BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Umum Mengenai Kelapa Sawit. (3)(6) Didalam Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang disebut bahan mentah adalah kelapa sawit dan lazim disebut Tandan Buah Segar (TBS). Tanaman kelapa sawit (Elais Quinensis Jacq) adalah jenis tanaman palma yang berasal dari benua Afrika dan cocok ditanam di daerah tropis yang termasuk tanaman tahunan. Tanaman ini sudah dikembangkan di Asia Tenggara dan Amerika Selatan. Pertama kali masuk ke Indonesia pada tahun 1848, ditanam di Kebun Raya Bogor. Perkembangan tanaman kelapa sawit telah dikembangkan di beberapa daerah di Indonesia dan menjadi tanaman unggulan perkebunan. Hal ini dikarenakan kelapa sawit merupakan tanaman perkebunan dengan nilai ekonomis yang cukup tinggi dan merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati. Selain itu perkembangan perkebunan kelapa sawit juga didukung oleh produk-produk turunan kelapa sawit yang beraneka ragam dan mempunyai banyak kegunaannya. Saat ini Indonesia merupakan negara nomor satu penghasil CPO ( Crude Palm Oil ) terbesar di dunia dan di atas Malaysia. Berat tandan kelapa sawit berkisar 3 4 kg setiap tandan dan di tumbuhin oleh buah, dengan berat 10 20 gram/butir yang duduk pada bulir. Setiap bulir terdiri dari 10-18 butir, tergantung pada kesempurnaan penyerbukan. Beberapa bulir membentuk tandan yang mana buah sawit di panen dalam bentuk tandan dan disebut Tandan Buah Sawit ( Lihat gambar 2.1 ).
Buah terdiri dari unsur-unsur, yaitu : - Daging buah (Maesocarp) - Sabut / serat (Fiber) - Biji - Cangkang (Endokarp) Gambar 2.1 Kelapa Sawit Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah iklm tropis dengan curah hujan 2000mm/tahun dengan suhu sekitar 22 o - 32 o C. Tanaman kelapa sawit sudah mulai menghasilkan pada umur 24 30 bulan. Buah yang pertama yang keluar masih dinyatakan sebagai buah pasir. Artinya, belum dapat diolah oleh pabrik kelapa sawit (PKS) karena kandungan minyaknya masih rendah. Tanaman kelapa sawit menghasilkan buah yang disebut tandan buah segar (TBS). Setelah diolah TBS akan menghasilkan minyak, yang mana minyak kelapa sawit tersebut terdiri dari dua macam, yang pertama minyak yang berasal dari daging buah yang dihasilkan dari perebusan dan pemerasan. Minyak sawit ini dikenal sebagai minyak sawit kasar atau Crude Palm Oil (CPO). Dan yang kedua minyak yang berasal dari inti sawit, dikenal sebagai minyak inti sawit atau Palm kernel Oil (PKO).
CPO dan PKO dapat diolah menjadi berbagai jenis produk, Yaitu - Bahan baku makanan seperti mentega, bahan tambahan cokelat, bahan baku es cream, dan bahan makanan ternak. - Bahan baku kosmetik dan obat-obatan seperti krim, shampoo, lotion, dan vitamina. - Bahan baku industri berat dan ringan. - Biodiesel. 2.2 Biji (6) Setiap jenis kelapa sawit memiliki ukuran dan berat biji yang berbeda-beda. Biji dura afrika panjangnya 2-3 cm dan berat rata - ratanya mencapai 4 gram, sehingga dalam 1 kg terdapat 250 biji. Biji dura memiliki berat 13 gram/biji, dan biji tenera afrika rata-rata memiliki berat 2 gram/biji. Inti sawit merupakan hasil yang lain dari pengolahan pabrik kelapa sawit. Untuk mutu inti kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 7%, kadar FFA kurang dari 2% dan kadar kotoran kurang dari 4%.
