Lumpur berminyak dari kilang bukan sekadar limbah: ia menyimpan minyak yang bisa dipulihkan dan kalor yang bisa dibakar. Data menunjukkan efisiensi pemulihan minyak 40–90% dan potensi energi setara listrik ratusan kWh per ton.
Operasi kilang memproduksi lumpur berminyak (oily sludge)—emulsi kompleks minyak, air, dan padatan—dalam volume besar. U.S. EPA pernah memperkirakan ~30.000 ton per tahun per kilang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Di Indonesia, dengan output crude ~860.000 bpd (sekitar 340 Mt/tahun), estimasi produksi sludge tercemar minyak mencapai ~51.000 m3 per tahun (per 2015) (researchgate.net).
Kategori limbahnya jelas: bahan berbahaya dan beracun (B3), wajib didaur ulang atau dibuang secara aman di Indonesia (hhp.co.id) (peraturan.bpk.go.id). Komposisinya sering mengandung >30% minyak berat, resin, serta senyawa toksik seperti logam berat dan sianida (eeer.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dibiarkan, lumpur merusak peralatan, mengurangi kapasitas tangki, dan menimbulkan dampak lingkungan saat ditimbun (eeer.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Tekanan regulasi dan contoh implementasi
Dalam beberapa tahun terakhir, aturan Indonesia (mis. Permen LHK 9/2024) menekankan minimisasi dan pemulihan material B3 (hhp.co.id). Program Sludge Oil Recovery (SOR—pemulihan minyak dari sludge) di Kilang PT Pertamina Plaju (RU III) mewajibkan kadar minyak >20% agar sludge dapat didaur ulang; bila tidak memenuhi, sludge dikirim ke insinerasi atau fasilitas pembuangan berizin (researchgate.net).
Perubahan proses juga nyata. Pertamina RU VI Balongan memasang pipa transfer berpemanas dan “box heater” pada tangki, memangkas generasi sludge 790 ton/tahun pada 2022, dengan investasi Rp2,715 miliar (library.universitaspertamina.ac.id).
Karakterisasi sludge kilang dan nilai energinya
Komposisi tipikal sludge dasar tangki dan API separator: 20–95% air, 5–70% minyak, 5–10% padatan (lilin, logam, katalis) (researchgate.net). Analisis FT‑IR (Fourier-transform infrared spectroscopy) dan “ultimate analysis” pada sludge unit ARHDM RU VI Balongan menunjukkan ~28,3% kelembapan, 71,1% volatile (mayoritas hidrokarbon), abu diabaikan (0,53% fixed carbon), dan ~86% C / 13,4% H berat (researchgate.net) (researchgate.net).
Studi global melaporkan sludge kilang sering mengandung ~30–50% minyak (dalam basis kering) (eeer.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), dengan nilai kalor ~12–13 MJ/kg (megajoule per kilogram)—setara minyak bakar ringan—yang menarik untuk pemulihan energi (mdpi.com). Namun, logam berat (Zn, Fe, Cr, Ni, Pb, dll.) dan organik toksik terkonsentrasi pada residu sehingga perlu kendali ketat (eeer.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Baca juga:
Rangkaian dewatering mekanis dan kimia
Kunci pertama adalah dewatering (pengurangan air) untuk menekan volume dan biaya angkut. Pra‑perlakuan fisik seperti penyaringan otomatis (automatic screen) dalam sistem pemilahan fisik air limbah membantu menahan debris >1 mm sebelum unit utama.
Centrifuge (solid‑bowl decanter dan disc separator) lazim dipakai. Uji EPA menunjukkan scroll centrifuge menaikkan konsentrasi padatan dari umpan 11,6% menjadi cake 33,6% (nepis.epa.gov), sementara high‑speed disc separator memulihkan ~91% minyak dari sludge API (nepis.epa.gov). Secara umum, pemulihan minyak via centrifuge mekanis berada di kisaran 40–70% dengan biaya operasi yang pernah dikutip sekitar $100–300 (presumably per ton of sludge) (arabjchem.org). Disc centrifuge dapat menghasilkan cake relatif kering (30–50% padatan), namun sensitif terhadap lumpur abrasif atau waxy dan perlu perawatan lebih sering (nepis.epa.gov).
