Analisa Desain Rotary Dryer Diameter

Pendahuluan

Cangkang sawit (Palm Kernel Shell atau PKS) merupakan salah satu limbah padat industri kelapa sawit yang memiliki nilai kalor tinggi dan banyak dimanfaatkan sebagai bahan bakar biomassa maupun bahan baku pembuatan arang (charcoal) dan karbon aktif. Sebelum memasuki proses karbonisasi, cangkang sawit perlu dikeringkan hingga mencapai kadar air tertentu agar proses pembakaran berlangsung lebih stabil, menghasilkan arang berkualitas tinggi, serta meningkatkan efisiensi konsumsi bahan bakar.

Rotary Dryer merupakan salah satu peralatan pengering yang paling banyak digunakan pada industri biomassa karena mampu mengeringkan material secara kontinu, memiliki kapasitas besar, dan menghasilkan distribusi panas yang merata. Pada proses ini, material diputar secara perlahan di dalam drum sambil dialiri udara panas dari burner, sehingga terjadi perpindahan panas dan penguapan kadar air secara efektif.

Rotary carbonizer cangkang sawit diameter 2 meter panjang 12 meter menggunakan BEJO BTN55LR diesel burner 155–480 kW, kapasitas rekomendasi 600–680 kg per jam oleh PT Indira Mitra Boiler. — Rotary carbonizer cangkang sawit Ø2 × 12 meter menggunakan BEJO BTN55LR diesel burner 155–480 kW, dengan kapasitas rekomendasi 600–680 kg/jam.

Analisa Desain Rotary Dryer Diameter

Dalam studi ini akan dilakukan analisa teknis Analisa Desain Rotary Dryer Diameter Rotary Dryer berdiameter 1,5 meter dengan panjang 12 meter yang dirancang khusus untuk proses pengeringan cangkang sawit sebelum memasuki tungku karbonisasi. Analisa mencakup perhitungan kapasitas produksi, volume drum, waktu tinggal (residence time), kebutuhan energi panas (heat load), pemilihan burner, konsumsi bahan bakar, kebutuhan udara pembakaran, desain sistem aliran udara (airflow), ID Fan, cyclone, hingga estimasi biaya operasional.

Sebagai sumber panas digunakanBEJO Burner BTN55LR dengan kapasitas 155–480 kW atau setara 133.300–412.800 kcal/jam. Burner ini dipilih karena memiliki rentang modulasi yang sesuai untuk aplikasi rotary dryer skala menengah, sehingga mampu menyesuaikan output panas dengan perubahan kadar air cangkang sawit selama proses pengeringan. Penggunaan burner modulating juga memberikan keuntungan berupa efisiensi bahan bakar yang lebih baik, temperatur pengeringan yang lebih stabil, dan kualitas produk akhir yang lebih seragam.

Tujuan dari analisa ini adalah memperoleh dasar perancangan (design basis) yang akurat sehingga sistem Rotary Dryer dapat bekerja secara optimal, menghasilkan kapasitas produksi yang tinggi, menekan konsumsi energi, serta meningkatkan kualitas arang yang dihasilkan. Seluruh perhitungan dalam artikel ini menggunakan prinsip-prinsip dasar perpindahan panas (heat transfer), termodinamika, mekanika fluida, dan neraca massa (mass balance), sehingga dapat dijadikan acuan dalam perencanaan maupun pembangunan Rotary Dryer untuk industri pengolahan cangkang sawit.

Berdasarkan data burner yang Anda pilih,BEJO BTN55LRmemiliki spesifikasi sebagai berikut:

Parameter	Nilai
Model Burner	BEJO BTN55LR
Kapasitas Minimum	155 kW
Kapasitas Maksimum	480 kW
Output Kalor	133.300 – 412.800 kcal/jam
Konsumsi Solar (perkiraan)	13,02 – 40,34 kg/jam
Motor Blower	0,45 kW
Tegangan	230V / 50Hz
Berat	22 kg

Analisa Desain Rotary Dryer Diameter 1,5 Meter × Panjang 12 Meter untuk Pengeringan Cangkang Sawit Sebelum Produksi Arang

Data Desain

Parameter	Nilai
Material	Palm Kernel Shell (PKS)
Diameter Drum	1,5 m
Panjang Drum	12 m
Volume Drum	?
Moisture Awal	25–35 %
Moisture Akhir	10–15 %
Burner	BEJO BTN55LR
Kapasitas Burner	155–480 kW

1. Menghitung Volume Drum Rotary Dryer

Volume Rotary Dryer dihitung menggunakan rumus volume tabung.

