STUDI POTENSI PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA INDUSTRI GULA (Studi Kasus di PG. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur) Oleh GALUH AJENG LESTARI F

Transkripsi

1 STUDI POTENSI PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA INDUSTRI GULA (Studi Kasus di PG. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur) Oleh GALUH AJENG LESTARI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 STUDI POTENSI PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA INDUSTRI GULA (Studi Kasus di PG. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur) SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh GALUH AJENG LESTARI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

3 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN STUDI POTENSI PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA INDUSTRI GULA (Studi Kasus di PG. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur) SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh GALUH AJENG LESTARI F Dilahirkan pada tanggal 13 Januari 1984 Di Kediri Tanggal lulus : 6 Februari 2006 Menyetujui, Bogor, Februari 2006 Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc. Pembimbing Akademik

4 Galuh Ajeng Lestari. F Studi Potensi Penerapan Produksi Bersih Pada Industri Gula (Studi Kasus Di Pg. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur). Dibawah Bimbingan Dr. Ir. M. Romli, MSc RINGKASAN Gula pasir merupakan salah satu dari sembilan bahan pangan pokok yang memberikan kontribusi lebih dari 90% dari pemenuhan konsumsi masyarakat. Konsumsi gula pasir dalam negeri cenderung mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Pertumbuhan konsumsi gula di Indonesia yang mencapai nilai 1,44% per tahun tidak diimbangi dengan peningkatan produksi gula yang menyebabkan kebutuhan gula dalam negeri harus ditambahkan dengan cara mengimpor dari luar negeri. Pertumbuhan impor gula ini mencapai 21,6% per tahun (Direktorat Jenderal Bina Produksi Perkebunan, 2000). Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi potensi penerapan produksi bersih pada industri gula kristal putih dengan studi kasus pada PG. Pesantren Baru Kediri-Jawa Timur. Berdasarkan data yang diperoleh dari perusahaan, dilakukan analisa pada bagian proses produksi untuk mengidentifikasi tahapan proses yang diefisienkan. Tahapan selanjutnya adalah dilakukan penyusunan alternatif potensi penerapan produksi bersih berdasarkan masalah yang dihadapi sehingga diperoleh suatu proses modifikasi sebagai usulan kepada pihak perusahaan Jumlah konsumsi residu yang tinggi pada boiler diduga mampu diturunkan sebesar ,421 kg/tahun dengan mengefisienkan penggunaan air imbibisi dari 38,88% menjadi 32,36%. Pada kondisi kadar air ampas mencapai 51 persen, maka dihasilkan energi panas 2,70 x kkal/tahun, sehingga hanya dibutuhkan tambahan energi dari residu sebesar ,5 kg residu/tahun. Dengan demikian, penurunan kadar air pada ampas dari 51 persen menjadi 50 persen dapat menghemat kurang lebih ,368 kg/tahun (Rp /tahun) dengan penghematan penggunaan air imbibisi sebesar Rp ,4/tahun. Substitusi penggunaan bahan kapur dengan dolomit pada stasiun pemurnian dengan perbandingan 40% MgO:60%CaO selain tidak menimbulkan terbentuknya perpecahan sukrosa juga tidak menimbulkan terbentuknya kerak pada proses berikutnya (penguapan). Nilai ekonomi substitusi CaO dan MgO adalah sebesar Rp ,- per tahun dengan Pay Back Periode adalah 7,7 bulan. Produksi produk samping yang dapat dilakukan pada PG. Pesantren Baru Kediri adalah dengan memanfaatkan limbah pabrik seperti ampas, blotong, tetes, pucuk tebu dan daun tua sebagai pakan ternak. Produksi pakan ternak ini dapat memberikan keuntungan sebesar Rp , dengan kapasitas produksi 51 ton per tahun. Good house keeping yang dapat dilakukan oleh PG. Pesantren Baru Kediri adalah menerapkan manajemen O&M (Operation and Maintenance) seperti menutup conveyor belt pengangkut ampas menuju boiler dan membersihkan kerak pada alat processing. Kebiasaan sederhana karyawan seperti menutup kran air, mematikan lampu yang tidak digunakan, pemakaian helm, masker hidung dan sumbat telinga juga sangat membantu dalam peningkatan efisiensi produksi.