Belt filter press (gravitasi + squeeze roll) cocok untuk debit besar dengan energi rendah; contoh tipikal menghasilkan ~15% padatan dari sludge biologis encer dan ~28% dari sludge primer (climate-policy-watcher.org). Desain menunjukkan kapasitas ~272 kg/m²·jam dengan cake ~22% padatan dan 96% "solids capture" (climate-policy-watcher.org). Untuk dryness maksimum, plate/frame filter press (batch) mencapai 40–60% padatan (hingga 65% jika dipanaskan), meski lebih lambat dan mahal.
Kondisioning kimia krusial: koagulan dan flokulan menetralkan muatan dan memperbesar aglomerat. Penambahan asam dibuktikan meningkatkan dewaterability oily sludge (eeer.org). Dalam praktik, bahan coagulants dan flocculants didosiskan presisi via dosing pump ke aliran sludge. Polishing lanjutan untuk minyak bebas dapat memanfaatkan unit DAF (dissolved air flotation) dan pemilah minyak bebas, sedangkan klarifikasi gravitasi dapat ditingkatkan dengan lamella settler. Aditif peningkat dewatering seperti paket sludge treatment membantu menurunkan volume hingga 60% sesuai karakter produk.
Hasil akhirnya, banyak kilang membangun “dewatering train”: pengendapan/penyaringan → flokulasi → centrifugasi atau belt press → filter press, dengan target cake 20–35% padatan (nepis.epa.gov) (climate-policy-watcher.org).
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Pemulihan hidrokarbon dari sludge
Pemulihan minyak menekan volume B3 dan mengembalikan nilai. Secara mekanis, disc centrifuge di studi EPA memisahkan ~91% minyak dari sludge API (nepis.epa.gov), dengan kisaran 40–70% pada praktik umum (arabjchem.org).
Ekstraksi pelarut (heptana, toluena, MEK) menunjukkan >85% pemulihan minyak pada kondisi lab teroptimasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Demulsifikasi kimia via demulsifier mempercepat pemisahan, dan surfaktan/biosurfaktan plus ultrasonik mampu mencapai 82–90% ekstraksi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Data lain bahkan melaporkan pemulihan >90% dalam hitungan detik pada kondisi tertentu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Metode termal seperti pemanasan 200–300°C mem-flash air dan melunakkan minyak; proses pirolisis gelombang mikro menghasilkan fraksi minyak dengan nilai kalor ~44,4 MJ/kg dan char ~16,7 MJ/kg (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Freeze–thaw (beku‑cair) pada sludge ber‑wax memulihkan ~50–60% minyak (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Upaya biologis (bioremediasi/ko‑digesti anaerob) ada, tetapi terkendala toksisitas, salinitas, dan logam berat—lebih minor untuk sludge kilang (mdpi.com). Sementara itu, polishing air hasil pemisahan menuju standar minyak <5 ppm dapat dibantu unit deoiler. Di Indonesia, program SOR menegaskan minyak yang dipulihkan (parafin dan hidrokarbon ringan) dikembalikan sebagai feed atau fuel kilang (researchgate.net).
Contoh skala: sebuah pusat melaporkan pemulihan 30.206 bbl crude dari 32.786 bbl sludge dasar tangki (~92%) lewat ekstraksi fluida teroptimasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Di RU VI, pengurangan 790 ton sludge (2022) dicapai lewat modifikasi proses (library.universitaspertamina.ac.id), sementara SOR secara praktik memulihkan ribuan barel per tahun, memangkas biaya pembuangan.
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Perlakuan residu padat dan pemulihan energi
Setelah minyak dipulihkan, residu sludge tetap B3. Insinerasi terkontrol—sering fluidized bed atau co‑processing di kiln semen—menghancurkan organik dan mengambil panas. Studi kilang Iran menunjukkan 4.000 ton sludge (5 tahun) mengandung ~12.400 Gcal energi (~14,4 GWh) (mdpi.com). Emisi perlu disaring ketat (scrubber/ESP) mengingat risiko PAH/dioxin (eeer.org) (eeer.org), dan byproduct (abu/gas buang) wajib dikelola sesuai B3 (Permen LHK 9/2024) (hhp.co.id).
Gasifikasi/pirolisis (pembakaran sub‑stoikiometri) menghasilkan syngas atau minyak/char; pendekatan katalitik/gelombang mikro dilaporkan meningkatkan hasil minyak (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Abu residu 5–10% input biasanya mengandung logam dan diperlakukan sebagai abu B3.
Rule of thumb energi: membakar 1 ton sludge (~13 MJ/kg) menghasilkan ~4 GJ panas; pada efisiensi ketel 30% setara ~334 kWh listrik. Dengan 10.000 ton/tahun, potensi listrik ~3–4 GWh/tahun. Integrasi panas ke jaringan uap kilang mengurangi konsumsi bahan bakar eksternal (mdpi.com).