Rumus:

V = (π × D² ÷ 4) × L

Keterangan:

V = Volume drum (m³)
D = Diameter drum (m)
L = Panjang drum (m)
π = 3,1416

Data Perhitungan

Parameter	Nilai
Diameter Drum (D)	1,5 m
Panjang Drum (L)	12 m

Perhitungan

V = (3,1416 × 1,5² ÷ 4) × 12   V = 21,2 m³

Hasil

Volume Rotary Dryer adalah 21,2 m³.

2. Menghitung Volume Efektif Material

Pada Rotary Dryer, material tidak memenuhi seluruh volume drum. Umumnya tingkat pengisian (fill factor) berkisar 10–15%.

Pada studi ini digunakan nilai 12%.

Rumus

Volume Efektif = Volume Drum × Fill Factor

Perhitungan

Volume Efektif = 21,2 × 12%   Volume Efektif = 2,54 m³

Hasil

Volume material yang berada di dalam Rotary Dryer sekitar 2,54 m³.

3. Menghitung Berat Material dalam Drum

Berat material dihitung berdasarkan Bulk Density Palm Kernel Shell (PKS).

Data

Parameter	Nilai
Bulk Density PKS	650 kg/m³
Volume Material	2,54 m³

Rumus

m = ρ × V

Keterangan:

m = Massa material (kg)
ρ = Bulk density (kg/m³)
V = Volume material (m³)

Perhitungan

m = 650 × 2,54   m = 1.650 kg

Hasil

Setiap saat terdapat sekitar 1,65 ton Palm Kernel Shell (PKS) di dalam Rotary Dryer.

4. Menghitung Energi untuk Memanaskan Material

Energi pemanasan dihitung menggunakan persamaan dasar perpindahan panas (Sensible Heat).

Rumus

Q = m × Cp × ΔT

Keterangan:

Q = Energi panas (kcal)
m = Massa material (kg)
Cp = Panas jenis material (kcal/kg°C)
ΔT = Perubahan temperatur (°C)

Data

Parameter	Nilai
Massa PKS	1.650 kg
Panas Jenis (Cp)	0,45 kcal/kg°C
Temperatur Awal	30°C
Temperatur Akhir	120°C

Sehingga

ΔT = 120 - 30   ΔT = 90°C

Perhitungan

Q = 1.650 × 0,45 × 90    Q = 66.825 kcal

Hasil

Energi untuk memanaskan cangkang sawit sebesar 66.825 kcal.

5. Menghitung Energi Penguapan Air

Selain memanaskan material, burner juga harus menguapkan kandungan air.

Data

Parameter	Nilai
Moisture Awal	30%
Moisture Akhir	10%
Massa Material	1.650 kg

Air yang Diuapkan

Air = Massa × (Moisture Awal − Moisture Akhir)     Air = 1.650 × (30% − 10%)   Air = 330 kg

Kalor laten penguapan air

L = 540 kcal/kg

Rumus

Q = m × L

Perhitungan

Q = 330 × 540   Q = 178.200 kcal

Hasil

Energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air adalah 178.200 kcal.

6. Menghitung Total Heat Load

Total kebutuhan panas merupakan penjumlahan antara panas untuk memanaskan material dan panas penguapan air.

Rumus

Qtotal = Qmaterial + Qevaporasi

Perhitungan

Qtotal = 66.825 + 178.200  Qtotal = 245.025 kcal

Tambahkan faktor kehilangan panas (Heat Loss) sebesar 15%.

Q = 245.025 × 1,15  Q = 281.800 kcal

Hasil

Total kebutuhan panas Rotary Dryer adalah sekitar 281.800 kcal/jam.

7. Konversi Heat Load ke kW

Konversi dilakukan menggunakan hubungan:

1 kW = 860 kcal/jam

Rumus

kW = kcal/jam ÷ 860

Perhitungan

kW = 281.800 ÷ 860 kW = 328 kW

Hasil

Kebutuhan daya panas Rotary Dryer adalah sekitar 328 kW.

Kesimpulan Perhitungan

Parameter	Hasil
Volume Drum	21,2 m³
Volume Efektif Material	2,54 m³
Berat Material	1.650 kg
Heat Pemanasan Material	66.825 kcal
Heat Penguapan Air	178.200 kcal
Total Heat Load	281.800 kcal/jam
Kebutuhan Burner	328 kW
Burner yang Digunakan	BEJO BTN55LR (155–480 kW)

8. Kesesuaian Burner BTN55LR

Parameter	Nilai
Heat Load Dryer	328 kW
Burner Minimum	155 kW
Burner Maksimum	480 kW
Margin	152 kW

Kesimpulan: Burner BEJO BTN55LR sangat sesuai karena kebutuhan panas sekitar 328 kW berada dalam rentang operasi burner (155–480 kW). Hal ini juga memberikan ruang untuk modulasi sesuai perubahan kadar air material.

