PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN AIR PADA PROSES
PENGOLAHAN SLUDGE TERHADAP KADAR MINYAK
HILANG (LOSSES) DAN POTENSI MINYAK YANG
DIHASILKAN
TUGAS AKHIR
LINA CHUANGO
072409008
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN AIR PADA PROSES PENGOLAHAN SLUDGE TERHADAP KADAR MINYAK HILANG (LOSSES) DAN
POTENSI MINYAK YANG DIHASILKAN.
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
LINA CHUANGO 072409008
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN AIR PADA PROSES PENGOLAHAN SLUDGE TERHADAP KADAR MINYAK HILANG ( LOSSES ) DAN POTENSI MINYAK YANG DIHASILKAN
Kategori : KARYA ILMIAH Nama : LINA CHUANGO Nomor Induk Mahasiswa : 072409008
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA
Fakultas :MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, 15 Mei 2010 Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing
PERNYATAAN
PERNYATAAN
PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN AIR PADA PROSES PENGOLAHAN SLUDGE TERHADAP KADAR MINYAK HILANG (LOSSES) DAN
POTENSI MINYAK YANG DIHASILKAN
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2010
072409008
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan berkat dan kasih-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini mulai dari awal penyusunan sampai selesai. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya pada program Diploma 3 Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa karya ilmiah ini jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan Penulis baik dari segi kemampuan maupun ilmu pengetahuan. Tetapi, penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk kesempurnaan dan kelengkapan karya ilmiah ini. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat berguna bagi penulis dan semua pihak yang membaca pada khususnya dan lingkungan Universitas Sumatera Utara pada umumnya.
Selama penulisan karya ilmiah ini dari awal sampai selesai, Penulis banyak mendapat dorongan, bantuan, motivasi dan petunjuk dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati Penulis menyampaikan penghargaan dan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga yang penulis sayangi, yang telah memberikan dorongan baik secara mental maupun material dalam penyelesaian karya ilmiah ini. 2. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc, selaku dosen pembimbing yang telah dengan sabar dan teliti dalam membimbing Penulis.
3. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
4. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS, selaku Ketua jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
5. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, selaku Ketua program studi Diploma 3 Kimia Industri FMIPA USU
6. Bapak Pimpinan serta seluruh karyawan dan karyawati PT PN III PKS Rambutan
7. Bapak dan Ibu dosen pengajar di Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama Penulis mengikuti perkuliahan.
8. Seluruh rekan-rekan mahasiswa KIN 07 yang turut membantu Penulis dalam menyelesaikan karya Ilmiah ini, serta semua pihak yang terlibat yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu.
ABSTRAK
THE INFLUENCE AMOUNT OF DILLUTION WATER IN SLUDGE PROCESSING TOWARD THE LOSSES PERCENTAGE AND THE
POTENCY OF PRODUCED OIL
ABSTRACT
DAFTAR ISI 2.2.1 Pengangkutan Tandan Buah Segar(TBS) 7 2.2.2 Perebusan Tandan Buah Segar (TBS) 7
2.2.3 Pemipilan Buah 9
2.2.4 Pencacahan (Digesting) 10 2.2.5 Pengempaan (Pressing) 10 2.2.6 Pemurnian Minyak (Clarifier) 11 2.2.7 Pemisahan Biji dan Kernel 19
BAB 3. BAHAN DAN METODE
3.1 Bahan 23
3.2 Alat 23
3.3 Prosedur Percobaan 24
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 26
4.2 Perhitungan 27
4.2.1 Kadar Minyak dalam Lumpur (Sludge) 27 4.2.2 Kadar Air dalam Lumpur (Sludge) 27
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 32
5.1 Kesimpulan 32
5.2 Saran 32
DAFTAR PUSTAKA 33
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Sawit dan Minyak 5
Inti Sawit
Tabel 2.2 Perbandingan sifat antara Minyak Kelapa Sawit Sebelum 18
dan Sesudah Pemurnian
Tabel 4.1 Data Analisa Kadar Minyak, Air dari Losses dan Kadar Minyak, 26
Air, NOS dari Potensi Minyak
Tabel 4.2 Rata-Rata Jumlah Kadar Minyak, Air dari Losses dan Kadar 30
DAFTAR GAMBAR
Halaman
DAFTAR LAMPIRAN
Angka Kerja Mutu Minyak Sawit Dan Kernel Sawit
Flow Proses St. Klarifikasi
Grafik 1.Kadar Minyak Hilang dalam Sludge (%) VS Jumlah Air yang digunakan (Ton)
Grafik 2. Kadar Air dalam Sludge (%) VS Jumlah Air yang digunakan (Ton)
Grafik 3. Kadar Minyak yang dihasilkan (%) VS jumlah Air yang digunakan (Ton)
Grafik 4. Kadar Air dari Potensi Minyak (%) VS Jumlah Air yang digunakan (Ton)
ABSTRAK
THE INFLUENCE AMOUNT OF DILLUTION WATER IN SLUDGE PROCESSING TOWARD THE LOSSES PERCENTAGE AND THE
POTENCY OF PRODUCED OIL
ABSTRACT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) di pabrik pada dasarnya bertujuan untuk memperoleh minyak kelapa sawit yang berkualitas baik. Proses tersebut berlangsung cukup panjang, mulai dari pengangkutan TBS, pensortiran buah, perebusan, pencacahan, pengempaan, pemurnian sampai dihasilkan minyak kelapa sawit mentah (CPO), selain itu juga harus memerlukan kontrol yang cermat agar minyak yang dihasilkan sesuai dengan standar mutu.