2.3 Proses Pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) Menjadi Biji Dan Inti Sawit (3)(4) TBS Jembatan Timbang Loding Ramp Sterilizer Striiper Digester Ampas & Biji Screw Press Minyak Kasar depericarper Stasiun Klarifikasi Biji Ampas Polishing Drum Nut silo RIpple Mill LTDS Inti Clay Bath Inti Karnel Drayer Cangkang Cangkang Boiler Tangki Timbun Gambar 2.2 Diagram Proses Pengolahan (TBS) Menjadi Biji Dan Inti Sawit
Pengolahan biji kelapa sawit bertujuan untuk mendapatkan inti sawit yang sesuai persyaratan mutu.persyaratan tersebut diantaranya kadar air maksimum 7 %,kadar kotoran 6 %, biji pecah 15 %, biji berubah warna 49 % dan Kandungan minyak biji 46%. Jumlah dan mutu inti yang dihasilkan dipengaruhi oleh tahapan prosesnya, seperti perebusan, penebahan, pengadukan dan pengepresan (Lihat gambar 2.2). Untuk mengelola bahan baku Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit sehinggamernperolehintisawit. mempunyai beberapa tahapan proses atau stasiun sebagai berikut : 1. Stasiun Penerimaan Buah (Fruit Station). 2. Stasiun Rebusan (Sterilizing Station). 3. Stasiun Bantingan (Thereshing Station). 4. Stasiun Press (Press Station). 5. Stasiun Pengolahan Biji (Kernel Station). 2.3.1 Stasiun Penerimaan Buah ( Fruit Station ) 2.3.1.1 Timbangan. Pada Pabrik Kelapa Sawit jembatan timbang yang dipakai menggunakan sistem komputer untuk meliputi berat. Prinsip kerja dari jembatan timbang yaitu truk yang melewati jembatan timbang berhenti selama 5 menit, kemudian dicatat berat truk awal sebelum TBS dibongkar dan sortir, kemudian setelah dibongkar truk kembali ditimbang, selisih berat awal dan akhir adalah berat TBS yang di terima di pabrik 2.3.1.2 Loading Ramp
Loading ramp adalah tempat penampungan TBS untuk diisikan kedalam lorie. Loading ramp dirancang pada ketinggian tertentu agar mempermudah pengisian buah ke lorie. Loading ramp pada pabrik ini terdiri dari 18 pintu (cute), dimana kapasitas setiap pintu adalah 12 ton. 2.3.1.3 Lorry Lorry adalah alat transportasi dari satu rel ke rel yang lain. Setelah lorry diisi TBS, Lorry yang sudah ada di pabrik sebelum masuk ke ketel rebusan (sterilizer), terlebih dahulu dipindahkan ke rel perebusan, pemindahan ini dilakukan dengan bantuan transfer carriage. 2.3.2 Stasiun Rebusan (Sterilizing Station) 2.3.2.1 Sterilizer Sterilizer adalah bejana uap tekanan yang digunakan untuk buah. Sterilisasi merupakan perlakuan/pengolahan fisis utama bagi buah (tandan) kelapa sawit. Proses perebusan ini sangat penting karena mempengaruhi mutu minyak sawit. Dalam proses ini buah kelapa sawit dibiarkan dengan waktu tertentu di dalam sterilizer. Masing-masing ketel rebusan mempunyai kapasitas 25 ton TBS, dengan ukuranukuran sebagai berikut: Diameter Panjang Panjang total Waktu : 2,1 m : 30,75 m : 31,675 m : 100-105 Menit Temperatur : 135-140
Tekanan maksimum Jumlah isian max Kapasitas : 3,5 Kg/Cm2 : 10 lory : 23-25 Ton TBS Pelaksanaan pembuangan udara dalam rebusan telah dilakukan pada awal pemasukan uap yaitu dengan cara terus menerus sampai selesai proses perebusan. Hal ini dilakukan melalui pipa kecil yang di by-pass pada keran pembuangan uap. Uap yang masuk memungkinkan mendorong udara keluar karena berat jenis udara lebih besar dan berat jenis uap. Pemasukan terletak dibagian atas dan pipa pengeluaran terletak di bagian bawah ketel rebusan. Untuk memberikan hasil kerja yang sempurna, pipa pemasukan uap dibagian atas rebusan dilengkapi dengan plat berlubang untuk menghindari adanya kemungkinan buah sawit/bondolan jatuh pada lantai agar tidak terikat dengan uap sewaktu pembuangan. Sitem perebusan yang umum digunakan ada dua yaitu double peak (dua puncak) atau triple peak (tiga puncak) dengan waktu berkisar antara 90-100 menit tiap-tiap merebus dengan suhu ± 130 C. Jumlah puncak dalam proses perebusan dari steam inlet atau exhuse valve secara otomatik. 2.3.3 Stasiun Bantingan (Trhereshing Station) Yaitu stasiun pemisahan brondolan dan tandannya sehabis mengalami perebusan. Dalam stasiun bantingan terdiri dari: 2.3.3.1 Hoisting Crane. Hoisting Crane adalah Alat untuk mengangkat lorry yang berisi buah masak yang dituangkan ke dalam hopper dan menurunkan lorry kosong ke nail track. Kapasitas angkut hoisting crane : 5 Ton. 2.3.3.2 Hopper