9. Rumus Airflow Pembakaran

$Qudara=V×AQ_{udara}=V\times A$

atau

$CFM=kW×3.2ηCFM=\frac{kW\times3.2}{\eta}$

Sebagai pendekatan untuk burner:

$\approx 15-17 \;m^3/jam$

per

1 kW burner

Untuk 328 kW

$328×16328\times16$ $5.248\;m^3/jam$

Kebutuhan udara pembakaran sekitar: 5.000–5.500 m³/jam

10. Perhitungan ID Fan

Persamaan dasar

$Q=A×VQ=A\times V$

Dimana

Q = Debit udara

A = Luas penampang

V = Kecepatan udara

Untuk dryer Ø1,5 m biasanya:

Parameter	Nilai
Airflow	7.000–9.000 m³/jam
Static Pressure	250–400 mmAq
Motor	5,5–7,5 kW

11. Konsumsi Solar Burner BTN55LR

Beban Burner	Output (kW)	Solar (kg/jam)
30%	155	13,02
50%	240	20,17
70%	336	28,24
80%	384	32,27
100%	480	40,34

Pada kebutuhan 328 kW, konsumsi solar diperkirakan sekitar 27–29 kg/jam (tergantung efisiensi pembakaran dan nilai kalor bahan bakar).

Rumus-Rumus Fisika yang Digunakan

Perhitungan	Rumus
Volume Drum	$V=πD24LV=\frac{\pi D^2}{4}L$
Massa Material	$m=ρVm=\rho V$
Heat Sensible	$Q=mCpΔTQ=mC_p\Delta T$
Heat Evaporasi	$Q = m L$
Total Heat	$Q_t=Q_1+Q_2$
Konversi ke kW	$kW=kcal/hr860kW=\frac{kcal/hr}{860}$
Air Flow	$Q=A×VQ=A\times V$
Daya Fan	$P=Q×ΔPηP=\frac{Q\times\Delta P}{\eta}$

Data Dasar Perhitungan Studi Operational

Analisis biaya operasional pada studi ini didasarkan pada sebuah Rotary Dryer berdiameter 1,5 meter dengan panjang 12 meter yang digunakan untuk mengeringkan Palm Kernel Shell (PKS) sebelum memasuki proses karbonisasi menjadi arang. Sistem pengering menggunakan BEJO Burner BTN55LR sebagai sumber panas dengan kapasitas operasi sekitar 328 kW atau setara 281.800 kcal/jam, sesuai hasil perhitungan kebutuhan energi (heat load).

Rotary Dryer dirancang beroperasi secara kontinu dengan target kapasitas 2 ton PKS per jam. Untuk kebutuhan studi ekonomi, diasumsikan pabrik beroperasi selama 10 jam per hari dan 26 hari kerja per bulan. Dengan asumsi tersebut, kapasitas produksi mencapai sekitar 20 ton per hari atau 520 ton per bulan.

Data dasar yang digunakan dalam analisis biaya operasional ditunjukkan pada tabel berikut.

Parameter	Nilai
Jenis Material	Palm Kernel Shell (PKS)
Diameter Rotary Dryer	1,5 meter
Panjang Rotary Dryer	12 meter
Kapasitas Produksi	2 ton/jam
Burner	BEJO BTN55LR
Kapasitas Operasi Burner	328 kW
Heat Load	281.800 kcal/jam
Jam Operasi	10 jam/hari
Hari Operasi	26 hari/bulan
Produksi Harian	20 ton
Produksi Bulanan	520 ton

Seluruh perhitungan biaya yang disajikan pada bab ini merupakan studi kasus (case study) dengan menggunakan asumsi harga energi dan biaya operasional yang umum digunakan di industri. Nilai tersebut dapat disesuaikan dengan kondisi aktual di lapangan, seperti harga bahan bakar, tarif listrik, biaya tenaga kerja, dan kapasitas produksi masing-masing pabrik.

Komponen Biaya Operasional

Biaya operasional Rotary Dryer terdiri dari biaya langsung (Direct Operating Cost) dan biaya tidak langsung (Indirect Operating Cost). Pada studi ini, pembahasan difokuskan pada biaya operasional langsung, yaitu biaya yang secara langsung dipengaruhi oleh pengoperasian Rotary Dryer.

