Comparison of Oil Palm Empty Fruit Bunch Delignification at Room and Mild Temperature

Abstract

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah berjenis padatan dari industri pengolahan minyak kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan untuk bahan produksi pupuk, kertas, filler, dan komposit karena mengandung lignoselulosa yang tinggi yaitu sekitar 81-89%. Metode pemisahan lignoselulosa menjadi selulosa, lignin, dan hemiselulosa dilakukan dengan delignifikasi menggunakan H2O2 dan penambahan katalis MnSO4.H2O yang dilakukan dengan dua percobaan yaitu dengan refluks pada suhu 36oC dan tanpa refluks pada suhu ruang (±25oC). Rancangan percobaan dibuat menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) pada program Minitab 21. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kondisi optimum delignifikasi menggunakan katalis MnSO4.H2O untuk menurunkan kadar lignin dengan memvariasikan waktu serta komposisi katalis. Hasil penelitian menunjukkan kadar lignin terendah pada delignifikasi dengan dan tanpa refluks berturut-turut sebesar 19,71% (b/b) dan 18,24% (b/b). Kondisi optimum yang didapatkan dengan pengolahan RSM untuk delignifikasi refluks adalah pada waktu 6,83 jam dengan rasio katalis terhadap TKKS 11,03% (b/b). Sedangkan untuk delignifikasi tanpa refluks memiliki kondisi optimum pada waktu 3,38 hari dengan rasio katalis terhadap TKKS sebesar 3,76%(b/b).Oil palm empty fruit bunches (OPEFB) is one kind of palm oil industry solid waste. OPEFB contains high lignocellulose for about 81-89% that can be used for production of fertilizer, paper, filler, and composite. The separating method of lignocellulose into cellulose, lignin, and hemicellulose can be carried out by delignification using H2O2 and MnSO4.H2O as catalyst. Two experimental designs were performed using the Minitab 21 program with Response Surface Methodology (RSM). Both designs have temperature as their dependent variable. The processes are carried out at 36oC and room temperature with the same variable independent, such as delignification time and concentration of the catalyst. The difference between these two designs is in their stirring process. Delignification that occured at 36oC is processed under constant stirring, while delignification that occured at room temperature is processed without stirring. This experiment aims to determine the optimum conditions for using Mn-catalyst in delignification by varying the time and catalyst concentration. The results show that the lowest lignin content in delignification with reflux is 19.71% (w/w), and for delignification without reflux is 18.24% (w/w). The optimum condition obtained by RSM for reflux delignification was at 6,83 hours with use of 11,03% (w/w) catalyst. Meanwhile, without reflux delignification, the optimum condition was at 3,38 days with a 3.76% (w/w) catalyst.