## JSTI

## Jurnal Sistem Teknik Industri
*Corresponding author at: Jl. Sisingamangaraja Teladan,  Kota Medan, Indonesia
E-mail address: luthfip@yahoo.co.id, mahrani.arfah@ft.uisu.ac.id, jepri.sa04@gmail.com
Copyright © 2019 Published by Talenta Publisher, ISSN: 1411-5247 e-ISSN: 2527-9408 Journal Homepage: http://talenta.usu.ac.id/jsti

## ANALISA PERSEDIAAN LIMBAH KERING

## PABRIK  KELAPA  SAWIT  SEBAGAI  BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK PTPN IV KEBUN ADOLINA
Luthfi Parinduri1, Mahrani Arfah1, Jepri Sahputra1
1 Fakultas Teknik Universitas Islam Sumatera Utara
Abstrak. PKS PTPN IV KEBUN ADOLINA,  Merupakan Perusahaan yang bargerak dalam bidang  pengolahan kelapa sawit, dan dalam aktivitas produksinya mempertimbangkan faktor-faktor produksi. Boiler merupakan sarana pendukung yang sangat pentinng dan mempunyai pengaruh sangat besar terhadap aktivitas pengolahan di pabrik kelapa sawit. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa ketersediaan cangkang dan serabut kelapa sawit dalam sistem operasi boiler yang nantinya dapat diketahui apakah persediaan TBS olah mencukupi kebutuhan bahan bakar boiler pada saat pengolahan berlangsung, dan menganalisa kebutuhan rata-rata bahan bakar cangkang dan serabut yang dibutuhkan pada setiap tahunnya. Dalam hal ini, dari kapasitas olah  TBS 30.000 kg/jam pada bulan  Maret 2018  sampai dengan bulan Februari 2019 menghasilkan bahan bakar cangkang rata-rata sebanyak 814.495 kg dan serabut sebanyak 1.553.473 kg. Cangkang yang digunakan sebanyak 730.375 kg  serta serabut 1.462.336 kg.. Dari pengolahan dan analisa data dapat disimpulkan bahwa bahan bakar cangkang dan srabut yang dihasilkan dari proses produksi sampingan pabrik dapat memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler.
Kata Kunci: Cangkang, Serabut Kelapa Sawit , Boiler
Abstract. PKS PTPN IV KEBUN ADOLINA, is a company engaged in the field of palm oil processing, and  in its production activities taking  into account the  factors of production. Boilers are a very important supporting means and have a very big influence on processing activities in palm oil mills. The purpose of this study is to analyze the availability of oil palm shells and fibers in the boiler operating system which can later be known whether the supply of  FFB if sufficient supply of  boiler fuel  during processing takes place, and  analyze the average needs of  shell and fiber fuels needed each year. In this case, the FFB capacity of 30,000 kg /  hour in March 2018 to  February 2019 produces an average of  814,495 kg of shell fuel and 1,553,473 kg of  fibers. The shells used are 730,375 kg and 1,462,336 kg of fibers. From the processing and analysis of data it can be concluded that the shell and srabut fuel produced by the factory side production process can meet the needs of boiler fuel.
Keyword: Shell, Palm Oil, Boiler
Received 11 July 2019 | Revised 25 July 2019 | Accepted 25 July 2019

## 1. Introduction
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditi hasil perkebunan yang menjadi andalan Indonesia saat  ini  untuk  mendatangkan  devisa  negara.  Salah  satu  provinsi  yang  menyumbang  hasil perkebunan kelapa sawit terbesar yaitu Sumatera Utara dengan luas lahan mencapai 1.290.977 ha dengan  jumlah  produksi  3.996.465  ton  (Statistik  Kelapa  Sawit  Indonesia,  2017-2018).  Sejalan dengan semakin meningkatnya produksi kelapa sawit dari tahun ketahun, maka akan terjadi pula peningkatan  volume  limbahnya,  baik  berupa  limbah  padat  maupun  limbah  cair.  Limbah  padat kelapa  sawit  dapat  berupa  tandan  kosong,  cangkang,  dan  serabut  sedangkan  limbah  cairnya berupa bahan-bahan organic dengan kadar yang tinggi.
Kebutuhan listrik pada industri merupakan hal yang sangat penting, oleh sebab itu diciptakanlah suatu  alat  yang  disebut  boiler  untuk  menghasilkan  daya  listrik  dan  uap  air.  Boiler  merupakan pilihan  yang  menguntungkan  untuk  memenuhi  tujuan  ini.  Untuk  memenuhi  kebutuhan  energi yang semakin meningkat sementara cadangan bahan bakar yang semakin hari semakin menipis serta  tuntutan  keamanan  yang  tinggi  bagi  manusia  dan  lingkungan,  maka  dilakukan  suatu perencanaan  boiler  dengan  efisiensi  yang  tinggi.  Boiler  di  bidang  industri  banyak  dijumpai pemanfaatannya. Boiler menghasilkan Steam yang panasnya digunakan sebagai media pemanas, pengering, pengawet proses dan pembangkit energi.
Cangkang dan serabut kelapa sawit merupakan salah satu limbah yang dimiliki oleh pabrik kelapa sawit PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV KEBUN ADOLINA yang kemudian dimanfaatkan sebagai  bahan  bakar  pada  stasiun  boiler.  Berdasarkan  hal  tersebut,  maka  penulis  mencoba merumuskan penggunaan bahan bakar  kernel kelapa sawit untuk mengoperasikan boiler dengan memperhatikan permasalahan berikut :
a. Berapa  banyak  jumlah  persediaan  cangkang  dan  serabut  yang  dibutuhkan  untuk mengoperasikan  Boiler  dengan  kapasitas  TBS  yang  akan  diolah  pada  tahun  2018  maret  – februari 2019.
b. Berapa jumlah persediaan TBS untuk menghasilkan kernel sebagai bahan bakar Boiler selama periode 2018 maret – 2019 februari
c. Berapa total persediaan kernel PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV KEBUN ADOLINA selama periode 2018 maret –  februari 2019.
Adapun tujuan penelitan ini adalah :
a. Mengetahui  konsumsi  cangkang  dan  serabut  yang  dibutuhkan  untuk  memenuhi  kebutuhan Boiler
b. Mengetahui  penghematan  yang  bisa  dilakukan  dengan  mengurangi  pemakaian  bahan  bakar solar sebagai pengoperasian boiler dengan menggunakan bahan bakar cangkang dan serabut.