Komponen biaya operasional meliputi:

1. Biaya Bahan Bakar Burner

Merupakan komponen biaya terbesar karena digunakan untuk menghasilkan energi panas yang dibutuhkan selama proses pengeringan. Jenis bahan bakar yang dianalisis meliputi: Solar (Diesel Fuel)

A. Solar (Diesel Fuel)

Solar (Diesel Fuel) merupakan salah satu bahan bakar yang paling banyak digunakan pada burner industri karena memiliki ketersediaan yang luas, sistem penyimpanan yang sederhana, serta mampu menghasilkan pembakaran yang stabil. Bahan bakar ini sangat sesuai untuk aplikasi Rotary Dryer, terutama pada lokasi pabrik yang belum memiliki akses jaringan gas alam seperti CNG maupun LNG.

Pada studi teknik ini digunakan BEJO Burner BTN55LR dengan kebutuhan panas operasi sekitar 328 kW atau setara 281.800 kcal/jam. Berdasarkan hasil perhitungan Heat Balance, burner tersebut mampu menyediakan energi panas yang cukup untuk mengeringkan Palm Kernel Shell (PKS) dengan kapasitas produksi sekitar 2 ton per jam, sehingga proses pengeringan berlangsung secara kontinu dan efisien.

Salah satu keunggulan penggunaan solar adalah nilai kalor yang tinggi, sekitar 10.000–10.500 kcal/kg, sehingga mampu menghasilkan temperatur udara panas yang stabil untuk proses pengeringan. Selain itu, sistem pembakaran burner berbahan bakar solar relatif mudah dioperasikan dan tidak memerlukan infrastruktur tambahan seperti stasiun pengisian atau jaringan pipa gas.

Namun demikian, biaya operasional penggunaan solar umumnya lebih tinggi dibandingkan CNG atau waste oil. Oleh karena itu, analisis konsumsi bahan bakar menjadi penting untuk mengetahui besarnya biaya produksi yang harus dikeluarkan selama operasi Rotary Dryer.

Data Perhitungan

Parameter	Nilai
Burner	BEJO BTN55LR
Heat Load	281.800 kcal/jam
Kapasitas Operasi	328 kW
Konsumsi Solar	28 kg/jam
Massa Jenis (Density) Solar	0,84 kg/liter
Nilai Kalor Solar	±10.200 kcal/kg

Konversi Konsumsi ke Liter

Karena harga solar industri umumnya dinyatakan dalam satuan rupiah per liter, maka konsumsi massa perlu dikonversi menjadi volume menggunakan persamaan berikut:

Konsumsi (liter/jam) = Konsumsi (kg/jam) ÷ Density (kg/liter)

Substitusi data:

Konsumsi = 28 ÷ 0,84 = 33,3 liter/jam

Dengan demikian, untuk memenuhi kebutuhan panas sebesar 281.800 kcal/jam, burner memerlukan sekitar 33,3 liter solar setiap jam.

Perhitungan Biaya Bahan Bakar

Apabila harga solar industri diasumsikan sebesar Rp16.000 per liter, maka biaya bahan bakar dapat dihitung sebagai berikut:

Biaya Solar = 33,3 liter/jam × Rp16.000/liter

Biaya Solar = Rp532.800 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton PKS per jam, maka biaya bahan bakar solar menjadi:

Biaya per ton = Rp532.800 ÷ 2 ton = Rp266.400 per ton PKS

Perhitungan ini hanya mencakup biaya bahan bakar dan belum termasuk biaya listrik, tenaga kerja, pemeliharaan, pelumas, maupun biaya operasional lainnya yang akan dihitung pada bagian selanjutnya. Hasil analisis ini akan menjadi dasar pembanding terhadap penggunaan CNG, LPG, dan Waste Oil untuk menentukan alternatif bahan bakar yang paling ekonomis bagi operasi Rotary Dryer.

2. Biaya Konsumsi Listrik

Biaya konsumsi listrik merupakan komponen penting dalam biaya operasional Rotary Dryer karena seluruh sistem mekanik dan kontrol memerlukan suplai energi listrik agar dapat beroperasi secara kontinu. Meskipun nilainya jauh lebih kecil dibandingkan biaya bahan bakar burner, konsumsi listrik tetap harus diperhitungkan untuk memperoleh estimasi biaya produksi yang akurat.

Pada Rotary Dryer berdiameter 1,5 meter dan panjang 12 meter, energi listrik digunakan untuk mengoperasikan motor penggerak drum, ID Fan, blower burner, panel kontrol, serta sistem instrumentasi. Seluruh peralatan tersebut bekerja secara bersamaan selama proses pengeringan berlangsung.

