loading Ramp

Loading ramp yaitu tempat penimbunan buah sementara sebelum buah di proses. Tempat penimbunan ini didesain agar mudah melakukan pengisian tandan buah segar ke dalam lori ( fruit cage). Lantai loading ramp terbuat dari plat stainless yang dipasang dengan kemiringan tertentu berkisar 27⁰ sampai 28⁰, sehingga tandan buah segar dapat meluncur kebawah apabila berada pada lantai stailess ini. Pada kebanyakan pabrik loading ramp terhubung dengan konveyor buah segar (FFB conveyor), dimana lantai loading ramp dan konveyor dibatasi oleh pintu hidrolik yang dapat dibuka dan ditutup sesuai kebutuhan. Kegiatan sortasi buah kelapa sawit biasanya dilakukan di daerah loading ramp.

Gambar. Loading Ramp

Sterilizer ( Perebusan )

Sterilizer biasa diartikan sebagai tempat perebusan. Namun istilah ini kurang tepat, karena di dalam sterilizer bukan hanya perebusan yang terjadi, tetapi ditambah dengan proses pensterilan tandan buah sawit. Proses sterilisasi sangat berpengaruh terhadap proses pengolahan berikutnya. Efektifitas dari unit-unit yang lain akan sangat bergantung pada kondisi buah hasil sterilisasi. Adapun manfaat sterilisasi pada tandan buah sawit yaitu :

1. Menghentikan proses peningkatan kadar asam lemak bebas (free fatic acid / FFA).
2. Melunakkan lapisan mesocarp dari buah sawit ( loose fruit). Dengan tekanan sekitar 3 atm diharapkan uap dapat masuk keseluruh lapisan buah sampai kelapisan pericarp dan seluruh lapisan buah pada tandan sawit. Dengan menjadi lunaknya mesocarp, maka pencacahan pada digester akan optimal.
3. Melepaskan ikatan antara buah sawit dengan tandannya, sehingga mempermudah pemisahan buah dari tandan.
4. Mengurangi kadar air pada kernel, sehingga kernel dengan cangkang (shell) tidak terikat dengan kuat. Sebelum mengalami pensterilan, kernel terikat ketat dengan cangkang, yang disebabkan kadar air pada kernel yang tinggi. Setelah pensterilan, air pada kernel akan berkurang, sehingga dimensi kernel menjadi kecil dan ikatan cangkang terhadap kernel menjadi longgar.

Dalam operasionalnya, sterilizer mendapat supply gas (steam) dari BPV (Back Pressure Vessel). Tekanan steam yang diharapkan sebesar 2,8 bar – 3 bar. Dengan tekanan yang sedemikian maka proses perebusan akan berjalan dengan optimal.

Pada proses perebusan (Sterilisasi) ada dikenal istilah peak (puncak), yaitu puncak dari grafik perebusan yang dilakukan terhadap tandan buah segar (TBS). Pada saat ini system yang digunakan pada pabrik-pabrik kelapa sawit adalah system perebusan triple peak (tiga puncak). Sistem ini dipakai berdasarkan pengalaman pada beberapa pabrik kelapa sawit. Dengan system triple peak, kapasitas pabrik dapat terpenuhi dan tingkat perebusan terhadap buah juga dapat tercapai. Tingkat kematangan perebusan sangat bergantung pada :

• tekanan uap, antara 2,8 bar – 3 bar
• suhu uap, berkisar ± 105 ⁰C
• lamanya uap diberikan.

Dari point di atas dapat disimpulkan bahwa lama proses sterilisasi akan mempengaruhi kapasitas (throughput) dari pabrik kelapa sawit. Dalam prakteknya, lama waktu perebusan ini beraneka ragam tergantung pada jenis buah dan tingkat kematangan buah setelah dipanen.

Gambar. Grafik perebusan triple peak

Step	Posisi control valve			Waktu (menit)	Ket
	Inlet	Exhaust	Condesat
1	Open	Close	Open	3	Buang udara
2	Open	Close	Close	8
3	Open	Close	Open	1
4	Close	Open	Open	2
5	Open	Close	Open	1
6	Open	Close	Close	9
7	Open	Close	Open	1
8	Close	Open	Open	3
9	Open	Close	Open	1
10	Open	Close	Close	16
11	Open	Close	Open	1
12	Open	Close	Close	15
13	Open	Close	Open	1
14	Open	Close	Close	14
15	Open	Close	Open	3
16	Close	Open	Open	6
Total				85

Tabel. Kondisi katup dalam perebusan

Dari kapasitas sterilizer dan lama waktu perebusan, kita dapat menentukan kapasitas pabrik dengan suatu persamaan yang sederhana, yaitu :

Dimana :

C                    =          Kapasitas pabrik keseluruhan (Throughput)   ( Ton/Jam )

C_lori                =          Kapasitas per lori        ( Ton )

N_lori                =          Jumlah lori dalam satu sterilizer

N_sterilizer        =          Jumlah sterilizer yang dioperasikan

t                      =          Waktu perebusan        ( Menit )

Contoh :

Bila suatu pabrik memiliki 4 unit sterilizer, dengan tiap sterilizer dapat menampung 7 buah lori. Dimana tiap lori dapat menampung TBS sebanyak 4,5 ton.Sedangkan lama perebusan di sterilizer adalah 125 menit. Dari data di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa kapasitas total pabrik adalah :

Jadi kapasitas pabrik tersebut adalah 60 ton/jam.

Pada sterilizer, sistem buka tutup valve (katup) inlet, exhaust dan kondensat dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan PLC. Sistem ini dapat berjalan full otomatic atau semi otomatic, hal ini bergantung pada kebutuhan.

Sterilizer merupakan salah satu bentuk bejana bertekanan, konstruksinya berbentuk tabung horizontal dengan dua pintu pada kedua ujungnya.

