BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
2. Kualitas Produks
5.1. Pengumpulan Data
5.1.3. Limbah Produksi Pabrik Kelapa Sawit
5.2.3.1. Usulan Alternatif Solus
Beberapa pertimbangan dalam mengusulkan alternatif sebagai berikut: 1. Berdasarkan hierarki pencegahan terhadap pencemaran, menurut urutan
reduce, reuse, dan recycle, maka pengurangan (reduce) dilakukan dengan menggunakan tandan kosong sawit sebagai bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa Sawit (PLTBS) sehingga tandan kosong yang dihasilkan dari pengolahan minyak sawit berkurang untuk diaplikasikan ke lahan. Dengan demikian, maka diusulkan alternatif 1 untuk dapat menyelesaikan masalah tersebut.
2. Berdasarkan hirarki tersebut, maka untuk menggunakan reuse dan recycle masih memungkinkan untuk dilakukan. Oleh karena itu, limbah tandan kosong dapat diolah menjadi pupuk kompos karena dengan didirikannya pengolahan limbah PKS menjadi kompos ini maka akan mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan limbah atau mungkin akan dapat dihilangkan diusulkan sebagai alternatif 2.
Berdasarkan alternatif-alternatif solusi yang telah dikembangkan di atas, berikut ini adalah penjelasan lebih detail mengenai masing-masing alternatif.
5.2.3.1.1. Alternatif 1
Pada alternatif 1 ini, tandan kosong yang yang diperoleh dari pengolahan kelapa sawit dijadikan sebagai bahan bakar yang dibutuhkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa Sawit (PLTBS) dengan kapasitas 2,25 MWh. Perencanaan tersebut dilakukan dengan dengan mempertimbangkan beberapa aspek yaitu sebagai berikut:
1. Aspek Pasar
Proyek yang diusulkan ini sesuai dengan kebijakan nasional untuk menekankan pemanfaatan energi terbarukan. Hal ini terutama penting di daerah seperti Propinsi Sumatera Utara, yang mempunyai defisit listrik dan memerlukan pembangkit tambahan untuk mendukung masyarakat dan industri yang ada. Proyek itu akan menyediakan banyak manfaat sosial dan ekonomi dan konsisten dengan dan didukung oleh kebijakan pemerintah untuk elektrifikasi pedesaan maupun industri.
2. Aspek Teknik
Aspek teknik terdiri dari beberapa pertimbangan yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Pengadaan Bahan
Bahan bakar yang digunakan adalah tandan kosong kelapa sawit yang diperoleh dari pengolahan minyak kelapa sawit.
Kapasitas olah PKS : 30 ton/jam
Jam kerja : 20 jam/hari
Input TBS : 600 ton/hari
Output TKS : 138 ton/hari
Nilai Kalor TKS : 18,795 KJ/Kg Kapasitas PLTBS : 2,25 MWh/jam b. Mesin Dan Peralatan Pembangkit Listrik Limbah Sawit
Untuk mendisain siklus pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar limbah biomasa sawit secara keseluruhan, pertama-tama perlu untuk menganalisa elemen-elemen yang menyusun siklus tersebut. Elemen-elemen utama yang menyusun siklus PLTU terdiri dari:
- Unit persiapan bahan bakar.
Unit ini terdiri dari mesin press tandan kosong dan shredder serta bangunan penyimpanan bahan bakar tandan kosong. Pada unit ini, tandan kosong dicabik dan dipress sehingga kadar air bahan bakar tandan kosong berkurang menjadi kurang dari 48% sebelum dimasukkan ke dalam boiler.
- Unit pembangkit uap (Boiler)
Boiler berfungsi untuk mengubah air menjadi uap panas bertekanan tinggi yang kemudian dipergunakan untuk memutar sudu turbin yang terintegrasi dengan generator listrik untuk membangkitkan tenaga listrik.
- Unit produksi tenaga gerak (Turbin uap)
Steam turbine dirancang untuk mengekstrak energi dari fluida kerja (uap air) dan mengunakan fluida ini untuk melakukan kerja dalam bentuk putaran poros turbin. Kerja poros ini kemudian dikonversi menjadi energi listrik oleh generator.
- Unit produksi tenaga listrik (Generator)
Generator Model and type AC generator dirancang untuk mengkonversi kerja putaran poros turbin menjadi energi listrik.
