Laporan Kerja Praktek Madukismo

BAB I PENDAHULUAN

1. Sejarah Perusahaan

Pada waktu pendudukann Hindia Belanda di Yogyakarta terdapat tujuh belas pabrik gula antara lain Pabrik Gula Padokan, Ganjuran, Kedaton, Mlati, Cebongan, Medari, dan sebagainya. Pada tahun 1942 seluruh pabrik gula tersebut dikuasai oleh Jepang. Dalam perkembangannya pemerintah Jepang tidak dapat mengoperasikan pabrik-pabrik tersebut secara penuh, meskipun masih ada 12 pabrik yang masih berjalan dan berproduksi, namun keadaan tersebut tidak dapat berjalan lama dan hanya berlangsung sampai saat proklamasi kemerdekaan 17 Agustus 1945 saja.

Setelah pemerintahan Indonesia berjalan stabil, pada tahun 1950 Sri Sultan Hamengkubuwono IX memprakarsai untuk membangun pabrik gula dengan tujuan:

1. Untuk menampung para buruh bekas pabrik gula yang kehilangan pekerjaan. 2. Menambah kesejahteraan dan kemakmuran rakyat. 3. Menambah pendapatan pemerintah, baik pusat maupun daerah.

maka sekitar tahun 1955 tepatnya tanggal 14 Juni 1955 atas prakarsa Sri Sultan Hamengkubuwono IX dibangunlah Pabrik Gula Madukismo, di tempat yang [email protected] - 1 -

sebelumnya merupakan Pabrik Gula Padokan, dengan kontraktor utama Machinen Fabriek Sangerhausen, Jerman Timur.

Pada awal berdiri badan usaha bernama P2G Madubaru PT yang sahamnya 75% dimiliki oleh Sri Sultan Hamengkubuwono IX dan 25% dikuasakan kepada Depertemen Pertanian atas nama Pemerintah RI

Peletakan batu terakhir dilakukan pada 31 Maret 1958 oleh Sri Sultan Hamengkubuwono IX sendiri dan PG Madubaru diresmikan pada tanggal 29 Mei 1958 oleh Presiden RI pertama, Ir. Soekarno. Pada tahun 1962 Pemerintah RI mengambil alih semua perusahaan yang ada di Indonesia, baik milik asing maupun semi swasta. Maka mulai tahun tersebut PG Madubaru berubah statusnya menjadi Perusahaan Negara (PN).

Dalam memimpin pabrik-pabrik gula, pemerintah membentuk suatu badan yang diberi nama Badan Pimpinan Umum Perusahaan Perkebunan Negara (BPUPPN). Pada tahun 1966 BPU-PPN bubar, sehingga PG Madubaru memilih Perseroan Terbatas (PT) sebagai bentuk dari perusahaan dan disebut P2G Madubaru PT, yang membawahi PG Madukismo dan PS madukismo. Dengan susunan direksi yang dipimpin oleh Sri Sultan Hamengkubuwono IX sebagai presiden direkturnya.

Pada tanggal 4 Maret 1984 dengan persetujuan dari Sri Sultan Hamengkubuwono IX, PG Madubaru PT kembali dikelola oleh Departemen Pertanian Dan Keuangan. PT Rajawali Nusantara Indonesia (RNI) ditunjuk oleh

[email protected] - 2 -

pemerintah

untuk

mengelolanya

berdasarkan

kontrak

manajemen

yang

ditandatangani pada tanggal 14 maret 1984 oleh direktur PT Rajawali Nusantara Indonesia Mohammad Yusuf dan Sri Sultan Hamengkubuwono IX selaku pemegang sero terbesar. Pada tahun 2004 saham pemerintah diambil alih oleh PT. Rajawali Nusantara Indonesia sehingga kepemilikan saham menjadi 35% PT. Rajawali Nusantara Indonesia dan 65% milik Sri Sultan Hamengkubuwono X.

Sejak tahun 1975 berdasarkan impress No. 9/75 yang menyatakan bahwa pada akhir repelita II, pabrik pabrik gula tidak diperbolahkan menyewa tanah milik petani, sedangkan penyediaan tebu seluruhnya adalah dari Tebu Rakyat Intensifikasi (TRI), dan pabrik gula hanya membantu dalam penebangan dan pembibitan paket kredit dan penyuluhan saja. Sistem yang dipergunaan adalah bagi hasil sesuai dengan rendemen gula dari tebu milik petani.

2. Hasil Produksi

Kapasitas produksi Pabrik Spiritus Madukismo adalah sekitar 25.000 liter alkohol setiap hari, yang terdiri dari 22.500 liter alkohol prima dan 2.500 liter alkohol teknis. Kadar alkohol prima minimal adalah 95%, sedangkan alkohol teknis 94%. Hasil produksi lain adalah spiritus dan hasil samping berupa minyak fusel yang dapat dijual ke pabrik essence.

Hasil uji alkohol prima produksi PS Madukismo yang diperiksa oleh PT Sucofindo pada tahun 2010 dan 2011 adalah sebagai berikut : [email protected] - 3 -

PARAMETERS Appearance

UNITS

RESULT

METHODS

-

Liquid ,clear and

Visual

free of suspended matter Ethanol content (15,56 0C)

% vol

96.35

SNI.3565 – 2009

Acidity (Acetic Acid)

ppm

23

SNI.3565 – 2009

-

29 minutes 55

SNI.3565 – 2009

Permanganate Time Test (15 0C)

seconds

Non volatile matter Acetaldehyde

mg/100ml

5.4

SNI.3565 – 2009

-

Not detected

Gas chromatography

Methanol

-

Not detected

Gas chromatography

Fusel oil -

2-propanol

-

Not detected

Gas chromatography

-

1-Propanol

-

Not detected

Gas chromatography

-

2-Butanol

ppm

15

Gas chromatography

-

Iso-butanol

-

Not detected

Gas chromatography

-

1-Butanol

-

Not detected

Gas

[email protected] - 4 -

chromatography -

Iso-Amylalkohol

ppm

3

Gas chromatography

Heavy metals

-

Not detected

Atomic absorption spectrometric

Pabrik spiritus madukismo tidak hanya menjual alkohol mentah berupa alkohol teknis maupun prima, namun juga menjual spiritus dan special denaturated alcohol (SDA-MET). Spiritus adalah alkohol teknis yang telah didenaturasi dengan mencampurkan metanol minyak tanah dan methylene blue, sedangkan SDA-MET adalah alkohol prima yang hanya di-denaturasi dengan metanol.

[email protected] - 5 -

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2. Alkohol

Alkohol merupakan senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Alkohol dapat dipandang sebagai derivat senyawa hidrokarbon yang mempunya gugus hidroksil. Dalam perdagangan yang dimaksud dengan alkohol adalah etil akohol atau etanol. Sifat-sifat alkohol pada umumnya adalah:

1. Marupakan zat cair yang tidak berwarna 2. Mudah menguap dan terbakar, serta tidak berjelaga 3. Berat jenis lebih kecil dari air 4. Mudah larut dalam air 5. Mempunyai bau yang spesifik 6. Merupakan senyawa polar karena adanya ikatan hidrogen

sifat fisis alkohol yang lain adalah :

1. Titik beku

: -11,4 oC

2. Titik didih

: 78,32 oC

3. Indeks bias (15 oC)

: 1,3651

4. Renggangan permukaan (20oC)

: 22,3 dyne/cm

5. Tekanan uap (20oC)

: 43 mmHg [email protected] - 6 -

6. Panas spesifik (23oC)

: 0,618 kal/gr

7. Titik nyala

: 12,7oC

8. Spesifik gravity (15,56oC)

: 0,816

9. Viskositas (20oC)

: 0,0141 poise

Penggunaan alkohol yang paling penting adalah :

1. Sebagai bahan dasar pembuatan eter, etilen, asam asetat dan sebagainya 2. Sebagai pelarut 3. Sebagai bahan baku spiritus 4. Sebagai campuran minuman 5. Sebagai bahan campuran pada bahan bakar minyak alternatif

2.1. Cara pembuatan alkohol dalam industri

Pembuatan alkohol dalam industri dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara sintesis dan fermentasi.

2.1.1. Cara sintesis

Pembuatan alkohol dengan menggunakan cara sintesis ini memakai etilen sebagai bahan dasar. Proses sintesisi ini ada dua macam, yaitu:

a.

Hidrasi tidak langsung

b.

Hidrasi langsung

[email protected] - 7 -

2.1.1.1. Hidrasi Tidak Langsung

Di sini terjadi proses hidrasi etilen menjadi alkohol secara bertingkat. Etilen yang digunakan harus benar-benar bebas dari senyawa olefin, sebab bila terdapat senyawa olefin akan mengakibatkan terjadinya polimerisasi. Secara singkat reaksinya dapat diuraikan sebagai berikut: C2H4 + H2SO4  C2H5HSO4 C2H5HSO4 + C2H5  (C2H5)2SO4 C2H5HSO4 + H2O  C2H5OH + H2SO4 Etilen dan asam sulfat dengan bantuan katalisator perak sulfat atau senyawa dari Cu, Fe dan Pt akan membentuk etil hidrogen sulfat pada tekanan operasi 40-70 atm dan suhu 250OC. Sebagian etil hirogen sulfat akan bereaksi lebih lanjut dengan etilen dan akan membentuk dietil sulfat.

Salah satu kekurangan dari proses diatas adalah adanya hasil samping berupa eter.

2.1.1.2. Hidrasi Langsung

Hidrasi langsung etilen menjadi etanol dengan katalisator H3PO3 pada suhu 400oC dan tekanan 1000psi.

Proses hidrasi langsung ini jarang dilakukan dalam industri karena memerlukan peralatan yang mahal dan kondisi oerasi yang sulit dicapai. [email protected] - 8 -

2.1.2. Cara Fermentasi

Kata fermentasi berasal dari bahasa latin ferverve yang berarti mendidih. Istilah fermentasi dulu dipakai untuk menyatakan perubahan/peruraian dari karbohidrat dengan pembuatan gas. Keterangan yang bersifat ilmiah, pertama kali deberikan oleh ahli kimia Perancis Louis Pateur, dimana fermentasi adalah proses peruraian gula menjadi alkohol dan karbon dioksida yang disebabkan oleh aktivitas sel-sel yeast yang hidup da berkembang biak dalam cairan fermentasi tanpa pemberian udara. Pasteur juga menjelaskan sel-sel yeast memperoleh energi dari hasil pemecahan molekul-molekul gula dalam keadaan tanpa udara. Dengan adanya udara pertumbuhan yeast akan lebih cepat, tetapi konsumsi gula menurun. Pasteur menunjukkan bahwa dengan adanya udara, 1 gram yeast dapat memproses 4-10 gram gula, sedangkan bila tidak ada udara yeast dapat memproses 60-80 gram gula.