5 Galuh Ajeng Lestari. F Study of Potency Applying of Cleaner Production at Sugar Industry (Case Study In PG. Pesantren Baru Kediri - East Java). Under supervision Dr. Ir M. Romli, MSC SUMMARY Sand sugar represent one of the nine food substance of fundamental, giving contribution more than 90% from accomplishment consume society. Consume sugar of domestic sand sugar tend to experience of improvement from year to year. Growth consume sugar in Indonesia reaching value 1,44% per year is not made balance with product increase of sugar, causing requirement of domestic sugar have to be enhanced by importing from outside the country. Growth import this sugar reach 21,6% per year (Directorate General Plantation Construct Production, 2000). The aim of this research is to identify potency applying of cleaner production at white crystal sugar industry with case study at PG. Pesantren Baru Kediri-East Java. According to data obtained from company, the first step is conducting an analysis of production process to identify step of inefficient process. Next step is conducting compilation of alternative potency applying of cleaner production to solve the problem so that obtained a modification process as a suggestion to the company. High consumption residu at boiler estimated able to be degraded equal to ,421 kg/year efficiently using imbibisi water from 38,88% becoming 32,36%. At condition water content reach 51%, hot energy produced by baggase is 2,70 x kkal/year, so that only required addition energy from residu equal to ,5 kg/year. So, degradation of water content from 53% become 51% can economize more or less ,5 kg/year ( Rp /year) with use of imbibisi water equal to Rp ,122/year. Substitution use of limestone by dolomit stone at purification station with comparison 40% MgO : 60%CaO besides not formed dissolution sukrosa, nor generate formed crust at next process (evaporation). Economic value of substitution CaO and MgO equal to Rp. 76,680,000,- per year by Pay Back Period equal to 7.7 month. Produce product from by-product which can be done at PG. Pesantren Baru Kediri is exploitedly factory waste like baggase, filter mud (blotong), molasses, sugar cane sprout and cane old leaf as livestock feed. Produce this livestock feed can give advantage equal to Rp 33,648,470, with capacities produce 51 ton per year. Good house keeping which can be done by PG. Pesantren Baru Kediri is apply management O&M ( Operation And Maintenance) like closing baggase conveyor belt go to boiler and clean crust at appliance processing. Simple habit of employees like closing faucet irrigate, put-off the light which not used, helmet usage, and masker also assistive in improvement of efficiency produce.

6 SURAT PERNYATAAN Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Studi Potensi Penerapan Produksi Bersih Pada Industri Gula (Studi Kasus Di PG. Pesantren Baru Kediri Jawa Timur) adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen Pembimbing Akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Bogor, Februari 2006 Yang membuat pernyataan Galuh Ajeng Lestari F

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kediri pada tanggal 13 Januari Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara yang merupakan anak dari pasangan M. Daroel dan Purwani Indyah. Pada tahun 1989 Penulis memulai pendidikan di SDN IV Sumbawa Besar dan lulus pada tahun Pada tahun 1995 Penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1 Gurah dan lulus pada tahun Pada tahun 1998 Penulis melanjutkan pendidikan di SMU Negeri II Pare- Kediri dan lulus pada tahun Pada tahun 2001 Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada 2004 Penulis melakukan kegiatan praktek lapang dengan judul Proses Produksi dan Penanganan Limbah Industri di Pabrik Gula Pesantren Baru Kediri Jawa Timur. Selanjutnya pada tahun 2005 Penulis melaksanakan penelitian dengan judul Studi Potensi Penerapan Produksi Bersih Pada Industri Gula (Studi Kasus Di PG. Pesantren Baru Kediri - Jawa Timur) di bawah bimbingan Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc.

8 UCAPAN TERIMAKASIH Pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ayah dan mamah tercinta yang sudah memberikan kasih sayang yang tidak ternilai, doa, semangat dan bantuan materi, semoga Allah SWT membalas dengan kebaikan dan memberikan jannah-nya di kehidupan yang abadi kelak. Amin. 2. Citra Puspita, Adha Buyung dan Dhimas Akbar. Terima kasih atas motivasi dan keceriaannya. Semoga Allah SWT memberikan yang terbaik. Amin. 3. Semua keluarga di Bareng dan Mataram...terimakasih untuk dukungan dan doanya. 4. Ahda Faradisa, for all the time, patience, and courage. U ve been painting my blue world.. 5. Anni dan O o. After all, ure still my beloved friend and family. Terima kasih untuk pengertian dan segalanya. 6. Aang (don t ever change), Hanni (), Nyak (pengen nanya apa aja bisa kejawab..thx yak!), Yeni (makasi printernya..), 7. Fauziah ers Indah, QQ, Atiq, Inang, Rani, Chandz, Umee, Melta, Euis. Senangnya bisa mengenal kalian yang super ceria. 8. Tinners 38, untuk pertemanan dan kekeluargaannya. Friends forever.. Bogor, Februari 2006 Penulis

9 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin, dengan segala kerendahan hati Penulis memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, pencipta langit dan bumi beserta segala isinya, yang selalu melimpahkan nikmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Sholawat serta salam semoga selalu tercurah bagi Nabi Muhammad SAW, Rasulullah mulia, teladan umat, utusan yang benar dalam janjinya serta terpercaya. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa skripsi ini terselesaikan atas bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan rasa tulus dan hormat, Penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Dr. Ir. M. Romli, MSc selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan arahan, nasehat dan bimbingannya selama ini. 2. Dr. Ir. Suprihatin, MEng selaku Dosen Penguji yang telah bersedia memberikan saran untuk penyempurnaan skripsi ini. 3. Ir. Sugiarto selaku Dosen Penguji yang telah bersedia memberikan saran untuk penyempurnaan skripsi ini. 4. Kedua orang tua dan keluargaku atas doa, dukungan, motivasi, cinta dan kasih sayangnya yang menguatkan langkah perjalanan ini. 5. Seluruh staf PG. Pesantren Baru Kediri yang telah memberikan bantuan dan informasi selama penelitian berlangsung. 6. TIN ers 38 atas persaudaraan dan persahabatannya selama ini. 7. Semua pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu. Penulis berharap semoga hasil yang sederhana ini dapat menjadi pembelajaran untuk menjadi lebih baik lagi di masa yang akan datang serta dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Bogor, Februari 2006 Penulis