Standar mutu adalah merupakan hal yang penting dalam menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu : Kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas (ALB), bilangan peroksida.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 % dan kadar kotoran sekitar 0,01 % dan kandungan asam lemak bebas yang serendah mungkin sebesar ± 2 %, selain itu juga mempunyai bilangan peroksida dibawah 2
Agar diperoleh minyak sawit yang bermutu baik, minyak sawit kasar tersebut mengalami pengolahan lebih lanjut. Pemurnian dilakukan pada stasiun pemurnian minyak, dimana minyak kasar hasil pengempaan terpisah menjadi minyak dan sludge (lumpur minyak) karena proses pengendapan. Minyak dari tangki pengendapan selanjutnya dikirim ke tangki minyak, sedangkan sludge dikirim ke tangki sludge. Proses pemurnian dilakukan untuk menurunkan kandungan air didalam minyak. Minyak sawit yang masih kasar kemudian dialirkan kedalam tangki minyak kasar (Crude Oil Tank) dan kemudian setelah mengalami pemurnian yang bertahap, maka akan dihasilkan minyak sawit mentah. Sedangkan sisa olahan yang berupa lumpur (Sludge) masih dapat dimanfaatkan kembali untuk dapat diambil sisa minyak sawitnya ( Tim Penulis, 1997).
Sludge merupakan fasa yang masih mengandung minyak yang biasanya diolah
berdasarkan prinsip sentrifugasi. Pada proses pengolahan sludge akan ditambahkan sejumlah air yang disebut sebagai air pengencer. Pengenceran bertujuan untuk membantu pemisahan pasir, serat dan minyak yang terdapat dalam sludge agar dapat dikutip kembali minyak kelapa sawit yang masih terkandung didalamnya, dimana minyak yang keluar dari sludge yang telah diolah selanjutnya di alirkan ke dalam
reclaimed tank Berdasarkan hal ini, maka dilakukan kajian tentang
1.2 Permasalahan
Untuk mendapatkan hasil yang maksimal pada proses pengutipan minyak dari lumpur minyak (Sludge) dan untuk mengetahui potensi minyak yang dihasilkan, maka salah satu hal yang harus diperhatikan adalah jumlah air pengencer yang digunakan. Pengenceran bertujuan untuk membantu pemisahan minyak, pasir dan serat-serat yang terdapat dalam lumpur minyak. Jadi, jumlah air pengencer yang digunakan sangat mempengaruhi kadar kehilangan minyak pada proses pengutipan minyak serta potensi minyak yang dihasilkan.
1.3 Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh penambahan air pengencer terhadap kadar kehilangan minyak (losses) pada proses pengambilan minyak dari alat pemisah lumpur minyak (Sludge) dan potensi minyak yang dihasilkan, serta pemakaian air yang efektif dalam proses pengolahan sludge.
1.4 Manfaat
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Sawit
Minyak sawit tersusun dari unsur-unsur Carbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Minyak sawit ini terdiri dari fraksi padat dan fraksi cair dengan perbandingan yang seimbang. Penyusun fraksi padat terdiri dari asam lemak jenuh, antara lain asam miristat (1%), asam palmitat (45%), asam stearat (4,5%). Sedangkan fraksi cair tersusun atas asam lemak tak jenuh yang terdiri dari asam oleat (39%) dan asam linoleat (11%).
Perbedaan jenis asam lemak penyusunnya dan jumlah rantai asam lemak yang membentuk trigliserida dalam minyak sawit dan minyak inti sawit menyebabkan kedua jenis minyak tersebut mempunyai sifat yang berbeda dalam kepadatan. Minyak sawit dalam suhu kamar bersifat setengah padat sedangkan pada suhu yang sama minyak inti berbentuk cair.
Berikut ini adalah komposisi asam lemak dalam minyak sawit dan minyak inti sawit disajikan pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak Dalam Minyak Sawit Dan Minyak Inti Sawit.