Keterangan Pasteur tersebut disempurnakan oleh Buchner, yang memperlihatkan bahwa fermentasi dapat dijalankan dalam larutan gula yang mengandung ekstrak dari sel-sel yeast yang telah mati. Kemudian diketahui bahwa cairan ini mengandung suatu zat aktif yang mampu memecah gula dan diberi nama fermentasi adalah bukan sel-sel yang hidup, melainkan enzim yang dihasilkannya.

Sekarang fermentasi berarti desimilasi anaerobik dari senyawa-senyawa organik karena aktifitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Tetapi umumnya kata ini mencakup juga aksi mikrobial yang terkontrol. Dengan arti [email protected] - 9 -

yang lebih luas fermentasi tidak hanya melingkup proses-proses desimilasi seperti pembentukan alkohol, butanol-aseton, asam laktat dan lain-lain, tetapi juga industri produksi cuka, asam sitrat, enzim, penisilin dan antibiotika lainnya, serta riboflavin dengan vitamin-vitamin lainnya. Karena bahan-bahan ini hasil proses mikrobia maka disebut “hasil fermentasi”.

Pembuatan alkohol secara fermentasi dibagi menjadi dua bagian yaitu:

1.

Proses fermentasi yang mengubah bahan dasar menjadi alkohol. Prosesnya merupakan proses batch.

2.

Proses

distilasi,

dimana pemisahan/pemurnian alkohol.

Prosesnya

merupakan proses kantinyu.

2.1.2.1. Proses Fermentasi

Umumnya kata fermentasi diartikan untuk semua kegiatan yang menunjukkan berbagai aksi mokrobial. Untuk memudahkan, kegiatan mikrobial dikelompokkan menjadi : pertumbuhan, asimilasi, biosintesis, dan disimilasi.

a.

Pertumbuhan Istilah bagi individu tunggal yang membentuk koloni, mencakup peningkatan ukuran sel serta reproduksi sel secara langsung dengan pembelahan, pertunasan atau pembentukan spora dan konidia.

b. Asimilasi Proses pengubahan berbagai komponen substrat menjadi substansi sel, sehingga memberikan pertumbuhan dan aktivitas hidup yang diperlukan. [email protected] - 10 -

c. Biosintesis Pembentukan senyawa-senyawa kompleks sel dalam jumlah yang lebih banyak daripada yang diperlukan untuk menjaga dan mempertahankan aktifitas normal sehari-hari. Senyawa biosintesis yang umumnya adalah substansi aktif biokimia esensial (enzim, vitamin, riboflavin, antitoksin, dan lain sebagainya) dapat tetap berada dalam sel tetapi lebih sering dikeluarkan dari sel dan masuk ke dalam substrat. Biosintesis tidak khas untuk satu spesies, tetapi khas untuk satu strain. Biosistesis asimilasi dan biosintesis bersama-sama disebut anabolisme dan merupakan proses yang memerlukan energi. Energi ini berasal dari proses disimilasi dan katabolisme. d. Disimilasi Proses pengubahan senyawa substrat (yang merupakan sumber energi bagi mikroorganisme) atau senyawa-seyawa di dalam sel seperti glikogen dan ATP ( yang merupakan cadangan energi) menjadi senyawa yang tingkat energinya lebih rendah, sehingga energi dibebaskan dalam proses ini. Disimilasi berlangsung di dalam sel dan produk-produknya dikeluarkan di media sekitar. Disimilasi terutama menghasilkan senyawa organik sedikit senyawa anorganik dan beberapa unsur. Contoh: karbohidrat, glikosida, alkohol mono dan poli basa, aldehid, asam amino dan amina, sejumlah garam Fe, Mn, dan As, unsur karbon, belerang dan lain-lain. Proses-proses disimilasi bersifat oksidatif dan dapat berlangsung dengan beberapa cara yaitu :

[email protected] - 11 -

1. Penambahan oksigen 2. Pelepasan hidrogen 3. Pelepasan elektron

Bila oksigen dari udara masuk ke dalam reaksi disimilasi dan bertindak sebagai akseptor hidrogen, maka prosesnya adalah aerobik (oksibiotik). Bila disimilasi berlangsung tanpa partisipasi oksigen dari udara, proses ini disebut fermentasi sejati (disimilasi anaerobik). Substrat glukosa misalnya, dapat dioksidasi sempurna dan menghasilkan air serta karbon dioksida tetapi dapat pula dioksidasi sampai berbagai tingkat yang meghasilkan produk-produk oksidasi tidak sempurna seperti asam glukonat, asam sitrat dan oksalat.

Fermentasi adalah suatu proses perubahan secara biokimia yang terjadi dalam bahan-bahan organik, yang disebabkan oleh akitvitas enzim yang dihasilkan oleh suatu mikroorganise. Yang banyak dipakai pada industri fermentasi alkohol adalah yeast jenis sacharomyces cerevisiae. Bahan dasar yang dapat diolah dalam proses ini adalah:

1.

Bahan yang mengandung gula, seperti gula tebu, tetes, gula bit.

2.

Bahan yang kaya tepung, seperti umbi-umbian, ketang.

3.

Bahan yang berupa biji-bijian, seperti jagung, gandum, dan beras.

Proses fermentasi meliputi dua tahap yaitu tahap pengembangan yeast yang berlangsung aerob dan tahap fermentasi yang berlangsung secara anaerob.

[email protected] - 12 -

Pada tahap pengembangan yeast perlu diketahui tentang kondisi yang baik untuk perkembangan yeast, antara lain :

a.

Konsentrasi gula Konsentrasi gula yang baik untuk pertumbuhan yeast adalah 12-18%.

Bila konsentrasi gula lebih besar dari 18% akan menghambat pertumbuhan yeast, akibatnya kadar alkohol yang didapat akan rendah. Bila konsentrasi gula kurang dari 12% maka pertumbuhan yeast akan lambat. b.

pH larutan pH optimal untuk pertumbuhan yeast adalah 4,5 sampai 5,5. Hal ini

memberikan suasana yang baik untuk pertubuhan yeast, tetapi tidak baik untuk pertumbuhan mikroorganisme lain. Pengaturan pH biasanya dilakukan dengan menggunakan asam sulfat. c.

Aerasi Yeast bersifat aerob, untuk pertumbuhannya memerlukan oksigen dari

udara. Selain untuk pertumbuhan, udara juga penting untuk pengadukan media/substrat, meningkatkan respirasi dari sel-sel yeast dan mencegah terjadinya fermentasi gula sebelum yeast cukup banyak dan kuat. d.

Bahan tambahan makanan Bahan tambahan makanan yang digunakan biasanya adalah ammonium

sulfat dan senyawa yang mengandung N dan P. e.

Suhu Suhu optimal untuk pertumbuhan yeast adalah 32 0C sampai 34 0C, pada

proses ini timbul panas sehingga perlu pendinginan [email protected] - 13 -

f.

Waktu Waktu pertumbuhan perlu diperhatikan agar hasil yeast dapat sesuai

perminataan proses fermentasi.

Pada tahap fermentasi, metabolisme yang terjadi adalah anaerob. Yeast yang digunakan harus memenuhi syarat:

Mampu tumbuh dalam jumlah yang sangat besar dalam substrat:

1.

Mampu mengeluarkan enzim untuk mengubah gula menjadi alkohol

2.

Tetap hidup dalam lingkungan alkohol kadar tinggi

Jenis yeast yang memenuhi syarat ini adalah saccharomyces cerevisiae, maka spesies yeast ini pula yang paling sering digunakan pada fermentasi.

Reaksi fermentasi gula menjadi alkohol disertai timbulnya panas. Oleh karena itu selama proses fermentasi perlu adanya pendingin, sehingga media tidak terlalu panas. Kenaikan suhu akan mengurangi keaktifan mikrobia dan tidak dikehendaki.

Mekanisme fermentasi dituliskan secara sederhana sebagai berikut: C12H22O11 + H2SO4 (invertase) C6H12O6(d. glukosa) + C6H12O6(d. fruktosa) C6H12O6 (symase)  2C2H5OH +2CO2

[email protected] - 14 -

Proses fermentasi dianggap selesai apabila:

1.

Kadar gulanya sudah konstan, berarti sudah tidak ada lagi perubahan gula menjadi alkohol. Hal ini dapat diketahi pada penunjukan brix wager yang sudah konstan.

2.

Suhu konstan.

2.1.2.2. Proses distilasi

Proses distilasi ini dilakukan bertingkat, karena diinginkan hasil yang semurni mungkin. Di pabrik, pesawat distilasi biasanya merupakan suatu kolomkolom dengan plate-plate, dimana cairan mengalir dari atas sedangkan uapnya mengalir dari bawah ke atas, sehingga terjadi kontak yang baik antara uap dengan cairnya.

Pada setiap plate akan terjadi kesetimbangan antara uap dan zat yang volatil. Zat yang lebih volatil akan lebih banyak terdapat pada fase uap daripada cairannya. Kadar zat yang lebih volatil akan semakin berkurang dalam cairan dan akan semakin naik bersama uap, akhirnya keluar dari puncak kolom. Untuk mendapatkan pemisahan yang sempurna, distilasi dikerjakan pada beberapa kolom distilasi.

Dari distilasi bertingkat akan dihasilkan dua jenis alkohol, yaitu alkohol prima ( >95% berat) dan alkohol teknis (95%

yang kemudian dilewatkan kondensor dan didinginkan

untuk ditapung dalam tangki penimbun. Hasil bawah berupa luther wasser kemudian dikirim ke unit pengolahan limbah. Terdapat pula samping tengah berupa alkohol dengan kadar 55% yang mengandung minyak fusel, hasil ini kemudian dikirim ke Nachlop kolom.