Komponen Konsumsi Listrik

1. Motor Penggerak Rotary Dryer

Motor utama berfungsi memutar drum Rotary Dryer pada kecepatan rendah, umumnya antara 3–6 rpm, melalui sistem gearbox dan sprocket. Putaran yang stabil sangat penting untuk memperoleh waktu tinggal (residence time) yang sesuai sehingga proses pengeringan berlangsung merata.

Pada studi kasus ini digunakan motor listrik dengan spesifikasi:

Parameter	Nilai
Daya Motor	3 kW
Tegangan	380 Volt
Frekuensi	50 Hz
Tipe Motor	TEFC, 3 Phase

2. ID Fan (Induced Draft Fan)

ID Fan berfungsi menghasilkan tekanan negatif di dalam Rotary Dryer sehingga gas panas dapat mengalir dari burner menuju outlet dryer secara stabil. Selain itu, ID Fan juga membawa uap air hasil pengeringan menuju cyclone dan cerobong.

Spesifikasi yang digunakan pada studi kasus adalah:

Parameter	Nilai
Daya Motor	7,5 kW
Kapasitas Udara	7.000–9.000 m³/jam
Static Pressure	250–400 mmAq

Motor ID Fan merupakan konsumen listrik terbesar pada sistem Rotary Dryer.

3. Burner Blower

Blower burner menyediakan udara pembakaran (combustion air) yang dibutuhkan agar proses pembakaran solar berlangsung sempurna.

Untuk BEJO Burner BTN55LR, daya motor blower relatif kecil dibandingkan ID Fan.

Parameter	Nilai
Motor Blower Burner	0,45 kW

4. Panel Kontrol

Panel kontrol berfungsi mengendalikan seluruh sistem operasi Rotary Dryer, meliputi:

Burner Control
Temperature Controller
Motor Starter
VFD (Variable Frequency Drive)
Alarm System
Safety Interlock
Emergency Stop

Estimasi konsumsi listrik panel kontrol sekitar:

Parameter	Nilai
Panel Kontrol	0,20 kW

5. Sistem Instrumentasi

Sistem instrumentasi digunakan untuk memantau dan mengendalikan parameter proses secara otomatis, antara lain:

Thermocouple
Temperature Indicator
Pressure Gauge
Pressure Switch
Limit Switch
Flame Detector
Solenoid Valve
Sensor RPM Drum

Total konsumsi daya instrumentasi relatif kecil dan pada studi ini telah diperhitungkan dalam konsumsi panel kontrol.

Total Konsumsi Daya Listrik

Berdasarkan spesifikasi peralatan di atas, total kebutuhan daya listrik Rotary Dryer dapat dihitung sebagai berikut.

Peralatan	Daya
Motor Rotary Dryer	3,00 kW
ID Fan	7,50 kW
Burner Blower	0,45 kW
Panel Kontrol & Instrumentasi	0,20 kW
Total	11,15 kW

Perhitungan Biaya Listrik

Apabila tarif listrik industri diasumsikan sebesar Rp1.700/kWh, maka biaya konsumsi listrik dihitung menggunakan persamaan:

Biaya Listrik = Total Daya × Tarif Listrik

Substitusi data:

Biaya Listrik = 11,15 kW × Rp1.700/kWh

Biaya Listrik = Rp18.955 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton PKS per jam, maka biaya listrik menjadi:

Biaya listrik per ton = Rp18.955 ÷ 2 = Rp9.478 per ton PKS

Analisis

Hasil perhitungan menunjukkan bahwa konsumsi listrik hanya memberikan kontribusi sekitar 3–7% dari total biaya operasional langsung, sedangkan biaya bahan bakar burner tetap menjadi komponen terbesar. Oleh karena itu, upaya penghematan listrik seperti penggunaan motor efisiensi IE3 atau IE4, Variable Frequency Drive (VFD) pada motor drum dan ID Fan, serta perawatan berkala pada sistem mekanik dapat meningkatkan efisiensi energi secara keseluruhan dan menurunkan biaya produksi jangka panjang.

3. Biaya Operator

Biaya operator merupakan biaya tenaga kerja yang secara langsung berhubungan dengan pengoperasian Rotary Dryer selama proses pengeringan berlangsung. Walaupun porsinya relatif lebih kecil dibandingkan biaya bahan bakar, keberadaan operator yang kompeten sangat menentukan keberhasilan operasi, efisiensi energi, kualitas produk, serta keselamatan kerja.