Jenis Asam Lemak Minyak Sawit (%) Minyak Inti Sawit (%)
Asam lemak Jenuh Asam Lemak Tak Jenuh
Oleat
Pembentukkan lemak dalam buah sawit mulai berlangsung beberapa minggu sebelum matang. Oleh karena itu, penentuan saat panen sangat menentukan kandungan minyak yang terbentuk. Kandungan minyak tertinggi dalam buah adalah pada saat buah akan membrondol (lepas dari tandannya). Karena itu, kematangan tandan biasanya dinyatakan dengan jumlah buah yang membrondol. Seminggu sebelum matang, yaitu 19 minggu setelah penyerbukan, minyak yang terbentuk baru 6-7%. Pada hari-hari terakhir menjelang pematangannya, pembentukkan minyak berlangsung dengan cepat sehingga mencapai maksimalnya yaitu sekitar 50% berat terhadap daging buah segar pada minggu ke-20 setelah penyerbukan.
Kebalikan dari pembentukkan lemak adalah penguraian atau hidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak bebas. Proses hidrolisis di katalis oleh enzim lipase yang juga terdapat pada buah, tetapi berada di luar sel yang mengandung minyak. Jika dinding sel pecah atau rusak karena proses pembusukkan atau karena pelukaan mekanik, tergores atau memar karena benturan, enzim akan bersinggungan dengan minyak dan reaksi hidrolisis akan segera berlangsung dengan cepat.
2.2 Pengolahan Kelapa Sawit
Pengolahan Tandan Buah Segar di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak kelapa sawit yang berkualitas baik. Proses tersebut berlangsung cukup panjang dan memerlukan kontrol yang cermat, dimulai dari pengangkutan TBS ke pabrik sampai dihasilkannya minyak sawit dan hasil sampingannya. Tahap-tahap pengolahan TBS sampai dihasilkannya minyak akan diuraikan lebih lanjut berikut ini :
2.2.1. Pengangkutan Tandan Buah Segar (TBS)
Tandan Buah Segar (TBS) hasil pemanenan harus segera di angkut ke pabrik untuk diolah lebih lanjut. Pada buah yang tidak segera diolah, maka kandungan Asam Lemak Bebas (ALB) -nya semakin meningkat. Untuk menghindari hal tersebut, maksimal 8 jam setelah panen, TBS harus segera diolah. Sesampainya TBS di pabrik, segera dilakukan penimbangan. Penimbangan penting dilakukan sebab akan diperoleh angka-angka yang terutama berkaitan dengan produksi perkebunan, pembayaran upah para pekerja, prhitungan rendemen minyak sawit (Yan Fauzi,2002).
2.2.2. Perebusan Tandan Buah Segar (TBS)
Pada dasarnya, tujuan perebusan adalah :
a. Menghentikan perkembangan asam lemak bebas (ALB) atau Free fatty Acid Perkembangan asam lemak bebas terjadi akibat kegiatan enzim yang menghidrolisis minyak. Menghentikan kegiatan enzim tersebut sebenarnya cukup dengan perebusan hingga temperatur 50o C selama beberapa menit. Namun, jika ditinjau dari proses pengolahan selanjutnya, perebusan harus dilakukan dengan temperatur yang lebih tinggi.
b. Memudahkan pemipilan
Untuk melepaskan brondolan dari tandan secara manual, sebenarnya cukup dengan merebus dalam air mendidih. Namun cara ini tidak memadai,oleh karenanya, diperlukan uap jenuh bertekanan agar diperoleh temperatur yang semestinya di bagian dalam tandan buah.
c. Melunakkan daging buah sehingga mempermudah proses pemerasan
Selama dalam proses perebusan, kadar air dalam buah akan berkurang karena proses penguapan. Dengan berkurangnya air, susunan daging buah berubah. Perubahan tersebut memberikan dampak positif, yaitu mempermudah pengambilan minyak selama proses pengempaan dan mempermudah pemisahan minyak dari zat non lemak (Non Oil Solid /NOS). Secara keseluruhan, akibat penguapan sebagian air dari daging buah kemungkinan kehilangan minyak dalam serabut maupun dalam lumpur buangan ( sludge ) dapat ditekan.
d. Penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit
biji akan berkurang sehingga daya lekat inti terhadap cangkangnya menjadi berkurang.
2.2.3. Pemimpilan Buah
TBS berikut lori yang telah di rebus dikrim ke bagian pemimpilan dan dituangkan ke dalam alat pemimpil ( Thresher ) dengan bantuan hosting crane. Proses pemimpilan terjadi akibat tromol berputar pada sumbu mendatar yang membawa TBS ikut berputar sehingga membanting TBS tersebut dan brondolan lepas dari tandan. Brondolan yang keluar dari bagian bawah pemimpil, ditampung oleh sebuah screw
conveyor untuk dikirim ke bagian digesting dan pressing. Sementara, tandan (janjang)
kosong yang keluar dari bagian belakang pemimpil ditampung oleh elevator, kemudian dikirim ke hopper.