4. Nachlop kolom

Umpan masuk nachlop kolom pada plate ke 20. Nacloop kolom ini berjenis bubble cup dengan hasil atas berupa alkohol prima dengan kadar sekitar 95% yang kemudian diembunkan dalam kondensor dan didinginkan untuk kemudian ditampung dalam tangki penimbun sementara. Hasil bawah berupa luther wasser, dan hasil samping berupa minyak fusel. Minyak fusel dikeluarkan dari segmen ke-5 plate nomor 1,2 dan 3 serta segmen ke-4 karena minyak fusel ini masih bercampur dengan alkohol maka perlu dimurnikan dahulu dengan alat pencuci minyak fusel sebelum dikirim ke tangki penimbun minyak fusel.

[email protected] - 35 -

Alat pencuci minyak fusel

Minyak fusel dari alat pengeluaran dicuci dalam alat pencuci yang berisi air pencuci. Pencucian dilakukan secara bertingkat. Mula-mula munyak fusel dicuci dalam alat pencuci pertama, dalam alat ini minyak fusel dan air bisa dilihat seperti bola-bola kecil. Setelah melalui pencuci pertama, dicuci lagi dalam pencuci kedua. Dalam alat pencuci kedua dapat dilihat dua lapisan, lapisan atas adalah minyak fusel sedangkan lapisan bawah adalah airnya. Selanjutnya dicuci dalam alat pencuci ke tiga ditambahkan NaCl agar pemisahan air dan kotoran manjadi sempurna. Silinder pencuci harus selalu diisi air, minyak fusel akan memercik keatas, didesak keluar dan ditampung dalam alat pengumpul. Penambahan air harus hati-hati agar jangan sampai ikut keluar. Air yang dipakai untuk mencuci minyak fusel dikembalikan lagi ke Nachlop kolom agar alkohol yang ikut bisa diambil kembali, pengembalian air juga dilakukan sedikit demi sedikit agar tidak menurunkan suhu di dalam kolom tersebut.

4.2.5. Gudang Penyimpanan

Alkohol teknis dan alkohol prima yang tertampung dari hasil distilasi ditampung pada tangki-tangki penimbunan sebagai berikut :

4.2.5.1. Gudang penimbunan sementara

Gudang penimbunan sementara ini terletak di sebelah selatan stasiun penyulingan. Disini terdapat 7 buah tangki untuk menyimpan baik alkohol teknis maupun alkohol prima. Dua buah tangki berkapasitas 2.000 liter, sebuah tangki [email protected] - 36 -

berkapasitas 3.500 liter, sebuah tangki berkapasitas 4.000 liter, dua buah tangki berkapasitas 8.400 liter, dan sebuah tangki berkapasitas 10.000 liter.

4.2.5.2. Gudang penimbunan alkohol

Gudang penimbun alkohol berada satu area dengan tempat metilasi, disinilah alkohol teknis maupun prima disimpan sebelum dijual ke pasaran atau di proses lebih lanjut menjadi spiritus maupun special denaturated alcohol (SDAMET).

Jumlah tangki penimbun alkohol ada 26 buah:

1.

Tangki nomor 1 s/d 14 dengan kapasitas masing-masing 50.000 liter

2.

Tangki nomor 15 s/d 22 dengan kapasitas masing-masing 63.500 liter

3.

Tangki nomor 23 dengan kapsitas 270.000 liter

4.

Tangki nomor 24 dengan kapasitas 200.000 liter

5.

Tangki nomor 25 dan 26 dengan kapasitas 1.000.000 liter

Sehingga kapasitas total adalah 3.678.000 liter

Alkohol yang masuk ke tangki penimbunan ini berasal dari alkohol yang kadarnya belum tentu sama, sehingga perlu adanya pengadukan agar homogen. Pengadukan dilakukan dengan cara mensirkulasikan dengan pompa. Setelah homogen kadarnya ditentukan oleh bagian bea dan cukai. Alkohol prima harus mempunyai kadar diatas 95%, sedangkan alkohol teknis minimal kadarnya 94%

[email protected] - 37 -

Pabrik Spiritus Madukismo menjual hasil sesuai permintaan, dapat berupa alkohol pirma, alkhohol teknis dan spiritus. Spiritus dibuat dari alkohol teknis yang ditambahkan denaturant dan zat warna.

Pencampuran ini dengan perbandingan sebagai berikut:

a.

50.000 liter alkohol teknis 94%

b.

340,92 gram methylen blue

c.

1420,5 liter methanol

d.

568,2 liter minyak tanah

4.2.6. Proses pembuatan spiritus

Alkohol teknis dimasukkan kedalam tangki berpengaduk yang sebelumnya sudah ditentukan kadarnya (94%). 50.000 liter alkohol 94% ditambah minyak tanah sebanyak 586,2 iter kemudian ditambah 1420,5 liter methanol dan 340,92 gram methylen blue. Diaduk dengan jalan mensirkulasikan campuran tersebut dengan pompa. Pengadukan dilakukan terus sampai homogen dalam waktu kurang lebih 2 jam. Setelah homogen dikeluarkan dan selanjutnya dimasukkan ke tangki ukur dan akhirnya disimpan dalam drum untuk dipasarkan.

4.2.7. Proses pembuatan SDA-MET

Metanol sebanyak 1150 liter dimasukkan ke dalam tangki berengaduk, kemudian tangki di isi dengan alkohol prima hingga 23.000 liter. Larutan di dalam tangki kemudian di sirkulasikan selama kurang lebih dua jam agar homogen.

[email protected] - 38 -

BAB V UTILITAS DAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH

5.1. Utilitas

Utilitas yang diperlukan untuk menjalankan proses produksi di Pabrik Spiritus Madukismo meliputi air, listrik dan steam.

5.1.1. Air

Kebutuhan air di Pabrik Spiritus Madukismo diperoleh dari sungai winongo yang terletak disebelah timur pabrik. Air yang dipakai dapat dikategorikan 3 jenis yaitu air kali, air bersih dan air sumur bor. Air kali merupakan air sungai yang pengolahannya hanya dilakukan penyaringan saja. Sedangkan air bersih merupakan air sungai yang diolah dalam unit pembersih air.

Untuk pembersih air terdiri dari dua unit yang digunakan secara bergantian dengan kapasitas 80-90 m3/jam. Setiap unot terdiri dari:

1.

Dua buah tangki saringan pasir yang masing masing volumenya 21,226 m3 yang berfungsi untuk menyaring kotoran kotoran yang terdapat dala air sungai.

2.

Tangki saringan arang aktif (volume 21,226 m3) yang berfungsi untuk mengikat kelebihan khlor dan menghilangkan bau.

[email protected] - 39 -

3.

Tangki hydrophor (volume 11,775 m3) yang berfungsi untuk membuat tekanan dan kecepatan aliran keluar konstan, dengan tekanan maksimum yang dihasilkan sebesar 4 kg/cm2

Unit pembersih air juga dilengkapi dengan bak penampung porselin yang memiliki volume 22,5 m3. Bak penampung porselin ini berfungsi sebagai penyedia air proses, MCK dan sebagainya. Selain itu terdapat tangki penguras dengan volume 24,915 m3 yang selalu terisi penuh dengan air bersih. Tangki penguras ini berfungsi sebagai penyedia air pencuci untuk tangki-tangki unit pembersih air. Pencucian dilakukan jika tekanan dalam tangki pembersih mencapai 10 mWs, menandakan tangki telah kotor.

Air umpan boiler

Pabrik Spiritus Madukismo menggunakan pembangkit steam sendiri, sehingga air umpan boiler juga harus dapat dibuat sendiri. Air untuk umpan boiler ini di dapat dari bak penampung porselin yang kemudian diturunkan kesadahannya dengan disaring pada tangki softener yang berisi pasir resin.

Tangki softener terdiri dari dua buah tangki yang dipakai secara bergantian. tangki ini perlu di kuras secara berkala denga menggunakan air garam. Setelah kesadahan menunjukkan angka yang meningkat, maka tangki perlu dikuras. Setelah disaring melalui tangki softener ini kemudian air umpan boiler ditambahi dengan zat tambahan sebelum dimasukkan dalam unit pembangkit steam.

[email protected] - 40 -

5.1.2. Listrik

Teanaga listrik yang digunakan oleh Pabrik Spiritus Madukismo dipenuhi oleh Pabrik Gula Maduksimo yang mempunyai 3 generator uap dan 4 generator diesel. Generator uap digunakan apabila musim giling, sedangkan generator diesel digunakan pada masa tidak giling. Kebutuhan listrik PS kira kira 350 KW//jam dengan tegangan 380 V, 220 V, 110 V dan 24V

5.1.3. Udara

Udara diperlukan untuk aerasi pada tahap pembiakan ragi pada tangki pembibitan. Udara tersebut dibutuhkan untuk mengakomodasi pembiakan sel secara aerobik.

Kebutuhan udara ini dipenuhi dengan sebuah kompresor tenaga listrik yang mempunyai tekanan maksimum 4 kg/cm2. Sebelum dialirkan udara ditampung dalam tangki kompresor udara dan dilewatkan tangki penyaring udara yang berisi silika gel. Kebutuhan udara untuk aerase sebesar 12 m2/jam.

5.1.4. Steam

Kebutuhan steam Pabrik Spiritus Madukismo berasal dari unit pembangkit steam dengan bahan bakar batubara, yang bernama Basuki. Spesifikasi uap yang dihasilkan memiliki temperatur 120-1300C dengan tekanan sekitar 0,5 kg/cm2. Kapasitas pemakaian steam Pabrik Spiritus Madukismo adalah 60-70 ton/hari.

[email protected] - 41 -

5.2. Pengolahan Limbah

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik spirtus, pengolahan limbah diolah dalam Unit Pengolahan Limbah Cair Waste Water Treatment atau Sewage Treatment Plant (STP) Pabrik Madukismo.

Jumlah limbah cair dari pabrik spirtus yang berupa vinase lebih kurang 480 m3/hari, sedangkan jumlah limbah cair dari pabrik gula 50 m3/hari.

5.2.1. Jenis limbah cair Pabrik Spiritus Madukismo

Limbah cair yang dihasilkan Pabrik Spiritus Madukismo adalah sebagai berikut:

1.

Vinasse, merupakan hasil bawah dari kolom kasar (maische kolom)

2.