Operator bertanggung jawab memastikan seluruh sistem bekerja sesuai parameter desain, mulai dari proses start-up, operasi normal, hingga shutdown. Selain itu, operator juga melakukan pengawasan terhadap temperatur pengeringan, tekanan udara, laju aliran bahan bakar, putaran drum, serta kondisi peralatan pendukung seperti ID Fan, burner, cyclone, dan panel kontrol.

Tugas dan Tanggung Jawab Operator

Operator Rotary Dryer memiliki beberapa tugas utama, antara lain:

Mengoperasikan sistem Rotary Dryer sesuai dengan Standar Operasional Prosedur (SOP).
Menyalakan dan mematikan burner sesuai prosedur keselamatan.
Mengatur temperatur udara panas sesuai kebutuhan proses pengeringan.
Memantau putaran drum Rotary Dryer dan memastikan material mengalir dengan baik.
Mengawasi tekanan udara pembakaran dan kinerja ID Fan.
Memeriksa level bahan bakar dan kondisi sistem pembakaran.
Melakukan pemeriksaan rutin terhadap motor listrik, gearbox, bearing, dan sistem transmisi.
Mencatat parameter operasi seperti temperatur inlet, temperatur outlet, konsumsi bahan bakar, dan kapasitas produksi.
Melaporkan setiap gangguan atau kondisi tidak normal kepada bagian maintenance.
Menjaga kebersihan area kerja dan menerapkan prosedur Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3).

Asumsi Perhitungan Biaya Operator

Dalam studi kasus ini diasumsikan Rotary Dryer dioperasikan oleh 2 orang operator pada setiap shift untuk menjamin kelancaran proses produksi dan pengawasan peralatan.

Parameter	Nilai
Jumlah Operator	2 orang
Gaji Operator	Rp6.000.000/orang/bulan
Total Gaji	Rp12.000.000/bulan
Jam Operasi	10 jam/hari
Hari Kerja	26 hari/bulan
Total Jam Kerja	260 jam/bulan

Perhitungan Biaya Operator

Biaya operator per jam dihitung dengan membagi total gaji bulanan dengan jumlah jam operasi dalam satu bulan.

Biaya Operator per Jam = Total Gaji Bulanan ÷ Total Jam Operasi

Substitusi data:

Biaya Operator = Rp12.000.000 ÷ 260 jam

Biaya Operator = Rp46.154 per jam

Dibulatkan menjadi:

Biaya Operator = Rp46.150 per jam

Biaya Operator per Ton Produksi

Dengan kapasitas produksi Rotary Dryer sebesar 2 ton PKS per jam, maka biaya tenaga kerja untuk setiap ton material yang dikeringkan adalah:

Biaya Operator per Ton = Rp46.150 ÷ 2 ton

Biaya Operator = Rp23.075 per ton PKS

Analisis

Biaya operator umumnya hanya menyumbang sekitar 5–10% dari total biaya operasional langsung, tergantung tingkat otomatisasi sistem. Rotary Dryer yang dilengkapi PLC (Programmable Logic Controller), Human Machine Interface (HMI), sistem kontrol temperatur otomatis, dan Variable Frequency Drive (VFD) dapat mengurangi beban kerja operator, meningkatkan stabilitas proses, serta meminimalkan kesalahan pengoperasian.

Investasi pada sistem otomasi sering kali memberikan manfaat jangka panjang melalui peningkatan efisiensi operasi, penurunan konsumsi bahan bakar, dan berkurangnya waktu henti (downtime), sehingga biaya produksi per ton menjadi lebih kompetitif.

4. Biaya Perawatan (Maintenance)

Biaya perawatan (maintenance cost) merupakan biaya yang dikeluarkan untuk menjaga seluruh peralatan Rotary Dryer tetap berada dalam kondisi operasi yang aman, andal, dan efisien. Program pemeliharaan yang baik mampu mengurangi risiko kerusakan mendadak (breakdown), memperpanjang umur pakai peralatan, meningkatkan efisiensi pembakaran, serta meminimalkan waktu henti produksi (downtime).

Pada sistem Rotary Dryer, sebagian besar komponen bekerja pada temperatur tinggi, beban mekanis yang besar, dan operasi secara terus-menerus. Oleh karena itu, beberapa komponen memiliki umur pakai terbatas sehingga memerlukan pemeriksaan dan penggantian secara berkala.