## 2. Studi Literatur

## 2.1. Pengertian Boiler
Boiler/ketel  uap  merupakan  bejana  tertutup  dimana  panas  pembakaran  dialirkan  ke  air  sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi  kerja. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu tertentu mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk mengalirkan panas dalam bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai menjadi steam, maka volumenya akan meningkat sekitar  1600  kali,  menghasilkan  tenaga  yang  menyerupai  bubuk  mesiu  yang  mudah  meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.
Boiler sering juga di sebut orang ketel uap. Di dalam pabrik kelapa sawit boiler bisa dikatakan peringkat utama sebagai sumber tenaga suatu pabrik. Uap yang di hasilkan oleh boiler di gunakan sebagai :
a. Penggerak pesawat uap (sistem engine) yang di sebut turbin.
b. Pemanasan .
c. Rebusan (Sterilizer).
d. Pengadukan (Digester).
e. Tangki-tangkiminyak yang ada di pabrik.
f. Kernel storage.
g. Serta tenaga listrik dalam pabrik
Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran  yang  menentukan  pemanfaatan  steam  yang  akan  digunakan.  Berdasarkan  ketiga  hal tersebut  sistem  boiler  mengenal  keadaan  tekanan-temperatur  rendah  (low  pressure/LP),  dan tekanan-temperatur  tinggi  (high  pressure/HP),  dengan  perbedaan  itu  pemanfaatan  steam  yang keluar  dari  sistem  boiler  dimanfaatkan  dalam  suatu  proses  untuk  memanasakan  cairan  dan menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau membangkitkan energi listrik dengan  merubah  energi  kalor  menjadi  energi  mekanik  kemudian  memutar  generator  sehingga menghasilkan energi listrik (powerboilers).
Namun,  ada  juga  yang  menggabungkan  kedua  sistem  boiler  tersebut,  yang  memanfaatkan tekanan-temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri.
Untuk  mengetahui  lebih  lanjut  mengenai  boiler  terlebih  dahulu  harus  memenuhi  beberapa  hal antara lain sebagai berikut :
a. Pressure atau tekanan adalah tekanan kerja yang dihasilkan oleh steam boiler
b. Temperatur atau suhu adalah panas yang dihasilkan steam boiler.
c. Kapasitas  adalah  kemampuan  boiler  untuk  menghasilkan  uap  dalam  setiap  ton/jam.  Untuk mencari kapasitas boiler rumus yang digunakan adalah :
Q = 𝑛 𝑥 𝐺𝐵𝐵 𝑋 𝑁.𝐾
∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦
Keterangan
Q = Kapasitas kg/hari η = Efisiensi Boiler 73% Gbb = Berat Bahan Bakar kg/hari N.k = Nilai Kalor kcal/kg
∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦 = Perbedaan Entalphy Uap Dan Entalphy Air Masuk kcal/kg
a. Efisiensi adalah suatu ukuran berapa banyak steam yang dihasilkan  setiap ton bahan bakar yang  terbakar  didalam  ruang  dapur.  Rumus  yang  digunakan  untuk  mendapatkan  efisiensi adalah
η  = 𝑄 ∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦
𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁.𝐾
Keterangan
Q = Kapasitas kg/hari η = Efisiensi Boiler 73 %
Gbb = Berat Bahan Bakar kg/hari
N.k = Nilai Kalor kcal/kg