Metrik kinerja dan dampak ekonomi
Efisiensi pemulihan minyak: 40–90%. Centrifugasi mekanis umumnya 40–70% (arabjchem.org); penambahan demulsifikasi/flotasi mendorong 80–90%. Metode lanjutan (ultrasonik + surfaktan) 82–90% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) dan sesaat >90% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kombinasi centrifuge + pencucian pelarut realistis ~75%.
Kinerja dewatering menyusutkan volume sampai 10x. Belt press mengkonsentrasikan sludge 2–3% padatan menjadi cake 20–30% (climate-policy-watcher.org). Misal, 100 ton/hari sludge basah (3% padatan) menghasilkan 10–15 ton/hari cake, dengan "solids capture" 90–99% jika flokulasi optimal.
Pengurangan limbah: co‑processing di kiln semen sering >95% reduksi volume. Dalam program SOR, minyak pulihan (>20% dari sludge) dikembalikan dan sludge “kering” tersisa <5% volume; studi PT Plaju mencatat 100% recovery “usable oil” dari sludge target (researchgate.net) (researchgate.net).
Biaya dan kepatuhan: upgrade Balongan (Rp2,7 miliar) menunda 790 ton sludge dalam setahun—implikasi penghematan pembuangan ~Rp3,4 juta/ton (termasuk biaya treatment dan landfill yang dihindari) (library.universitaspertamina.ac.id). Sistem centrifuge (capex ~$1–3 juta) berpotensi balik modal lewat penjualan minyak pulihan dan biaya B3 yang terelakkan. Analisis daur hidup menunjukkan insinerasi menguntungkan secara ekonomi ketika energi yang dipulihkan dan batas landfill ketat diperhitungkan (mdpi.com) (eeer.org).
Rencana pengelolaan sludge terintegrasi
- Reduksi sumber: modifikasi operasi—heat tracing, efisiensi pemisahan, reuse aliran antara. Contoh RU VI Balongan: ~Rp0,2 juta dolar untuk hemat 790 ton sludge (2022) (library.universitaspertamina.ac.id).
- Rangkaian dewatering: flokulasi via flokulan + centrifuge/belt press, lalu filter press. Target cake ≥25% padatan. Dukungan peralatan disediakan melalui ancillaries.
- Pemulihan minyak: decanter berpemanas untuk free oil, diikuti pencucian pelarut atau pengeringan. Jaga kadar minyak >20% agar dapat di‑reintegrasi (standar SOR) (researchgate.net). Demulsifikasi dibantu demulsifier.
- Reuse & recycling: minyak pulihan diblending ke VGO/refinery fuel. Polishing air terolah menuju batas minyak menggunakan DAF atau deoiler.
- Konversi termal: insinerasi sludge kering di fluidized bed/kiln semen, ambil panas untuk uap/listrik. Kendali emisi NOx/SOx/PM/VOC sesuai ketentuan (mdpi.com) (hhp.co.id).
- Penanganan abu: uji logam berat; jika B3, landfill berizin. Massanya 5–10% dari input termal.
- Monitoring & optimasi: pemantauan kontinu (mis. kalorimetri daring/COD—chemical oxygen demand) dan uji laboratorium bomb calorimeter untuk update neraca energi (mdpi.com).
Garis akhir: limbah jadi pasokan
Dengan kombinasi dewatering fisik, pemulihan minyak kimia/mekanis, dan konversi termal, kilang mengubah masalah B3 menjadi produk—minyak pulihan dan energi. Outcome yang terukur mencakup pemangkasan >90% volume limbah offsite, pemulihan puluhan hingga ratusan barel per bulan (bergantung skala), dan listrik ratusan kWh per ton. Studi bahkan menunjukkan tumpukan 4.000 ton sludge menyimpan ~12.400 Gcal, setara ~5 MW kontinu (mdpi.com).
Kasus bisnis bergantung biaya B3 dan harga energi, tetapi pengalaman internasional dan regulasi Indonesia sama‑sama memihak skema yang memulihkan minyak/energi alih‑alih landfill (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (mdpi.com) (eeer.org). Ini sejalan dengan ekonomi sirkular: limbah yang mahal menjadi penghematan bahan bakar, hidrokarbon yang dipulihkan, dan liabilitas B3 yang lebih rendah—tanpa mengorbankan kepatuhan (researchgate.net).