Gambar. Sterilizer

Bagian-bagian sterilizer yaitu :

1.   Tabung silinder horizontal dengan diameter 270 cm

2. Dua buah pintu pada kedua ujung silinder
3. Pipa dan katup inlet
4. Pipa dan katup exhaust
5. Pipa dan katup kondensasi
6. Pressure gauge
7. safety valve

Pada bagian dalam sterilizer dilengkapi dengan lempengan aus (wearing plate) yang berfungsi sebagai pelindung sterilizer dari pengikisan (abrasi). Wearing plate biasanya dipasang pada setengah bagian bawah dari bagian dalam sterilizer. Di atas wearing plate ini terdapat rel sebagai jalur lori.

Tipler

Berfungsi menuangkan tandan buah yang telah direbus ( sterilized fruit bunch/SFB ) dari lori, yang selanjutnya SFB ini dibawa oleh konveyor/elevator ke theresher. Prinsip kerjanya yaitu dengan membalik posisi lori sebesar 180⁰ sehingga isi daripada lori dapat keluar dari lori yang dibalik posisinya.

Gambar. Tipler

Konstruksi tippler yaitu terbuat dari dua buah ring besi yang diameter dalamnya hampir sama dengan diameter lori. Kedua ring besi dihubungkan dengan plat-plat besi membentuk suatu silinder, seperti gambar 00. Pada kebanyakan pabrik, penggerak tippler menggunakan motor listrik. Namun sekarang juga ada tippler yang digerakkan dengan menggunakan motor hidrolik. Tipler dapat diputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.

Pada tippler terdapat rel untuk jalur lori saat akan masuk ke dalam. Lori didorong atau ditarik masuk ke dalam tippler. Setelah lori masuk ke dalam dan dalam posisi compact, lalu tippler diputar searah atau berlawanan arah jaru jam sampai bagian atas lori terbalik sehingga isi dari tippler akan terjatuh ke bagian bawah tippler. Pada lantai bawah tippler terdapat konveyor yang akan membawa buah tuangan tippler ke dalam theresher.Apabila isi dari tippler telah keluar, maka tippler diputar lagi sehingga lori kembali keposisi awal. Setelah itu lori ditarik atau didorong keluar dari tippler.

Theresher

Theresher pada pabrik kelapa sawit sering disebut juga bantingan. Alat ini berfungsi melepaskan brondolan (loose fruit) dari tandannya (bunch). Prinsipnya dengan membanting tandan buah dari ketinggian tertentu.

Theresher berbentuk seperti keranjang silinder horizontal yang diputar dengan kecepatan tertentu. Dimana jejari pada dinding theresher dapat melewatkan brondolan (loose fruit).

Gambar. Theresher

Pada dinding bagian dalam theresher biasanya terdapat plat siku pengarah, agar tandan buah dapat diarahkan keluar, sambil dibanting. Juga ada pisau-pisau kecil yang berfungsi membantu mengangkat tandan buah ke atas.

Gambar. Ilustrasi theresher

Dari gambar ilustrasi di atas dapat dilihat, bila theresher di putar ( searah jarum jam ) maka tandan buah ( digambarkan bundaran merah ) akan terangkat pada ketinggian tertentu. Kemudian karena gravitasi, maka  tandan buah akan terjatuh ke bagian bawah lantai theresher, lalu akan terangkat lagi dan mengalami bantingan lagi. Demikian, kejadian bantingan ini terjadi berulang sampai  tandan buah keluar dari theresher. Keefektifan bantingan thresher bergantung pada kecepatan putarnya. Kecepatan putar theresher dapat dicari dengan sebuah pendekatan yang dirumuskan secara sederhana, yaitu :

Dimana :

n=kecepatan putar dari theresher(rpm)

D=diameter dari theresher(m)

d=diameter terkecil tandan pada bagian yang tebal(m)

Hasil bantingan theresher ada dua bagian, yaitu brondolan (loose fruit) dan janjangan kosong (empty bunch). Brondolan selanjutnya akan dikirim ke stasiun pengepresan yaitu ke digester dengan menggunakan loose fruit conveyor. Sedangkan janjangan kosong akan dikirim ke bunch hoper. Menurut penelitian, janjangan kosong ini menyebabkan oil losses pada proses. Hal ini terjadi karena sewaktu perebusan, air kondesat yang mengandung minyak akan dihisap oleh tandan buah, terutama pada bagian tangkai buah (stalk) yang terdiri dari serabut. Oleh karena itu pada beberapa pabrik kehilangan minyak ini diminimalisasi dengan menggunakan bunch press. Jadi dari theresher, tandan kosong dikirim ke bunch press. Minyak akan dipompakan ke clarifier tank, sedangkan serabut tandan kosong akan dibuang, dijadikan pupuk pada lahan kelapa sawit.

Digester

Digester (pencacah) adalah unit yang digunakan untuk mencacah dan melumatkan brondolan sehingga lapisan mesocarp buah akan terlepas dari pericarp (biji buah). 

Digester berbentuk tabung silinder vertical, dimana pada tabung ini terdapat batang pengaduk (agitator) yang dilengkapi dengan pisau-pisau pencacah (blade). Pada ujung bawah dari pengaduk ini dipasang semacam lempengan pendorong (bottom blade). Susunan pisau yang dipasang pada batang poros pengaduk dibuat panjang pendek, hal ini digunakan untuk memberi ruang brondolan yang berada pada posisi atas dapat turun ke bawah. Apabila panjang pisau pada posisi yang berseberangan sama panjang, maka akan terdapat lapisan kosong pada bubur brondolan, yang akan mengurangi keefektifan pencacahan. Untuk lebih mengefektifkan pencacahan, pada dinding sebelah dalam digester dipasang besi siku, yang berfungsi membuat gaya lawan dan pengadukan pada bubur brondolan, sewaktu pisau dari poros bergerak. Untuk mempermudah pencacahan, bubur brondolan diberi pemanasan, dimana pemanasan ini diberikan dengan menginjeksikan steam ke dalam digester. Steam berasal dari BPV. Baik tidaknya pencacahan sangat bergantung pada kondisi buah yang dipanen dan keefektifan perebusan di sterilizer.

