Pengaruh bahan baku terhadap kadar senyawa fenol pembuatan asap cair (liquid smoke) dari limbah kelapa sawit di Kabupaten Pasir Kalimantan Timur

WIDIARSI, Septarini Wahyu, Ir. Moh. Fahrurrozi, M.Sc., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Sistem Teknik

Kelapa sawit di Kabupaten Pasir, Kalimantan Timur menjadi komoditi yang memiliki potensi terbesar sebagai salah satu sumber minyak nabati. Disamping produk utama dalam proses produksinya pabrik minyak kelapa sawit juga menghasilkan produk samping berupa limbah padat kelapa sawit yang apabila tidak dikelola justru akan menganggu estetika lingkungan. Salah satu upaya untuk menggelola limbah padat kelapa sawit tersebut yaitu dengan mengolah menjadi asap cair (liquid smoke). Asap cair mengandung berbagai senyawa yang terbentuk karena terjadinya pirolisis tiga komponen kayu yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Beberapa senyawa yang merupakan komponen utama dalam asap cair diantaranya senyawa fenol, asam asetat, benzo(a) pirena, tar, dll. Senyawa fenol terbentuk dari peruraian kandungan lignin dalam bahan baku organik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh bahan baku terhadap kadar senyawa fenol pembuatan asap cair (liquid smoke) limbah kelapa sawit. Penelitian ini menggunakan satu set alat pirolisis dan alat redistilasi. Bahan baku yang digunakan adalah limbah kelapa sawit berupa cangkang, tandan kosong dan serabut dengan kandungan lignin sebesar 42.96%, 18.20% dan 24.22%, bahan baku yang digunakan berasal dari Kab.Pasir, Kalimantan Timur. Masing – masing bahan baku (3 kg) dipirolisis pada suhu 350oC, 400oC dan 450oC. Asap cair hasil pirolisis diperlakukan uji sifat fisik yaitu berat jenis dan rendemen kemudian uji GC untuk menentukan kadar senyawa fenol. Asap cair dengan kadar senyawa fenol tertinggi dan terendah diredistilasi pada suhu 105oC untuk mengetahui penurunan kadar senyawa fenol. Rendemen tertinggi 40.98% dari bahan baku cangkang hasil proses pirolisis pada suhu 450oC, sedangkan rendemen terendah 28.11% dari bahan baku serabut hasil proses pirolisis pada suhu 350oC. Kadar senyawa fenol terbesar tedapat pada asap cair dari bahan baku cangkang proses pirolisis pada suhu 450oC sebesar 2.32 % dan terendah sebesar 0.38% dari bahan baku tandan kosong proses pirolisis pada suhu 350oC dan 400oC. Setelah dilakukan redistilasi terjadi penurunan kadar senyawa fenol pada bahan baku cangkang menjadi 0.98% dan tandan kosong sebesar 0.34%. Berdasarkan hasil penelitian, variasi bahan baku berpengaruh terhadap rendemen asap cair dan kadar senyawa feno l. Usaha pembuatan asap cair dengan bahan baku limbah kelapa sawit secara ekonomis menguntungkan dengan nilai B/C ratio sebesar 1.27, ROI sebesar 27.32% dan PBP sebesar 0.69 tahun.

Palm fruit is the biggest source of vegetable oil in Pasir district, East Kalimantan. Beside the main product, crude palm oil factories generate significant amount of wastes that can disturb the environment aesthetic without a proper management system. One of the ways to manage the wastes is by converting it into useful products such as liquid smoke and charcoal. Resulting from pyrolysis of three wood main components (cellulose, hemicelluloses, and lignin), liquid smoke contains many compounds such phenol compounds, acetic acids, benzo(a)pyrena, tar etc. Phenol is one of the main components in liquid smoke originated from lignin degradation in organic raw materials. The purpose of this research is to study the influence of raw materials on the phenol contents in liquid smoke produced from palm waste. This research used a set of small scale pyrolysis and re-distillation units. The raw materials used were crude palm wastes including palm fruit shells, empty bunches, and fibers with lignin contents of 42.96%, 18.20%, and 24.22% respectively. Raw materials were obtained from Pasir District, East Kalimantan Province. Pyrolysis were done at temperatures of 350oC, 400oC and 450oC for each raw material. Each run used 3 kg of material. Liquid smokes from each run were subjected to physical analysis to determine yields and densities and GC analysis to determine phenol contents. Liquid smokes with the highest and the lowest phenol content were redistillated at temperature of 105oC to study effects of re-distillation on phenol content reduction. Highest yield (40.98 %) was obtained from pyrolysis of fruit shell at temperature 450 oC while the lowest yield (28.11 %) was obtained from fiber at temperature of 350 oC. Fruit shell pyrolysis produced the highest phenol content (2.32 %) while empty bunches produced the lowest phenol content (0.38 %). After re-distillation, phenol content in products from the fruit shell and empty bunches decreased into 0.98% and 0.34% respectively. The results showed that raw materials significantly influenced yields and phenol content of liquid smoke. Economic analysis showed that values of B/C ratio as high as 1.27, ROI as high as 27.32% and PBP as high as 0.69 years. Therefore, liquid smoke production from palm waste is potentially profitable considering the economic parameters.

Kata Kunci : Limbah kelapa sawit,Asap cair,Kadar senyawa fenol, raw material, phenol content, liquid smoke, palm, waste, shell, empty fruit bunches, fiber, charcoal