Luther wasser, merupakan hasil bawah dari rektifiser dan nachloop kolom

3.

Air bekas pencucian tangki dan drum serta alat alat lainnya

4.

Gas CO2 yang dihasilkan dari tangki pembibitan dan peragian

5.

Limbah cair yang berasala dari kamar mandi, wastafel, WC, urinoir, sarana cuci tangan, pencucian bahan makanan dan lain-lain.

5.2.2. Karakteristik limbah pabrik spiritus

Karakteristik limbah pabrik spiritus adalah sebagia berikut:

[email protected] - 42 -

1.

Fisik

: warna keruh pekat, suhu relative tinggi. Konsisten kental (lemak protein), berat jens relative tinggi (zat organik terlarut), zat padat tersuspensi dan terdapat buih.

2.

Kimia

: pH cenderung rendah, organik, lemak, protein dan karbohidrat

3.

Biologi

: bakteri pathogen/apatogen, fungi, virus dan algae

5.2.3. Sistem pengolahan

Sistem pengolahan yang dipakai dalam menangani limbah cair Pabrik Spiritus Madukismo adalah dengan perpaduan antara pengolahan fisik, mekanik, biologis, dan kimia fisika.

5.2.4. Tahap pengolahan

Terdiri dari:

1.

Pemipaan, merupakan jarignan penghubung sumber-sumber penghasil limbah cair ke instalasi sewage treatment plant.

2.

Bangunan pengolahan, yang terdiri atas: a.

Assenering

b.

Bak-bak pengolahan dari unit-unit sewage treatment plant

[email protected] - 43 -

5.3. Proses pengolahan limbah

5.3.1. Perlakuan pendahuluan

Tahapan perlakuan ini terdiri dari penyaringan dan pembersihan limbah dengan penyaringan menggunakan cartridge system untuk membersihkan limbah dari benda-benda yang mengapung. Tahap pertama ini dilakukan untuk memperlancar proses dan meindungi kerusakan peralatan yang dipakai pada tahap perlakuan berikutnya.

Pada perlakuan pendahuluan ini bertujuan untuk menghilangkan zat padatan tercampur melalui pengendapan atau pengapungan. Kegiatan utama pada tahap ini adalah pengendapan. Beberapa alat yang berkaitan dengan perlakuan tersebut adalah:

1.

Grit chamber, digunakan untuk menangkap pasir dan kerikil kasar.

2.

Cooling tray system, digunakan untuk menurunkan kandungan zat terlarut dalam air.

3.

Flash mix, digunakan untuk membuat campuran limbah homogen dengan menggunakan pengaduk.

4.

Microstaining, merupakan saringan yang terdiri dari bahan drum yang diputar, sedangkan drum itu dibungkus ayakan dari bahan stainless steel. Pada penggunaan drum berputar dengan 2/3 bagian dari drum terendam di dalam air limbah. Dengan demikian air yang cukup jernih dapat masuk ke dalam drum sedangkan lumpurnya tertahan pada ayakan pembungkusnya

[email protected] - 44 -

dan melekat sehingga ikut terangkat pada saat drum diputar. Pada saat lumpur berada pada daerah yang tidajk terendam air maka lumpur tersebut disemprot dengan air sehingga terbawa keluar.

5.3.2. Secondary treatment

Pada tahapan ini digunakan proses khemis dan biologis. Untuk tujuan proses

perlakuan

khemis

mendahului

proses

biologis.

Proses

biologis

menggunakan artificial activated sludge untuk proses-proses aerob dan anaerob.

5.3.2.1. Perlakuan kimia

1.

Sedimentasi I (koagulasi), digunakan untuk mengendapkan partiket diskrit serta menurunkan kadar BOD dan suspended solid.

2.

Koagulasi dan flokulasi lanjutan, dimaksudkan untuk mengendapkan partiket mikro yang lolos pada koagulasi sebelunya.

5.3.2.2. Perlakuan biologis

Perlakuan limbah secara biologis dilakukan setelah perlakuan secara khemis, hal ini dengan pertimbangan bakteri dalam bioreaktor akan terhambat perkembangannya menerima limbah cair yang konsentrasinya tinggi berkaitan dengan tekanan osmosis media serta karena dalam pengolahan gula terdapat banyak kandungan senyawa organik majemuk yang relatif sukar terdegradasi, juga untuk menurunkan suhu menjadi 35-450C. pada proses koagulasi akan mengendapkan beberapa bakteri yang tidak terendapkan oleh gravitasi. Setelah

[email protected] - 45 -

keluar dari proses koagulasi perlu penetralisir pH, dimana pH diharapkan dalam suasana netral. Hal ini untuk menjaga agar mikrobia dapat bekerja secara optimal, disisi lain tidak terjadi H2S pada proses biodegradasi, sehingga bau busuk dapat dihindari. Pada proses biologis dilakukan:

a. Proses anaerobic

Proses anaerobic yang digunakan dimaksudkan untuk dapat mendegradasi senyawa organik yang ada, proses pengasaman dan proses metanogenasi, dengan reaksi sebagai berikut : Bakteri + bakteri anaerob organik  asam organik + CO2 + H2O +energi + bakteri anaerob penghasil metan + CH4 + CO2 + energi metan

Energi metan dapat dihasilkan, sedangkan sludge yang terkumpul dikeringkan di drying bed. Lemak terutama yang tahan terhadap perombakan anaerob, akan menyebabkan buih atau lapisan film, dan penyumbatan saluran, untuk itu perlu dilakukan pengolahan secara aerobik dengan memasukkan limbah cair ke dalam aerobik bioreaktor.

Proses aerobik

Pada aerobik bioreaktor ini dimasukkan bakteri-bakteri aerob (mixed culture) yang spesifik dan mampu merombak polutan sisa-sisa limbah cair tersebut. Begitu pula dalam proses aerobic ini akan dihasilkan sejumlah sludge,

[email protected] - 46 -

yang akan mengendap, dan akhirnya dimasukkan ke drying bed sedang limbah cair yang keluar akan dimasukkan ke cartridge yang pada pengeluarannya dilengkapi biokontrol.

[email protected] - 47 -

BAB VI LABORATORIUM

Pabrik Spiritus Madukismo mempunyai laboratorium untuk melakukan pengawasan dan analisis-anaisis demi kelangsungan jalannya pabrik. Yang perlu dianalisis dalam laboratorium adalah:

1.

Pemeriksaan terhadap bahan mentah

2.

Pemeriksaan terhadap bahan setengah jadi

3.

Pengontrolan kualitas terhadap alkohol

4.

Pemeliharaan yeast

6.1. Pemeriksaan bahan mentah

Pemeriksaan bahan mentah dilaksanakan tiap hari, dan setengah bulan dilakukan pemeriksaan keseluruhan. Setiap hari diambil contoh tetes untuk diperiksa berat jenis, brix, polarisasi dan RQ-nya. Dari contoh harian ini diambil sejumlah tertentu dan dikumpulkan dalam botol pengumpul. Setelah 15 hari kumpulan contoh ini dianalisa berat jenis, brix, polarisasi, sakarosa, gula reduksi dan RQ-nya.

6.1.1. Cara analisis brix dan berat jenis

a.

Timbang 15 gram tetes dan tambahkan 135 ml aquadest, diaduk pelanpelan dengan pengaduk gelas sehingga tetes larut sempurna. [email protected] - 48 -

b.

Larutan tersebut dimasukkan dalam piknometer yang bersih dan kering dan telah diketahui nilai airnya, setelah penuh tutupnya dipasang.

c.

Bagian luar dari piknometer beserta isinya ditimbang denga teliti.

d.

Berat larutan dibagi nilai airnya memberikan berat jenis larutan, lalu dengan pertolongan tabel, didapat brix tak terkoreksi.

e.

Suhu larutan dibaca, kemudian dengan pertolongan tabel diperoleh brix yang telah terkoreksi.

6.1.2. Cara analisis polarisasi dalam tetes

a.

Untuk menentulakn polarisasi, larutan dimasukkan ke dalam labu takar 100/110 sampai tanda 100.

b.

Larutan ditambah Pb asetat basa sampai tanda 110 dan digojog bolakbalik, lalu disaring dan beberapa mL larutan pertama dibuang.

c.

Filtrate yang jernih diisikan kedalam tabung polarisasi lalu diamati.

d.

Dari brix tak terkoreksi dan pembacaan angka polarisasi dapat diketahui polarisasiny.

6.1.3. Cara analisis sakarosa dalam tetes

a.

Ditimbang 37,75 gram tetes, lalu ditambahkan sedikit air kemudian dituang ke dalam labu takar 250 mL.

b.

Sambil dikocok ditambahkan 30 mL larutan timbal nitrat 50% dan larutan NaOH 8%.

c.

Ditambahkan aquadest sampai batas leher labu.

[email protected] - 49 -

d.

Leher labu dipegang antara kedua telapak tangan dan diputar-putar beberapa kali sekeliling poros memanjang supaya udara diantara endapan naik dan keluar. Bila terjadi buih, hilangkan dengan beberapa tetes eter.

e.

Ditambahkan aquadest sampai garis dan ditambahkan sedikit tanah infusoria, dikocok lalu disaring (beberapa tetes pertama tidak ditampung).

f.

Filtrat yang jernih dimasukkan ke dalam labu takar 100/110 sampai tanda 100, kemudian ditambahkan larutan alumunium sulfat 30% sampai garis hampir garis 110, lalu ditambahkan air hingga garis 110.

g.

Ditambahkan sedikit lagi tanah infusoria, dikocok dan disaring (beberapa tetes pertama tidak ditampung).

h.

Polarisasinya diamati dengan tabung polarisasi 4 dm, pembacaan ini adalah polarisasi sebelum inversi.

i.

Memasukkan 50 mL tapisan polarisasi kedalam labu takar 100 ml, tambahkan 30 ml HCl (1:1) lalu diamkan 2 sampai 3 jam.

j.

Ditambahkan air sampai garis, 2 gram arang aktif, dikocok, disaring dan diamati polarisasinya dalam tabung polarisasi 2 dm.

k.

Suhu zat cair dalam tabung dan suhu ruang polarisasi dicatat.

l.