## 2.2. Pengaruh Bahan Bakar Terhadap Jumlah Uap Dan Listrik Yang Dihasilkan
Dalam  proses  pengolahan  kelapa  sawit  uap  diperlukan  untuk  pembangkit  tenaga  listrik  dan sumber  panas  pada  proses  pengolahan  kelapa  sawit.Sehingga,  jika  kapasitas  produksi  uap menurun  maka  akan  terjadi  gangguan  terhadap  turbin  yang  menyebabkan  penurunan  produksi tenaga listrik dan penurunan efisiensi pengolahan,hal ini bisa dilihat dari kapasitas produksi TBS.
Penurunan kapasitas produksi uap dapat disebabkan oleh kurangnya bahan bakar boiler. Boiler yang dioperasikan  di  PT.  PERKEBUNAN  NUSANTARA  IV  KEBUN  ADOLINA  melakukan
pengisian bahan bakar dengan kapasitas dan tekanan kerja yang sesuai dengan kebutuhan turbin sehingga meningkatkan  stabilitas turbin. Karena kontinuitas pengisian bahan bakar untuk boiler didasarkan pada tekanan boiler, apabila tekanan uap boiler rendah maka akan dilakukan pengisian bahan bakar  dengan  cepat  dan  sesuai  agar  tidak  menyebabkan  tekanan  tidak  turun  secara  tiba- tiba.
Cara  ini  dapat  mengatasi  penurunan  tekanan  uap,  akan  tetapi  sering  terjadi  perubahan keseimbanganbahan  bakar  dengan  udara  yakni  jumlah  bahan  bakar  yang  dimasukkan  terlalu banyak  dan  volume  udara  yang  menurun  akibatnya  ruang  bakar  menjadi  sempit  dan mengakibatkan pembakaran menjadi tidak sempurna.

## 2.3. Jenis – Jenis Bahan Bakar Boiler
Bahan bakar yang digunakan didalam Boiler pada umumnya diklasifikasikan sebagai berikut:
a. Bahan bakar padat
Jenis  Boiler  ini  menggunakan  bahan  padat  seperti  batu  bara,  kayu,  cangkang,  dengan karateristik seperti harga bahan bakar relatif lebih murah dan lebih efisiensi bila dibandingkan dengan boiler listrik.
Prinsip  Kerja  :  Pemanasan  berssumber  dari  pembakaran  bahan  bakar  padat  atau  bisa  juga campuran  dari  beberapa  bahan  bakar  padat  (  batu  bara,  kayu,  kernel)  yang  dibantu  dengan oksigen.
Kelebihan : Bahan bakar ,mudah untuk didapatkan dan lebih murah serta sebagai pemanfatan limbah pada yaitu kernel.
Kekurangan : Sisa pembakaran sulit untuk dibersihkan.
b. Bahan bakar cair
Jenis ini memiliki bahan bakar dari Fraksi minyak bumi dengan karakteristik yaitu memiliki bahan baku pembakaran yang lebih mahal, tetapi memiliki nilai efisiensi yang lebih baik jika dibandingkan dengan yang lainya.
Prinsip  Kerja  :  Pemanasan  yang  bersumber  dari  hasil  pembakaran  antara  campuran  bahan bakar cair (kerosen, solar, residu) dengan oksigen dan sumber panas.
Kelebihan  :  Memiliki  sisa  pembakaran  yan  sedikit  sehingga  mudah  dibersihkan  dan  bahan baku yang mudah didapatkan
Kekurangan : Harga bahan baku yang relatif mahal.
c. Bahan bakar gas
Memiliki  jenis  bahan  bakar  gas  dengan  karateristik  bahan baku  yang  lebih  murah  dan  nilai efisiensi lebih baik jika dibandingkan dengan jenis tipe bahan bakar lain.
Prinsip Kerja : Pembakaran yang terjadi akibat campuran dari bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen serta sumber panas.
Kelebihan : Memiliki bahan bakar yang paling murah dan nilai efisiensi yang lebih baik.
Kekurangan : Kontruksi yang mahal dan sumber bahan bakar yang sulit di dapat.
Pada  umumnya  Boiler  pada  pabrik kelapa  sawit  menggunakan  bahan bakar  padat  buatan  yang mudah  diperoleh,  dan  ekonomis  yaitu  sebagai  serabut  dan  cangkang  kelapa  sawit,  bila dibandingkan dengan bahan bakar lainnya

## 2.4. Kandungan Panas Pembakaran Cangkang Dan Serabut
Bahan bakar yang digunakan PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV KEBUN ADOLINA untuk mesin  boiler  adalah  cangkang  dan  serabut  kelapa  sawit  yang  dihasilkan  dari  limbah  padat pengolahan TBS oleh pabrik itu sendiri.Dengan manajemen yang benar  maka operasional pabrik kelapa  sawit  tidak  perlu  dibantu dengan  genset,  kecuali  pada  awal  dan  akhir  masing  –  masing selama satu jam.
Nilai kalor untuk masing  – masing komponen bahan bakar telah ditentukan oleh “Blommedal” yaitu sebagai berikut :
Bahan Bakar Cangkang :
a. Zat Padat : 4700 kcal/kg Kernel
b. Minyak : 8800 kcal/kg
c. Panas yang diperlukan untuk penguapan air adalah 600 kcal/kg air
Bahan Bakar Serabut
a. Zat Padat : 3850 kcal/kg Serabut
b. Minyak : 8800 kcal/kg
c. Panas yang diperlukan untuk penguapan air adalah 600 kcal/kg air
Bila hasil analisa kempa diperoleh komposisi kandungan bahan seperti ditunjukkan pada tabel 2.1
Table 1 Komposisi Kandungan Bahan Bakar Komposisi Cangkang (%) Serabut(%) Kadar Zat Padat 82,85 56.14 Kadar Minyak 1,06 4.38 Kadar Air 16,09 39.48 Sumber : PKS Kebun Adolina