Batang poros pengaduk dari digester digerakkan dengan menggunakan gear motor yang dipasang pada bagian atas digester. Putaran optimal poros pengaduk ini adalah sebesar nn rpm.

Dalam operasionalnya, pada saat start awal, saluran pengeluaran dari digester ditutup terlebih dahulu.Hal ini dilakukan agar brondolan yang jatuh dari saluran masuk pada bagian bawah tidak langsung didorong keluar oleh bottom blade ke saluran keluar. Kemudian digester diisi sampai 75% dari volume total, kemudian ditunggu sampai ± 15 menit untuk proses pencacahan. Setelah itu saluran pengeluaran dapat dibuka sehingga bubur brondolan akan mengalir ke screw press. Untuk proses selanjutnya proses dapat berjalan dengan kontinu, tanpa menutup saluran keuar dari digester, karena brondolan yang masuk dari atas tidak akan langsung jatuh kebagian bawah karena tertahan lapisan bubur. Dengan demikian brondolan akan memiliki waktu tunggu (retention time) saat berada di digester.

Gambar. Digester

Screw Press

Screw press atau alat pengempa, digunakan untuk mengempa atau memeras minyak sawit (crude oil) dari bubur brondolan yang dihasilkan dari digester. Hasil dari pengempaan ini adalah minyak dan cake (serabut dan biji). Prinsip kerjanya dengan mendorong bubur dari pangkal, dan ditahan pada ujung bagian lain.

Bagian utama dari screw press yaitu :

·    Main Screw

·    Press Cage

·    Sliding Cone

Bubur brondolan masuk melalui bagian pangkal dari main screw. Kemudian, dengan berputarnya screw maka bubur ini akan berpindah ke bagian depan. Pada bagian depan bubur akan terakumulasi dan padat, kemudian dari arah yang berlawanan sliding cone akan menekan bubur ini, sehingga bubur akan terkempa/terperas. Proses pengempaan sebenarnya juga telah terjadi saat bubur berpindah dari bagian pangkal ke bagian ujung yakni diantara lempengan screw dengan press cage.

Proses pengempaan tergantung pada tekanan yang diterima oleh bubur brondolan. Tekanan yang terlalu kecil akan mengakibatkan tidak terperasnya seluruh minyak dari bubur, sebaliknya bila tekanan terlalu besar maka akan banyak terjadi pecahnya biji (nut). Kedua hal di atas tidak diinginka, karena akan mengakibatkan kerugian, dimana tekanan terlalu kecil berakibat pada kehilangan minyak dan tekanan terlalu besar akan berakibat pada kehilangan kernel. Oleh karena itu, tekanan diharapkan adalah tekanan optimal yang menghasilkan kondisi paling ideal, dimana kehilangan minyak dan kehilangan kernel pada kondisi minimal. Tekanan pengempaan ini dapat diatur dengan mengatur gerak maju mundur dari sliding cone. Sliding cone adalah suatu tuas hidrolik yang dapat dikontrol gerak maju mundurnya. Untuk screw press dengan kapasitas 20 ton/jam tekanan pengempaan berkisar antara 55-60 bar.

Minyak dari hasil pengempaan akan dialirkan ke sand trap melalui oil gutter, sedangkan cake akan dirim ke depericarper melalui cake breaker conveyor. Pada oil gutter minyak akan diberi air pelarut (dilution water).

Dilution water

Salah satu factor yang sangat mempengaruhi pemisahan minyak dari komponen lainnya adalah penambahan air pada minyak hasil pengepresan screw press. Jumlah air yang ditambahkan

Gambar. Screw Press

Sand Trap Tank

Sand trap tank adalah tangki yang berfungsi untuk mengendapkan pasir yang terdapat pada minyak. Pada bagian ini lebih dominan membuang pasir dengan dimensi yang besar. Karena pada tahapan berikutnya akan dilakukan penyaringan pasir yang dimensinya lebih kecil. Konstruksinya berbentuk tangki persegi dan mengecil pada bagian bawahnya. Semakin besar daya tampung tangki, maka waktu tunggu minyak di dalam tangki semakin lama.Dengan demikian maka semakin banyak pasir yang dapat diendapkan. Minyak dari sand trap tank akan dialirkan ke vibrating screen dengan system over flow.

Pasir yang telah diendapkan pada sand trap dibuang dengan cara melakukan blow down pada bagian bawah dari sand trap tank. Biasanya saluran blow down ini berupa pipa yang ujungnya dipasang kerangan (valve).

Sewaktu melakukan blow down, sebagian dari minyak juga akan terbawa bersama pasir, untuk itu maka pasir pembuangan dari sand trap ini dialirkan ke sludge pit agar minyak yang terikut dapat di ambil kembali.

Gambar. Sand Trap Tank

Vibrating Screen

Vibrating screen biasa disebut dengan saringan. Penyaringan dilakukan dengan jaring-jaring yang terbuat dari  bahan stainless stell.

Konstruksi vibrating screen terdiri dari dua buah layer sarigan, yang tersusun secara bertingkat. Layar atas memiliki pori yang lebih besar, sedangkan layer yang di bawah memiliki pori layer yang lebih kecil. Untuk layer atas, biasa digunakan saringan dengan mesh 20 dan untuk lapisan bawah digunakan mesh 40. Kedua layer ini digetarkan dengan suatu system beban eksentrik, yang digerakkan oleh motor.