Komponen yang Memerlukan Perawatan Berkala

Komponen	Jenis Pemeliharaan
Nozzle Burner	Pemeriksaan pola semprotan dan penggantian apabila aus
Filter Bahan Bakar	Pembersihan dan penggantian secara berkala
Bearing	Pelumasan, inspeksi temperatur, dan penggantian apabila terjadi keausan
Gear Reducer	Pemeriksaan oli, kebocoran, dan kondisi gear
Chain dan Sprocket	Penyetelan tegangan, pelumasan, dan penggantian apabila aus
Seal	Pemeriksaan kebocoran udara panas dan penggantian bila rusak
Refractory	Pemeriksaan retak dan perbaikan lapisan tahan api
Flight (Lifter)	Pemeriksaan deformasi, keausan, dan penggantian
Motor Listrik	Pemeriksaan arus, getaran, temperatur, serta kondisi bearing

Sebagai studi kasus, biaya pemeliharaan diasumsikan sebesar Rp12.000.000 per tahun.

Dengan waktu operasi 260 jam per bulan atau 3.120 jam per tahun, maka biaya maintenance dapat dihitung sebagai berikut:

Biaya Maintenance = Rp12.000.000 ÷ 3.120 jam

Biaya Maintenance = Rp3.846 per jam

Dibulatkan menjadi:

Biaya Maintenance = Rp4.000 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton PKS per jam, maka:

Biaya Maintenance = Rp2.000 per ton PKS

Program pemeliharaan preventif (preventive maintenance) yang dilaksanakan secara rutin dapat menekan biaya perbaikan besar (corrective maintenance) dan meningkatkan keandalan sistem secara keseluruhan.

5. Biaya Pelumas (Lubrication)

Pelumasan merupakan bagian penting dari program pemeliharaan Rotary Dryer. Pelumas berfungsi mengurangi gesekan antar komponen yang bergerak, menurunkan temperatur kerja, mencegah keausan, serta memperpanjang umur komponen mekanis.

Komponen yang memerlukan pelumasan secara berkala meliputi:

Bearing drum Rotary Dryer
Gear reducer
Chain drive
Sprocket
Bearing ID Fan
Motor listrik
Coupling mekanis

Jenis pelumas yang digunakan dapat berupa grease untuk bearing dan gear oil untuk gearbox sesuai rekomendasi pabrikan.

Pada studi kasus ini, biaya pelumas diasumsikan sebesar:

Grease dan Gear Oil: Rp3.000.000 per tahun

Perhitungan biaya:

Biaya Pelumas = Rp3.000.000 ÷ 3.120 jam

Biaya Pelumas = Rp962 per jam

Dibulatkan menjadi:

Biaya Pelumas = Rp1.000 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton per jam, maka biaya pelumasan menjadi sekitar:

Rp500 per ton PKS

Pelaksanaan pelumasan sesuai jadwal akan mengurangi konsumsi energi akibat gesekan, menurunkan temperatur bearing, dan menghindari kerusakan mekanis yang dapat menyebabkan penghentian produksi.

6. Biaya Penyusutan Peralatan (Depresiasi)

Selain biaya operasional langsung, analisis ekonomi juga perlu memperhitungkan biaya penyusutan investasi (depreciation cost). Penyusutan menggambarkan penurunan nilai aset selama umur ekonomis peralatan dan menjadi salah satu komponen penting dalam menentukan biaya produksi jangka panjang.

Peralatan utama yang mengalami penyusutan antara lain:

Rotary Dryer
BEJO Burner BTN55LR
ID Fan
Cyclone
Cerobong (Chimney)
Panel Kontrol
Sistem Instrumentasi
Conveyor
Pondasi dan struktur pendukung

Sebagai contoh studi kasus, diasumsikan:

Parameter	Nilai
Nilai Investasi	Rp1.500.000.000
Umur Ekonomis	10 Tahun
Nilai Residu	Rp0

Maka penyusutan tahunan dihitung sebagai:

Depresiasi Tahunan = Rp1.500.000.000 ÷ 10

Depresiasi Tahunan = Rp150.000.000 per tahun

Dengan jam operasi 3.120 jam per tahun, maka:

Biaya Depresiasi = Rp150.000.000 ÷ 3.120

Biaya Depresiasi = Rp48.077 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton per jam, maka:

Biaya Depresiasi = Rp24.039 per ton PKS

Walaupun bukan merupakan pengeluaran kas secara langsung, biaya depresiasi penting dalam analisis kelayakan investasi, penentuan harga pokok produksi, dan evaluasi keuntungan usaha.

7. Biaya Utilitas Pendukung

Selain bahan bakar dan listrik, Rotary Dryer juga memerlukan utilitas pendukung agar seluruh sistem dapat beroperasi dengan baik. Besarnya biaya utilitas bergantung pada konfigurasi instalasi, tingkat otomatisasi, serta kondisi proses di lapangan.

