Rancang Bangun Digester Untuk Proses Pulping dari Campuran Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Pelepah Pisang dengan Pelarut NaOH

Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI) Vol. 1, No. 9, September 2021, Hal. 365-374 DOI:https://doi.org/10.52436/1.jpti.88 p-ISSN:2775-4227 e-ISSN:2775-4219 Rancang Bangun Digester Untuk Proses Pulping dari Campuran Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Pelepah Pisang dengan Pelarut NaOH Nyayu Fia Atindu*1, Muhammad Yerizam2, Erwana Dewi3 1,2,3 Program Studi Teknologi Kimia Industri, Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya,Indonesia Email: , , Abstrak Kebutuhan pulp dan kertas di dunia semakin meningkat. Menurut Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia (APKI) permintaan global maupun domestik masih terus meningkat setiap tahunnya sebesar 2 %. Hal ini mengakibatkan ketersediaan bahan baku industri kertas menipis. Maka dari itu bahan baku lain yang dapat dijadikan suatu alternatif dari dampak tersebut yaitu tandan kosong kelapa sawit dan pelepah pisang. Digester merupakan suatu bejana pemasak yang digunakan sebagai suatu tempat proses delignifikasi bahan baku pada pembuatan pulp. Pada perancangan alat digester ini mempunyai dimensi meliputi : diameter tangki : 15 cm, tinggi tangki : 30 cm, tebal plate : 0,3 mm, tinggi impeler : 33 cm, kecepatan pengaduk : 95 rpm dan kapasitas 5,5 liter. Penelitian ini menggunakan metode rancang bangun dan eksperimen. Metode rancang bangun dilakukan untuk perancangan dan pembuatan digester Metode eksperimen dilakukan dengan tujuan yaitu mengetahui kinerja digester agar mendapatkan kondisi optimum alat digester dalam pulping dari campuran tandan kosong kelapa sawit dan pelepah pisang. Tahapan proses pulping ini yaitu : (1) tandan kosong kelapa sawit dan pelepah pisang di potong-potong lalu di cuci dengan air kemudian dikeringkan, (2) pemasakan di dalam digester , (3) pulp disaring, (4) pulp di analisa. Parameter yang diukur yaitu temperatur pemasakan dengan variasi 90, 100,110,120 o C, Parameter yang terjaga konstan yaitu konsentrasi larutan, waktu pemasakan, dan putaran pengaduk. Pada hasil pengamatan dan analisis didapatkan kondisi optimum pada temperature 110oC denganhasil yang di dapat yaitu kadar air 15,50 %, kadar lignin 10,07 % , kadar hemiselulosa16,03 % dan kadar selulosa 58,41 %. Kata kunci: delignifikasi, digester, pelepah pisang, pulp, TKKS. Design of a Digester for Pulping Process from a Mixture of Empty Oil Palm Fruit Bunches and Banana Midribs with NaOH Solvent Abstract The demand for pulp and paper in the world is increasing. According to the Indonesian Pulp and Paper Association (IPPA), global and domestic demand continues to increase annually by 2%. This resulted in the availability of raw materials for the paper industry to run low. Therefore, other raw materials that can be used as an alternative to this impact are oil palm empty fruit bunches and banana midribs. Digester is a cooking vessel that is used as a place for the delignification process of raw materials in the manufacture of pulp. In the design of this digester, the dimensions include: tank diameter: 15 cm, tank height: 30 cm, plate thickness: 0.3 mm, impeller height: 33 cm, stirrer speed: 95 rpm and 5.5 liter capacity. This study uses design and experimental methods. The design and construction method was carried out for the design and manufacture of the digester. The experimental method was carried out with the aim of knowing the performance of the digester so that the optimum condition of the digester equipment in pulping from a mixture of oil palm empty fruit bunches and banana midribs. The stages of this pulping process are: (1) empty fruit bunches of oil palm and banana midrib cut into pieces and then washed with water and then dried, (2) cooking in the digester, (3) filtered pulp, (4) pulp analysis. The parameters measured were the cooking temperature with variations of 90, 100, 110, 120 oC, the parameters that were kept constant were the concentration of the solution, cooking time, and stirring speed. In the results of observations and analysis, the optimum conditions were obtained at a temperature of 110oC with the results obtained, namely water content of 15.50%, lignin content of 10.07%, hemicellulose content of 16.03% and cellulose content of 58.41%. Keywords: banana midrib, delignification, digester, EFB, pulp. 365 Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI) 1. p-ISSN:2775-4227 e-ISSN: 2775-4219 PENDAHULUAN Pada era industri 4.0 saat ini, kebutuhan pulp dan kertas di dunia semakin meningkat. Menurut Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia (APKI) permintaan global maupun domestik masih terus meningkat setiap tahunnya sebesar 2 %. Hal ini mengakiibatkan ketersediaan bahan baku industri kertas menipis. Isu pemanasan global dan penebangan hutan secara liar menyebabkan bahan baku pembuatan pulp dan kertas semakin menipis. Maka dari itu bahan baku lain yang dapat dijadikan suatu alternatif dari dampak tersebut yaitu tandan kosong kelapa sawit dan pelepah pisang. Pada dasarnya pulp dan kertas di buat dari bahan-bahan yang mengandung selulosa yang tinggi. Pada perindustrian tandan kosong kelapa sawit dan pelepah pisang dikategorikan sebagai suatu limbah padat industri dan pertanian, dimana bahan tersebut berpotensi sebagai bahan baku pembuatan pulp untuk industri kertas dan pemanfaatannya belum optimal padahal mengandung selulosa yang tinggi. Indonesia merupakan negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar di dunia berdasarkan laporan dari United State Department of Agriculture 2019. Pada 2019, Indonesia memproduksi minyak sawit sebanyak 42,50 per juta metrik ton dengan 58% penyumbang produksi minyak kelapa sawit di dunia. [1] Komposisi kimia dari TKKS yaitu selulosa 45,95 %, Hemiselulosa 22,84 %, lignin 16,49 %, kadar abu 1,23 % dan kadar air 3,74 %. Kandungan selulosa pada limbah TKKS ini yang berpotensi tinggi untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas. Kebutuhan pulp di Indonesia saat ini juga masih dikuasai oleh impor. Jadi, salah satu solusinya adalah dengan memanfaatkan TKKS tersebut sebagai alternatif bahan baku pembuatan pulp kertas. [2] Salah satu campuran pulp dari tandan kosong kelapa sawit adalah pelepah pisang. Pelepah pisang merupakan limbah dari tanaman pisang yang telah di tebang untuk diambil buahnya dan merupakan limbah pertanian yang mempunyai potensi tinggi sebagai bahan campuran dalam pulp sebagai pembuatan kertas yang belum banyak dimanfaatkan. Oleh sebab itu, beberapa peneliti melakukan penelitian tentang pemanfatan limbah pelepah pisang tersebut. Pelepah pisang mengandung selulosa sebesar 63-64 %, Hemiselulosa 20 %, Lignin 5 % dengan panjang serat 30,92 cm. [3] Perbandingan kualitas produk pulp dari pelepah nipah yang dihasilkan pada skala laboratorium dengan skala ganda yaitu menggunakan reaktor berpengaduk yang mampu menampung bahan sebanyak 50 liter dengan kecepatan putaran 25 rpm, bahan baku sebanyak 15 kg, waktu pemasakan 1 jam dan temperatur pemaskan 110 oC [4]. Prinsip kerja dari reaktor berpengaduk ini menggunakan sistem double jacket, tabung pengaduk terdiri dari dua lapisan, lapisa (...truncated)