## 2.5. Menghitung Nilai Kalor Cangkang Dan Serabut
Nilai kalor merupakan energi kalor yang dilepaskan bahan bakar pada waktu terjadinya oksidasi unsur-unsur kimia yang ada pada bahan bakar tersebut. Nilai kalor pada bahan bakar dapat dibagi menjadi dua menurut yaitu :
a. Nilai Kalor Bahan Bakar Tertinggi (HHV)
Nilai kalor bahan bakar tertinggi atau high heating value(HHV), uap air yang terbentuk dari hasil  pembakaran  dicairkan  terlebih  dahulu  sehingga  panas  pengembunannya  akan    turut dihitung sebagai panas pembakaran yang terbentuk. (Djokosetyardjo, 1999).
b. Nilai Kalor Bahan Bakar Terendah (LHV)
Nilai kalor bahan bakar terendah atau lowest heating value (LHV), uap air yang terbentuk dari hasil pembakaran tidak perlu dicairkan terlebih dahulu, sehingga panas pengembunnanya tidak ikut serta dihitung dengan panas pembakaran bahan bakar tersebut ( Djoko setyardjo, 1999).
Cangkang sawit PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV KEBUN ADOLINA  sebagai alternatif bahan bakar mesin boiler, cangkang pada buah sawit merupakan bagian terkeras pada komponen yang terdapat pada TBS. Sehinnga memiliki banyak kegunaan serta manfaat bagi industri, usaha maupun  rumah  tangga.  Beberapa  diantaranya  adalah  produk  bernilai  ekonomis  tinggi  seperti karbon  aktif, asap cair, fenol, beriket arang, dan tepung tempurung. Seacara garis besar, cangkang sawit yang sering dimanfaatkan memiliki kegunaan sebagai berikut :
a. Sebagai bahan baku arang atau charcoal dan juga briket
b. Sebagai bahan bakar mesin boiler
c. Cangkang  sawit  juga  sering  dipakai  sebagai  pengeras  halaman  khususnya  diarea  sekitaran pabrik
Kalor  adalah  suatu  bentuk  energi  yang  diterima  oleh  suatu  benda  yang  menyebabkan  benda tersebut  berubah  suhu  atau  wujud bentuknya.  Kalor  berbeda  dengan  suhu,  karena  suhu  adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Untuk menghitung kadar kalori yang dihasilkan dari sebuah zat menggunakan rumus sebagai berikut :
Q    = m.c (t2-t1)
Keterangan :
Q
= Kalor yang  dibutuhkan (j)
m = Massa benda (kg)
c
= Kalor jenis (j/kg)
(t2-t1)  = Perubahan suhu (c
Table 2 Data Hasil Pengujian Nilai Kalor No Bahan Kadar (Air) % Kadar Abu % Kadar Volatil % Kadar Karbon Terlihat% Nilai Kalor(kal/gr) 1 Batu Bara 4,77 8,76 41,91 44,54 5619,16 2 Arang Batu Bara 1,39 13,32 29,25 56,12 6543,50 3 Serabut Kelapa Sawit 25,32 4,83 52,01 17,82 3809,30 4 Arang  Serabut  Kelapa Sawit 1,56 11,97 15,98 70,47 6231,22 5 Cangkang Kelapa Sawit 21,77 3,51 53,36 21,34 5112,56 6 Arang Cangkang Kelapa Sawit 0,994 6,87 15,53 76,37 6877,32 7 Solar - - - - 10935,3 Sumber : Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Priode III Table 3 Besar Biomassa PKS No Biomassa Bentuk Jumlah (%) Calori (Kcal) 1 Serabut Padat 22-23 4492 2 Cangkang Padat 12-14 2637-4554
Sumber : Journal Of Electrical Technology vol. 1,no 2, juni 2016
Menurut Dr. Ir Takal Barus, energi terbarukan PKS 30 TBS /Jam bila diolah 300.000 ton TBS /tahun  dan  randemen  cangkang  sebanyak  7%  dari  300.000  ton  hasilnya  21.000  ton  cangkang dengan nilai bahan bakar 3000 k.kal hingga 6000 k. Kal /kg.
Untuk menghitung bahan bakar yang tersedia pada Palm Oil Mill (P.O.M) ton TBS /Jam.
Serabut = 7 % x Kapasitas ton
Untuk mengitung Nilai Kalor Kernel (N.K)
Dengan Komposisi :
Kadar Air ( Water ) = 23,5 %  x  Cangkang kg
Kadar Zat Padat (NOS)  = 75,9 %  x  Cangkang kg
Kadar Minyak (OIL) = 0,6 %    x  Cangkang kg
Heating Value Kadar Zat Padat = 4700 Kcal/kg Kadar Minyak (OIL) = 8800 Kcal/kg
Untuk mencari N.K. Cangkang dapat digunakan rumus :
( NOS Shell x H V  Nos Shell ) + ( OIL Shell  x  H V OIL ) - (H E Water x Water) Cangkang (kg) Kcal/kg Untuk Menghitung Nilai Kalor Serabut Dengan Komposisi : Kadar Air ( Water) = 39,8 %  x  Cangkang kg
Kadar Zat Padat (NOS)  = 55,6 %  x  Cangkang kg
Kadar Minyak (OIL) = 4,65 %  x  Cangkang kg Heating Value Kadar Zat Padat = 3850 Kcal/kg
Kadar Minyak (OIL) = 8800 Kcal/kg
Untuk mencari N.K. Serabut dapat digunakan rumus :
( NOS Fiber x H V  Nos ) + ( OIL  x  H V OIL ) - (H E Water x Water) Serabut (kg) Kcal/kg
Keterangan
NOS : Kadar Zat Padat