Kadar sakarosa dihitung dengan rumus : Z = 100.S/(C-0,5t) Dengan : 

S

: jumlah polarisasi sebelum dan sesudah inversi, yang terakhir dengan tanda sebaliknya dan dikalikan 4



C

: tetapan inversi menurut steuerwald (tabel)

[email protected] - 50 -



T

: suhu zat cair

6.1.4. Cara analisis gula reduksi

Analisis gula reduksi menggunakan cara iodometri dengan larutan fehling sebagai berikut:

a.

Enam gram tetes ditambahkan air sedikit, dituangkan ke dalam labu 250 mL dan diberi 15 mL timbal asestat netral 10% kemudian digojog.

b.

Sesudah tercampur ditambah aquadest sampai garis tanda kemudian digojog dan disaring (beberapa tetes pertama tidak ditampung)

c.

Dari filtrat yang ditampung diambil 50 mL dan dimasukkan ke dalam labu 100 mL, kemudian ditambahkan dengan campuran natrium natrium fosfat kalium oksalat (7 gram Na3HPO4.12H2O + 3 gram K2C2O4 + H2O sampai 100 mL), 5 mL untuk menyisihkan kelebihan garam timbal dan kapur.

d.

Ditambah aquadest sampai garis kemudian digojog dan disaring.

e.

Diambil 50 mL tapisan dan dituang ke dalam erlenmeyer 300 mL, ditambah 50 mL larutan fehling ( 25 mL fehling I dipipet + 25 mL fehling II dengan pipet ukur), 2 atau 3 butir batu kambang yang sudah dicuci dan dipijarkan.

f.

Dipanaskan diatas kompor listrik yang diberi kasa sampai mendidih selama 5 menit.

g.

Selanjutnya cepat-cepat didinginkan dalam air yang mengalir sedemikian rupa sehingga Cu2O tidak terkena udara.

[email protected] - 51 -

h.

Ke dalam larutan yang sudah dingin ditambah 25 mL larutan KI 20% dan 30 mL asam sulfat ( satu bagian asam sulfat + 5 bagian air).

i.

Iodium yang terjadi dititrasi engan larutan Na2S2O3 0,1N. agar perubahan warna lebih terlihat jelas, pada akhir titrasi ditambahkan 3 sampai 4 mL larutan kanji 1%. Dengan demikian terjadi perubahan warna dari ungu tua menjadi ungu biru muda, kemudian menjadi kuning mentega.

j.

Dilakukan percobaan blangko dengan larutan fehling dan 50 mL aquadest untuk mengetahui angka fehlingnya.

k.

Angka tersebut dikurangi dengan angka yang didapatkan pada analisis x 63,37 x titer Na2S2O3 = mg tembaga yang diendapkan oleh gula invert sebagai Cu2O.

l.

Dari angka tersebut diatas dan angka polarisasi tetes serta dengan pertolongan tabel dapat diketahui kadar gula invert-nya.

6.2. Pemeriksaan bahan setengah jadi

Pemeriksaan bahan setengah jadi meliputi:

1.

Pemeriksaan masakan tetes

2.

Pemeriksaan hasil pembibitan

3.

Pemeriksaan hasil fermentasi

[email protected] - 52 -

6.1.2. Pemeriksaan masakan tetes

Terhadap masakan tetes dilakukan uji brix. Pengambilan contoh pada tangki-tangki masakan 3A, 3B dan tangki-tangki 8 dilakukan tiap kali masuk dengan menggunakan ember-ember plastik.

6.2.2. Pemeriksaan hasil pembibitan

Terhadap hasil pembibitan dilakukan analisis yang sama dengan tangki masakan tetes, hanya saja disini dilakukan tiap 2 jam untuk tangki 22 dan 25.

6.2.3. Pemeriksaan hasil fermentasi

Terhadap hasil fermentasi dilakukan analisa brix seperti diatas dan contohnya diambil dari tangki-tangki 26 tiap 2 jam sekali. Saat contoh akan disuling, dianalisis kadar alkoholnya dengan cara sebagai berikut:

a.

Diambil contoh sebanyak 500 mL dimsukkan kedalam labu distilasi kemudian ditambahkan aquadest hingga 1 liter.

b.

Selanjutnya didistilasi dan distilatnya ditampung dalam labu takar 500 mL serta dijaga supaya distilat tertampung tepat 500 mL.

c.

Distilat didinginkan dalam lemari es sampai suhu sedikitnya 15 0C.

d.

Dengan menggunakan alkohol meter kemudian dengan pertolongan tabel dapat diketahui kadar alkkoholnya.

[email protected] - 53 -

6.3. Pengontrolan kualitas alkohol

Pemeriksaan kualitas terhadap alkohol hasil, seperti halnya pada pemeriksaan bahan mentah, setiap hari diambil contoh alkoholnya untuk dianalisis. Sejumlah tertentu dari contoh-contoh tersebut dikumpulkan dalam botol-botol pengumpul selama 15 hari untuk dianalisis secara setengah bulan. Pengambilan contoh untuk keperluan analisis dilakukan baik terhadap alkohol prima maupun alkohol teknis. Macam dan cara analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut:

6.3.1. Reaksi barbet Contoh sebanyak 50 mL (suhu dijaga tetap 150C) ditambah larutan KMnO4 0,02% sebanyak 2 mL, dikocok sampai homogen dan dicatat waktu mulai dari pengambilan KMnO4 sampai warnanya sama dengan warna standar yang ada. Percobaan ini sebaiknya dilakukan dalam kolf tertutup rapat, karena sangan dipengaruhi oleh oksigen dari udara luar.

6.3.2. Analisis minyak fusel

Pereaksi :

1. P-dimethylminobenzaldehide (60719) dalam labu ukur 100 ml, larutkan 1 gr p-dab, 5 ml H2SO4 pa + aquadest sampai tanda. 2. Isobutil-alkohol, isoamyl-alkohol, alkohol absolut (100%)

[email protected] - 54 -

Standarisasi minyak fusel sintesis :

1. Timbang 2 gr isobutyl-alkohol, 8 gr isoamyl-alkohol dilarutkan dengan aqudest sampai volume 100 ml, Gojog hingga benar-benar larut. 2. Ambil 1 ml larutan a, dimasukkan labu takar 100 ml, encerkn dengan alkohol absolut sampai tanda. 3. Ambil larutan b masing-masing 0,5 ml, 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5ml, masukkan dalam labu takar 10 ml (6 labu takar). Encerkan dengan alkohol absolut sampai tanda (Larutan standar) Larutan ini mengandung minyak fusel 5-50 mgr/l.

Cara uji : Ambil 2 ml larutan standar, 2 ml contoh (alkohol murni dan teknis) bila perlu diencerkan, 2 ml aquadest (sebagai blanko), masukkan masing-masing kedalam tabung reaksi kemudian taruh dalam esbath. Pipet 1 ml p-dab kedalam masing-masing tabung reaksi, gojog dan kembalikan ke esbath selama tiga menit. Dengan tetap pada esbath, tambahkan 10 ml H2SO4 pa kedalam masing-masing tabung, gojog dan kembalikan ke esbath lagi. Didihkan pada waterbath selama 30 menit. Kembalikan ke esbath selama 3-5 menit, biarkan sampai suhu kamar. Dibaca % tansmitansi ( %T ) dari contoh standar dengan blanko sebagai referensi pada panjang gelombang 495 nm.

Perhitungan : Dengan menggunakan analisa regresi dan hasilnya dikalikan 10. Diperoleh kadar fusel dalam ppm. [email protected] - 55 -

6.3.10. Sisa penguapan

Pinggan penguap yang bersih dan kering ditimbang dengan teliti, diisi 100 mL contoh, lalu diuapkan diatas waterbath sampai kering, kemudian dikeringkan pada suhu 1050C selama 30 menit, didinginkan dalam eksikator dan selanjutnya ditimbang.

6.3.12. Uji terhadap keasaman

20 mL contoh dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N dan indikatornya PP, biasanya keasaman akan ditulis dengan jumlah mL larutan NaOH 0,1 N per 20 mL contoh.

6.3.13. Uji terhadap kebasaan

20 mL contoh dititrasi dengan larutan HCl 0,1 N dan indikatornya MM, biasanya kebasaan akan ditulis dengan jumlah mL larutan HCl 0,1 N per 20 mL contoh.

6.3.14. Kadar aldehid

Ditimbang 50 gram contoh dalam erlenmeyer 300 mL, ditambah 10 mL hydroxylamine 70% dalam aquadest, lalu ditambahkan 150 mL aquadest dan didiamkan selama 30 menit, selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,1 N dengan indikator Methyl Orange. Kadar aldehid = (titer x normalitas x S)/0,1

[email protected] - 56 -

6.4. Pemeliharaan yeast

Yeast dipelihara dalam media agar-agar dan setiap dua minggu sekali dipindahkan ke media agar-agar yang baru.

Bahan-bahan yang digunakan adalah:

a.

Tetes brix 6

: 1 liter

b.

Tauge

: 100 gram

c.

Pisang

: 2 biji

d.

Pepton

: 10 gram

e.

Urea

: 1 gram

f.

Pupuk

: 0,3 gram

g.

H2SO4

: 1 mL

h.

Agar-agar

: 2 batang

i.

Glukosa

: 20 gram

Tauge direbus dengan tetes lalu disaring, filtratnya ditambah pisang ambon, lalu direbus dan disaring lagi, kemudian ditambah urea, pupuk, Pepton, H2SO4, glukosa dan agar-agar. Larutan ini dituangkan ke dalam tabung reaksi 10 mL, di sterilkan, dimiringkan dan setelah dingin ditanam.

[email protected] - 57 -

6.4.1. Cara penanaman

Yeast diambil dengan ose yang telah disterilkan, lalu digoreskan pada permukaan media agar-agar miring. Pekerjaan ini dilakukan secara aseptis, setelah diinkubasi selama 3 hari pada suhu kamar. Bila tidak terjadi kontaminasi disimpan dalam lemari es.

[email protected] - 58 -

BAB VII STRUKTUR ORGNISASI

Sturktur organisasi PG dan PS madukismo tergabung menjadi satu, karena kedua pabrik tersebut berada dibawah satu perusahaan PT Madubaru.

7.1. Status karyawan

Berdasarkan sifat hubungan kerja dengan perusahaan, maka karyawan PT Madubaru terdiri dari dua bagian, yaitu:

1.