Kecepatan putaran dari tromol pemipil harus ditentukan secara tepat untuk mencapai efek pemipilan yang optimal. Kecepatan putaran harus sedemikan rupa sehingga semua tandan berulang kali terangkat setinggi mungkin pada dinding silinder untuk kemudian jatuh. Dengan demikian, akan diperoleh efek pemipilan yang di kehendaki.
perebusan, semakin besar pula kemungkinan bahwa minyak akan meleleh keluar dari daging buah selama perebusan karena daging buah menjadi sangat lunak.
Untuk mengurangi kehilangan minyak selama pemipilan, dapat dilakukan dengan cara melakukan pengisian buah ke pemipil secara teratur dan tidak overload agar benturan antara tandan dengan brondolan yang rusak dagingnya tersebut dapat menjadi lebih singkat waktunya.
2.2.4. Pencacahan (Digesting)
Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut ke bagian pencacahan (digester). Alat yang digunakan untuk pengadukan atau pencacahan berupa sebuah tangki vertikal yang dilengkapi dengan lengan-lengan pencacah di bagian dalamnya. Lengan-lengan pencacah ini diputar dengan motor listrik yang dipasang dibagian atas dari alat pencacah. Putaran-putaran lengan pengaduk berkisar 25-26 rpm.
Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempaan (pressing) sehingga minyak dengan mudah dapat dipisahkan dari daging buah dengan kerugian yang sekecil-kecilnya.
2.2.5. Pengempaan (Presser)
Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar melalui bagian bawah
digester sudah berupa bubur. Hasil cacahan tersebut langsung masuk ke alat
dari daging buah. Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran (dilution) sehingga massa bubur buah yang di kempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur buah terlalu rapat, maka akan dihasilkan cairan dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 10- 15 % dari berat tandan buah segar yang diolah dengan temperatur air sekitar 90o C.
2.2.6. Pemurnian Minyak
Minyak yang diperoleh dari pemisahan belum siap dipasarkan, yaitu belum memiliki spesifikasi kadar air dan kadar kotoran yang ditentukan. Minyak sawit mentah harus melalui pemurnian dan pengeringan ( Abdul Karim, 2001).
2.2.6.1 Tujuan Pemurnian
Stasiun pemurnian yaitu stasiun pengolahan di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang bertujuan untuk melakukan pemurnian Minyak Kelapa Sawit (MKS) dari kotoran-kotoran, seperti padatan, lumpur dan air. Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengampaan perlu dibersihkan dari kotoran, baik yang berupa padatan (Solid), lumpur (Sludge) maupun air. Tujuan dari pembersihan / pemurnian minyak kasar yaitu agar diperoleh minyak dengan kualitas sebaik mungkin dan dapat dipasarkan dengan harga yang layak.
terkumpul di Crude Oil Tank dipanaskan hingga mencapai temperatur 95 -100o C. Menaikkan temperatur minyak kasar sangat penting artinya, yaitu untuk memperbesar perbedaan berat jenis (BJ) antar minyak, air, dan sludge sehingga sangat membantu dalam proses pengendapan. Selanjutnya, minyak dari COT dikirim ke tangki pengendapan ( Vertical Clarifier Tank / VCT )
Di VCT, minyak kasar terpisah menjadi minyak dan sludge karena proses pengendapan. Minyak dari Clarifier Tank selanjutnya dikirim ke Oil Tank, sedangkan
sludge dikirm ke Sludge Tank. Sludge merupakan fasa campuran yang masih
mengandung minyak. Di PKS, sludge diolah untuk dikutip kembali pada minyak yang masih terkandung didalamnya.
2.2.6.2 Proses Pemurnian Minyak Kelapa Sawit (MKS)
Ada tiga metode yang dilakukan dalam pemurnian minyak kasar di PKS, yaitu metode pengendapan, metode pemusingan, dan metode pemisahan biologis.
mengandung minyak dalam bentuk terhomogenesir. Sementara lapisan ketiga merupakan fase yang mengandung zat organik padat serta emulsi minyak-air yang tidak terpecahkan.
b. Metode pemusingan (centrifuge) yaitu pemisahan dengan cara memusingkan minyak kasar, sehingga bagian yang lebih berat akan terlempar jauh akibat adanya gaya sentrifugal. Dengan demikian, pemusingan dapat digunakan dalam berbagai proses untuk pemisahan cairan-cairan atau antara cairan dengan bahan padat yang terkandung didalamnya. Aplikasi dari prinsip pemisahan dengan metode pemusingan untuk melakukan tugas-tugas sebagai berikut :
1. Menjernihkan minyak ysng dihasilkan oleh proses pengendapan di
Clarifier Tank sebelum diproses di Vacuum Dryer. Jenis pemusingan yang
digunakan untuk aplikasi ini yaitu Oil Purifier yang memisahkan air dan kotoran-kotoran ringan yang terkandung dalam minyak
2. Mengutip kembali minyak yang masih terikut dengan lumpur (sludge) yang berasal dari clarifier tank. Jenis pemusingan yang digunakan untuk aplikasi ini yaitu Decanter, Nozzle Separator, atau kombinasi keduanya.