## HV
: Heating Value (Nilai Panas)
HE : Hat Evaporation (Penguapan panas)

## 3. Metodologi Penelitian

## Figure 1 Flowchart Penelitian

## 4. Hasil dan Pembahasan
Untuk dapat melakukan perhitungan persedian kebutuhan bahan bakar boiler ada beberapa  syarat yang harus diketahui yaitu :
a. Jenis buah yang diolah di PKS Kebun Adolina
b. Data produksi TBS per bulan
c. Data kandungan panas pada cangkang dan serabut pada TBS
d. Data kalori pada cangkang dan serabut yang terkandung.
Ya Tidak Mulai Perumusan Masalah - Jumlah  cangkang  dan  serabut  untuk  mengoperasikan Boiler - jumlah persediaan TBS untuk menghasilkan kernel - total persediaan kernel PT. PERKEBUNAN
NUSANTARA  IV  KEBUN  ADOLINA  selama  periode
2018 maret –  februari 2019
Penetapan Tujuan
Pengumpulan Data -    Studi lapangan
-    Studi kepustakaan
Data Cukup ?
Hasil dan Pembahasan -  Menghitung nilai kalor yang terdapat pada kernel -  Menghitung kapasitas maksimum boiler -  Menghitung efisiensi steam Kesimpulan
Selesai
Studi Pendahuluan
Dari data yang diperoleh di PKS Kebun Adolina jenis buah yang diolah sebagian besar ialah jenis tenera. Berikut adalah data jenis-jenis dan kandungan yang terdapat di dalamnya.
Table 4 Jenis-Jenis Buah Sawit Varietas Cangkang (mm) Pericarp(%) Cangkang (%buah) Mesocarp (%buah) Inti(%buah) Dura 2,5-6 2-6 25-50 20-65 3-20 Psifera - 5-10 - 92-97 3-8 Tenera 1-2,5 3-10 3-20 60-90 3-15
Penggunaan solar sebagai bahan bakar boiler masih tetap dilakukan  PTVN IV Kebun Adolina, hal ini dilakukan untuk proses menghidupkan mesin boiler pagi hari hingga beberapa jam sampai boiler dapat berfungsi normal.
Table 5 Perhitungan Rata – Rata Pemakaian Bahan Bakar Solar/Liter Tahun Rata-Rata Operasi Boiler Maret 2016 – Februari 2017 541 Maret 2017 – Februari 2018 558 Maret 2018 – Februari 2019 572 Jumlah 1.671 Rata-Rata 557
Dari  data  pada  tabel  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  kebutuhan  bahan  bakar  boiler  dengan menggunakan solar rata – rata dari bulan maret 2016 – februari 2019 berjumlah 557 liter/bulan, jika dikalikan dengan harga solar yang mencapai Rp. 9.800/liter maka PKS Kebun Adolina akan mengeluarkan biaya sebesar Rp. 5.458.600.
Data produksi TBS yang diambil sebagai acuan ialah data produksi dalam kurun waktu satu tahun yang lalu yang dimulai sejak maret 2016 – februari 2019. Berikut adalah data produksi TBS  PKS  PTVN  IV  Kebun  Adolina.  Untuk  mengetahui  jam  operasi  boiler  dapat  dilakukan perhitungan sebagai berikut :
Jam Operasi Boiler =

## TBS Olah KG Kapasitas Pabrik Kg/Jam
Jam operasi boiler pada bulan januari 2016
Jam Opersai Boiler = 14.857.930 Kg 30.000 Kg/Jam
= 495 Jam.
Table 6 Perhitungan Rata-Rata Operasi Boiler Tahun Rata-Rata Operasi Boiler 2016-2017 16.96 2017-2018 17.62 2018-2019 18.23 Jumlah 53.11 Rata-Rata 17,70 Table 7 Pemakaian Daya Per Stasiun Di PTPN IV Kebun Adolina Stasiun Tenaga Terpasang (A) Tenaga Terpakai(A) Thresher,Loading Ram,Capstand 102 53,6 Press 135 71,20 Deferycarper 54 26,86 Ripple Mill 74 37,81 Kernel 54 26,86 Klarifikasi 123 64,63 Boiler No 1 174 92,54 Boiler No 2 158 83,79 Water Pump 94 37,81 Penerangan Pondok 68 34,53 Panel Penerangan Pondok 55 27,41 Jumlah 1,091 557,04
Adapaun data – data mengenai spesifikasi peralatan yang ada dialam pabrik PKS Kebun Adolina terutama Boiler ialah :

## Boiler NO 1
Merk : Pepcock Type : Water Tube Boiler Tahun Pembuatan : 1986 Jenis Ketel Uap : K. Uap Darat Tetap Kapasitas : 18 – 20 ton/jam Suhu Air Umpan : 90 0 c Temperatur Uap : 280 0 c Tekanan Kerja Max (Kg/cm 2 ) : 24 Suhu Uap Lanjut : 260 0 c Temperatur Gas Buang : 370 0 c Luas Pemanas : 634 m 2
Luas Panggang : 12/m 2

