Konversi biomasa secara thermal seperti pembakaran,
gasifikasi dan pirolisis maupun pemadatan seperti briket dan pellet hampir
semua akan mensyaratkan pengeringan sebelum masuk ke unit proses tersebut.
Teknologi pengeringan biomasa telah berkembang pesat untuk mencapai target
kuantitas dan kualitas pengolahannya secara standard dan stabil. Dalam proses
pengolahan biomasa tersebut biaya untuk pengeringan umumnya termasuk salah satu
komponen biaya tertinggi terutama untuk pengeringan yang membutuhkan bahan
bakar sebagai sumber energi pemanasnya.
yakni sumber energi alami (natural drying)
dengan panas matahari dan sumber energi
buatan (forced drying)dengan bahan
bakar yang umumnya juga limbah biomasa itu sendiri. Pada pengeringan biomasa
dengan energi matahari maka pengeringan akan berjalan lebih lama dan target
kadar air yang dicapai juga kurang
akurat. Kelebihannya biaya untuk pengeringan murah tetapi ketergantungan dengan
cuaca atau panas matahari sangat tinggi. Sedangkan pengeringan dengan
menggunakan energi dari bahan bakar maka pengeringan akan berjalan lebih cepat
dan pengontrolan kadar air target juga lebih akurat. Pengeringan energi
matahari umumnya berjalan menggunakan proses batch, sedangkan pengeringan
dengan bahan bakar menggunakan proses kontinyu.
 |
| Tahapan pengeringan yang terjadi pada kayu |
 |
| Pengeringan kayu tradisional dengan panas matahari |
 |
| Prinsip pengeringan dengan matahari dan contoh pengering matahari modern skala besar |
dengan bahan bakar limbah biomasa itu sendiri untuk mencapai target produksi. Berbagai jenis pengering yang umum digunakan
di industri yakni rotary/drum dryer, belt
dryer, tuble dryer, low temperature
dryer dan Superheated steam dryer. Khusus pada pemelletan kayu ketika
proses steam conditioning dilakukan
sebelum pemelletan, kadar air biomasa dari alat pengering harus dibawah kondisi optimum kadar air atau
berarti dibuat lebih kering karena conditioning
akan meningkatkan kadar air sampai kadar tertentu. Proses pengeringan terjadi
ketika bahan yang dikeringkan berkontak dengan media pemanas baik secara
langsung maupun tidak langsung. Semakin besar luas kontak antara biomasa dan
media pemanas serta semakin lama waktu kontak akan membuat kecepatan
pengeringan semakin tinggi.
langsung (indirect heating) dapat
diaplikasikan. Pada direct heating, media pemanas misalnya flue gas akan
berkontak langsung dengan bahan baku yang dikeringkan. Sedangkan pada indirect
heating maka media pemanas tidak berkontak langsung dengan bahan yang
dikeringkan karena media pemanas misalnya udara panas dihasilkan oleh alat
penukar panas (heat exchanger).
 |
| Rotary / drum dryer yang diinstall outdoor |
 |
| Skema rotary/drum dryer dengan sistem co-current 3 ducts |
tergantung konstruksinya. Pada kondisi tersebut VOC (Volatile Organic Compound) akan diemisikan dari proses pengeringan
tersebut. Karena alas an tersebut maka complex exhaust air treatment (de-dusting
and afterburning) dibutuhkan. Sedangkan pada indirect heating dryer maka fly ash akan terakumulasi pada bahan
yang dikeringkan, sehingga pada kasus produksi wood pellet akan menambah kadar
abu dari wood pellet yang dihasilkan.
diaplikasikan saat ini. Panas yang dibutuhkan untuk drum dryer sekitar 1000 kwh untuk setiap ton air yang diuapkan.