Gambar. Vibrating Screen

Minyak hasil penyaringan vibrating screen akan dialirkan ke DCO Tank. Sedangkan serabut dari hasil penyaringan akan dikembalikan ke dalam digester, melalui loose fruit conveyor.

DCO (Dilution Crude Oil) Tank

Tangki ini merupakan tempat pemanasan minyak, sebelum diumpankan ke oil purifier. Sistem pemanasannya dengan menggunakan coil uap panas dari BPV. Temperatur pada tangki ini diupayakan pada kisaran 80⁰C – 90⁰C. Dengan temperature yang demikian maka kerja oil purifier akan semakin optimal.

Gambar. DCO Tank

Clarifier

Clarifier merupakan tangki pemisahan minyak dari kotoran (sludge). Pemisahan ini menggunakan perbedaan massa jenis antara minyak dengan kotoran. Kotoran yang dimaksud disini adalah campuran air dengan kotoran yang terikut pada minyak sawit. Massa jenis larutan kotoran lebih besar dibandingkan dengan massa jenis minyak. Dengan demikian maka minyak akan naik ke lapisan atas, sedangkan sludge akan turun ke bawah. Agar pemisahan terjadi dengan baik, lama waktu tunggu minyak dalam tangki ini harus cukup. Agar pemisahan lebih efektif maka pada tengah tangki dibuat poros pengaduk (agitator) dan pemberian panas dengan steam coil.

Gambar. Ilustrasi Skimmer

Selanjutnya, lapisan minyak bersih pada bagian atas diambil dengan menggunakan skimmer yang dipasang pada tangki clarifier. Skimmer berbentuk corong dengan diameter sekitar 30 cm. Minyak yang masuk ke dalam skimmer selanjutnya dialirkan ke clean oil tank. Sedangkan sludge pada lapisan bawah akan dialirkan ke vibrating slude, yang selanjutnya akan masuk ke sludge tank.

Retention time (waktu tunggu) adalah suatu hal yang sangat penting diperhitungkan dalam suatu clarifier.Dengan memperhitungkan waktu tunggu, maka kita dapat mendesain volume dari clarifier.

Gambar. Clarifier

Clean Oil Tank

Merupakan tangki menampung minyak bersih hasil pemisahan dari clarifier. Minyak yang berada pada tangki ini sudah cukup baik. Namun untuk memenuhi standar penjualan, perlu dilakukan beberapa proses lagi, yakni menurunkan kadar kotoran dan kadar air yang terkandung pada minyak sesuai dengan permintaan yang diberikan oleh pihak pembeli. Apabila criteria yang diajukan pembeli tidak begitu ketat, maka minyak pada tangki ini dapat langsung dipompakan ke storage tank.

Gambar. Clean Oil Tank

Oil Purifier

Oil purifier bekerja dengan prinsip gaya sentrifugal. Dengan gaya ini, maka media dengan massa jenis lebih berat akan terlempar lebih jauh dibandingkan dengan yang memiliki massa jenis lebih ringan.

Vacuum Drier

Vacuum drier berfungsi mengurangi kadar air yang terlarut dalam minyak. Prinsip kerja alat ini yaitu dengan memanfaatkan perbedaan titik uap antara minyak dengan air. Pada tekanan udara vakum, air akan mendidih dan menguap pada suhu di bawah 90 ⁰C. Sedangkan minyak masih berada pada fasa cair pada kondisi ini. Hal ini yang digunakan pada vacuum drier. Minyak dipompakan pada bagian tabung silinder vakum (tekanan ± -0,78 atm), kemudian minyak dipancarkan (spray) ke dalam ruang vakum. Karena minyak yang dipancarkan memilki suhu sekitar 90 ⁰C maka kandungan air yang ada pada minyak akan menjadi uap yang selanjutnya akan terhisap keluar bersama aliran udara pompa vakum. Minyak akan jatuh pada bagian bawah silinder dan selanjutnya langsung dialirkan ke storage tank.

Gambar. Vacuum Drier

Strorage Tank

Merupakan tangki akhir tempat penyimpanan minyak kelapa sawit yang dihasilkan pada pengolahan pabrik kelapa sawit. Kapasitas storage tank bergantung pada kapasitas dan berapa lama minyak akan ditahan sampai waktu pengiriman. Berbentuk silinder vertical dimana pada bagian bawah silinder terdapat cekungan.

Untuk menjaga agar minyak pada storage tank tidak mengalami pembekuan dan berbau, maka minyak dipanaskan dengan menggunakan steam coil dengan uap panas dari BPV.

Gambar. Storage Tank

Vibrating Sludge

Prinsip dan konstruksi dari vibrating sludge sama dengan vibrating screen, hanya berbeda media yang disaring dan dimensi lubang mesh pada saringan. Pada vibrating sludge yang disaring adalah serabut yang terdapat pada sludge, dan dimensi lubang adalah 60 mesh. Keluaran dari vibrating sludge akan mengalir ke sludge tank.

Sludge Tank

Adalah tangki tempat mengumpulkan sludge. Kemudian sludge dipompa ke sand cyclone.

Sand Cyclone

Berfungsi memisahkan pasir yang terdapat pada sludge. Dalam pemisahan ini menggunakan gaya vortex. Konstruksinya yaitu berupa tabung kerucut vertikal, bagian atas memiliki diameter yang lebih besar dibanding diameter bagian bawah. Saluran inlet, berupa saluran yang mirip dengan sarang keong. Ini berfungsi untuk membentuk pusaran cairan (sludge) pada tabung kerucut. Sludge yang masuk juga harus memiliki tekanan tertentu agar pusaran yang terjadi dapat mengalir baik. Tekanan pada saluran masuk diharapkan sekitar 3 bar, sedangkan tekanan keluar sekitar 1,5 bar. Pusaran sludge akan terbentuk pada dinding bagian dalam tabung kerucut, diawali pada bagian atas dan berakhir pada bagian bawah. Pada bagian bawah pusaran, karena ringan sludge akan naik sedangkan pasir akan jatuh ke bawah. Sludge naik melalui bagian tengah tabung kerucut, selanjutnya akan masuk ke dalam brush strainer. Sedangkan pasir akan jatuh ke bagian dasar kerucut, dan dalam selang waktu tertentu harus di buang, dengan membuka kran pembuangan.  