minyak yang terikut. Minyak yang ikut ke kolam limbah ini dihitung sebagai kerugian (losses)
Untuk memahami tujuan dan hakekat pemurnian minyak kasar, perlu dipelajari sifat fisika-kimia dari minyak kasar tersebut. Minyak kasar hasil pengempaan tersebut dapat dirinci sebagai berikut.
i. Campuran minyak dan air
Campuran yang unsurnya minyak dan air terbagi tidak terlalu halus sehingga dengan cepat dan mudah dapat dipisahkan. Minyak dalam campuran ini disebut minyak bebas karena tidak mempunyai afinitas apa pun dengan air yang mengelilinginya. Minyak dari campuran ini bila dibiarkan akan segera terpisah di atas lapisan air yang mengendap.
ii. Campuran homogen antara butir air dan minyak
Campuran ini terbagi sangat halus. Dalam keadaan demikian, kedua unsur merupakan emulsi yang stabil.
iii. Emulsi air-minyak
Emulsi semacam ini boleh dikatakan tidak berarti dalam pemurnian minyak di pabrik kelapa sawit, asalkan dapat dijamin viskositas yang layak (pada temperatur 80-90o C)
iv. Emulsi minyak-air
minyak dalam air yang intensif, bisa juga terbentuk emulsi stabil berkat adanya emulgator yang aktif. Asam lemak, zat lendir, serat halus, serta sisa sel merupakan
stabilisator sehingga dapat menjadi emulsi hidup ( Pahan, 2006).
2.2.6.3Proses Pengolahan Sludge
a. Sludge Tank
Sludge yang berada didalam sludge tank mendapat pemanasan dengan menggunakan pipa uap tertutup agar minyak tidak goncang karena pemanasan yang terlalu tinggi akan dapat memisahkan minyak yang terikat dengan lumpur, oleh sebab itu suhu dalam sludge tank dipertahankan 90-100o C.
Pipa masuk sludge dari settling tank berada disamping tangki bagian tengah dengan maksud agar dalam tangki tidak terjadi goncangan-goncangan yang berakibat pada pembentukkan emulsi. Lumpur yang terdapat dibawah tangki harus dibuang setiap selang waktu tertentu,dengan tujuan agar pasir tidak terikut kedalam sludge separator.
b. Sludge Separator
Dalam sludge masih banyak terdapat zat-zat lain selain dari minyak yaitu sisa-sisa daging buah, air dan macam-macam mineral. Minyak dalam sludge masih berkisar 3,5 – 5 %. Untuk memisahkan atau mengutip minyak yang masih terkandung dalam sludge, maka cairan sludge dimasukkan ke alat pemisah sludge (sludge
Komposisi sludge yang keluar dari sludge tank dipengaruhi:
1. Jumlah air pengencer yang digunakan.
2. Perlakuan sebelumnya, apakah menggunakan alat seperti sand cyclone dan atau strainer.
3. Pemakaian ayakan getar yang berfungsi untuk memisahkan lumpur dan cairan yang terdapat dalam cairan sehingga kemampuan sludge separator yang semakin tinggi.
Keberhasilan pemakaian sludge separator sangat menentukan terhadap persentase kehilangan minyak. Kemampuan alat ini tergantung dari :
1. Kapasitas olah sludge separator. Debit cairan minyak yang tinggi akan mempengaruhi pemisahan fraksi-fraksi, yaitu volume yang terlalu besar dapat menurunkan perbedaan antara fraksi ringan dan berat, sehingga kehilangan minyak dalam air drab tinggi. Kapasitas olah separator dipengaruhi oleh jenis alat sludge separator dan ukuran nozzle yang dipakai.
2. Nozzle. Ukuran lubang nozzle mempengaruhi pemisahan fraksi ringan dan
berat. Semakin kecil ukuran nozzle, maka daya pisah semakin baik yaitu kadar minak dalam air buangan relatif kecil, akan tetapi nozzle sangat cepat rusak, yang diakibatkan oleh gesekan pasir.
3. Keseimbangan pemisahan lumpur dan cairan yang masuk kedalam sludge
a. Mempertahankan tekanan pada outlet sludge separator dengan membuat bak yang berisi air sehingga tekanan lawan konstan.
b. Mengisi air panas kedalam sludge separator untuk mempertahankan tekanan dalam sludge separator sehingga kecepatan air dan pemisahan lumpur dengan air konstan.
Pengenceran dalam proses pemurnian minyak bertujuan untuk mengencerkan minyak sehingga pemisahan pasir dan serat-serat yang terdapat dalam minyak, dan dapat berjalan dengan baik bila suhu air pengenceran 80-90o C (Naibaho,1996).