Karyawan tetap, yaitu yang mempunyai hubungan kerja dengan perusahaan untuk jangka waktu yang tidak tentu. Karyawan tetap terdiri dari :

2.

a.

Karyawan Pimpinan

b.

Karyawan pelaksana

Karyawan kontrak waktu tertentu (KKWT), yaitu karyawan yang mempunyai hubungan kerja dengan perusahaan untuk jangka waktu tertentu. Karyawan KKWT terdiri dari : a.

Karyawan

KKWT

melaksanakan

dalam

pabrik,

pekerjaan-pekerjaan

yaitu yang

karyawan ada

yang

hubungannya

langsung dengan produksi alkohol. Jangka waktu hubungan kerjanya adalah satu musim pengoperasian pabrik spiritus. b.

Karyawan KKWT luar pabrik, yaitu karyawan yang melaksanakan pekerjaan-pekerjaan disekitar pabrik namun tidak ada hubungan [email protected] - 59 -

langsung dengan proses produksi alkohol. Jangka waktu hubungan kerja adalah satu musim pengoperasian pabrik spiritus. c.

Karyawan borong yaitu karyawan yang bekerja di perusahaan secara insedentil. Hubungan kerjanya diadakan dari hari kehari, serta diupah secara borongan.

7.2. Sistem pembayaran gaji

Karyawan tetap, KKWT dalam pabrik dan KKWT luar pabrik pembayaran gajinya dilaksanakan secara bulanan (setiap bulan sekali). Untuk karyawan borong, pembayaran upahnya dilakukan secara borongan.

7.3. Jam kerja

Pabrik bekerja selama 24 jam sehari dan dibagi menjadi 3 shift, yaitu:

a.

Shift I, jam 06.00 – 14.00

b.

Shift II, jam 14.00 – 22.00

c.

Shift III, jam 22.00 – 06.00

Pergantian shift dilakukan seminggu sekali. Sedangkan untuk karyawan jam kerjanya adalah hari Senin s/d Kamis jam 06.30 – 15.00, hari Jum’at dan Sabtu jam 06.30 – 11.30, dengan waktu istirahat satu jam (11.30 – 12.30). karyawan yang bekerja di luar harian kerja (hari minggu) diperhitungkan sebagai jam lembur.

[email protected] - 60 -

7.4. Jaminan sosial

Karyawan-karyawan di PG/PS Madukismo selain mendapat gaji juga mendapat jaminan sosial seperti:

1.

Penggantian biaya pengobatan Biaya perawatan di rumah sakit (yang ditunjuk perusahaan) untuk karyawan tetap dan

keluarganya

diganti

seluruhnya

oleh

perusahaan. 2.

Penggantian kacamata, berlaku bagi karyawan dan tidak untuk keluarganya.

3.

Pakaian dinas Setiap tahun diberikan dua stel pakaian dinas/kerja yang terdiri dari celana dan kemeja.

4.

Gula hadiah Diberikan 2 minggu sebelum hari raya Idul Fitri atau hari natal.

5.

Rumah dinas Untuk karyawan yang tidak menggunakannya, digantikan dengan tunjangan kompensasi penggantian sewa rumah.

6.

Tunjangan kematian

7.

Sarana ibadah, sarana olahraga dan sarana kesenian

8.

Tunjangan hari tua/ hak pensiun dan lain-lain.

[email protected] - 61 -

BAB VIII SPESIFIKASI ALAT

A. Alat-alat Proses 1. Stasiun Penimbunan Tetes a. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUNAN TETES

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 12 m

Tinggi

: 8,8 m

Volume

: 984,84 m3

Fungsi

: Menimbun tetes dari PG. Madukismo

Jumlah

: 4 unit

b. Nama Alat

: POMPA TETES LUAR

Jenis

: Screw Pump

Kapasitas

: 5 m3/jam

Penggerak

: Motor listrik 5,6 KW, 965 rpm, 380 volt, 50 hz

Fungsi

: Memindahkan tetes ke tangki adonan

Jumlah

: 1 unit

c. Nama Alat

: PENIMBUNAN TETES (MOLASSES PIT)

[email protected] - 62 -

Bentuk

: Kantong penimbun

Bahan

: HDPE plastik

panjang

: 20 m

Tinggi

:5m

Kapasitas

: 10.000 ton

Fungsi

: Menimbun tetes dari PG. Madukismo

Jumlah

: 1 unit

2. Stasiun Masakan a. Nama Alat

: TANGKI ADONAN

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

:2m

Tinggi

: 3,46 m

Volume

: 9000 liter

Fungsi

: Membuat adonan untuk proses peragian

Jumlah

: 5 unit

b. Nama Alat

: POMPA BIBIT

Jenis/Merk

: Sihi

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 5,5 KW, 1.450 rpm, 380 volt, 50 hz Motor listrik 5 KW, 1.440 rpm, 380 volt, 50 hz

[email protected] - 63 -

Fungsi

: Memindahkan adonan dari tangki 3A dan 3B ke tangki 22 dan 25 pada proses peragian

c. Nama Alat

: POMPA ADONAN

Jenis/Merk

: Sihi

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 5,5 KW, 1450 rpm, 380 volt, 50 hz Motor listrik 5 KW, 1440 rpm, 380 volt, 50 hz

Fungsi

: Memindahkan adonan dari tangki 8/1, 8/2 dan 8/3 ke tangki 26 pada proses peragian

3. Stasiun pembibitan dan Peragian a. Nama Alat

: TANGKI PEMBIBITAN I

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: a. Tembaga b. stainless steel

Diameter

: a. 0,33 m

b. 0,34 m

Tinggi

: a. 0,25 m

b. 0,275 m

Fungsi

: Membangkitkan bibit

Jumlah

: 2 unit

Perlengkapan

: Pipa pendingin diameter 20 mm

b. Nama Alat

: TANGKI PEMBIBITAN II

[email protected] - 64 -

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: a. Tembaga

b. stainless steel

Diameter

: a. 0,42 m

b. 0,40 m

Tinggi

: a. 0,57 m

b. 0, 58 m

Fungsi

: Pengembangbiakan bibit

Jumlah

: 2 unit

Perlengkapan

: Thermometer, cooler dan pipa untuk aerasi

c. Nama Alat

: TANGKI PEMBIBITAN III (tangki 22)

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 8 mm

Diameter

: 11,75 m

Tinggi

: 1,75 m

Volume

: 4.086 liter

Fungsi

: Memperbanyak bibit

Jumlah

: 3 unit

d. Nama Alat

: TANGKI CO2 PADA TANGKI 22

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 8 mm

Diameter

: 0,5m

[email protected] - 65 -

Tinggi

: 0,65m

Volume

: 127,5 liter

Fungsi

: Menampung CO2 yang dihasilkan dari tangki 22 kemudian dibuang ke udara

Jumlah

e. Nama Alat

: 3 unit

: TANGKI PEMBIBITAN UTAMA (tangki 25)

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

:3m

Tinggi

:3m

Volume

: 18.000 liter

Fungsi

: Mengembangbiakkan bibit

Jumlah

: 3 unit

f. Nama Alat

: TANGKI PERAGIAN UTAMA

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 4,5 m

Tinggi

: 5,5 m

Volume

: 87.429 liter

Fungsi

: Untuk proses peragian utama

Jumlah

: 9 unit

[email protected] - 66 -

g. Nama Alat

: TANGKI CO2 PADA TANGKI 25

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 0,8 m

Tinggi

: 1,1 m

Volume

: 502 liter

Fungsi

: Menampung CO2 yang dihasilkan dari tangki 25 kemudian dibuang ke udara

Jumlah

h. Nama Alat

: 3 unit

: TANGKI SARINGAN AIR

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 750 mm

Tinggi

: 1650 mm

Fungsi

: Untuk menyaring air dari sungai Winongo sebelum digunakan sebagai pendingin.

Jumlah

i. Nama Alat

: 2 unit

: KOMPRESOR UDARA

Perlengkapan

: Motor listrik

Power

: 11KW, 500 rpm

[email protected] - 67 -

Kapasitas

: 240 m3/jam

Fungsi

: Menyuplai udara untuk aerasi pada pembibitan

Jumlah

: 2 unit

j. Nama Alat

: POMPA PENGEMBALIAN BESLAG

Jenis/Merk

: ITUR

Jumlah

: 1 unit

Penggerak

: Motor listrik 7,5 KW, 2920 rpm, 380 volt, 50 hz

Fungsi

: Memindahkan sisa beslag yang tidak ditarik ke stasiun penyulingan ke tangki yang akan disuling berikutnya.

k. Nama Alat

: POMPA MAISCHE KOLOM

Jenis/Merk

: Sihi

Jumlah

: 3 unit

Penggerak

: Motor listrik 6 KW, 1410 rpm, 380 volt, 50 hz Motor listrik 10 KW, 1450 rpm, 380 volt, 50 hz

Fungsi

: Memindahkan beslag dari tangki 26 ke maishe kolom

l. Nama Alat

: POMPA AIR SUNGAI

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 8 KW, 2880 rpm, 220/380 volt, 50 hz

[email protected] - 68 -

Fungsi

: Memindahkan air sungai untuk keperluan pendigin dan kondensor

4. Stasiun Penyulingan a. Nama Alat

: MAISHE KOLOM (pemisahan kasar)

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Diameter

: 1,2 m

Tinggi

: 5,4 m

Plate

: 16 buah

Segmen

: 5 buah

Perlengkapan

: 2 termometer, 1 manometer dan saringan busa

Jumlah

: 3 unit (1 cadangan)

Fungsi

: Memisahkan alkohol dan beslag dari tangki 26 sehingga menjadi alkohol muda

b. Nama Alat

: VOORLOOP KOLOM

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Stainless steel

Jenis

: Bubble Cup

Diameter

: 0,8 m

Tinggi

: 8,8 m

Plate

: 45 buah

[email protected] - 69 -

Segmen

: 10 buah

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Memisahkan aldehid dari alkohol muda menjadi alkohol teknis dan alkohol muda bebas aldehid

c. Nama Alat

: REKTIFISER KOLOM

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Diameter

: 1,25 m

Tinggi

: 12,12 m

Plate

: 63 buah

Segmen

: 11 buah

Perlengkapan

: 4 termometer dan 1 manometer

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menghasilkan alkohol prima >95%

d. Nama Alat

: NACHLOOP KOLOM

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Diameter

: 0,65 m

Tinggi

: 12,85 m

Plate

: 63 buah

Segmen

: 12 buah

[email protected] - 70 -

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Memisahkan alkohol dengan kadar kurang dari 55% menjadi alkohol prima

e. Nama Alat

: VOORWARMER

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Stainless Steel

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,79 m

Tinggi

: 2,6 m

Panjang tube

:2m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 164 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 25 m2 Perlengkapan