Hopper adalah Tempat untuk menampung buah sebelum dijalankan dengan automatik feeder. Kapasitas hopper kira - kira 7,5 Ton TBR (Tandan Buah Rebus) buah masak. Pengisian hopper jangan terlalu penuh agar buah tidak terlalu padat dan penurunan ke automatic feeder tidak tersendat. 2.3.3.3 Pengisian Otomatis (Automatic Feeder). Setelah di hopper buah akan dijalakan ke alat Automatic feeder menuju kebantingan (thresser). Kecepatan penanganan dapat diatur dengan menyetel ratio gear box. 2.3.3.4 Bantingan (stripper). Alat untuk melepaskan buah dan tandannya umumnya digunakan berbentuk drum dengan cara memutar dengan kecepatan kira-kira 23-25 rpm. Sehingga tandan terbanting dan buah lepas dari tandan. Ukuran stripper adalah sebagai berikut: - Diameter : 2 m - Panjang : 4m Melalui kisi-kisi drum buah brondolan jatuh dan masuk kedalam konveyor under thresser sedangkan tandan kosong keluar dibawa empty bunch conveyor. Pengisian yang teratur, merata dan jangan terlampau penuh agar brondolan terlepas sempurna dari tandannya. Pengisian yang terlampau penuh mengakibatkan tidak lepas sempurna dan losses minyak pada tandan kosong meningkat. 2.3.3.5 Fruit Conveyor Under Thresser. Alat ini mengangkat brondolan-brondolan ke fruit elevator. Terletak di bawah thresser, yang menampung brondolan-brondolan. 2.3.3.6 Fruit Elevator.
Alat yang mengangkut brondolan-brondolan masuk kedalam distributing conveyor pada stasiun ekstraksi. Alat ini menggunakan timba-timba yang terikat pada rantai dan digunakan untuk mengangkut buah masak dan brondolan masak. Jumlah timba-timba sebanyak 59 buah, sedangkan janjangan kosong akan jatuh ke empty buch conveyor untuk di bawa ke incinerator. 2.3.3.7 Empty Bunch Conveyor. Alat untuk mengangkat tandan kosong dan hasil bantingan berupa rantai yang di tambahkan screpper untuk membawa tangkos (tandan kosong). 2.3.4 Stasiun Press (pressing Station). 2.3.4.1 Distributing Conveyor. Alat ini untuk mendistribusikan buah brondolan yang diterima dari timbatimba buah (fruit elevator) ke masing-masing digester. 2.3.4.2 Cross Conveyor. Alat ini membawa buah ke distributing conveyor secara silang digunakan apabila salah satu line fruit elevator tidak berfungsi. 2.3.4.3 Ketel Adukan (digester) Alat ini digunakan untuk melumatkan brondolan sehingga daging buah terpisah dari biji. Alat yang digunakan untuk pengadukan/pencacahan berupa sebuah tangki vertikasi yang dilengkapin 5 pasang pisau-pisau (steering arm). Pisau dibagian bawah disamping sebagai pengaduk juga dapat berfungsi sebagai pendorong cake keluar. Spesifikasi digester yaitu: - Diameter : 1,2 rn - Tinggi digester 2,9 m
- Kapasitas : 3 Ton brondolan/ unit - Kecepatan putar : 25-26 rpm Dalam digester diperlukan suhu panas 90-110 C untuk mempermudah proses pelumatan. Panas yang di dapat dan uap system injection dan pemanasan sistim mantel. 2.3.4.5 Screw Press Screw press berfungsi untuk memisahkan minyak dan daging buah yang berasal dari digester. Selama proses pengepresan berlangsung air panas ditambahkan kedalam screw press. Hal mi bertujuan untuk pengenceran sehingga massa bubur buah yang dikempa tidak terlalu rapat. Alat ini terdiri dan sebuah silinder (press cylinder) yang berlubang dan di dalamnya dipasang dua buah ulir (screw) yang berputar berlawanan arah. Tekanan pengepresan diatur oleh 2 buah konus yang berada pada bagian ujung press yang dapat bergerak maju mundur secara hidrolik. Adanya massa yang keluar dan digester melalui talang mengaduk kedalam press silinder dan mengisi warm. Volume setiap space warm berbeda semakin mengarah keujung screw dengan volume semakin kecil sehigga cake tertekan dan minyak terperas. Minyak kasar akan terpisah dan keluar dan lubang-lubang press silinder dan ditampung pada talang minyak yang diteruskan ke vibro separator sedangkan bagian biji dan serabut akan jatuh lalu ditampung di cake breaker conveyor. 2.3.5 Stasiun Pengolahan Biji (Kernel Station). 2.3.5.1 Cake Breaker Conveyor (CBC) Cake Breaker Conveyor adalah alat untuk membawa dan memecahkan gumpalan Cake dari stasiun Press ke depericarper. 2.3.5.2 Depericarper
Depericarper adalah alat untuk memisahkan fiber dengan biji dan membawa ampas untuk menjadi bahan bakar boiler. Fungsi kerjanya adalah tergantung pada berat massa, yang massanya lebih ringan (ampas) akan terhisap oleh fan. 2.3.5.3 Ploshing Drum Polishing Drum Berfungsi untuk membersihkan serat-serat yang masih melekat pada biji.ukuran polishing drum adalah: - Diameter : 1 m -Panjang -Kapasitas -Putaran : 7,5 m : 6 Ton/jam : 32rpm 2.3.5.4 Nut Silo Nut Silo adalah tempat penyimpanan sementara biji sebelum diolah pada proses berikutnya. Bila proses pemecahan biji dengan menggunakan ripple mill maka nut silo harus dilengkapi dengan sistem pemanasan. 2.3.5.5 Nut Grading (Tabung Pemisah Biji). Alat ini untuk menseleksi atau memisahkan biji menurut besarnya diameter biji agar biji-biji yang masuk ke ripple mill (cracker) diusahakan merata. Biji-biji akan terpisah menurut ukurannya yaitu kecil, sedang dan besar. Alat ini berupa drum yang berlubang-lubang menurut besar yang telah disesuaikan dan berputar. Biji-biji yang telah disesuaikan ukurannyua sesuai lubang-lubang pada drum tersebut masuk kedalam ripple mill atau cracker. 2.3.5.6 Riplle Mill Riplle Mill adalah alat untuk memecahkan biji. Pada Riplle Mill terdapat rotor bagian yang berputar pada Riplle Plate bagian yang diam. biji masuk diantara rotor dan Riplle Plate sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari inti.
2.3.5.7 Pemisahan Inti ( LTDS ) Pemisahan inti dan cangkang dilakukan pada suatu corong yang disebut separating colom. Pemisahan inti berlangsung secara pneumatic berdasarkan gaya sentrifugal menggunakan blower isap dan perbedaan berat. Berat jenis cangkang dan inti masing-masing 1,3gram dan 1,08gram Cangkang dan kotoran halus akan terhisap oleh blower akan ditampung dishell cyclone sebagai bahan bakar. Semetara itu, inti dan biji yang tidak pecah atau pecah sebagian masuk ke vibrating grade. Vibrating grade adalah alat pemisahaan antara inti, biji utuh dan biji setengah pecah berdasarkan beratnya. Biji utuh dan biji setengah pecah dikembalikan ke nut grading screen untuk dipecah kembali. Jika ukuran cangkang dan biji sudah sedemikian rupa sehingga sulit dipisahkan dengan metode pemisahan udara, maka akan dipisahkan dengan metode perbedaan massa jenis di dalam unit claybath. 2.3.5.8 Claybath Claybath adalah mesin untuk memisahkan cangkang dan inti sawit pecah,yang besar dan beratnya hampir sama. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan kepada perbedaan berat jenis. Bila campuran cangkang dan inti dimasukan kedalam suatu cairan yang berat jenisnya diantara berat jenis cangkang dan inti maka untuk berat jenisnya yang lebih kecil dari pada berat jenis larutan akan terapung diatas dan yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam. Kernel memiliki berat jenis lebih ringan dari pada larutan calcium carbonat sedangkan cangkang berar jenisnya lebih besar. 2.3.5.9 Kernel Dryer Kernel Dryer adalah alat untuk mengurangi kadar air yang terkandung dalam inti produksi. Jika kandungan air tinggi pada inti akan mempengaruhi nilai penjualan. Pada Kernel Silo ada 3 tingkatan yaitu atas 70 o, tengah 60 o, bawah 50 o C.
2.3.5.10 Tangki Timbun Tangki Timbun adalah tempat penyimpanan inti produksi sebelum dikirim keluar untuk dijual. Tangki timbun pada umumnya berupa bulk silo yang seharusnya dilengkapi dengan fan agar uap yang masih terkandung dalam inti dapat keluar dan tidak menyebabkan kondisi dalam tangki lembab yang pada akhirnya menimbulkan jamur.