## Boiler NO 2
Merk : Pepcock Type : Water Tube Boiler Tahun Pembuatan : 1986 Jenis Ketel Uap : K. Uap Darat Tetap Kapasitas : 18 – 20 ton/jam Suhu Air Umpan : 90 0 c Temperatur Uap : 280 0 c Tekanan Kerja Max (Kg/cm 2 ) : 24 Suhu Uap Lanjut : 260 0 c Temperatur Gas Buang : 370 0 c Luas Pemanas : 634 m 2 Luas Panggang : 12/m 2 Bahan Bakar : Cangkang Dan Serabut
Berdasarkan  data  diatas  waktu  rata-rata  operasi  boiler/hari  selama  17,70    jam.  Dan  jika  nilai tersebut  dikalikan  dengan  kapasitas  uap  15.600  kg  uap/jam  maka  diperoleh  nilai  284.388  kg uap/hari.  Untuk  mengetahui  kapassitas  uap  yang dibutuhkan  selama  satu  bulan  maka  nilai  uap yang  dibutuhkan  per/hari  dikalikan dengan  jam  kerja  pabrik  selama  satu  bulan  (25  hari  kerja). Dan diperoleh hasil 7.109.700 kg/bulan.
Untuk  mengetahui  jumlah  cangkang  yang  dibutuhkan  perbulan    maka  dapat  dihitung  dengan perhitungan jumlah TBS rata-rata yang diolah sebagai berikut.
Serabut = 14% x 12.580.138 kg   = 1.751.219   kg Cangkang = 7%   x 12.580.138 kg   = 880.609,66 kg Nilai Kalor Serabut (N.K) Komposisi Air = 39,8% x 1.751.219 kg = 700.919,16 kg
Kadar Zat Padat = 55,6% x 1.751.219 kg = 976.237 kg Kadar Minyak = 4.65% x 1.751.219 kg = 81.896 kg Heating Value NOS = 3.850 kcal/kg OIL = 8.800 kcal/kg Heat Ovaporation Water = 600 kcal/kg N.K Serabut = (976.382,73×3.850)+(81.896,65× 8.800)−(600 × 700.919,16) 1.761.219 = 2.304 kcal/kg Nilai Kalor Cangkang (N.K) Komposisi Air = 23,5% x 880.609,66 kg/bulan = 206.943,27 kg/bulan Kadar Zat Padat = 75,9% x 880.609,66 kg/bulan = 668.382,73 kg/bulan Kadar Minyak = 0,6% x 880.609,66 kg/bulan = 5.283,65 kg/bulan Heating Value NOS = 4.700 kcal/kg OIL = 8.800 kcal/kg Heat Ovaporation Water = 600 kcal/kg N.K Cangkang = ( 668.382,73  x 4.700 ) + ( 5.283,65 x 8.800 ) -(600 x 206.943,27) 880.609,66
= 3.479 kcal/kg