: Pell Glass

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Memanaskan feed maishe kolom dan mengkondensasikan uap alkohol yang dihasilkan maishe kolom (alat penukar panas)

f. Nama Alat

: KONDENSOR MAISHE KOLOM I

[email protected] - 71 -

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,4 m

Tinggi

:2m

Panjang tube

: 1,5 m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Jumlah

: 2 unit

g. Nama Alat

: KONDENSOR MAISHE KOLOM II

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,4 m

Tinggi

:2m

Panjang tube

: 1,5 m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Jumlah

: 3 unit (1 cadangan)

[email protected] - 72 -

h. Nama Alat

: KONDENSOR VOORLOOP KOLOM I

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,4 m

Tinggi

:2m

Panjang tube

: 1,5 m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 5 m2 Jumlah

i. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR VOORLOOP KOLOM II

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,4 m

Tinggi

:2m

Panjang tube

: 1,5 m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

[email protected] - 73 -

Luas permukaan : 5 m2 Jumlah

j. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR REKTIFISER KOLOM I

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 1,2 m

Tinggi

: 2,7 m

Panjang tube

:2m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 70 m2 Jumlah

k. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR REKTIFISER KOLOM II

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 1,2 m

Tinggi

: 2,7 m

Panjang tube

:2m

[email protected] - 74 -

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 10 m2 Jumlah

l. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR NACHLOOP KOLOM I

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 1,2 m

Tinggi

: 2,7 m

Panjang tube

:2m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 20 m2 Jumlah

m. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR NACHLOOP KOLOM II

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

[email protected] - 75 -

Diameter

: 0,4 m

Tinggi

:2m

Panjang tube

: 1,5 m

Diameter tube

: 0,03 m

Jumlah tube

: 40 buah

Susunan tube

: Triangular Pitch

Luas permukaan : 5 m2 Jumlah

n. Nama Alat

: 1 unit

: KONDENSOR CO2 KASAR

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,64 m

Tinggi

: 1,6 m

Jumlah

: 1 unit

o. Nama Alat

: KONDENSOR CO2 PRIMA

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,41 m

Tinggi

: 1,98 m

[email protected] - 76 -

Jumlah

p. Nama Alat

: 1 unit

: PENDINGIN HASIL VOORLOOP

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,41 m

Tinggi

: 1,98 m

Jumlah

: 1 unit

q. Nama Alat

: PENDINGIN HASIL PRIMA

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

Diameter

: 0,7 m

Tinggi

: 2,7 m

Luas permukaan : 25 m2 Jumlah

r. Nama Alat

: 1 unit

: PENDINGIN HASIL NACHLOOP

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Tembaga

Jenis

: Shell and Tube

[email protected] - 77 -

Diameter

: 0,6 m

Tinggi

: 1,3 m

Luas permukaan : 9,5 m2 Jumlah

s. Nama Alat

: 1 unit

: SARINGAN BUSA

Bentuk

: Silinder Vertikal dan tertutup

Fungsi

: Mencegah buih yang terlihat dalam alkohol

Diameter

: 0,85 m

Tinggi

:2m

Luas

: Porselen kece sekitar 500 buah

Perlengkapan

: Pipa tembaga berdiameter 10 in

Jumlah

: 2 unit

t. Nama Alat

: REGULATOR UAP

Bentuk

: terdiri dari 2 tangki

:

a. Diameter 0,50 m, tinggi 0,4 m b. Diameter 0,75 m, tinggi 0,5 m Jumlah

: 5 unit

Fungsi

: Mengatur pemasukan uap ke dalam masingmasing kolom dan mengatur tekanan uapnya

u. Nama Alat

: TANGKI PENCUCI MINYAK FUSEL

[email protected] - 78 -

Bentuk

: Silinder Vertikal dan tertutup

Fungsi

: Memisahkan fusel dari larutan fusel-air

Bahan

: Kaca

Jumlah

: 1 unit

v. Nama Alat

:

: TANGKI LUTHER WASSER

Bentuk

: Silinder horizontal

fungsi

: Menampung luther wasser yang dihasilkan oleh kolom prima

Diameter

: 0,9 m

Tinggi

:2m

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Jumlah

: 1 unit

5. Stasiun Penimbunan Alkohol Sementara a. Nama Alat

: TANGKI ALKOHOL PRIMA I SEMENTARA

Bentuk

: Silinder vertikal dan tertutup

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Volume

: a. 2000 lt

b. 3.500 lt c. 4.000 lt

d. 8.400 lt

e. 10.000 Jumlah

: a. 2 unit b. 1 unit c. 1 unit d. 2 unit e. 1 unit

Fungsi

: Menampung alkohol hasil penyulingan untuk sementara

[email protected] - 79 -

b. Nama Alat

: TANGKI MINYAK FUSEL

Bentuk

: Silinder vertikal dan tertutup

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Volume

: 200 liter

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menampung minyak fusel

1. Gudang penimbunan Alkohol a. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUN ALKOHOL (tangki 1-14)

Bentuk

: Silinder horizontal

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Diameter

:3m

Panjang

:9m

Volume

: 50 m3

Jumlah

: 14 unit

Fungsi

: Menyimpan alkohol prima I

b. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUN ALKOHOL (tangki 15-22)

Bentuk

: Silinder horizontal

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Diameter

:3m

Panjang

:9m

[email protected] - 80 -

Volume

: 65 m3

Jumlah

: 8 unit

Fungsi

: Menyimpan alkohol teknis

c. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUN ALKOHOL (tangki 23)

Bentuk

: Silinder vertikal

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Diameter

: 9,7 m

Panjang

: 3,7 m

Volume

: 273 m3

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menyimpan alkohol prima

d. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUN ALKOHOL (tangki 24)

Bentuk

: Silinder vertikal

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Diameter

: 9,7 m

Panjang

: 3,4 m

Volume

: 200 m3

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menyimpan alkohol prima

[email protected] - 81 -

e. Nama Alat

: TANGKI PENIMBUN ALKOHOL (tangki 25 & 26)

Bentuk

: Silinder vertikal

Bahan

: Besi plat tebal 10 mm

Diameter

: 12 m

Tinggi

: 10 m

Volume

: 1000 m3

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menyimpan alkohol prima

f. Nama Alat

: TANGKI METHYLASI

Bentuk

: Silinder vertikal

Bahan

: Besi plat tebal 10 m

Diameter

: 2,5 m dan 4 m

Panjang

: 2,5 m

Volume

: 44 m3

Jumlah

: 3 unit

Fungsi

: Membuat spiritus

g. Nama Alat

: POMPA ALKOHOL UNIT PENYULINGAN

Jenis/Merk

: sentrifugal

Jumlah

: 3 unit

Penggerak

: Motor listrik 2,2 KW, 2860 rpm, 380 volt, 50 hz

[email protected] - 82 -

Fungsi

: Memindahkan alkohol dari tangki penyimpanan yang terdapat di gudang

h. Nama Alat

: POMPA ALKOHOL UNIT METHYLASI

Jenis/Merk

: Sihi

Jumlah

: 4 unit

Penggerak

: Motor listrik 5,5 KW, 1440 rpm, 380 volt, 50 hz

Fungsi

: Memindahkan alkohol yang akan dimethylasi

Alat-alat Utilitas 1. Stasiun Pembangkit Air a. Nama Alat

: TANGKI SARINGAN PASIR

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 2,6 m

Tinggi

:4m

Volume

: 21 m3

Jumlah

: 2 unit

Fungsi

: Menyimpan air sungai dengan pasir

b. Nama Alat Bentuk

: TANGKI SARINGAN KARBON AKTIF : Silinder Vertikal [email protected] - 83 -

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 2,6 m

Tinggi

:4m

Volume

: 21m3

Jumlah

: 2 unit

Fungsi

: Menyimpan air sungai dengan karbon aktif

c. Nama Alat

: TANGKI HIDROPHOR

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 2,6 m

Tinggi

: 3,75 m

Volume

: 20 m3

Jumlah

: 2 unit

Isi

: Pasir

Fungsi

: Menaikkan tekanan air bersih yang dihasilkan

d. Nama Alat

: TANGKI PENYIMPAN AIR

Bentuk

: Silinder Vertikal

Bahan

: Besi Plat Tebal 10 mm

Diameter

: 2,3 m

Tinggi

:6m

Volume

: 25 m3

[email protected] - 84 -

Jumlah

: 1 unit

Isi

: Pasir

Fungsi

: Menguras tangki saringan pasir dan tangki saringan arang aktif

e. Nama Alat

: BAK AIR BERSIH

Bentuk

: Empat persegi panjang

Panjang

:8m

Lebar

:2m

Tinggi

: 0,25 m

Volume

: 4 m3

Jumlah

: 1 unit

Fungsi

: Menampung air bersih sementara sebelum digunakan

f. Nama Alat

: POMPA PEMBANGKIT AIR

Jenis/Merk

: Sentrifugal

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 25 KW, 1450 rpm

Kapasitas

: 20 m3/jam

Fungsi

: Mengalirkan air sungai dari tangki saringan air ke tangki saringan pasir

g. Nama Alat

: POMPA PEMBANGKIT AIR

[email protected] - 85 -

Jenis/Merk

: Sentrifugal

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 5 KW, 2850 rpm

Kapasitas

: 35 m3/jam

Head

: 30 mm

Fungsi

: Mengalirkan air bersih dari stasiun pembersih ke stasiun penyulingan

h. Nama Alat

: POMPA PENGURAS

Jenis/Merk

: Sentrifugal

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 3 KW, 1415 rpm

Kapasitas

: 65 m3/jam

Head

: 10 mm

Fungsi

: Menguras tangki saringan pasir dan saringan arang aktif

i. Nama Alat

: KOMPRESOR

Jenis/Merk

: Sentrifugal

Jumlah

: 2 unit

Penggerak

: Motor listrik 1,34 Hp, 1415 rpm

Kapasitas

: 22 m3/jam

[email protected] - 86 -

Fungsi

: Menguras tangki saringanpasir dan saringan arang aktif

j. Nama Alat

: BOILER

Jumlah

: 1 unit

Bahan bakar

: Batubara

Kapasitas

: 7620 kg/jam

Fungsi

: Membangkitkan steam dengan tekanan 0,4 kg/cm2

k. Nama Alat Fungsi

: SOFTENER : Menghilangkan garam-garam yang dapat menyebabkan meningkatnya kesadahan air dan mengolah air industri menjadi lunak