10 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMPIRAN... vi I. PENDAHULUAN... 1 A. LATAR BELAKANG... 1 B. TUJUAN... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. PRODUKSI BERSIH... 4 B. PROSES PRODUKSI GULA... 6 III. METODOLOGI PENELITIAN... 9 A. TEKNIK PENGUMPULAN DATA... 9 B. TEKNIK ANALISA DATA... 9 IV. UNIT-UNIT OPERASI PRODUKSI A. BAHAN PEMBANTU PRODUKSI B. PROSES PRODUKSI Stasiun Gilingan (Unit Operasi Ekstraksi) Stasiun Pemurnian (Unit Operasi Purifikasi) Stasiun Penguapan (Unit Operasi Evaporasi) Stasiun Kristalisasi Stasiun Sentrifugasi Stasiun Penyelesaian V. SISTEM PENANGANAN LIMBAH Metode In of Pipe Daur Ulang (Recycle) a. Penggunaan dan daur ulang kembali (in site recovery... and reuse) b. Produk samping yang bermanfaat... 29

11 Halaman 2. Pengurangan pada Sumbernya (Source Reduction) a. Perubahan bahan input (input material change) b. Pengendalian proses yang baik (better process control) c. Modifikasi peralatan (equipment modification) Metode Out of Pipe A. Inhouse Keeping B. Limbah Udara C. Limbah B Penanganan Produk Samping A. Ampas (Bagasse) B. Blotong C. Abu Ketel D. Tetes VI. POTENSI PRODUKSI BERSIH A. POTENSI PENGHEMATAN PENGGUNAAN RESIDU MELALUI PENURUNAN KADAR AIR PADA AMPAS B. POTENSI SUBSITUSI BAHAN KIMIA C. PRODUKSI PRODUK SAMPING YANG BERMANFAAT (Creation of Usefull by Product) D. GOOD HOUSE KEEPING VII.KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Baku mutu limbah cair industri gula Tabel 2. Hasil uji laboratorium limbah cair PG. PG Pesantren Baru Kediri musim giling Tabel 3. Daftar sumber pencemar limbah pabrik gula dan karakteristiknya Tabel 4. Kandungan nutrisi bahan baku pakan ternak dari produk samping industri gula dan pakan komersil Tabel 5. Peluang efisiensi proses melalui penerapan produksi bersih di PG Pesantren Baru Kediri... 54

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1 Teknik-teknik penerapan produksi bersih... 5 Gambar 2. Diagram alir penelitian Gambar 3. Jumlah tebu tergiling PG Pesantren Baru Kediri selama musim giling Gambar 4. Diagram alir stasiun kristalisasi Gambar 5. Jumlah gula produk yang dihasilkan PG Pesantren Baru Kediri selama musim giling Gambar 6. Jumlah ampas yang dihasilkan PG. Pesantren Baru Kediri selama musim giling Gambar 7. Jumlah blotong yang dihasilkan PG. Pesantren Baru Kediri selama musim giling Gambar 8. Jumlah tetes yang dihasilkan PG. Pesantren Baru Kediri selama musim giling Gambar 9. Perubahan kandungan kapur dengan peningkatan ph Gambar 10. Berbagai bentuk batuan dolomit Gambar 11. Pemakaian kapur musim giling Gambar 12. Complete feed block Gambar 13. Diagram alir pembuatan pakan ternak Gambar 14. Potensi good house keeping yang dapat dilakukan oleh PG. Pesantren Baru Kediri... 53

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Pohon industri tebu Lampiran 2. Diagram alir proses PG Pesantren Baru Kediri Lampiran 3. Perhitungan neraca massa stasiun gilingan Lampiran 4. Bagan material balance stasiun penggilingan Lampiran 5. Potensi penghematan penggunaan residu melalui penurunan kadar air pada ampas Lampiran 6. Perhitungan penghematan energi penguapan Lampiran 7. Perhitungan penghematan substitusi 60% CaO : 40% MgO Lampiran 8. Perhitungan brix dan pol stasiun pemurnian dengan substitusi 40% MgO dan 60% CaO Lampiran 9. Perhitungan finansial pembuatan pakan dari limbah tebu... 83