Air pengencer yang diberikan kedalam cairan bermanfaat :
a. Untuk menurunkan viskositas cairan, sehingga zat yang memiliki Berat Jenis (BJ) > 1,0 akan mudah mengendap sedangkan zat yang memiliki BJ < 1,0 akan mengapung. Hal ini bermanfaat untuk mengaktifkan pengumpulan NOS baik dalam proses pengendapan maupun dalam proses pemisahan dengan sentrifuge.
b. Untuk mempermudah pemisahan fraksi yang terdapat dalam cairan minyak berdasarkan polaritas.
c. Untuk memecahkan emulsi minyak yang dalam bentuk butiran halus dan sering melekat dengan NOS. Juga berperan untuk melemahkan fungsi
emulsifier yang terdapat dalam minyak.
Jumlah air pengencer yang dianjurkan yaitu sebanding dengan jumlah crude
oil yang keluar dari screw press. Jumlah air yang digunakan berpengaruh sangat
yang terlalu banyak akan menyebabkan penurunan kualitas unit pengolahan PKS terutama pada alat klarifikasi.
Perbandingan sifat antara minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah dimurnikan disajikan pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Perbandingan sifat antara minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah
pemurnian
Sifat Minyak Sawit Kasar Minyak Sawit Murni Titik Cair (oC) : Awal
2.2.7. Pemisahan Biji dan Kernel
Proses Pemisahan biji-serabut dari ampas pengempaan bertujuan terutama untuk memperoleh biji sebersih mungkin, kemudian pemisahan biji dari gumpalan- gumpalan ampas pengempaan sangat dipengaruhi oleh proses sebelumnya. Jika proses pemisahan serabut tidak menghasilkan biji yang bersih, maka sebab-sebab utamanya adalah sebagai berikut :
a. Perebusan yang baik sehingga biji sukar lepas dari serabut
b. Pengadukan yang kurang baik menyebabkan buah kurang tercacah sehingga serabut masih melekat pada biji.
c. Ampas pengempaan tidak cukup kering karena kondisi buah kurang bagus, tekanan pengempaan kurang mencukupi, penambahan air kurang banyak pada saat pengempaan
d. Pemuatan atau pengisian alat pemisah biji-serabut dengan ampas melebihi kapasitasnya
e. Daya kipas yang tidak cukup dan tidak sesuai dengan alat pemisah
f. Kotoran-kotoran berat, seperti batu, kerikil, dan lain-lain yang memperkecil kapasitas alat pemisah.
g. Kebersihan alat tidak terpelihara sehingga mempengaruhi hasil kerja.
Minyak kelapa sawit (CPO) yang disimpan akan mengalami penurunan mutu jika tidak ditangani dengan tepat, terutama karena terjadinya reaksi oksidasi dan hidrolisis. Kerusakan yang terjadi pada minyak dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti absorbdi bau dan kontaminasi, aksi enzim, aksi mikroba dan reaksi kimia.
1. Absorbsi Bau dan Kontaminasi
Salah satu kesulitan dalam penanganan dan penyimpanan bahan yang mengandung minyak (lemak) yaitu usaha mencegah pencemaran bau dan kontaminasi dari alat penampung. Hal ini karena minyak (lemak) dapat mengabsorbsi zat menguap atau bereaksi dengan bahan lain. Adanya absorbsi dan kontaminasi dari wadah ini akan menyebabkan perubahan pada minyak, yang akan menghasilkan bau tengik, sehingga akan menurunkan mutu minyak. Proses absorbsi dan kontaminasi dari tempat penyimpanan dapat dihindari dengan pemakaian bahan yang sesuai.
2. Aksi Enzim
Biasanya, bahan yang mengandung minyak (lemak) mengandung enzim yang dapat mmenghidrolisis. Jika organisme dalam keadaan hidup, enzim dalam keadaan tidak aktif. Sementara organisme telah mati maka koordinasi antarsel akan rusak sehingga enzim akan bekerja dan merusak minyak. Indikasi dari kerja enzim dapat diketahui dengan mengukur bilangan asam.
3. Aksi Mikroba
gramnya. Kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh mikroba antara lain produksi asam lemak bebas, bau sabun, bau tengik, dan perubahan warna minyak. 4. Reaksi kimia
Kerusakan minyak kelapa sawit yang memiliki pengaruh yang besar, yaitu kerusakan karena reaksi kimia, yaitu hidrolisis, oksidasi, polimerisasi. Dalam reaksi hidrolisis, minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Hal ini akan merusak minyak dengan timbulnya bau tengik. Untuk mencegah terjadinya reaksi hidrolisis, kandungan air dalam minyak harus diusahakan seminimal mungkin.