## Produksi Uap Yang Dihasilkan Boiler
Produksi uap dari seluruh bahan bakar serabut = 1.751.219 kg
η = 𝑄(∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁𝐾 0,73 = 𝑄(710,9 – 90,3) 1.751.219 x 2.304 Q = (1.751.219 x 2.304)x0,73 620,6 Q = 4.773.170,25 kg uap/bulan
Bahan bakar cangkang yang diperlukan untuk mencukupi 7.109.700 kg uap/bulan
η = 𝑄(∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁𝐾 0,73 = Q(710,9 – 90,3) Gbb x 3.479 Gbb = (7.109.700–4.733,25)x620,6 0,73 x 3.479 Gbb = 1.450.050.362,85 2.540 = 570.885,96 kg/bulan
Sisa Cangkang = 880.609,66 – 570.885,96 = 303.723 kg
Kalori Yang Terkandung dari 570.885,66 x 3.479 kcal = 1.986.112 kcal/bulan
Dari  data  rata-rata  TBS  yang  diolah  perbulan  pada  tahun  2019  di  dapatkan  hasil  penggunaan cangkang  perbulan  mencapai  570.885,96  kg/bulan.  Kebutuhan  cangkang  tersebut  masih  dapat dipenuhi dengan persediaan yang ada pada TBS yang diolah oleh PKS Kebun Adolina. Sisa bahan bakar cangkang sebanyak 303.723 kg.
Untuk mengetahui penggunaan bahan bakar cangkang dan serabut yang terpakai pada PKS Kebun Adolina dengan kapasitas 30 ton perjam. Maka dilakukan pengolahan data yang diambil dari data yang terkecil dari jumlah TBS olah pada tahun maret 2018  –  februari 2019, adapun data terpilih terdapat pada bulan februari dengan TBS diolah sebanyak  5.679.890 kg.
Serabut = 14% x 5.679.890 kg = 795.184 kg/bulan Cangkang = 7% x 5.679.890 kg = 397.592 kg/bulan
Nilai Kalor Serabut (N.K) Komposisi Air = 39,8% x 795.184 kg = 316.483 kg Kadar Zat Padat (N.O.S) = 55,6% x 795.184 kg = 444.122 kg Kadar Minyak = 4.65% x 795.184 kg = 36.976 kg Heating Value NOS = 3.850 kcal/kg OIL = 8.800 kcal/kg Heat Evaporation Water = 600 kcal/kg N.K Serabut = (442.122 x 3.850)+(36.976x8.800)−(600 x 316.483) 795.184 = 2.310 kcal/kg Nilai Kalor Cangkang (N,K) Komposisi Air = 23,5% x 397.592 kg = 93.434 kg/bulan Kadar Zat Padat = 75,9% x 397.592 kg = 301.772 kg/bulan Kadar Minyak = 0,6% x 397.592 kg = 2.385 kg/bulan Heating Value NOS = 4.700 kcal/kg OIL = 8.800 kcal/kg
Heat Evaporation Water
= 600 kcal/kg
N.K Serabut = (301.772 x 4.700)+(2.385 x 8.800)−(600 x 93.434) 397.592 = 3.479 kcal/kg
Produksi uap dari seluruh bahan bakar serabut = 795.184 kg
η = 𝑄(∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁𝑂 0,73 = 𝑄(∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁𝑂 Q(710,9 – 90,3) 795.184 x 2.310 Q = (795.184 x 2.130) x 0,73 620,6 Q = 2.160.681,24 kg uap/bulan
Bahan bakar cangkang yang diperlukan untuk mencukupi 7.109.700 kg uap perbulan
η = 𝑄(∆𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝ℎ𝑦) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 𝑁𝐾
0,73 = 𝑄(710,9–90,03) 𝐺𝑏𝑏 𝑥 3.479 Gbb = 𝑄(7.109.700 – 2.160.681)x 620,6 0,73 x 3.479 Gbb = 3.071.361 2.540 Gbb = 1.209,19 kg/bulan Sisa Cangkang = 397.592 – 1.209,19
=  396.382,81 kg
Dari  pengolahan  data  diatas  untuk  pengolahan  5.679.890  kg  TBS  dibulan  januari.  Dengan memakai uap 7.109.700 kg/bulan. Kebutuhan cangkang tersebut masih dapat terpenuhi dengan persediaan yang ada pada TBS yang diolah oleh PKS Kebun Adolina. Sisa bahan bakar cangkang sebanyak 396.382,81 kg. Hal ini terjadi karena perhitungan menggunakan bilangan uap rata – rata
perbulan.  Namun jika bilangan TBS diolah dibagikan dengan kapasitas pabrik (30 ton/jam) maka diperoleh jam operasi boiler selama 7  jam 57 menit. Perhitunganya sebagai berikut :
TBS olah bulan februari 2019  : 5.679.890 kg
Kapasitas Pabrik Perjam : 30.000 kg/jam Hari Kerja Perbulan : 25 Hari Jam Operasi Perbulan : TBS Olah Kapasitas Pabrik
: 5.679.890 30.000 : 189.32 Jam Operasi Boiler Perhari : Jam Operasi/Bulan Hari Kerja
: 189,32 25
: 7,57 Jam
Maka kebutuhan uap keseluruhan pada bulan januari 2019 ialah :
15.600 kg uap/jam x 189  jam = 2.948.400 kg uap/bulan
Analisa Persediaan Cangkang dan Serabut
Cangkang  dan  serabut  digunakan  sebagai  bahan bakar  boiler  dimana  boiler  merupakan  sebuah alat  yang  dapat  menghasilkan  uap  untuk  dapat  memutar  elektro  motor  yang  ada  pada  turbin. Pentingya persediaan bahan bakar cangkang dan serabut harus selalu di usahakan tetap tersedia agar pabrik tetap beroperasi.
Dari  pengolahan  data  yang  telah  dilakukan  persediaaan  cangkang  dan  serabut  tiap  tahun  ialah sebagai berikut :
Maret 2016 – Februari 2017 persediaan cangkang sebanyak 11.540.735 kg dan serabut sebanyak 19.390.306 kg.
Maret 2016 – Februari 2017 persediaan cangkang sebanyak 10.558.125 kg dan serabut sebanyak 18.346.265 kg.
Maret 2016 – Februari 2017 persediaan cangkkang sebanyak 9.773.950 kg dan serabut sebanyak 17.548.036 kg.
Analisa Kebutuhan Cangkang dan serabut
Dari  pengolahan  data  yang  telah  dilakukan  kebutuhan  cangkang  dan  serabut  tiap  tahun  ialah sebagai berikut :
Maret 2016 – Februari 2017 kebutuhan cagkang sebanyak 10.459.574 kg dan serabut sebanyak 19.390.306 kg.
Maret 2016 – Februari 2017 kebutuhan cangkang sebanyak 9.303.613 kg dan serabut sebanyak 18.346.265 kg.
Maret 2016 – Februari 2017 kebutuhan cangkang sebanyak 8.764.511 kg dan serabut sebanyak 17.548.026 kg.
Dari kedua analisa dapat dikatakan bahwa kebutuhan bahan bakar cangkang dan serabut selalu terpenuhi.  Dimana  ketersediaan  cangkang  yang  selalu  menunjukkan  nilai  lebih  tinggi dibandingkan dengan kebutuhan  seementara  ketersediaan  serabut  dipakai  secara  maksimal  dan tidak  memiliki  sisa.  Hal  ini  dikarenakan  perusahaan  selalu  menggunakan  serabut  lebih  utama dikhawatirkan  jika  serabut  yang  siap  pakai  tidak  langsung  diolah  (dibakar)  dapat  mengganggu kinerja  mesin  yang  ada  di  dalam  pabrik.  Ketersediaan  bahan  bakar  cangkang  dan  kebutuhan cangkang dapat dilihat pada gambar 4.1 sedangkan ketersediaan serabut dan kebutuhan serabut dapat dilihat pada figure 2.
Figure 2 Grafik Ketersediaan Bahan Bakar Cangkang Dan Kebutuhan Cangkang
0 200,000 400,000 600,000 800,000 1,000,000 1,200,000 1,400,000 M ar -1 6
Ju n -1 6 Se p -1 6 D ec- 1 6
Mar -1 7 Ju n -1 7 Se p -1 7 D ec- 1 7 M ar -1 8 Ju n -1 8 Se p -1 8 D ec -1 8 Ketersediaan Cangkang Cangkang yang Digunakan
Figure 3 Grafik Ketersediaan Dan Kebutuhan Serabut Dari grafik ketersediaan cangkang dan kebutuhan cangkang dapat dilihat bahwa perusahaan tidak pernah mengalami kekurangan dalam masalah penyediaan cangkang. Ini berarti perusahaan tidak perlu membeli cangkang dari pihak luar.
Jadi  dari  keterangan  diatas  dapat  diketahui  bahwa  dengan  kapasitas  30.000  kg  uap/jam ketersedian  bahan  bakar  berupa  cangkangdan  serabut  untuk  menghasilkan  kebutuhan  uap sebanyak 15.600 kg uap/jam tidak dikhawarikan adanya kekurangan baik dari kedua bahan bakar tersebut. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa PKS PTPN IV Kebun Adolina dapat memenuhi kebutuhan  bahan  bakar  cangkang  dan  serabut  yang  diproduksi  sendiri  tanpa  mengadakan (membeli) dari pihak luar.