15 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Gula pasir merupakan salah satu dari sembilan bahan pangan pokok yang berperan penting dalam pemenuhan kebutuhan kalori masyarakat. Gula pasir memberikan kontribusi lebih dari 90 % dari pemenuhan konsumsi masyarakat (sebagai pemanis) disusul oleh gula merah (Sawit dkk, 1998 dalam Meiditha, 2003). Produksi gula pasir di Indonesia mulai diusahakan sejak tahun 1600-an sedangkan kejayaan industri gula terjadi pada tahun Setelah kemerdekaan, jumlah pabrik gula di Indonesia semakin berkurang, bahkan sejak awal kemerdekaan hingga tahun 1961 produksi gula pasir dalam negeri mengalami stagnasi. Saat ini berbagai usaha peningkatan produksi gula sedang diupayakan, terutama yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan konsumsi masyarakat (Mubyarto, 1994). Sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk Indonesia, pendapatan masyarakat serta semakin berkembangnya industri pengguna gula pasir (non-rafinasi) mengakibatkan permintaan gula pasir dalam negeri mengalami peningkatan. Sebagai akibatnya, produksi gula nasional tidak dapat mencukupi permintaan lokal sehingga impor gula pasir cenderung mengalami peningkatan. Berikut ini disajikan perkembangan jumlah penduduk, produksi, konsumsi dan impor gula di Indonesia. Konsumsi gula pasir dalam negeri cenderung mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Pada tahun 1990, konsumsi gula pasir di Indonesia sebesar 2,4 juta ton untuk memenuhi kebutuhan penduduk sebanyak ribu jiwa. Selanjutnya, konsumsi gula konsumsi gula pasir di Indonesia mencapai puncaknya pada tahun 1999 yaitu sebesar 1,61% per tahun dan pertumbuhan produksi gula pasir rata-rata sebesar 1,44% per tahun menunjukkan bahwa komoditi gula pasir masih dibutuhkan masyarakat. Produksi gula pasir nasional mengalami penurunan terendah pada tahun 1998, yaitu sebanyak 1.488,27 ribu ton. Adanya pertumbuhan produksi gula rata-rata sebesar -2,94 % per tahun, menunjukkan bahwa

16 produksi gula pasir mengalami penurunan, yang mengakibatkan kebutuhan gula pasir dalam negeri tidak tercukupi. Hal ini mengakibatkan adanya upaya untuk melakukan impor gula pasir dalam rangka menambah ketersediaan gula pasir dalam negeri. Tahun 2005, jumlah produksi gula mencapai 2,3 juta ton dan jumlah konsumsi gula mencapai 2,5 juta ton ( sedangkan jumlah impor untuk awal tahun 2006 adalah sebesar 300 ribu ton dan pelaksanaannya dilakukan dalam satu tahap ( Usaha peningkatan produksi gula tidak terlepas dari usaha untuk memperbaiki kinerja pabrik gula. Rendahnya kinerja lingkungan pabrik gula antara lain dikarenakan belum adanya pendekatan pengelolaan lingkungan yang efektif, efisien dengan biaya yang terjangkau Perbaikan kinerja pabrik gula dapat dicapai salah satunya melalui pendekatan pengelolaan lingkungan yang dapat memberikan manfaat lingkungan sekaligus manfaat ekonomi, yaitu pendekatan pengelolaan lingkungan yang ditujukan ke arah pencegahan terjadinya limbah. Dari pendekatan inilah akhirnya timbul konsep produksi bersih. Produksi bersih merupakan suatu strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat pencegahan dan terpadu yang perlu diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup produk dengan tujuan untuk mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Tujuan dari strategi dan rencana pelaksanaan produksi bersih dapat dicapai apabila semua pihak terlibat, dan keberhasilannya tergantung pada dukungan dan kerjasama semua pihak berdasarkan prinsip kemitraan (Bapedal, 1996). Produksi bersih mengarah kepada efisiensi produksi sekaligus mengurangi limbah yang dihasilkan sehingga dapat mengurangi biaya untuk penanganan limbah. Metode ini melakukan penghematan biaya melalui penggunaan teknik-teknik daur ulang, substitusi bahan baku, serta peningkatan sistem operasi. Penerapan produksi bersih dalam industri memberikan pengaruh positif bagi perusahaan yang menerapkannya, baik secara finansial maupun non-finansial. Produksi bersih dapat diaplikasikan pada berbagai industri 2

17 baik industri yang bergerak di bidang pangan maupun industri yang bergerak di bidang non-pangan. Salah satu perusahaan BUMN (Badan Usaha Milik Negara) yang melakukan kegiatan penanaman tebu dan memproduksi gula tebu adalah PT. Perkebunan Nusantara X (Persero) Jawa Timur, dengan Pabrik Gula Pesantren Baru sebagai salah satu pabriknya yang menghasilkan gula dengan kapasitas besar (5000 TCD). Tujuan utama perusahaan adalah kontinuitas usaha dalam rangka memaksimalkan keuntungan yang diperoleh untuk menghindari kerugian. Kajian terhadap penerapan produksi bersih pada industri ini akan dapat memberikan informasi tentang efisiensi dan efektifitas produksi yang pada akhirnya akan membantu perusahaan dalam mengoptimalkan sumberdaya dan keuntungan yang didapatkan. B. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi peluang penerapan produksi bersih pada industri gula pasir dengan studi kasus pada PG. Pesantren Baru Kediri-Jawa Timur. 3