Reaksi hidrolisis minyak secara umum ditunjukkan pada gambar 2.1 O
CH2− O − C − R1 CH2−OH O CH − O − C − R2 + 3H2O → CH − OH + 3R − C
O OH CH2− O − C − R3 CH2− OH
Minyak ( Trigliserida ) Gliserol Asam Lemak
Gambar 2.1 Reaksi Hidrolisa Minyak secara umum
Reaksi oksidasi akan menghasilkan senyawa aldehida dan keton, dan senyawa dapat menimbulkan ketengikan. Pengaruh lain akibat oksidasi yaitu perubahan warna karena keracunan pigmen, penurunan kandungan vitamin, dan keracunan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menghambat reaksi oksidasi yaitu dengan pemanasan
BAB 3
BAHAN DAN METODE
3.1. Bahan
− Sludge dari pemisahan sludge pada Kecepatan rendah − Minyak dari hasil pemisahan sludge pada kecepatan rendah − n-Heksan
− Kapas bebas Minyak − Air kran
3.2. Alat
− Ember plastik − Neraca Analitik − Labu alas − Soklet − Cawan − Oven − Timbel − Selang
3.1.3. Prosedur Percobaan
a. Menentukan kehilangan minyak dari sludge
I. Penyediaan Sampel
− Sampel diambil dari low speed dengan menggunakan ember plastik − Cawan kosong dibersihkan dan dilapisi kertas, kemudian ditimbang
− Dimasukkan sampel kedalam cawan, kemudian ditimbang untuk mengetahui
berat sampel
− Sampel dimasukkan kedalam oven ± 30 menit pada suhu 130o C unutk
menghilangkan kandungan air nya.
− Setelah sampel kering, dibiarkan ± 15 menit agar suhu penimbangan sampel
konstan
− Ditimbang sampel
II. Pemisahan minyak dari sludge
− Sampel yang telah ditimbang dimasukan kedalam timbel dan ditutup dengan
kapas bebas minyak
− Ditimbang labu alas kosong
− Dimasukkan N-heksan 250 ml kedalam labu
− Timbel yang berisi sampel dimasukkan kedalam alat soklet dan labu alas − Disokletasi selama ± 4 jam pada suhu 80o C, kemudian ekstraknya didestilasi
pada suhu yang sama sampai seluruh pelarut menguap
− Ditimbang labu yang berisi minyak untuk mengetahui berat minyak yang
diperoleh dari hasil sokletasi
b. Menentukan potensi minyak dari sludge
I. Penyediaan Sampel
− Sampel diambil dari reclaimed tank dengan menggunakan ember plastik − Sampel diaduk agar merata
− Sampel dimasukkan kedalam tabung gelas ukur dengan menggunakan corong
sebanyak 10 ml
II. Pemisahan Minyak, Air dan NOS
− Sampel yang telah dimasukkan kedalam tabung gelas ukur, dimasukkan
kedalam alat sentrifugator
− Dihidupkan alat sentrifugator dengan kecepatan 2500-3000 rpm, selama ± 10
menit
− Setelah minyak, air dan NOS terpisah, dimatikan alat sentrifugator − Dikeluarkan kuvet dari dalam alat sentrifugator
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Dari hasil percobaan yang dilakukan pada proses pengolahan sludge terhadap kadar minyak hilang dan pengutipan kembali minyak diperoleh data hasil analisa yang disajikan pada tabel 4.1
Tabel 4.1 Data analisa kadar minyak, air dari losses dan kadar minyak, air serta
NOS dari potensi minyak.
Hari
4.2. Perhitungan
4.2.1. Kadar minyak dalam lumpur (sludge)
Dari data hasil analisa di laboratorium, maka kadar minyak dalam lumpur (minyak) dapat dinyatakan dalam % berat.
Rumus :
% (W/W) =
Contoh Perhitungan :
Berat Labu setelah ekstraksi : 87.8637 gram Berat Labu kosong : 87.2147 gram
____________ - Berat Minyak : 0.0649 gram Berat Sampel : 14.7697 gram
% (W/W) =
=
= 0.44 %
4.2.2 Kadar air dalam sludge (sludge) Rumus:
Contoh Perhitungan :
Berat sampel sebelum dioven : 14.7697 gram Berat sampel setelah dioven : 0.2967 gram
% Air =
=
= 97.9 %
4.3 Pembahasan
Dari analisa yang dilakukan di laboratorium, di peroleh data hubungan antara jumlah air pengencer yang digunakan terhadap kehilangan minyak pada sludge dan potensi minyak yang dihasilkan pada proses pemisahan minyak pada stasiun klarifikasi. Dari data yang diperoleh ditunjukkan bahwa tanpa penggunaan air pengencer pada proses pengutipan minyak pada sludge separator diperoleh hasil bahwa kadar minyak yang terbuang adalah sekitar 1.8 – 2.3 % dan potensi minyak yang dihasilkan adalah sekitar 16 - 18 %. Ini menunjukkan kadar kehilangan miyak yang tinggi. Dengan kata lain, banyak minyak terikut pada sludge yang di buang yang mnegakibatkan potensi pengutipan minyak yang rendah.
dihasilkan tidak baik karena sebagian besar minyak mengandung air, dimana hal ini dapat kita dari data kandungan air dari potensi minyak yang dihasilkan yaitu sekitar 54 - 58 %.
