POME Sludge Pellet, Biomass Pellet Berkalori Tinggi

Pengolahan limbah cair pabrik sawit atau POME (Palm Oil Mill Effluent) adalah salah satu persyaratan wajib bagi pabrik sawit. Persyaratan tersebut menjadi kriteria apakah pabrik sawit yang bersangkutan mempunyai kepedulian lingkungan yang baik khususnya sektor pengolahan limbahnya. Limbah cair pabrik sawit adalah salah satu limbah pabrik sawit yang jumlahnya cukup besar. Hampir semua pabrik sawit selalu memiliki kolam-kolam pengolahan limbah cair. Setiap ton TBS menghasilkan limbah sangat cair sebanyak 700 liter (0.7 m3) sehingga bila pabrik berkapasitas 60 ton/jam TBS dan beroperasi 20 jam setiap harinya, maka volume limbah cair yang dihasilkan mencapai 42.000 liter/jam  (42 m3/jam) atau 800.000 liter/hari (800 m3/hari).  Metode pengolahan limbah cair tersebut bisa seperti diagram dibawah ini.

Biosolid yang berupa akumulasi sludge tersebut selain bisa diolah lanjut untuk produksi biogas, dengan produk samping berupa residu padat (treated sludge) yang biasanya sebagai pupuk organik, juga bisa langsung digunakan sebagai bahan bakar. Daripada hanya dibuang saja, biosolid tersebut bisa diolah lanjut dengan dipadatkan (biomass densification) menjadi pellet. Dengan menjadi pellet selain memudahkan handling, penyimpanan, transportasi juga pemanfaatannya. Proses produksi pellet dari POME sludge, juga hampir sama dengan produksi wood pellet. Produksi POME sludge pellet juga sebagai solusi mengatasi limbah organik secara efektif dan lebih murah daripada diolah lanjut menjadi biogas. Produksi biogas dari POME baik dengan covered lagoon maupun CSTR (reaktor kontinyu tangki berpengaduk) masih membutuhkan investasi yang mahal, sehingga masih sangat sedikit pabrik sawit di Indonesia yang melakukannya. Dan apabila POME sludge tersebut dibiarkan saja dalam kolam limbah sehingga terjadi fermentasi aerob maka akan dihasilkan gas metana yang merusak lapisan ozone di atmosfer.

Apabila setiap bulan dari pabrik sawit dihasilkan 2.000 ton POME sludge dan daerah seperti Riau yang memiliki sekitar 300 pabrik kelapa sawit, maka potensi POME sludge mencapai 600.000 ton dan ini ekuivalen dengan 300.000 ton POME sludge pellet. Sedangkan bila dihitung secara nasional dengan jumlah pabrik sawit mencapai 1.000 unit maka potensi POME sludge mencapai 2.000.000 ton atau ekuivalen dengan 1.000.000 ton POME sludge pellet. Menariknya lagi POME sludge pellet juga memiliki nilai kalori cukup tinggi, yakni lebih dari 7000 kcal/kg. Hal ini bisa terjadi karena POME sludge masih mengandung minyak sawit. Dengan kandungan kalori yang cukup tinggi tersebut maka POME sludge pellet menjadi menarik. Selain bisa digunakan oleh berbagai industri sebagai bahan bakar, harga jual POME sludge juga seharusnya cukup menarik karena kandungan energinya yang tinggi. Harapannya POME sludge pellet akan menjadi baru dan terbarukan yang jumlahnya sangat melimpah di Indonesia. Dan apabila digunakan sebagai bahan bakar Industri yang berarti mensubtitusi bahan bakar fossil, maka itu berarti juga mengurangi penggunaan bahan bakar fossil, ramah lingkungan dan carbon neutral.

Biogas, Potensi Besar yang Masih Belum Banyak Dilirik

Tujuan utama pengolahan limbah cair yang kaya bahan organik yakni untuk mendapatkan air bersih baik digunakan lagi (re-use) maupun dibuang. Produk biogas dihasilkan terutama untuk pengolahan limbah cair kapasitas besar. Tahap pengolahan tersebut terdiri dua tahap yakni pengolahan primer dan sekunder. Pada pengolahan primer akan dihasilkan sludge primer yang berasal clarifier atau settling tank. Limbah cair tersebut dilewatkan pada clarifier atau settling tank dan dihasilkan endapan sludge tersebut. Sedangkan pada pengolahan sekunder, limbah cair tersebut diaerasi untuk memacu pertumbuhan mikroba. Mikroba tersebut membentuk flok dan mengendap menjadi sludge sekunder. Sludge atau endapan tersebut harus ditreatment di lokasi tersebut atau ditransport ke tempat lain untuk diolah atau dibuang.