18 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Produksi Bersih Strategi pengelolaan lingkungan pada awalnya didasarkan pada pendekatan daya dukung lingkungan (carrying capacity approach), namun karena daya dukung lingkungan alami memiliki kemampuan yang terbatas dalam menetralkan pencemaran yang makin meningkat, maka upaya mengatasi masalah pencemaran berkembang ke arah pendekatan pengelolaan limbah yang terbentuk (end-of-pipe treatment). Pengelolaan pencemaran melalui pendekatan pengolahan limbah (end-of-pipe treatment) ternyata bukan cara yang efektif dan hemat biaya, oleh karena itu strategi pengelolaan lingkungan harus diubah ke arah pencegahan pencemaran, yaitu dengan penerapan Produksi Bersih. Strategi ini merupakan paradigma baru dalam pengelolaan pencemaran lingkungan, sehingga masalah pencemaran lingkungan, terutama bagi industri, tidak lagi identik dengan pengeluaran tambahan yang menaikkan biaya produksi bagi industri tersebut (Saribanon, 2003). Produksi bersih merupakan suatu strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan terpadu yang diterapkan secara terus-menerus pada proses produksi, produk dan jasa untuk meningkatkan eco-efficiency dan mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. Pada proses produksi, produksi bersih meliputi konservasi bahan baku dan energi, mengurangi bahan baku yang beracun dan mengurangi jumlah dan kadar racun dari emisi dan limbah sebelum meninggalkan proses produksi. Pada produk, strategi ini menitikberatkan pada pengurangan dampak selama daur hidup produk dari saat bahan baku sampai produk tersebut dibuang atau tidak terpakai lagi (UNEP, 1995 dalam ). Teknik-teknik dalam menerapkan produksi bersih dapat dilihat pada diagram dibawah ini.

19 Gambar 1. Teknik-teknik Penerapan Produksi Bersih (USAID, 1997). Manfaat penerapan produksi bersih menurut Bratasida (1996) antara lain (a) mencegah terjadinya pencemaran dan kerusakan lingkungan melalui upaya minimisasi limbah, daur ulang pengolahan dan pembuangan limbah yang aman; (b) mendukung prinsip pemeliharaan lingkungan dalam rangka pelaksanaan pembangunan berkelanjutan; (c) dalam jangka panjang dapat meningkatkan pertumbuhan ekonomi melalui penerapan proses produksi, penggunaan bahan baku dan energi secara efisien; (d) mencegah atau memperlambat degradasi lingkungan dan mengurangi eksploitasi sumberdaya alam melalui penerapan daur ulang limbah di dalam proses yang akhirnya menuju pada upaya konservasi sumberdaya alam untuk mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan; (e) mengurangi tingkat bahaya kesehatan dan keselamatan kerja; dan (f) memperkuat citra produsen di mata konsumen. Manfaat ekonomi dari berkurangnya limbah yang harus dikelola merupakan pemikat yang dapat dihitung secara nyata dalam bentuk biaya pengendalian pencemaran dan biaya manajemen. Melalui upaya pencegahan 5

20 pencemaran, penghematan biaya pengelolaan limbah dapat dicapai. Penghematan dapat dilakukan terhadap sejumlah biaya yang dikelompokkan sebagai berikut. 1. biaya penanganan dan pengelolaan di dalam pabrik 2. biaya transportasi dan pemusnahan di luar pabrik 3. biaya administrasi dan pencatatan (Djajadiningrat, 1999). Upaya pencegahan pencemaran melalui produksi bersih tidak saja akan membantu kalangan industri meningkatkan keuntungan dari berkurangnya biaya untuk menangani limbah, tetapi juga memberikan keuntungan dari segi peningkatan efisiensi produksi. Produksi bersih dapat membantu mewujudkan industri berwawasan lingkungan. Penerapan produksi bersih saat ini telah memperoleh dukungan yang luas dengan penerapan pada skala nasional maupun internasional melalui program Clean Development Mechanism (CDM) yang tercantum dalam Pasal 12 Protokol Kyoto. Penerapan CDM terutama adalah untuk mengurangi emisi karbon ke atmosfir dan dilakukan sesuai dengan kemampuan masing-masing negara. Bagi negara berkembang, kerjasama ini dapat meningkatkan kegiatan ekonomi dan pembangunan di negara itu sendiri serta membantu mempercepat tercapainya pembangunan berkelanjutan (Murdiyarso, 2003 dalam Saribanon, 2003). B. Proses Produksi Gula Menurut Moerdokusumo (1993), proses pengolahan tebu untuk menghasilkan gula kristal putih terdiri dari unit operasi penggilingan (ekstraksi), pemurnian (purifikasi), penguapan (evaporasi), kristalisasi, dan sentrifuse. Unit operasi penggilingan bertujuan untuk mengekstraksi kandungan sukrosa dalam tebu sebanyak mungkin. Unit operasi purifikasi bertujuan untuk memisahkan kotoran seperti partikel kasar (pasir, dan ampas yang masih terbawa dalam nira mentah), partikel koloid seperti nonsuspended sugar dan partikel terlarut (misalnya desinfektan yang ikut terbawa dari stasiun penggilingan) dalam nira mentah sebanyak mungkin dengan cara yang efektif. Unit operasi penguapan bertujuan untuk 6

