Perancangan Pabrik Biochar Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Sebagai Bioamelioran Multifungsi

Abstract

Industri kelapa sawit menghasilkan limbah biomassa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dalam jumlah besar yang berpotensi menimbulkan permasalahan lingkungan apabila tidak dimanfaatkan secara optimal. Salah satu alternatif pemanfaatan TKKS adalah melalui proses pirolisis untuk menghasilkan biochar yang dapat digunakan sebagai bioamelioran multifungsi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang proses produksi biochar berbahan baku TKKS, melakukan simulasi proses pirolisis untuk menentukan kondisi operasi optimum, menghitung neraca massa dan neraca energi, serta menentukan spesifikasi alat dan mesin pada pabrik produksi biochar berkapasitas 164 ton/hari. Simulasi proses dilakukan menggunakan regresi polinomial orde dua berbasis Microsoft Excel dan divalidasi menggunakan perangkat lunak Design Expert. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kondisi operasi optimum diperoleh pada suhu pirolisis 300 °C dengan residence time 60 menit, menghasilkan yield biochar sebesar 33,45%, bio-oil 35,33%, dan syngas 31,22%. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa biochar memiliki kadar air 5,01%, kadar abu 14,41%, kadar zat menguap 3,44%, kadar karbon terikat 80,16%, dan C-organik 55,76%, sehingga memenuhi persyaratan mutu SNI 06-3730-1995. Berdasarkan neraca massa, sebanyak 8.200 kg/jam TKKS menghasilkan biochar akhir sebesar 1.135,70 kg/jam setelah melalui proses sortasi, pencacahan, pengeringan, pirolisis, pendinginan, dan pengayakan. Hasil neraca energi menunjukkan total kebutuhan energi proses sebesar 13.369.725,77 kJ/jam, sedangkan energi yang tersedia dari syngas mencapai 14.526.945,00 kJ/jam, sehingga diperoleh rasio pemenuhan energi sebesar 108,66%. Hasil perancangan menunjukkan bahwa proses produksi biochar TKKS berpotensi diterapkan sebagai sistem pengelolaan limbah biomassa yang berkelanjutan sekaligus mampu menghasilkan produk bernilai tambah dengan potensi operasi yang bersifat selfsustaining secara energi.