Drum dryer dapat dipasang outdoor tanpa masalah. Biaya investasinya lebih
rendah dari Tube Bundle Dryer. Dryer jenis inilah yang paling banyak digunakan di industri berbasis biomasa.
adalah alat pengering tipe indirect
heating. Pengeringan yang dilakukan menggunakan suhu relatif rendah yakni
90 C, sehingga akan meminimalisasi emisi senyawa organic (VOC) dan senyawa yang
berbau. Steam, thermal oil dan air panas adalah media pemanas yang umum
digunakan. Tube bundle dryer juga bekerja secara counter current. Kebutuhan panas diperkirakan sekitar 1000 kwh
untuk tiap ton air yang diuapkan.
 |
| Tube bundle dryer |
berkisar 2,5 hingga 3,5 ton/jam berkisar 420.000 hingga 550.000 Euro (basis
harga tahun 2009), tergantung pembuat alat pengering tersebut dan rancangannya.
Biaya perawatan relatif murah karena hanya sedikit komponen yang berpotensi
aus.
pemanas berkisar antara 90 hingga 110 C dan outlet temperature berkisar 60
hingga 70 C. Suhu operasi yang relatif rendah juga akan menghindari terjadinya
emisi bahan yang berbau. Dan juga, jika
unit dedusting juga bisa dihilangkan karena lapisan produk pada belt juga
berfungsi sebagai filter. Belt dryer bisa dijalankan dengan direct heating
maupun indirect heating.
yang berarti sedikit lebih tinggi dari tube bundle, drum maupun superheated
steam dryer. Selain ukuran lebih besar dan panjang, biaya investasi untuk alat
ini juga lebih mahal daripada tube bundle dan drum dryer untuk kapasitas yang
sama.
 |
| Belt dryer |
 |
| Skema belt dryer |
Suhu inlet dari media pemanas bisa sekitar 50 C, tetapi sampai 100 C
dimungkinkan. Suhu operasi yang sangat rendah memungkinkan tidak terjadinya
substansi berbau teremisi dari unit ini. Pemanasannya secara indirect heating
dengan selalu udara panas sebagai media pemanasnya. Udara tersebut dipanasi via
heat exchanger dengan sumber panas
yang berbeda.
 |
| Low temperature dryer |
 |
| Skema low temperature dryer |
secara outdoor juga dimungkinkan, hanya membutuhkan isolasi yang cukup sulit
karena kompleksitasnya. Kebutuhan panas
berkisar 1000 kwh untuk tiap ton air yang diuapkan. Area yang dibutuhkan dari
dryer ini lebih kecil bila dibandingkan belt
dryer tetapi harga investasinya lebih tinggi.
Dryer
biasanya dioperasikan dengan saturated steam pada tekanan 8 hingga 15 bar.
Thermal oil maupun air panas juga bisa digunakan selain dari saturated steam.
Superheated steam disirkulasikan dalam dryer dengan tekanan dua hingga lima bar
dan berfungsi sebagai media pembawa dari material yang dikeringkan. Dryer
diumpankan dari rotary valve. Dalam dryer material mencapai suhu 115 hingga 140
C kemudian material kering tersebut dipisahkan dari steam dalam cyclone dan
dikeluarkan dengan rotary valve. Steam tetap masih berada dalam system
tersebut.
 |
| Fluidised bed dryer dengan superheated steam circuit |
 |
| superheated steam circuit |
Waktu tinggal dalam dryer umumnya berkisar 5
hingga 10 detik tergantung input material. Sedangkan untuk pengeringan sawdust
biasanya 10 hingga 20 detik. Kapasitas tersedia untuk unit ini mulai dari
penguapan air 50 kg/jam hingga kapasitas besar mencapai 30 ton/jam. Kebutuhan
panas dryer tipe ini berkisar 750 kwh/ton, tetapi sekitar 40 hingga 60 kwh
energi listrik dibutuhkan untuk penguapan air tiap tonnya yakni untuk conveyor
system, rotary valve dan fan. Biaya investasi dari dryer dengan penguapan air 3
ton/jam sekitar 1,7 juta Euro
(tergantung media pemanas dan material yang dikeringkan). Tingginya biaya investasi
tersebut akibat unit sistem bertekanan tersebut.