Brush Strainer

Brush Strainer merupakan alat optional, apabila pabrik kelapa sawit sudah memakai vibrating sludge, maka alat ini dapat tidak digunakan. Unit ini juga berfungsi menyaring serabut (fibre) dari sludge.

Konstruksi utamanya terdiri dari :

·    Bodi

·    Strainer

·    Brush

Bodi dan strainer berbentuk silinder, dimana strainer terdapat di dalam tabung bodi. Dan brush berada di bagian dalam dari strainer.

Cara kerja alat yaitu sludge masuk dari atas dan turun ke bagian dalam stariner. Kemudian brush yang berputar akan memaksa sludge keluar dari strainer, sludge akan keluar dari strainer, melalui lubang pada strainer. Sedangkan fibre (serabut) akan tertinggal di bagian dalam strainer. Kemudian kumpulan serabut ini akan turun ke bagian bawah strainer. Dan untuk mengeluarkan kotoran serabut ini, dilakukan pembuangan manual dengan membuka kran bagian dalam dari brush strainer. Sludge yang telah disaring kemudian akan ditampung di balance tank.

Balance Tank

Balance tank merupakan tempat penampungan sludge untuk umpan sludge centrifuge atau sludge separator.Untuk memaksimalkan pemisahan yang dilakukan oleh centrifuge atau separator, sludge pada balance tank mendapatkan pemanasan dengan uap dari BPV.

Sludge Centrifuge

Sludge centrifuge berfungsi memisahkan sludge dari minyak yang terkandung pada sludge. Menggunakan gaya sentrifugal untuk memisahkan antara keduanya. Prinsip kerjanya yaitu dengan memutar fluida dalam sebuah bejana berbentuk bintang yang disebut bowl. Pada ujung bowl terdapat nozel-nozel untuk mengeluarkn sludge. Pada bagian tengah bowl terdapat semacam skimmer kecil yang berfungsi mengambil minyak. Minyak selanjutnya akan dialirkan ke dalam reclaimed tank. Sludge yang dihasilkan akan dialirkan ke dalam sludge pit.

Gambar. Sludge Centrifuge

Sludge Separator

Sludge separator memiliki fungsi dan cara kerja yang sama dengan sludge centrifuge, namun sangat berbeda dalam hal konstruksi. Centrifuge memutar sludge secara vertical dan dengan keceatan rendah, sedangkan separator memutar sludge secara horizontal dan dengan kecepatan yang tinggi.

Gambar. Sludge Separator

Nut Polishing Drum

Merupakan suatu drum yang diputar untuk memaksimalkan pemisahan nut dengan serabut-serabut yang masih melekat pada biji (nut). Masukan dari nut polishing drum berasal dari cake breaker conveyor dan serabut dari cake akan terhisap ke dalam fiber cyclone. Di dalam drum polishing terdapat tuas-tuas pengarah yang berfungsi mengarahkan aliran nut dari pangkal ke ujung. Keluaran dari polishing drum akan jatuh ke dalam nut conveyor yang akan membawa nut ke destoner.

Gambar. Nut Polishing Drum

Destoner

Dari etimologi kata destoner dapat dipisahkan menjadi

De      =     pemisahan

Stone  =     batu

Er       =     alat

Jadi destoner dapat diartikan alat pemisah batu. Dalam pabrik kelapa sawit destoner berfungsi memisahkan batu dan kotoran-kotoran berat yang lain dari nut.Kotoran-kotoran berat yang lain seperti potongan plat besi, mur atau baut yang mungkin terikut pada nut.Tujuan utama pemisahan ini adalah untuk melindungi rotor dan stator bar riple mill dari material yang sangat keras yang akan mengakibatkan kerusakan pada bar ripple mill.

Prinsip pemisahan ini menggunakan perbedaan berat antara batu dan kotoran dengan berat nut. Proses pemisahan terjadi karena adanya hisapan udara pada saluran destoner yang dihasilkan oleh fan.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada destoner, antara lain :

-          Setting damper fan

      Damper fan adalah lempengan- lempengan plat pada saluran aliran udara fan yang dapat dibuka tutup sesuai kebutuhan. Buka tutup damper sangat berpengaruh pada kekuatan hisapan udara yang dihasilkan oleh fan. Semakin besar bukaan damper maka semakin besar daya hisap yang dihasilkan oleh fan, karena udara yang dilewatkan semakin bebas.

-          Setting separating column

      Separating column yaitu column atau bagian dari saluran yang dapat dirubah posisinya sehingga dapat mempersempit atau memperluas saluran udara. Apabila posisinya dimajukan maka saluran akan semakin sempit dengan demikian maka hisapan udara yang terjadi pada saluran akan semakin kuat. Jadi pengaruhnya sama dengan damper fan

-          Kebocoran pada dinding saluran udara

      Kebocoran akan mengakibatkan berkurangnya tenaga hisapan pada saluran, karena udara yang seharusnya masuk dari saluran inlet sebagian telah masuk dari saluran yang bocor.

-          Kondisi air lock

      Pengaruhnya sama dengan saluran yang bocor, akan mengakibatkan udara masuk pada air lock. Akan terjadi hisapan pada daerah air lock, sehingga material yang diharapkan jatuh pada daerah ini malah akan terhisap ke atas.

-          Kondisi penggerak fan

      Merupakan bagian yang sangat penting pada fan. Kekuatan motor penggerak harus sesuai dengan beban yang akan digerakkan. Daya motor yang kecil tidak akan menghasilkan putaran fan yang optimal, bahkan dapat menyebabkan motor terbakar. Kondisi belting dari fan juga harus diperhatikan.