- Unit Pengolahan Air Umpan Boiler
Unit pengolahan air terdiri dari tanki klarifikasi air untuk menjernihkan air mentah, system Reverse Osmosis (RO) dan tanki simpan air. Air baku masuk dari kolam pengumpulan air. Air baku pada awalnya diklarifikasi dan diolah sebelum dimasukkan ke dalam boiler.
- Kondenser dan Sistem Air Sirkulasi
Tujuan utama dari kondenser dan system air sirkulasi adalah untuk mengambil panas penguapan (latent heat) dari uap air yang keluar dari pengeluaran paling akhir dari steam turbine, dan untuk
mentransfer latent heat ke air sirkulasi yang merupakan media untuk menghilangkan panas ini ke atmosfer. Tujuan kedua dari kondenser dan sistem sirkulasi air adalah untuk menarik kembali kondensat hasil dari perubahan fase dalam uap keluar turbin dan untuk mensirkulasikannya sebagai fluida kerja dalam siklus. Peralatan yang dibutuhkan untuk suatu sistem tergantung pada jenis sistem yang digunakan. Ada dua jenis kondenser, yaitu kontak permukaan (surface contact) dan kontak langsung (direct contact).
- Unit pendingin (Cooling Tower)
Sistem air pendingin terdiri dari cooling tower, pompa cooling tower, instrumentasi dan peralatan chemical dosing. Peran utama peralatan menara pendingin adalah membuang panas air yang digunakan untuk mendinginkan uap air yang keluar dari turbin ke udara bebas. Pola pembuangan panas terjadi melalui proses penguapan alami yang berlangsung ketika terjadi kontak langsung antara air dan udara pada menara pendingin. Penguapan akan menjadi sangat efisien jika luas permukaan air berpeluang pada kondisi yang sangat maksimum dikembangkan (dibuka) melalui arus udara yang besar dengan periode waktu yang lama. Pada umumnya system distribusi menara pendingin air - udara dirancang dengan berfokus pada pemakaian yang tepat dan efisien. Kinerja menara pendingin akan terkait dengan jumlah udara yang mengalir melalui menara dan terjadinya kontak langsung dengan air.
Proses pembangkit listrik tenaga biomassa sawit dapat digambarkan pada gambar 5.7.
PKS RAMBUTAN
30 Ton/Jam
BOILER TURBIN GENERATOR
BOILER TURBIN GENERATOR
STEAM LISTRIK LISTRIK 2,25 MW TKS MINYAK DARI TKS
Gambar 5.7. Diagram Proses PLTBS PKS Rambutan
5.2.3.1.2. Alternatif 2
Alternatif 2 yaitu membangun pengolahan limbah PKS menjadi pupuk kompos. Perencanaan tersebut dilakukan dengan dengan mempertimbangkan beberapa aspek yaitu sebagai berikut:
1. Aspek Pasar
Produksi kompos dari pengolahan limbah kelapa sawit PKS Rambutan ini akan dipergunakan dilingkungan perusahaan sendiri yaitu pada perkebunan kelapa sawit PKS Rambutan. Luas perkebuan kelapa sawit PKS Rambutan sekitar 6351,26 Ha. Setiap hektar lahan terdapat 142 pohon tanaman sawit menghasilkan dengan umur antara 6 sampai 8 tahun.
2. Aspek Teknik
Aspek teknik terdiri dari beberapa pertimbangan yaitu dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Pengadaan Bahan
Bahan untuk pengomposan berasal dari limbah cair dan limbah padat PKS Rambutan. Jumlah limbah cair adalah 1 m3 per ton TBS yang diolah, sedangkan limbah padat berupa tandan kosong sebanyak 23% dari TBS yang diolah. Kapasitas olah PKS Rambutan adalah sebagai berikut:
Kapasitas olah PKS : 30 ton/jam
Jam kerja : 20 jam/hari
Input TBS : 600 ton/hari
Output TKS : 138 ton/hari
Output limbah cair : 600 m3/hari b. Lokasi
Lokasi pengomposan sebaiknya tidak jauh dari pabrik untuk memudahkan pengangkutan TKS dan pengaliran limbah cair PKS. Lahan ini digunakan sebagai lokasi pengomposan untuk 138 ton TKS/hari. Pengolahan limbah pabrik sawit menjadi pupuk kompos didirikan seluas 50.000 m2.
c. Proses Pengolahan
Dalam pengolahan limbah pabrik sawit menjadi pupuk kompos terdiri dari beberapa proses yaitu:
- Pencacahan TKS
Salah satu faktor yang mempengaruhi proses fermentasi adalah ukuran bahan, makin luas permukaan bahan akan semakin cepat proses fermentasi. Untuk tujuan tersebut maka tandan kosong kelapa sawit dicacah dengan menggunakan mesin pencacah. Tandan kosong dari mesin pemipil disalurkan ke mesin pencacah dengan menggunakan scrapper bar conveyor. Pada mesin pencacah ini, tandan kosong dicacah sampai ukuran diameter ± 5 cm.