21 menguapkan kandungan air yang terdapat pada nira jernih (nira encer) dari stasiun pemurnian sehingga dihasilkan nira kental. Unit operasi kristalisasi bertujuan untuk mengkristalkan nira kental sehingga didapatkan kristal gula sesuai yang diinginkan. Unit operasi sentrifuse bertujuan untuk memisahkan kristal gula dengan larutannya dari masakan A, masakan C, dan masakan D dengan cara pemutaran (sentrifugasi). Menurut Budianto (2003), dalam memproduksi gula pasir diperlukan bahan pembantu yang digunakan untuk meningkatkan kualitas dan memperlancar jalannya proses produksi gula. Bahan pembantu yang digunakan adalah beberapa zat kimia, yaitu 1. Asam Phospat Cair Adalah bahan pembantu yang digunakan dan dicampurkan pada nira mentah di tangki nira tertimbang pada unit operasi purifikasi. Tujuan pemberian asam phospat cair ini adalah untuk menambah kadar phospat pada nira mentah, sehingga dalam proses pemurnian dapat dengan mudah terbentuk endapan Kalsium Phospat (endapan inti) yang dapat menyerap warna. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut P 2 O H 2 O 2H 2 OPO 4 2H 2 OPO Ca(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) H 2 O 2. Susu Kapur (Ca(OH) 2 ) Adalah bahan pembantu yang berfungsi untuk menetralkan nira, mencegah terbentuknya inversi gula, dan membentuk endapan kotoran dalam nira. 3. Belerang Adalah bahan pembantu yang digunakan pada unit operasi purifikasi. Belerang digunakan dalam bentuk sulfit yang bertujuan untuk menetralisir kelebihan susu kapur dan menyerap atau menghilangkan zat warna pada nira. S (s) + O 2 (g) 4. Flokulan SO 2 (g) Adalah bahan pembantu yang digunakan di unit operasi purifikasi. Tujuan pemberian flokulan adalah sebagai katalisator guna 7

22 mempercepat proses pengendapan kotoran dalam clarifier sehingga proses pengendapan berlangsung lebih cepat dan untuk meningkatkan densitas nira kotor sehingga akan lebih mudah untuk disaring. 5. Desinfektan Bahan kimia ini digunakan untuk membunuh bakteri penyebab kerusakan sukrosa. 6. Caustic Soda Caustic soda (NaOH) digunakan untuk pembersihan (skrap). Bahan kimia ini berfungsi sebagai pelunak kerak-kerak yang terbentuk sehingga tidak menghalangi proses pindah panas dalam nira. Menurut Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (1999), saat ini gula yang diproduksi di Indonesia 65% bermutu SHS (Super High Sugar) IA dan 35% bermutu SHS IB. Selain produk utama berupa gula kristal, pengolahan gula dari tebu menghasilkan produk samping berupa pucuk tebu, ampas, blotong dan tetes. Produk samping ini merupakan bahan baku potensial dari berbagai industri dan belum optimal dikembangkan. Diperkirakan pengembangan produk samping ini dapat memberikan keuntungan 2 4 kali dari gula yang diperoleh. Gambaran tentang produk samping yang dapat dihasilkan industri gula disajikan pada Lampiran 1. 8

23 III. METODOLOGI PENELITIAN A. Teknik Pengumpulan Data Data diperoleh melalui tahapan sebagai berikut. 1. Persiapan Berupa pengumpulan dan telaah pustaka yang relevan. 2. Pengumpulan Data Lapangan Meliputi kebijakan perusahaan, aliran proses, volume input-output serta produk samping yang dihasilkan. Data tersebut diperoleh dari pengamatan secara langsung. B. Teknik Analisa Data Berdasarkan data yang diperoleh, dilakukan analisa permasalahan pada bagian proses produksi untuk mengidentifikasi tahapan proses yang mungkin untuk diefisienkan.tahapan selanjutnya adalah penyusunan alternatif penerapan produksi bersih berdasarkan masalah yang dihadapi sehingga diperoleh suatu proses modifikasi sebagai usulan kepada pihak perusahaan. Hasil penelitian yang diperoleh dilaporkan dalam bentuk laporan tertulis yang diharapkan dapat bermanfaat dalam upaya pelaksanaan kebijakan perusahaan dalam pengelolaan lingkungan dan peningkatan efisiensi proses produksi. Secara ringkas diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 2 berikut ini.