## 5. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil sebagai berikut :
a. Kebutuhan rata-rata pada tahun 2018 maret – 2019 februari cangkang sebanyak 730.375 kg dan serabut sebanyak 1.462.336 kg.
b. Ketersediaan rata-rata pada tahun 2018 maret – 2019 februari cangkang sebanyak 814.495 kg dan serabut sebanyak 1.553.473 kg.
c. Dari kedua poin diatas kebutuhan bahan bakar boiler telah tercukupi baik cangkang maupun serabut.  Bahkan pada  bahan  bakar  cangkang masi  memiliki  sisa  sebanyak  84.119  Kg dan serabut 91.136 Kg.
d. PTPN  IV  Kebun  Adolina  tidak  perlu  melakukan  stok  guna  untuk  memenuhi  bahan  bakar boiler.  Dikarenakan  ketersediaan  cagkang  dan  serabut  selalu  mencukupi  untuk  operasi pabrik.
0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 M ar -1 6 M ay -1 6 Ju l- 1 6 Se p- 1 6 N o v- 1 6
Jan- 1 7 M ar -1 7 M ay -1 7 Ju l- 1 7 Se p -1 7 N o v- 1 7
Jan- 1 8 M ar -1 8 M ay -1 8 Ju l- 1 8 Se p -1 8
N o v- 1 8 Jan- 1 9 Ketersediaan Serabut Serabut yang Digunakan
e. Total  persediaan  cangkang  dan  serabut  yang  harus  dikeluarkan  pada  tahun  2018  maret  – 2019 februari  ialah cangkan sebanyak 9.773.950 kg dan serabut sebanyak 18.641.681 kg.
f. Bahan bakar solar yang dibutuhkan boiler rata – rata dari bulan maret 2016 – februari 2019 berjumlah 557 liter/bulan, jika dikalikan dengan harga solar yang mencapai Rp. 9.800/liter maka  PKS  Kebun  Adolina  akan  mengeluarkan  biaya  sebesar  Rp.  5.458.600  Penggunaan bahan bakar solar masih dianggap wajar oleh PKS Kebun Adolina.

## R EFERENSI
[1] Barus Takal, 2017. Energi  Terbarukan  PKS  30  TON. Harian  Waspada  27  Agustus  2017. Medan.
[2] Dokumen  Intern  PTPN  IV  Kebun  Adolina(2018)  “Pengantar    Proses    Quality    Control,    Quality Control  Tools  For  Procesing  improvement  In  Palm  Oil” PKS  Kebun  Adolina.
[3] Djokoseyarjo, M. J. (2006) “Ketel Uap” Pradya Pramita, Jakarta.
[4] Parinduri,  Luthfi  (2016)  “Analisa  Pemanfaatan  Biomassa  Pabrik  Kelapa  Sawit  Untuk  Sumber Pembangkit  Tenaga  Listrik” Journal  Of  Electrical  Tecnology,  Fakultas  Teknik  Universitas  Islam Sumatera Utara, Medan.
[5] Syafrudin, Hanesya Rio (2012) “Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains Dan Teknologi (SNAST) Prriode 3, Perbandingan Pengggunaan  Alternatif Bahan Bakar Serabut (Fiber) Dan Cangkang  Kelapa Sawit  Terhadap  Bahan  Bakar  Batu  Bara  Dan  Solar  Pada  Pembangkit  Listrik” Fakultas  Industri, Institut Sains Dan Teknologi AKPRIND, Yogyakarta.
[6] Affan, Chairil (2016)  “Analisa  Kebutuhan  Bahan  Bakar  Boiler  Pabrik  Kelapa  Sawit  PTPN IV (PERSERO)  Kebun  Dolok  Sinumbah”  Skripsi Fakultas Teknik, Universitas Islam Sumatera Utara, Medan.