Fan destoner akan menghisap udara pada bagian inlet yang juga  merupakan saluran keluaran dari batu dan kotoran berat lainnya. Udara akan bergerak ke arah atas. Nut yang berasal dari auger conveyor akan jatuh pada bagian separating column. Karena hisapan udara, maka nut akan naik terangakat pada saluran ke bagian pengumpul.Karena pada bagian ini terjadi perubahan volume saluran maka tenaga hisapan udara juga akan berkurang, sehingga nut yang sebelumnya dapat ditarik ke atas akan jatuh pada bagian ini. Selanjutnya nut akan jatuh pada bagian air lock destoner yang kemudian akan dialirkan ke nut grading drum.

Pada bagian separating column daya hisap udara hanya mampu menarik nut ke atas. Sedangkan material yang beratnya melebihi nut (rata-rata) akan terjatuh ke bawah, untuk kemudian dibuang. Sedangkan material yang lebih ringan dari nut dan sangat ringan seperti serabut dan debu akan dapat dihisap sampai ke cyclone destoner untuk selanjutnya masuk ke konveyor bahan bakar. Prisip cyclone disini sama dengan fibre cyclone.

Gambar. Destoner

Nut Grading Drum

Suatu drum berputar yang digunakan untuk memisahkan biji berdasarkan dimensinya. Nut dengan dimensi yang besar pada satu wadah, sedangkan yang kecil pada wadah yang lain. Pemisahn ini dilakukan untuk memaksimalkan pemecahan biji oleh ripple mill. Karena berdasarkan dimensi biji yang akan masuk, kita dapat menentukan jarak antara rotor bar dengan root. Untuk biji dengan dimensi yang besar, jarak rotor bar dengan root juga lebih besar.

Gambar. Nut Grading Drum

Nut Hoper

Merupakan tempat menampung biji yang telah bersih dari serabut, untuk dipecah di ripple mill. Nut hoper ada 2 yaitu untuk biji dengan dimensi yang kecil dan biji dengan dimensi yang lebih besar. Selanjutnya di bawah dari nut hoper terdapat vibrating nut hoper, yang berfungsi mengatur pemasukan biji ke dalam ripple mill.

Gambar. Nut Hoper

Ripple Mill

Konstruksi ripple mill terdiri dari rotor yang berputar dan memiliki rotor bar dan stator yang telah dilengkapi dengan root.

Unit ini  digunakan untuk memecah biji sawit. Prinsip kerjanya yaitu dengan menekan biji dalam ruang yang sempit. Biji akan masuk ke dalam ripple mill pada bagian atas. Karena rotor berputar, biji akan terikut ke dalam celah antara rotor dengan stator. Di saat ikut berputar, biji akan tertekan diantara rotor bar dengan root pada stator, sehingga biji akan pecah yang menghasilkan cangkang dan kernel. Campuran antara kernel dengan cangkang ini disebut crack mixture. Keluaran ripple mill akan dihisap ke winower I.

Gambar. Ripple Mill

Winower

Winower adalah suatu saluran udara yang bertekanan yang digunakan untuk memisahkan material yang akan dipisahkan berdasarkan berat material. Pada winower I, keluaran ripple mill akan terbagi tiga bagian. Cangkang yang halus akan terhisap naik, sampai ke dalam shell cyclone. Kernel bulat akan jatuh ke bawah, ke vibrating kernel. Sedangkan campuran (crack mixture) akan di kirim ke winower II dengan melalui crack mixture polishing drum.  Pada winower II hanya dua bagian yang dipisahkan. Bagian pertama yaitu cagkang ringan akan terhisap sampai ke shell cyclone, sedangkan bagian kedua yaitu crack mixture akan dikirim ke clay bath.

Gambar. Winower

Crack Mixture Polishing Drum

Bentuk dan prinsip kerjanya sama dengan nut polishing drum. Fungsinya untuk memaksimalkan pemisahan kernel (kebanyakan kernel pecah) dari cangkang.

Gambar. Crack miture polishing drum

Clay Bath

Memisahkan kernel pecah (broken kernel) dari cangkang. Prinsip pemisahannya dengan menggunakan perbedaan berat jenis kernel dengan cangkang. Crack mixture dimasukkan ke dalam larutan clay atau kalsium karbonat dengan kekentalan tertentu. Kernel akan mengambang di atas larutan, sedangkan cangkang akan jatuh ke bagian bawah dari larutan. Over flow dari clay bath selanjutnya akan dikirim ke kernel drier, bersama kernel dari vibrating kernel. Under flow clay bath, yakni cangkang selanjutnya di dorong/dihembuskan ke dalam konveyor bahan bakar (fuel conveyor) boiler.

Gambar. Clay Bath

Kernel Drier

Tempat pengeringan kernel sebelum di simpan ke dalam bulking silo. Kernel drier adalah suatu wadah yang di dalamnya terdapat konveyor yang berjalan lambat. Kernel yang dibawa konveyor di hembus dengan udara yang berasal dari BPV maupun langsung dari boiler. Ada dua tingkatan konveyor pada drier, pertama pada bagian atas dan kedua pada bagian bawah.

Gambar. Kernel Drier

Kernel Bulking Silo

Merupakan tempat akhir penyimpanan dari kernel produksi. Sebagai tempat penyimpanan kernel yang perlu diperhatikan adalah tingkat kelembapan pada ruang penyimpanan. Kernel adalah media yang sangat mudah ditumbuhi oleh jamur dalam kondisi yang lembab. Oleh karena itu untuk mengurangi tingkat kelembapan sebaiknya kernel bulking silo dilengkapi dengan blower.