Utilitas pendukung yang umum digunakan meliputi:

Compressed Air, untuk aktuator pneumatik, solenoid valve, dan sistem kontrol burner.
Air Pendingin (Cooling Water), apabila digunakan pada komponen tertentu seperti oil cooler atau sistem hidrolik.
Air Instrumen, untuk sistem pneumatik dan instrumentasi.
Penerangan Area Produksi, panel listrik, dan fasilitas pendukung lainnya.
Sistem Ventilasi dan exhaust pada ruang burner.

Pada studi kasus ini diasumsikan biaya utilitas pendukung sebesar:

Rp10.000 per jam

Dengan kapasitas produksi 2 ton PKS per jam, maka biaya utilitas menjadi:

Rp5.000 per ton PKS

Kesimpulan Analisis Biaya Operasional

Berdasarkan hasil perhitungan teknis dan analisis ekonomi pada studi kasus Rotary Dryer berdiameter 1,5 meter dengan panjang 12 meter yang digunakan untuk mengeringkan Palm Kernel Shell (PKS) menggunakan BEJO Burner BTN55LR berkapasitas 328 kW (281.800 kcal/jam), dapat disimpulkan bahwa biaya operasional dipengaruhi oleh beberapa komponen utama, yaitu biaya bahan bakar, konsumsi listrik, tenaga kerja, pemeliharaan, pelumasan, depresiasi peralatan, dan utilitas pendukung.

Dari seluruh komponen tersebut, biaya bahan bakar merupakan komponen terbesar, dengan kontribusi sekitar 70–90% dari total biaya operasional langsung. Oleh karena itu, pemilihan jenis bahan bakar memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap biaya produksi. Berdasarkan studi ini, penggunaan CNG memberikan biaya operasional terendah apabila infrastruktur gas tersedia, sedangkan Waste Oil dapat menjadi alternatif ekonomis bagi industri yang memiliki pasokan oli bekas secara berkelanjutan. Solar (Diesel Fuel) menawarkan kemudahan instalasi dan fleksibilitas operasi, namun memiliki biaya bahan bakar yang relatif lebih tinggi. Sementara itu, LPG menghasilkan pembakaran yang bersih dan stabil, tetapi biaya operasionalnya umumnya lebih tinggi dibandingkan CNG.

Biaya konsumsi listrik hanya memberikan kontribusi sekitar 3–7% dari total biaya operasional, dengan konsumsi utama berasal dari ID Fan, motor penggerak Rotary Dryer, dan blower burner. Penggunaan motor efisiensi tinggi (IE3 atau IE4), Variable Frequency Drive (VFD), serta sistem kontrol otomatis dapat membantu menekan konsumsi energi listrik.

Biaya operator

pemeliharaan, pelumasan, depresiasi, dan utilitas pendukung memiliki porsi yang lebih kecil dibandingkan biaya bahan bakar, namun tetap harus diperhitungkan dalam penyusunan harga pokok produksi (Cost of Production). Program preventive maintenance yang terjadwal, pelumasan rutin, serta penggantian komponen yang mengalami keausan akan meningkatkan keandalan peralatan, memperpanjang umur operasi, dan mengurangi risiko downtime.

Secara keseluruhan, sistem Rotary Dryer Ø1,5 m × 12 m dengan BEJO Burner BTN55LR dinilai mampu memenuhi kebutuhan pengeringan PKS sebesar 2 ton per jam dengan performa yang baik. Apabila sistem dioperasikan dengan pengaturan pembakaran yang optimal, isolasi termal yang memadai, serta pemeliharaan yang konsisten, maka proses pengeringan dapat berlangsung secara efisien dengan biaya operasional yang kompetitif.

Hasil analisis ini dapat dijadikan sebagai dasar dalam menentukan jenis bahan bakar, menyusun anggaran biaya operasional, menghitung harga pokok produksi, mengevaluasi kelayakan investasi, serta mengoptimalkan efisiensi energi pada industri pengolahan arang cangkang sawit maupun aplikasi Rotary Dryer untuk biomassa lainnya

PT Indira Mitra Boiler
Industrial Heating System Specialist
Office:Emerald Residence Sepatan Ruko 8i, Kosambi Tangerang
Phone: (021) 352 95874
WhatsApp : +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
Workshop : Tangerang – Indonesia
Website : www.indiramitraboiler.co.id
Website : www.burner.co.id
Email : info@indira.co.id | idmratman@gmail.com
YouTube : https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia