Proses Pengolahan Kelapa Sawit Menjadi Crude Palm Oil

Proses pengolahan industri kelapa sawit sampai menjadi minyak kelapa sawit (CPO) terdiri dari beberapa tahapan yang dimulai dari:

1. Jembatan Timbang

Di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit,  jembatan timbang yang dipakai menggunakan sistem komputer untuk mengukur berat (tonase) semua Truk Pengangkut Tandan Buah Sawit (TBS) baik dari Perkebunan Sawit Swasta, perkebunan rakyat (plasma) dan perkebunan pemerintah (PTPN). Jembatan Timbang adalah salahsatu tahapan awal dalam proses pembuatan kelapa sawit menjadi CPO.

Prinsip kerja dari jembatan timbang yaitu kendaraan pengangkut Buah Sawit melewati jembatan timbang lalu berhenti  ± 5 menit, kemudian berat kendaraan pengangkut buah sawit dicatat awal sebelum Tandan Buah Sawit dibongkar dan di sortir, kemudian setelah dibongkar dari kenderaan pengangkut kembali ditimbang, lalu selisih berat awal dan akhir adalah berat TBS yang diterima pabrik kelapa sawit.

2. Penyortiran Buah Sawit

Buah kelapa sawit yang masuk ke Pabrik Kelapa Sawit, kualitas & kematangannya harus  diperiksa  dengan baik. Proses pemeriksaan buah sawit ini sering disebut sortir buah. Jenis buah yang masuk ke Pabrik Sawit pada umumnya jenis Tenera atau  jenis Dura. Kriteria matang panen merupakan faktor yang sangat penting dalam pemeriksaan kualitas buah sawit di stasiun penerimaan Buah.

Tingkat Pematangan buah sawit mempengaruhi terhadap rendamen minyak dan ALB (Asam Lemak Buah/ FFA = Free Fatty Acid) yang dapat dilihat pada tabel berikut :

Setelah   penyortiran, buah sawit   tersebut   dimasukkan   ke tempat   penimbunan sementara  (  Loading  ramp  )  lalu  diteruskan  ke  stasiun  perebusan sawit ( Palm Oil Sterilizer ).

3. Proses Perebusan buah Sawit (Sterilizer)

Lori buah yang telah diisi Tandan Buah Segar dimasukan ke dalam sterilizer dengan memakai capstan. Sterilizer saat ini ada berbagai model:

• Sterilizer Horizontal (konvensional)
• Vertical Sterilizer
• Continuous Sterilizer (CS) – Hak Paten CB-MODIPALM (Malaysia)
• Oblique Sterilizer
• Dll

Tujuan perebusan :

1. Mengurangi peningkatan asam lemak bebas (ALB/FFA)
2. Mempermudah proses pelepasam buah sawit pada threser
3. Menurunkan kadar air buah sawit
4. Melunakkan daging buah sawit, sehingga daging buah sawit mudah lepas dari biji (nut)

Bila poin ke-2 tercapai secara efektif, maka semua poin-poin yang lain akan tercapai juga. Sterilizer horizontal (konvensional) memiliki bentuk panjang 26 m dan diameter pintu 2,1 m. Dalam sterilizer dilapisi Wearing Plate dengan tebal  10 mm yang mempunyai fungsi untuk menahan steam, dibawah sterilizer terdapat lubang yang gunanya untuk proses membuang air kondesat agar proses pemanasan di dalam sterilizer tetap seimbang.

Dalam proses perebusan minyak yang terbuang± 0,8 % . Dalam melakukan proses perebusan diperlukan uap untuk memanaskan sterilizer yang disalurkan dari boiler. Uap yang masuk ke sterilizer 2,7 -3 kg/cm2 , dengan suhu 140° C dan direbus selama 90 menit. 

4. Proses Penebah (Threser Process)

ada beberapa alat/mesin disini:

• Hoisting Crane (jika memakai rebusan horizontal)

Fungsi dari Hoisting Crane adalah untuk mengangkat lori buah sawit dan menuangkan isi lori buah sawit ke bunch feeder (hooper). Dimana lori yang diangkat tersebut berisi Tandan Buah Sawit yang sudah direbus.

• Threser (Bantingan)

Fungsi dari Thresing adalah untuk melepaskan buah sawit dari janjangannya (tandan sawit) dengan cara mengangkat dan membantingnya serta mendorong janjang kosong (tandan kosong sawit)  ke empty bunch conveyor (konveyor tandan kosong sawit).

• Proses Pengempaan (Pressing Process)

Proses Kempa adalah  dimulai dari pengambilan minyak dari buah Kelapa Sawit dengan jalan pelumatan (di mesin digester) dan pengempaan (di mesin screw press sawit). Baik buruknya pengoperasian peralatan mempengarui efisiensi pengutipan minyak. Proses ini terdiri dari :

• Digester

Setelah buah pisah dari janjangan (tandan sawit), lalu buah dikirim ke Digester dengan cara buah masuk ke Conveyor Under Threser yang berfungsi untuk membawa buah sawit ke Fruit Elevator yang fungsinya untuk  mengangkat buah sawit keatas, lalu masuk ke distribusi conveyor (distributing conveyor) yang kemudian menyalurkan buah sawit masuk ke Digester. Di dalam digester tersebut buah atau berondolan yang sudah terisi penuh, akan diputar atau diaduk dengan menggunakan pisau pengaduk (stirring arm) yang terpasang pada bagian   poros   II,   sedangkan   pisau   bagian   dasar   sebagai   pelempar   atau mengeluarkan buah sawit dari digester ke screw press.

Fungsi Digester :

1.Melumatkan daging buah sawit

2.Memisahkan daging buah sawit dengan biji (nut)

3.Mempersiapkan Feeding ke dalam mesin screw Press

4.Mempermudah proses pengepresan minyak di mesin screw Press PKS

5. Proses pemanasan / melembutkan buah sawit

• Screw Press (mesin kempa ulir sawit)

Fungsi dari Mesin Screw Press dalam proses produksi kelapa sawit
adalah untuk memeras berondolan buah sawit yang telah dicincang, dilumat di digester untuk mendapatkan minyak kasar. Buah – buah sawit yang telah diaduk secara bertahap dengan bantuan pisau – pisau pelempar dimasukkan kedalam feed screw conveyor dan mendorongnya masuk ke dalam mesin kempa ulir sawit ( palm oil twin screw press ). Oleh adanya tekanan screw yang ditahan oleh cone, berondolan buah sawit tersebut diperas sehingga melalui lubang – lubang press cage, minyak  dipisahkan  dari  serabut  dan  biji.  Selanjutnya  minyak  menuju  stasiun klarifikasi (clarification station) , sedangkan ampas (cake) dan biji (nut) masuk ke stasiun kernel.

Cara Kerja Mesin  Screw Press (Kempa Ulir Sawit)
Motor listrik adalah sumber gerakan yang berfungsi untuk menggerakkan mesin screw press sawit ( double screw press). Screw press Kelapa Sawit dihidupkan melalui Control panel (panel kendali)  sekaligus sistem  hidroliknya, lalu  dimasukkan  air  panas (hot water)  dengan  suhu  90°C  melalui  pipa masuk (pipe inlet). Motor listrik akan memutar pulley (puli) melalui poros motor dengan daya 30 Kw dengan putaran 1475 rpm (untuk kapasitas screw press 15 Ton per jam) .Pulley akan menggerakkan sabuk penghantar putaran ke pulley yang terpasang pada poros (as) yang menghubungkan ke gear reducer (gearbox) ,dan gear reducer(gearbox) digerakkan poros utama yang dihubungkan dengan kopling (coupling) .Poros (as) utama  menggerakkan  roda  gigi (gear)  perantara  yang  mengakibatkan kedua poros berulir akan bergerak berlawanan arah dengan putaran yang sama. Pada ujung ulir terdapat dua buah konis (conical) yang digerakkan dengan bantuan sistem hidrolik dengan gerakan maju-mundur (forward/backward) sesuai dengan tekanan yang dibutuhkan dengan tujuan untuk meningkatkan hasil pengepresan dan tekanannya sebesar 30-50 bar. Minyak sawit yang dihasilkan oleh mesin press dialirkan ke oil vibrating screen (mesin ayakan getar) dan kemudian dialirkan ke crude oil tank untuk diproses lebih lanjut,sedangkan serabut (fibre) dan biji buah sawit(nut) yang masih mengandung 4% minyak dialirkan ke cake breaker conveyor (CBC) untuk proses selanjutnya. Motor listrik memutar poros screw press yang di reduksi (dikurangkan) oleh gearbox dan  putarannya dari 1475 rpm menjadi 12 rpm.

Kapasitas   mesin screw   press   yang   direncanakan   harus   sesuaikan   dengan kapasitas olahan pabrik sawit. Dalam menentukan kapasitas mesin screw press sawit yang akan dipergunakan , maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain :

1. Sebelum kelapa sawit masuk kedalam screw press , massa awal buah kelapa sawit telah berkurang. Hal ini disebabkan karena berlangsungnya proses penebahan pada mesin thresher / stripper / bantingan. Massa sawit yang berkurang yang dimaksud adalah berupa tandan kosong sawit yang dipindahkan dengan konveyor.
2. Untuk dapat memperoleh hasil pressing yang baik ,maka perlu diperhatikan  mesin screw  press  harus  dalam  keadaan  selalu penuh. Kondisi ini dibutuhkan untuk memperoleh efisiensi yang lebih baik dari penekanan terhadap buah sawit, sebab jika banyak ruang kosong pada saat  penekanan maka hasilnya tidak maksimal.

Motor  listrik  sebagai  sumber  gerakan  yang  berfungsi  untuk  menggerakan mesin double screw press   dihidupkan melalui panel kendali sekaligus sistem hidroliknya, lalu dimasukkan air panas dengan suhu 90°C melalui pipa masuk (pipe inlet). Motor listrik hidup memutar pulley melalui poros motor dengan daya 22 Kw (untuk mesin screw press kapasitas 15 Ton/jam) dan putaran 1450 rpm. Pulley menggerakkan V-belt (sabuk ) menghantarkan putaran ke pulley yang terpasang pada poros yang menghubungi ke gearbox, dari gearbox digerakan poros utama yang dihubungkan dengan kopling. Poros  (As) utama menggerakan roda gigi perantara sehingga mengakibatkan kedua poros berulir akan bergerak berlawanan arah dangan putaran yang sama. Detail Kerja Mesin Screw Press Prinsip kerja ekstraksi minyak melalui mesin screw press ini adalah dengan menekan bahan lumatan dalam tabung yang berlubang dengan alat ulir yang berputar sehingga minyak dapat keluar lewat lubang-lubang press cage. Besarnya tekanan di kempa ini dapat diatur secara elektris dan tergantung dari volume bahan yang akan di press. Mesin Kempa Ulir Sawit (screw press) ini terdiri dari sebuah selinder yang berlubang lubang didalam terdapat sebuah ulir yang berputar. Tekanan kempa ulir diatur oleh dua buah kerucut (konis) berada pada kedua ujung pengempa, yang bergerak maju mundur secara hidrolik. Tekanan hidrolik  sekitar  50  –  70  kg  /  cm3   mengakibatkan  ampas  basah. Kehilangan      minyak (oil losses)   pada   ampas (cake)   dan   biji (nut)  akan mempengaruhi pada proses stasiun selanjutnya, ampas (cake) yang basah akan mengakibatkan pembakaran di dalam dapur Boiler tidak sempurna. Tekanan yang terlalu  tinggi misalnya 70 kg / cm3  akan mengakibatkan kehilangan inti  (kernel losses) yang tinggi sehingga keseimbangan dalam mesin ini sangat diperlukan. Hal yang perlu deperhatikan adalah ampas kempa (press cake) yang keluar harus merata  dalam  arti  tidak  terlalu  basah  dan  tidak  terlalu  kering,  jika  terjadi gangguan / kerusakan, sehingga mesin screw press harus berhenti untuk waktu yang lama maka untuk mencegah hal – hal yang tidak diiginkan, mesin screw press harus selalu di periksa dan menjalankan perawatan rutin (berkala) pada screw press. Kecepatan putar mesin Kempa Ulir harus disesuaikan dengan kapasitas Tandan Buah Segar (buah sawit) yang akan dipress, dengan tujuan agar efisiensi proses pressing lebih maksimal supaya target yang diiginkan perusahaan dapat tercapai sesuai dengan ketentuan – ketentuan yang diterapkan oleh PKS sesuai proses pengolahan tbs di pabrik kelapa sawit. Dalam Mesin Screw Press (Kempa Ulir Sawit) ini terdiri sebuah silinder yang berlubang – lubang dan di dalamnya terdapat 2 buah ulir yang berputar berlawanan arah dan tekanan screw press diatur oleh 2 buah konis (cone) berada  pada  bagian  ujung  press,    yang  dapat  digerakan  maju  mundur  secara hidrolik. Dalam proses pengolahan kelapa sawit di pabrik, Minyak sawit yang keluar dari Feeder Screw dan main Screw ditampung dalam talang minyak (oil gutter) dan untuk mempermudah pemisahan , pengaliran minyak pada Feeder Screw dilakukan injeksi uap dan penambahan air panas (salah satu bagian proses pengolahan kelapa sawit menjadi cpo)
Dalam proses di screwpress ini kita juga perlu ada manajemen proses pengolahan limbah padat kelapa sawit.

5. Proses Pemurnian Minyak (Clarification Station)

Setelah  melewati  proses  Screw  Press  (masih banyak  proses produksi di pabrik  kelapa sawit yang akan dijelaskan dalam artikel lain) maka  didapatlah  minyak kasar / Crude Oil dan ampas press yang terdiri dari fiber. Kemudian Crude Palm Oil masuk ke stasiun klarifikasi dimana proses pengolahannya sebagai berikut :

• Sand Trap Tank ( Tangki Pemisah Pasir)

Setelah di press (salah satu proses pabrik sawit) maka Crude Palm Oil yang mengandung air, minyak, lumpur masuk ke Sand Trap Tank. Fungsi dari Sand Trap Tank adalah untuk menampung pasir/manangkap pasir yang ada. Temperatur pada sand trap mencapai 95 °C

• Vibro Separator / Vibrating Screen (Ayakan Getar)

Fungsi dari Vibro Separator adalah untuk menyaring Crude Oil dari serabut – serabut (fiber) yang dapat mengganggu proses pemisahan minyak. Sistem kerja mesin penyaringan itu sendiri dengan sistem getaran – getaran (simetris) , dan pada Vibro kontrol perlu penyetelan pada bantul yang di ikat pada elektromotor supaya Getaran berkurang dan  pemisahan lebih efektif.

• Continuous Settling Tank (CST) / Vertical Clarifier Tank (VCT)

Fungsi  dari  Continuous Settling Tank (CST atau sering disebut juga Clarification Settling Tank)  adalah  untuk  memisahkan  minyak,  air  dan kotoran (Non Oily Solid / NOS) secara gravitasi. Dimana minyak dengan berat jenis yang lebih kecil dari 1 akan berada pada lapisan atas dan air dengan berat jenis = 1 akan berada pada lapisan tengah sedangkan Non Oily Solid (NOS ) dengan berat jenis lebih besar dari 1 akan berada pada lapisan bawah. Fungsi Skimmer dalam CST adalah untuk membantu mempercepat pemisahan minyak dengan cara mengaduk (stirring) dan memecahkan padatan serta mendorong lapisan minyak yang mengandung lumpur (Sludge). Temperatur yang cukup (95 °C) akan memudahkan proses pemisahan ini. Prinsip kerja didalam CST  dalam proses pengolahan pada pabrik kelapa sawit adalah dengan menggunakan prinsip keseimbangan antara larutan yang berbeda berat jenis. Prinsip bejana bertekanan diterapkan dalam mekanisme kerja di CST (continuous settling tank) sesuai alur proses produksi pabrik kelapa sawit.

• Oil Tank

Fungsi dari Oil Tank adalah sebagai tempat sementara Oil sebelum diolah  oleh  Purifier.  Proses Pemanasan  dilakukan  dengan  menggunakan  Steam  Coil (koil pemanas) untuk mendapatkan temperatur yang diinginkan yakni 95° C. Kapasitas Oil Tank bermacam macam tergantung kapasitas PKS.

• Oil Purifier (Pemurni Minyak)

Fungsi  dari  Oil  Purifier (pemurni minyak)  adalah  untuk  mengurangi  kadar  air  dalam minyak sawit dengan prinsip kerja sentrifugal. Pada saat alat ini dilakukan proses diperlukan temperatur suhu sekitar  95o C.

• Vacuum Dryer

Fungsi dari Vacuum Dryer dalam proses produksi kelapa sawit menjadi cpo adalah untuk mengurangi kadar air dalam minyak produksi. Cara kerjanya sendiri adalah minyak disimpan dalam bejana   melalui   nozzle/ Nozel.   Suatu   jalur   re-sirkulasi   dihubungkan   dengan   suatu pengapung didalam bejana supaya jikalau ketinggian permukaan minyak menurun pengapung akan membuka dan men-sirkulasi minyak kedalam bejana.

• Sludge Tank (Tangki Lumpur)

Fungsi dari Sludge Tank adalah tempat tampung sementara sludge ( bagian dari minyak kasar yang terdiri dari padatan dan zat cair) sebelum diolah oleh sludge seperator / sludge centrifuge (low speed separator). Pemanasan dilakukan dengan menggunakan sistem injeksi untuk mendapatkan temperatur yang dinginkan yaitu sekitar 95° C.

• Sand Cyclone / Pre- cleaner

Fungsi dari Sand Cyclone adalah untuk menangkap pasir yang terkandung dalam sludge (lumpur) dan untuk memudahkan proses selanjutnya.

• Rotary Brush Strainer ( Saringan Berputar)

 Fungsi dari Rotary Brush Strainer adalah untuk mengurangi serabut yang terdapat pada sludge (lumpur) sehingga tidak mengganggu kerja Sludge Separator / Sludge Centrifuge. Brush Strainer ini terdiri dari saringan  dan sikat (besi) yang berputar.

• Sludge Separator / Low Speed Sludge Centrifuge

Fungsi dari Sludge Seperator / Low Speed Sludge Centrifuge adalah untuk mengambil minyak yang masih terkandung dalam sludge dengan prinsip gaya sentrifugal. Dengan gaya sentrifugal, minyak yang berat jenisnya (BJ) lebih kecil akan bergerak menuju poros dan terdorong keluar melalui sudut – sudut ruang tangki pisah (separating tank). Sludge Separator ada terdiri atas : Low Speed (sering disebut juga Sludge Centrifuge) dan High Speed Separator. Mesin ini adalah salah satu bagian dari mesin untukproses pengolahan limbah pabrik kelapa sawit / proses pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit.

• Storage Tank (Tangki Timbun CPO)

Fungsi  dari  Storage  Tank (Tangki Timbun)  dalam proses pengolahan kelapa sawit sampai menjadi cpo adalah  untuk  penyimpanan  sementara minyak   produksi   yang   dihasilkan   sebelum   dikirim.   Storage   Tank   harus rutin dibersihkan secara terjadwal dan pemeriksaan kondisi Steam Oil harus dilakukan secara rutin supaya temperatur nya terjaga, selain itu apabila terjadi kebocoran pada pipa Steam Oil dapat mengakibatkan naiknya kadar air pada CPO dan terganggunya proses pengolahan pabrik minyak kelapa sawit / proses produksi industri kelapa sawit

6. Proses Pengolahan Biji ( Kernel Station )  

Sudah dijelaskan bahwa  setelah pengepresan akan menghasilkan   Crude Oil dan Fiber. Fiber tersebut akan masuk ke stasiun Kernel (alur proses pengolahan pabrik kelapa sawit), dibawah ini ada beberapa alat dalam proses pengolahan biji (salah satu proses pengolahan kelapa sawit menjadi pko):

• Cake Breaker Conveyor (CBC)

Kegunaan dari Cake Breaker Conveyor adalah untuk membawa dan memecahkan gumpalan Cake dari stasiun Press (mesin screw press) ke depericarper.

• Depericarper

Kegunaan dari Depericarper adalah untuk memisahkan fiber dengan nut dan membawa fiber untuk menjadi bahan bakar boiler (ketel uap). Fungsi kerjanya adalah tergantung pada berat massa, yang berat massanya lebih ringan (fiber) akan terhisap oleh fan / blower. Yang massanya lebih berat (nut) akan masuk menuju ke Nut Polishing drum.

Fungsi dari Nut Polishing Drum adalah :

1. Membersihkan biji (nut) dari serabut – serabut yang masih melekat
2. Membawa nut (biji) dari Depericarper ke Nut transport
3. Memisahkan nut (biji) dari sampah (dirt)
4. Memisahkan gradasi nut (biji)

• Nut Silo

Fungsi  dari  Nut  Silo  adalah  tempat  penyimpanan  sementara  nut (biji) sebelum diolah pada proses berikutnya. Bila proses pemecahan nut (biji) dengan menggunakan   mesin nut   Cracker / Ripple Mill,    maka   nut   silo  harus   dilengkapi   dengan   sistem pemanasan (Heater)

• Riplle Mill (Nut Cracker)

Fungsi dari riplle Mill adalah untuk memecahkan nut (biji) . Pada Ripple Mill terdapat rotor rod bagian yang berputar serta Ripple Plate bagian yang diam. Nut (biji sawit) masuk diantara rotor dan Ripple Plate sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari nut (biji sawit).

• Claybath

Fungsi dari Claybath adalah untuk memisahkan cangkang dan inti sawit pecah (broken kernel) yang besar dan beratnya hampir sama. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan kepada perbedaan berat jenis (BJ) . 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 (inti sawit) memiliki berat jenis lebih ringan dari pada larutan kalsium karbonat sedangkan cangkang berat jenisnya lebih besar.

• Hydro Cyclone

Fungsi Hydro Cyclone adalah:

1. Mengutip kembali inti yang terikut dalam cangkang
2. Mengurangi loses (inti cangkang) dan kadar kotoran (dirt)

• Kernel Tray Dryer  

Fungsi dari Kernel Tray Dryer adalah untuk mengurangi kadar air (moisture content) yang terkandung dalam inti produksi. Jika kandungan air tinggi pada inti (kernel)  akan mempengaruhi nilai penjualan, karena jika kadar air tinggi maka ALB (Asam Lemak Bebas / Free Fatty Acid)  juga tinggi. Pada Kernel Silo ada 3 tingkatan yaitu atas 70 derajat celcius, tengah 60 derajat celsius, bawah 50 derajat celcius. Pada sebagian Pabrik Sawit ada yang menggunakan sebaliknya yaitu atas 50 derajat, tengah 60 derajat celsius, dan bawah 70 derajat celcius.

• Kernel Storage

Fungsi dari  Kernel Storage (Penyimpanan Inti) ini adalah untuk tempat penyimpanan inti produksi sebelum dikirim keluar untuk dijual. Kernel Storage pada umumnya berupa bulk Kernel silo yang seharusnya dilengkapi dengan fan / blower agar uap yang masih terkandung dalam inti (kernel) dapat keluar dan tidak menyebabkan kondisi dalam Storage lembab yang pada akhirnya menimbulkan jamur pada Inti (kernel).