POWER PLANT

Dalam operasionalnya semua pabrik tidak terlepas dari penggunaan daya. Baik itu daya dalam bentuk tenaga uap maupun tenaga listrik. Banyak dari penggerak di pabrik menggunakan motor listrik, yang tentu akan membutuhkan energi listrik. Kecukupan akan daya/energi yang konstan akan berpengaruh pada kapasitas, kelancaran dan breakdown dari pabrik. Apabila energi yang dibutuhkan tidak terpenuhi, maka target pabrik tidak kan tercapai. Dengan tersedianya daya yang cukup maka unit-unit di pabrik akan berjalan dengan optimal.

Pada pabrik kelapa sawit energi diupayakan dapat dibangkitkan sendiri dengan demikian biaya untuk membangkitkan energi cukup kecil bila dibandingkan dengan pabrik pengolahan yang lain. Hal ini yang menjadikan hasil produksi dari minyak pabrik kelapa sawit bernilai ekonomis. Proses pembangkitan energi pada pabrik kelapa sawit merupakan proses yang sangat berkaitan dengan kegiatan yang dilakukan dalam proses produksi. Karena hasil produksi pabrik kelapa sawit merupakan bahan bakar bagi kebutuhan pembangkitan daya, yakni serabut dan cangkang.

Boiler

Boiler adalah suatu bejana bertekanan yang tertutup, dimana tekanan berasal dari air yang dipanaskan sehingga meghasilkan uap bertekanan.Pemanasan yang dilakukan  memakai bahan bakar antara lain :

• Bahan bakar Padat.

Seperti : Batu bara, Kayu, Tempurung kelapa, cangkang kelapa sawit

• Bahan bakar Cair.

Seperti : Solar

• Bahan bakar Gas.

Seperti : Gas Bumi

Berdasarkan posisi material yang berada di dalam pipa boiler, boiler dibagi atas :

·            Boiler pipa api

Yakni api berada di dalam pipa.  Api dari ruang bakar dialirkan ke dalam drum yang berisi air melalui pipa-pipa yang berada di dalam drum. Api akan berada pada bagian dalam pipa, sedangkan air akan  berada di luar pipa. Dinding pipa menjadi pengantar panas dari api ke air. Air akan mendidih dan menguap sehingga menghasilkan tekanan di dalam drum. Selanjutnya tekanan uap ini yang akan digunakan. Karena aliran api di dalam pipa kurang baik, boiler jenis ini memiliki kapasitas yang kecil. Namun dari segi konstruksi boiler jenis ini sangat sederhana dan bersifat portable.

·            Boiler pipa air

Boiler jenis ini air yang berada di dalam pipa. Pipa–pipa ini berada di dalam ruang bakar. Api akan berada di luar pipa. Pipa ini terhubung dengan drum yang berisi air. Dengan dipanaskannya air di dalam pipa, maka akan terjadi sisrkulasi dan perpindahan panas dalam air secara konveksi. Dengan demikian maka air di dalam drum akan mendidih dan menguap yang menghasilkan tekanan uap. Boiler jenis ini memiliki kapasitas yang besar, namun sulit untuk dipindahkan.

Boiler menghasilkan uap bertekanan yang akan dikonversikan ke dalam bentuk tenaga yang lain dan atau digunakan langsung dalam proses produksi. Dalam pabrik kelapa sawit, tenaga uap boiler digunakan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan alternator sehingga menghasilkan tenaga listrik. Karena digunakan untuk menggerakkan turbin, tekanan kerja dari boiler harus sama dengan dengan kebutuhan turbin.

Pabrik kelapa sawit menggunakan boiler pipa air. Tekanan kerja pada kebanyakan boiler pabrik kelapa sawit adalah 20 bar.

Bagian-bagian utama dari boiler antara lain :

1. DrumMerupakan wadah untuk menampung air dan uap yang dihasilkan.

2. PipaMedia perantara dan pengantar panas sekaligus pembatas antara api dengan air.

3. Ruang bakarTempat melakukan pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan panas.

4. SuperheaterSusunan pipa saluran gas, untuk mendapatkan gas yang benar-benar kering.

Karena pabrik kelapa sawit menggunakan boiler pipa air, maka pembahasan difokuskan kepada boiler pipa air. Dan untuk boler pipa air bagian-bagiannya dapat dirincikan menjadi :

1.    Drum

     Terdiri dari drum atas (upper drum) dan drum bawah (mud drum). Upper drum tempat pengisian air boiler dan tempat berkumpulnya uap air. Posisi upper drum berada pada bagian atas boiler. Sedangkan mud drum berada pada bagian bawah boiler, berfungsi sebagai saluran sirkulasi air dan yang utama sebagai tempat saluran pembuangan kotoran dari air pengisi boiler. Kedua drum dihubungkan dengan pipa-pipa yang diisi air.

2.  Pipa

     Pipa berfungsi untuk menjadi media perantara dan pembatas antara api dengan air. Pipa-pipa berada pada sisi bagian dalam ruang bakar. Ujung-ujung pipa berkumpul pada satu pipa besar yang disebut header, yang selanjutnya terhubung ke upper drum untuk header atas, dan mud drum untuk header yang di bawah.

3.  Ruang bakar

     Ruang bakar merupakan sumber dari energi yang akan digunakan. Energi dari bahan baker diubah menjadi panas api, yang selanjutnya akan menjadi uap air. Temperatur pada ruang bakar saat operasi biasanya mencapai 1200 0C – 1300 0C.

4.  Fan

     Fan berfungsi memperlancar sirkulasi udara atau panas pada boiler, dengan prinsip membuat perbedaan tekanan udara. Ada yang dengan menghembuskan udara, ada pula yang menghisap udara. Ada beberapa fan yang digunakan pada boiler, antara lain :

·         Induced draft fan

       Yaitu fan yang digunakan untuk menghisap asap buangan dari boiler, sekaligus membantu memperlancar sirkulasi panas pada ruang bakar.