[email protected] - 87 -

BAB IX TUGAS KHUSUS EVALUASI FERMENTOR

8.1. Latar Belakang Pabrik spiritus madukismo merupakan perusahaan yang produk utamanya adalah alkohol dan spiritus dengan kapasitas + 24.000 liter alkohol setiap hari, yang terdiri dari: 1. Alkohol prima Etanol yang memiliki kadar diatas 95% 2. Alkholol teknis Etanol yang memiliki kadar kurang dari 95% , dan alkohol ini selanjutnya akan diolah menjadi spiritus atau SDA-MET. Dengan penambahan bahan denaturan seperti pewarna methylene blue dan atau metanol. Pabrik spiritus madukismo mulai beroperasi penuh jika persediaan tetes pada tangki penimbunan telah cukup banyak untuk diolah, dimana dalam satu tahun pabrik spiritus madukismo bekerja sekitar 8 bulam. Dalam proses pembuatan etanol di pabrik spiritus madukismo digunakan proses fermentasi dengan menggunakan bakteri saccharomyces cerevisiae. Proses fermentasi ini akan mengubah tetes yang merupakan hasil samping dari pabrik gula madukismo menjadi alkohol. Proses fermentasi glukosa dari tetes menjadi

[email protected] - 88 -

etanol terjadi dalam reaktor fermenter. Reaktor fermentasi termasuk dalam jenis bioreaktor yang dirancang agar dapat memaksimalkan siklus hidup dari bakteri sehingga dapat menghasilkan produk yang maksimal. Bireaktor yang dipakai dalam proses fermentasi di pabrik spiritus madukismo ini termasuk golongan reaktor batch. Dimana siklus proses sangat berpengaruh dalam jumlah produksi yang dihasilkan oleh pabrik. Untuk dapat memaksimalkan siklus produksi perlu dirancang komposisi yang opyimal dalam menjalankan reaktor fermentasi. Parameter optimalisasi dari reaktor fermentasi mencakup waktu siklus, jumlah nutrisi, konsentrasi bakteri sebagai fungsi waktu, dan juga kecepatan pembentukan produk. Untuk memperoleh produksi etanol yang optimum diperlukan rancangan desain fermenter dan kondisi operasi yang optimum. Oleh karena itu sangat penting untuk mengevaluasi reaktor fermentasi yang sedang digunakan saat ini dengan tujuan dapat menemukan kekurangan-kekurangan yang mungkin terjadi sehingga pada akhirnya dapat dicari usaha-usaha yang diperlukan untuk meningkatkan perorma reaktor fermentor.

8.2. Tujuan Mengevaluasi performa fermentasi pada bioreaktor (fermenter) tangki T26. Metode yang digunakan adalah mengevaluasi waktu fermentasi, konsentrasi [email protected] - 89 -

substrat, sel dan produk sebagai fungsi waktu. Selain itu juga di observasi kecepatan pembentukan dan kematian sel.

8.3. Evaluasi Dari uraian proses produksi Pabrik Spiritus Madukismo, inti proses produksi etanol adalah bioreaktor pada T-26. Untuk mengevaluasi performa dari bioreaktor ini diperlukan simulasi perhitungan agar didapatkan data perubahan konsentrasi produk, substrat dan yeast sebagai fungsi waktu. Fase-fase pertumbuhan sel dapat dilihat pada gambar sebagai berikut : (Fogler,1994)

III

Log konsentrasi sel

IV II

I

Waktu, jam

Fase-Fase Pertumbuhan Sel Keterangan :

[email protected] - 90 -

Fase I

: lag phase : ada sedikit pertumbuhan sel. Pada fase ini sel menyesuaikan diri dengan lingkungannya, mensintesis enzim dan siap untuk memperbanyak diri.

Fase II

: exponential growth phase : Pertumbuhan sel sebanding dengan konsentrasi sel. Pertumbuhan sel pada kecepatan maksimum karena seluruh enzim untuk memproduksi produk sudah terbentuk dan sel bisa menggunakan substrat dan nutrisi dengan efisien.

Fase III

: stationary phase : kecepatan pertumbuhan sel minimum karena nutrisi dan substrat mulai terbatas.

Fase IV

: death phase : terjadi penurunan konsentrasi sel karena substrat dan nutrisi telah habis dan banyak sel yang mati akibat produk yang bersifat toksik.

Neraca massa keseluruhan

{

}

{

}

{

}

{

}

{

}

Persamaan-persamaan untuk Bioreaktor 1. Neraca Massa Sel [email protected] - 91 -

{

}

{

}

{

}

(

{

}

{

}

)

Untuk V konstan

(

)

(

)

dengan : V

= Volume larutan

x

= Konsentrasi sel (yeast)

kd

= tetapan kematian

µ

= kecepatan pertumbuhan sel

2. Neraca Massa Substrat

[email protected] - 92 -

{

}

{

} {

{

}

{

}

} (

(

(

)

))

Untuk V konstan

dengan : rs

= kecepatan volumetrik penggunaan substrat

Penggunaan substrat adalah untuk pertumbuhan sel, menghasilkan produk dan pemeliharaan sel.

(

)

dengan: = Yield biomassa sel yeast dari substrat = Yield produk dari substrat x

= Konsentrasi sel (yeast) [email protected] - 93 -

qp

= kecepatan pembentukan produk

ms

= koefisien perawatan sel

µ

= kecepatan pertumbuhan sel

Pada growth phase, koefisien untuk pertumbuhan dan produksi menjadi satu sehingga persamaan menjadi :

(

)

Sehingga persamaan neraca massa substrat menjadi: (

)

Dengan : = Yield biomassa sel yeast dari substrat x

= Konsentrasi sel (yeast)

ms

= koefisien perawatan sel

µ

= kecepatan pertumbuhan sel

[email protected] - 94 -

3. Neraca Massa Produk

{

}

{

}

{

}

{

}

Untuk V konstan

dengan: x

= Konsentrasi sel (yeast)

qp

= kecepatan pembentukan produk (Fogler, 1994)

Data-data perhitungan : a. Konsentrasi sel mula-mula Data tentang konsentrasi sel mula mula tidak didapatkan dari observasi lapangan, namun didapatkan dengan memperkirakan jumlah nutrisi yang

[email protected] - 95 -

dikonsumsi oleh yeast untuk berkembang biak. Dari perhitungan tersebut didapatkan : x0

= 0.00085 g/liter

massa yeast dari pendekatan berbasis gula sangat kasar karena sebenarnya gula lebih banyak digunakan pada proses respirasi yang menghasilkan lebih banyak energi. Sedangkan pendekatang menggunakan basis fosfor juga sangat kasar karena sebenarnya terdapat fosfor juga pada tetes. maka digunakan basis perhitungan yeast dari nitrogen. b. Konsentrasi substrat mula-mula Substrat yang berupa glukosa diperoleh dari tetes yang dipersiapkan dari tangki masakan. s0

= 200 g/liter

Sedangkan data pendukung didapatkan dari literatur: a.

kd

= 0,1 j-1

b.

ms

= 0,03 g substrat/(g yeast.jam)

c.

µmax

= 0,33 jam-1

d.

Yxs

= 0.008 g substrat/g sel (Atkinson and Mavituna,1988)

Dari persamaan (4), (11) dan (13) serta data-data di atas diselesaikan dengan penyelesaian persamaan diferensial ordiner dengan Runge-Kutta.

[email protected] - 96 -

KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN 1. Fase pertumbuhan yeast maksimum saat fermentasi 36 jam 2. Laju pembentukan produk stasioner setelah 36 jam 3. Proses fermentasi pada fermentor PS Madukismo kurang optimum kemungkinan karena tidak adanya pengadukan. SARAN 1. Dilakukan penelitian untuk mencari waktu optimum fermentasi tanpa pengadukan. 2. Dilakukan penelitian utnuk menentukan pengadukan yang cocok.

[email protected] - 97 -

DAFTAR PUSTAKA Fogler, S.H., 1999, “Elements of ChemicalReaction Engineering”, 2 ed., Prentice Hall Inc, New Jersey.

[email protected] - 98 -

LAMPIRAN pemprogramaan clc clear tspan = [0:1:80]; z0 = [0.00085;215;0]; [t,z] = ode45('substrat',tspan,z0) % x = z(:,1); y = z(:,2); figure(1) plot(t,z(:,1)) title('t vs x') xlabel('t (jam)') ylabel('Konsentrasi yeast kg/m3') figure(2) plot(t,z(:,2)) title('t vs S') xlabel('t (jam)') ylabel('Konsentrasi Molases kg/m3') figure(3) plot(t,z(:,3)) title('t vs S') xlabel('t (jam)') ylabel('Konsentrasi ethanol kg/m3')

function zdot = substrat(t,z); um=0.33 kd=0.01 ysc=0.08 m=0.03 kobs=(um.*(1-z(3)/93)^0.52) u=kobs.*z(2)/(1.7+z(2)) zdot1=(u-kd).*z(1); zdot2=-(u/ysc+m).*z(1); zdot3=u.*5.6.*z(1); zdot=[zdot1;zdot2;zdot3]

Hasil run perhitungan menggunakan MATLAB : [email protected] - 99 -

t vs x 16 14

Konsentrasi yeast kg/m3

12 10 8 6 4 2 0

0

10

20

30

40 t (jam)

50

60

70

80 [email protected] 100

t vs S 250

Konsentrasi Molases kg/m3

200

150

100

50

0

-50

0

10

20

30

40 t (jam)

50

60

70

80 [email protected] 101

t vs S 100 90

Konsentrasi ethanol kg/m3

80 70 60 50 40 30 20 10 0

0

10

20

30

40 t (jam)

50

60

70

80 [email protected] 102

- 103 -