Selain itu, penggunaan air pengencer ( ± 1 ton/ 8 ton kapasitas) menunjukkan bahwa kadar minyak dalam sludge buangan adalah sekitar 1.2 - 1.42 % dan potensi minyak yang dihasilkan adalah sekitar 30 – 38 %. Hal ini menunjukkan bahwa kadar kehilangan minyak masih di atas dari norma yang di tetapkan, meskipun kadar losses tidak setinggi pada keadaan tanpa penggunaan air pengencer.
Maka penggunaan air pengencer yang efisien terhadap kadar minyak hilang dan potensi minyak yang dihasilkan pada sludge separator adalah sekitar 2 ton/ 8 ton kapasitas, dimana menurut hasil analisa penggunaan air sebanyak itu, maka kadar minyak hilang (Losses) dalam sludge adalah sekitar 0.87 – 1 %. Hal ini masih dibawah norma yang ditetapkan dan komposisi minyak yang dihasilkan memenuhi standart perusahaan yaitu sekitar 38 - 42 %, selain itu minyak yang dihasilkan juga tidak teralalu banyak mengandung air. Hal ini dapat dilihat dari kandungan air nya yaitu sekitar 44 – 48 %.
Tabel 4.2. Rata-rata jumlah kadar air, kadar minyak hilang, dan rata-rata
jumlah kadar minyak, kadar air, dan kadar NOS dari potensi
minyak yang dihasilkan.
Dari hasil rata-rata analisa data, diperoleh hubungan antara jumlah air yang digunakan terhadap kadar minyak hilang dalam sludge ditunjukkan oleh Grafik 1 pada lampiran, dimana semakin banyak air yang digunakan maka kadar kehilangan semakin kecil. Sedangkan hubungan antara jumlah air yang digunakan terhadap kadar air dalam losses sludge ditunjukkan oleh grafik 2 pada lampiran, dimana semakin besar penggunaan air, maka kadar air dalam losses juga semakin bertambah.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kadar minyak yang terikut pada sisa lumpur (losses) yang dibuang ke limbah dan potensi minyak yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang digunakan. Penambahan air ( 4 ton / 8 ton kapasitas ) menyebabkan losis sebesar 0.408%, dengan potensi minyak sebesar 38 %. Sedangkan apabila tanpa penambahan air (0 ton/8 ton kapasitas) diperoleh losses sebesar 2.1 % dengan potensi minyak sebesar 17.3 %. Jadi, jumlah pemakaian air yang paling efektif adalah 2 ton pada kapasitas alat 8 ton dengan kadar minyak hilang ( losses ) sebesar 0.94 % dan potensi minyak yang dihasilkan yaitu sebesar 40 %.
5.2 Saran
1. Dengan mengetahui jumlah pemakaian air yang paling efektif untuk menghasilkan mutu minyak paling bagus yaitu kadar air yang menghasilkan kadar minyak hilang yang paling sedikit dan potensi minyak yang banyak.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kadar minyak yang terikut pada sisa lumpur (losses) yang dibuang ke limbah dan potensi minyak yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang digunakan. Penambahan air ( 4 ton / 8 ton kapasitas ) menyebabkan losis sebesar 0.408%, dengan potensi minyak sebesar 38 %. Sedangkan apabila tanpa penambahan air (0 ton/8 ton kapasitas) diperoleh losses sebesar 2.1 % dengan potensi minyak sebesar 17.3 %. Jadi, jumlah pemakaian air yang paling efektif adalah 2 ton pada kapasitas alat 8 ton dengan kadar minyak hilang ( losses ) sebesar 0.94 % dan potensi minyak yang dihasilkan yaitu sebesar 40 %.
5.2 Saran
1. Dengan mengetahui jumlah pemakaian air yang paling efektif untuk menghasilkan mutu minyak paling bagus yaitu kadar air yang menghasilkan kadar minyak hilang yang paling sedikit dan potensi minyak yang banyak.
Angka kerja mutu pengolahan Mutu minyak sawit dan kernel Sawit
LOSSIS MINYAK (Terhadap Contoh ) Katekoppen ( USB )
Kadar buah dalam janjangan kosong (USF )
Kadar minyak dalam air rebusan Kadar minyak dalam janjangan kosong Kadar minyak dalam ampas press Kadar minyak dalam biji press
Kadar minyak dalam air buangan Decanter/ Sludge Separator
Kadar minyak dalam buangan fat-fit
Total Lossis Minyak terhadap TBS
LOSSIS INTI (Terhadap Contoh ) Kadar inti pada Tandan Kosong Kadar Inti pada LTDS I/II Kadar inti pada H.Cyclon Kadar inti pada Wet Shell
Total Lossis Inti terhadap TBS
PENILIKAN PABRIK
Ripple Mill
Biji Utuh Biji Pecah
Efisiensi Ripple Mill Kadar Kotoran Wet Kernel Kadar Kotoran Dry Kernel