·         Primary Forced draft fan

           Digunakan untuk mengalirkan udara pada ruang bakar sehingga proses pembakaran yang terjadi pada boiler lebih sempurna. Biasanya arah aliran udara yang dihembuskan oleh fan ini dari bagian bawah ruang bakar.

·         Seconary forced draft fan

Sebagai pembantu primary fan dalam menghembuskan udara ke dalam ruang bakar. Arah aliran udara dialirkan dari arah samping api pada ruang bakar.

5. Instrument pendukung

·         Gelas penduga

Untuk melihat level air pada boiler. Level air pada gelas penduga sama dengan air pada upper drum.

·         Pressure Gauge

Untuk melihat besarnya tekanan boiler

·         Safety valve

Katup untuk membuang uap agar tekanan tidak melebihi kemampuan dari boiler.

Boiler merupakan salah satu bejana bertekanan, oleh karena itu dalam pengoperasian nya operator yang menjalankan harus memiliki sertifikat operator boiler, sesuai dengan peraturan pemerintah tahun 1930.

Ada beberapa hal penting yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian boiler dari awal operasional. Antara lain :

·      Boiling out

Merupakan salah satu prosedur yang harus dilakukan dalam menjalankan boiler pada saat selesai dibangun atau setelah perbaikan yang besar (major). Boiling out bertujuan membuang kotoran yang diakibatkan sisa-sisa dari proses konstruksi ataupun proses perbaikan. Kotoran utama yang hendak dihilangkan adalah minyak gemuk yang mungkin masih melekat di dalam pipa-pipa air maupun di dalam drum.

Adapun prosedur dalam melakukan boiling out yaitu :

1.      Isi boiler hingga level air lebih dari setengah di upper drum.

2. Larutkan bahan kimia pembersih dalam suatu wadah. Dosis bahan kimia bergantung pada besarnya boiler yang akan di-boiling out.Bahan kimia yang digunakan biasanya :

- Soda ash

- Detergent

3.  Masukkan larutan pembersih ke dalam boiler melalui bagian atas upper drum, dengan membuka salah satu katup lalu tutup katup tersebut.

4.  Kemudian naikkan tekanan sampai mencapai 5 Bar.

5. Setelah itu turunkan tekanan sampai 2 bar dengan membuka valve blowdown. Dengan membuka valve blowdown air akan banyak berkurang.

6. Kemudian tutup valve blowdown. Isi boiler dengan air umpan sampai level air maksimal dan biarkan tekanan turun sampi 0 bar.

7. Keringkan boiler dengan membuka seluruh katup pembuangan air dan by pass.

8. Buka main hole upper drum dan lower drum, periksa apakah dinding drum sudah bersih dan juga ujung-ujung pipa air.

9. Bila masih terdapat kotoran yang menempel di dinding, lakukan langkah no 3 sampai no 8 beberapa kali sampai kondisi boiler bersih.

10.  Bila kondisi boiler telah bersih, isi boiler dengan air umpan sampai maksimal.

·      Fire up

Setelah berhenti dari operasionalnya, dan akan dioperasikan kembali maka boiler harus dipanasi terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk menghindari kejutan terhadap pipa-pipa air dari perubahan temperature yang signifikan. Perubahan temperature yang signifan akan mengakibatkan pipa-pipa generating menjadi bengkok dan regas sehingga mudah pecah.

Untuk boiler yang telah lama tidak digunakan, pemanasan (fire up) membutuhkan waktu satu sampai dua jam. Hal ini dikarenakan boiler start pada temperature rendah (temperature kamar). Sedangkan bila boiler baru digunakan, pemanasan cukup dengan waktu 30 menit sampai 45 menit. Karena boiler masih dalam kondisi panas.

·      Endapan

·      Pemrosesan air umpan

Merupakan proses yang sangat vital bagi kelangsungan penggunaan boiler dalam waktu yang lama. Pembahan mengenai topic ini akan diperdalam pada bagian proses penjernihan air untuk pabrik.

·      Blow Down

·      Hidro test

Turbin

Turbin adalah alat yang berfungsi mengubah tekanan uap menjadi energi gerak, dalam hal ini gerak rotasi dari sudu-sudu turbin. Prinsipnya dengan mengubah kecepatan linier dari gerakan uap menjadi kecepatan radial dari piringan turbin. Uap ditembakkan ke sudu-sudu turbin, karena mendapat gaya dorong dari uap tersebut maka piringan turbin akan bergerak yang gerakkannya berputar. Dengan berputarnya piringan, maka poros yang terikat dengan piringan juga akan berputar. Putaran inilah yang nantinya dimanfaatkan untuk memutar rotor pada alternator.

Alternator

Alternator atau sering disebut generator adalah unit yang dapat mengubah energi kenetik menjadi energi listrik. Ada beberapa sumber energi mekanik yang dapat diubah menjadi energi listrik seperti aliran air, angin, uap dan lainnya. Dan pada umumnya menggunakan turbin sebagai prime movernya. Pembahasan mengenai alternator akan dilanjutkan pada pembahasan mengenai kelistrikan.

KELISTRIKAN

Bila kita berbicara mengenai pabrik, maka kita tidak bisa terlepas dari listrik. Listrik merupakan sumber energi bagi berjalannya pabrik. Berikut akan dibahas mengenai hal-hal yang tekait dengan listrik.

·         Alternator

·         Motor

·         Panel

Sebelum membahas lebih dalam mengenai topic di atas, akan diberikan pengantar mengenai listrik untuk mempermudah pemahaman.

Daftar Pustaka :

Kelapa sawit dari hulu hingga hilir

Nalco 214 = Natrium karbonat

NALCO 2811 PULV= Natrium sulfite;Natrium metabisulfit;Kobalt sulfat