24 Gambar 2. Diagram Alir Penelitian 10

25 IV. UNIT-UNIT OPERASI PRODUKSI A. Bahan Pembantu Produksi Bahan pembantu adalah bahan yang digunakan dalam proses produksi untuk meningkatkan kualitas dan memperlancar jalannya proses produksi gula. Bahan pembantu yang digunakan adalah beberapa zat kimia, yaitu : 1. Triple Super Posphat (TSP) Adalah bahan pembantu yang digunakan dan dicampurkan pada nira mentah di tangki penampungan atau tangki nira tertimbang pada stasiun pemurnian. Tujuan pemberian asam phospat cair ini adalah untuk menambah kadar phospat pada nira mentah dari konsentrasi ± 150 ppm menjadi konsentrasi ± 300 ppm, sehingga dalam proses pemurnian dapat dengan mudah terbentuk endapan Kalsium Phospat (endapan inti) yang dapat menyerap warna. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : P 2 O H 2 O 2H 2 OPO 4 2H 2 OPO Ca(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) H 2 O b. Susu Kapur (Ca(OH) 2 ) Adalah bahan pembantu yang digunakan pada stasiun pemurnian pada alat precontactor dan defekator 2. Kapur yang sudah dicampur dengan air harus mencapai konsentrasi tertentu yaitu 6 o Be. Pemberian susu kapur adalah untuk menetralkan nira, mencegah terbentuknya gula inversi, dan membentuk endapan kotoran dalam nira. c. Belerang Adalah bahan pembantu yang digunakan pada stasiun pemurnian pada tangki sulfitasi. Belerang digunakan dalam bentuk sulfit yang bertujuan untuk menetralisir kelebihan susu kapur dan menyerap atau menghilangkan zat warna pada nira. d. Flokulan Adalah bahan pembantu yang digunakan di stasiun pemurnian pada Multi Tray Clarifier. Tujuan pemberian flokulan adalah sebagai katalisator guna mempercepat proses pengendapan kotoran dalam clarifier sehingga proses pengendapan berlangsung lebih cepat. Selain itu, penambahan flokulan 11

26 juga dilakukan di flash tank dan bak pada rotary vacuum filter dengan tujuan untuk meningkatkan densitas nira kotor sehingga akan lebih mudah untuk disaring. Jenis flokulan yang digunakan adalah kurifloc e. Desinfektan Desinfektan yang digunakan adalah jenis Buckom NT. Bahan kimia ini digunakan untuk membunuh bakteri pengkontaminasi nira mentah. Pemberian desinfektan ini adalah dengan cara disemprotkan pada talangtalang nira yang memungkinkan adanya mikroba seperti Leuconostoc sp dan sebagainya. f. Caustic Soda Caustic soda (NaOH) dalam proses pembuatan gula digunakan untuk pembersihan (skrap) evaporator. Bahan kimia ini berfungsi sebagai pelunak kerak-kerak yang terbentuk sehingga tidak menghalangi proses pindah panas dalam nira. B. Proses Produksi Proses pengolahan bahan baku yaitu tebu menjadi gula di PG. Pesantren Baru Kediri terdiri dari beberapa stasiun pengolahan. Stasiun pengolahan yang saat ini dijalankan adalah stasiun gilingan (ekstraksi), stasiun pemurnian (purifikasi), stasiun penguapan (evaporator), stasiun kristalisasi, stasiun sentrifugasi dan penyelesaian. 1. Stasiun Gilingan (Unit Proses Ekstraksi) Stasiun gilingan bertujuan untuk mengekstrak nira yang terkandung di dalam tebu semaksimal mungkin sehingga hanya sedikit jumlah gula yang terikut dalam ampas. Selama musim giling 2004, jumlah tebu tergiling terbanyak berada pada periode 11 atau pada 15 hari terakhir, yaitu sebanyak ton tebu. Jumlah tebu tergiling selengkapnya pada musim giling 2004 ditunjukkan dalam Gambar 3 berikut ini. 12

27 Jumlah Tebu Tergiling Musim Giling 2004 Jumlah Tebu (Ton) Periode Gambar 3. Jumlah tebu tergiling PG. Pesantren Baru Kediri selama musim giling Tebu dari lori diangkat ke meja tebu oleh unloading crane kemudian tebu akan masuk ke cane carrier, demikian pula dengan tebu yang masuk dari truck tippler. Cane carrier akan membawa tebu ke cane cutter I, yaitu alat untuk memotong tebu menjadi ukuran yang lebih kecil sehingga mempermudah proses selanjutnya. Tebu yang tercacah akan masuk ke Cane Cutter II yang memotong tebu menjadi ukuran yang lebih kecil lagi. Cacahan tebu dari Cane Cutter II akan masuk ke Carding Drum yang berfungsi untuk mengatur cacahan tebu yang akan masuk ke HDHS (Heavy Duty Hammer Shredder) dengan tujuan pengaturan agar cacahan tebu dapat masuk merata sehingga tidak menimbulkan beban yang terlalu berat untuk HDHS. Tujuan dari HDHS adalah menyempurnakan cacahan tebu dari cane cutter sehingga serabut tebu menjadi lebih halus lagi dengan cara pukulan (impact) berkali-kali. Cacahan tebu kemudian akan dibawa oleh Cane elevator yang bertipe rantai dan penggaru ke gilingan I untuk dilakukan proses ekstraksi pertama kali. Elevator ini memiliki sudut elevasi sebesar 49 o. Dari gilingan I, ampas akan ditarik dengan IMC (Intermediate Carrier) yang bersudut 39 o untuk masuk ke gilingan II. Ampas dari penggilingan 1 kemudian masuk ke penggilingan II untuk mengalami pemerahan kembali dan ampas tebunya akan ditarik 13