Unit pengolahan sludge biasanya terdiri dari dua atau empat tahap. Pada unit pengolahan sludge kapasitas kecil biasanya hanya terdiri dari dua tahap, sedangkan kapasitas besar bisa terdiri lengkap sejumlah empat tahap. Tahapan proses tersebut yakni : thickening (pemekatan), digestion (fermentasi), dewatering (pengeringan) dan sterilization. Pada unit pengolahan kapasitas kecil biasa hanya terdiri thickening (pemekatan) dan dewatering (pengeringan), selanjutnya sludge diolah lebih lanjut ke tempat lain. Sterilisasi hanya dilakukan ketika ada peraturan atau perintah untuk melakukannya, sehingga tidak banyak dilakukan. Pada unit pengolahan kapasitas besar, sludge yang sudah dipekatkan kemudian difermentasi secara anaerob untuk memecah senyawa kompleks dengan bantuan mikroba, mengurangi volatile solid dan pathogens dalam sludge, dan bersamaan mengurangi terjadinya bau busuk.

Fermentasi sludge tersebut menghasilkan biogas. Produksi biogas tergantung antara lain komposisi sludge, waktu tinggal dalam alat fermentasi / digester, suhu dan kecepatan metabolisme mikroba, yang dikontrol dengan seksama. Jika jumlah biogas yang dihasilkan hanya sedikit biasanya hanya di flare atau memanasi digester. Sedangkan jika jumlah biogas yang dihasilkan cukup banyak maka dapat digunakan untuk sumber cogeneration fuel. Listrik juga bisa dihasilkan dan bisa digunakan untuk kebutuhan internal dan eksternal. Panas dari produksi listrik juga dapat digunakan untuk menjaga suhu digester sehingga proses fermentasi bisa optimal. Opsi lainnya yakni digunakan untuk produksi renewable natural gas (RNG). RNG selanjutnya bisa digunakan untuk berbagai keperluan baik Industri maupun rumah tangga.

Traktor dengan bahan bakar biogas

Limbah cair yang potensial untuk produksi biogas adalah dari limbah cair pabrik kelapa sawit. Sebagai produsen CPO terbesar di dunia, Indonesia di urutan pertama dan Malaysia di urutan kedua, keduanya diperkirakan memiliki pabrik kelapa sawit lebih dari  1500 buah, sehingga potensi produksi biogas juga sangat besar. Pengolahan limbah cair dari pabrik sawit termasuk kapasitas besar, karena rata-rata pabrik kelapa sawit berkapasitas 60 ton/jam TBS dan menghasilkan 700 liter limbah cair untuk setiap ton TBS yang diproses. Pemanfaatan biogas yang dihasilkan bisa untuk sumber energi pada pabrik sawit tersebut. Ada dua cara yang bisa dilakukan pada hal ini, yakni biogas digunakan untuk bahan bakar pada pabrik sawit dengan alat produksi yang ada (existing equipment) dengan hanya sedikit modifikasi terutama pada burner biogas tersebut. Pada cara ini cangkang sawit atau PKS (palm kernel shell) dan mesocarp fiber yang biasa digunakan pada sumber energi bisa dikurangi atau bahkan dimanfaatkan untuk yang lain.

Sedangkan cara kedua, yakni output biogas dimurnikan sehingga bisa digunakan bahan bakar generator (gas engine generator) lalu listrik digunakan untuk operasional pabrik kelapa sawit tersebut, sedangkan untuk kebutuhan steam untuk sterilisasi pabrik kelapa sawit bisa tetap dengan fiber dan cangkang sawit tersebut atau juga dengan biogas tersebut. Selain itu apabila biogas tersebut bisa dikemas dalam tabung (seperti tabung LPG 3 kg atau 12 kg) atau tanki maka penggunaannya bisa lebih luas. Kendaraan yang digunakan untuk menunjang bisnis pabrik sawit bisa menggunakan biogas sebagai bahan bakarnya. Masyarakat terpencil di sekitar pabrik sawit yang juga sering menemui pasokan listrik karena sangat terpencil bisa menggunakan biogas tersebut untuk bahan bakar generator listrik. Berbagai aktivitas bisnis dan industri bisa dilakukan dengan ketersediaan listrik tersebut. Hal tersebut berarti juga mendorong pertumbuhan ekonomi masyarakat sekitar pabrik kelapa sawit tersebut. Tentu juga tidak hanya masalah ekonomi saja yang menggeliat dan berkembang, tetapi juga pendidikan, keagaamaan, kesehatan, dan sosial juga bisa berkembang bersama dengan baik.