- Fermentasi
Tahap selanjutnya adalah fermentasi. Lama fermentasi ini adalah 8 minggu. Selama proses fermentasi berlangsung dilakukan pembalikan bahan satu kali seminggu dan disiram dengan limbah cair PKS sampai kadar air lebih dari 60%. Menurut penelitian yang dilakukan PPKS jumlah air yang mampu diserap oleh tumpukan tandan kosong selama fermentasi untuk fermentasi terbuka adalah 4,5 m3 per ton tandan kosong. Total air yang mampu diserap oleh PKS kapasitas 30 ton per jam adalah 138 ton TBS x 4,5 m3 = 621 m3 limbah cair per hari. Sementara limbah cair yang dihasilkan oleh PKS dengan kapasitas yang sama adalah 600 m3 per hari. Dengan demikian dipastikan semua limbah cair akan dapat terserap dan digunakan dalam proses fermentasi ini.
- Pengeringan
Kompos hasil fermentasi tandan kosong yang masih basah dijemur di panas matahari sampai kadar air 50%. Pada saat pengeringan ini dilakukan pembalikan tumpukan kompos tiga sampai lima kali seminggu untuk mempercepat pengeringan. Jumlah kompos yang dihasilkan setelah dikeringkan 50% dari tandan kosong.
- Distribusi
Kompos yang sudah kering kemudian didistribusikan ke kebun kelapa sawit dengan menggunakan dump truck.
Secara umum proses pengolahan tandan kosong menjadi kompos dapat dilihat pada gambar 5.8.
TANDAN BUAH SEGAR
PROSES PENGOLAHAN DI
PKS
BRONDOL TANDAN KOSONG
LIMBAH CAIR PENCACAHAN TANDAN KOSONG PENGOMPOSAN PENGERINGAN DISTRIBUSI
d. Sarana dan Peralatan yang dibutuhkan
Proses pengomposan tandan kosong dengan limbah cair membutuhkan sarana dan prasarana sebagai berikut:
- Pelataran Kompos
Tandan kosong yang sudah dirajang akan dikomposkan di pelataran ini, dengan membentuk barisan dengan panjang 100 meter. menjadi pupuk kompos didirikan seluas 50.000 m2 dengan panjang 500 meter dan lebar 100 meter. Bentuk barisan kompos seperti ditunjukkan pada gambar 5.9.
60'
1 m 3 m
1,5 m
Gambar 5.9. Barisan Kompos - Mesin Pencacah
Mesin ini digunakan untuk mencacah tandan kosong. Kapasitas mesin 14 ton TKS per jam. Penggerak mesin ini adalah elektromotor dengan daya 60 kW.
- Mesin Pembalik
Mesin ini digunakan untuk membalikkan kompos pada saat fermentasi dan pengeringan.
- Pipa
Pipa digunakan untuk mensuplay limbah cair dari kolam penampungan limbah ke tempat yang strategis di areal pengomposan, pipa yang digunakan diameter 5 inchi dengan panjang pipa yang dibutuhkan 750 meter.
- Pompa
Pompa digunakan untuk memompa limbah cair dari kolam penampungan limbah ke tumpukan kompos.
- Rubber House
Digunakan untuk menyiram air limbah dari keran ke tumpukan bahan kompos. Kebutuhan selang adalah 4 x 100 meter.
- Instalasi Listrik untuk Penerangan Lampu jalan
Digunakan untuk menerangi areal pengomposan pada waktu malam. Jarak antar lampu jalan sekitar 50 meter di sisi lahan pengomposan sehingga kebutuhan lampu jalan sebanyak 15 titik dengan tiap titiknya mempunyai daya 400 W.
5.2.3.2. Memilih Alternatif Solusi