28 dengan IMC untuk dibawa ke penggilingan III, demikian seterusnya hingga penggilingan V. Ampas di penggilingan IV diberikan air imbibisi dengan suhu 60 o C dengan tujuan untuk melarutkan sisa nira yang masih terdapat dalam ampas tebu. Bersama air imbibisi juga ditambahkan bahan pembantu yaitu larutan Karmand SN-01 untuk membuka sel tebu sehingga nira dalam tebu bisa terekstrak. Nira mentah dari penggilingan V akan dipompa dan dialirkan kembali ke gilingan III sebagai nira imbibisi majemuk. Nira mentah di tangki penampungan nira gilingan IV akan dialirkan ke gilingan II, dan dari tangki penampung gilingan III nira mentah akan dialirkan ke gilingan I. Hal ini bertujuan untuk membasahi ampas sehingga pemerahan nira bisa berlangsung lebih optimal. Ampas dari gilingan V akan dibawa oleh conveyor belt menuju ketel dan digunakan sebagai bahan bakar ketel. Nira mentah dari penggilingan I dan II akan masuk ke peti nira mentah kemudian disaring dalam rotary screen untuk meminimisasi jumlah ampas dalam nira, kemudian nira mentah masuk ke Sand Vanger yang berguna untuk memisahkan kotoran yang bersifat fisik seperti pasir, debu, dan kotoran lain. Selanjutnya nira mentah dialirkan ke stasiun pemurnian. Bahan penunjang yang diigunakan di stasiun penggilingan ini adalah desinfektan yang berfungsi untuk mematikan mikroorganisme merugikan seperti Leuconostoc sp yang dapat merusak sukrosa. Larutan desinfektan yang digunakan adalah Buchom NT sebanyak 1-2 ppm. Larutan ini disemprotkan ke talang-talang nira mentah. Selain itu juga ditambahkan larutan kapur atau Ca(OH) 2 untuk menaikkan ph nira dari 5.2 menjadi sekitar agar resiko perpecahan nira bisa berkurang. Rendemen potensi tebu adalah sebesar 7,29 dan rendemen efektifnya sebesar 7,02. Kapasitas terpasang untuk operasi pabrik adalah sebesar 6000 TCD, namun kapasitas kenyataan yang ada di pabrik adalah sebesar 5000 TCD. Jam berhenti giling yang dikarenakan kendala mesin dan non- 14

29 mesin adalah sebesar 9,1% (data 2004), dengan demikian rata-rata pabrik beroperasi selama 22 jam dalam sehari. 2. Stasiun Pemurnian (Unit Operasi Purifikasi) Stasiun pemurnian atau stasiun purifikasi adalah stasiun yang bertujuan untuk memisahkan kotoran seperti partikel kasar (pasir, dan ampas yang masih terbawa mikroorganisme dalam nira mentah), partikel koloid (melayang) seperti non-suspended sugar dan partikel terlarut (misalnya desinfektan yang ikut terbawa dari stasiun penggilingan) dalam nira mentah sebanyak mungkin dengan cara yang efektif. Menurut Budianto (2004), pada dasarnya proses pemurnian dapat dilakukan dengan cara: 1. fisika, yaitu dengan perlakuan fisik seperti pengendapan, penyaringan, dsb. 2. kimia, yaitu dengan penambahan bahan-bahan kimia seperti Phospat, Susu Kapur dsb. 3. fisika-kimia, yaitu dengan gabungan antara proses fisika dan kimia seperti penambahan bahan kimia yang dilanjutkan dengan penggumpalan dan pengendapan. Di PG. Pesantren Baru digunakan cara ini, yaitu kombinasi antara cara fisika-kimia. Nira mentah yang dihasilkan dari stasiun gilingan kemudian akan dipompa dan dialirkan ke timbangan Boulogne. Setelah bobot nira mentah mencapai sekitar 6.6 ton (6600 kg), nira akan mengalir ke tangki penampungan (tangki nira tertimbang). Pada tangki penampung ini, nira ditambahkan dengan triple super phospat cair (TSP) dengan tujuan menambah konsentrasi Phospat dari sekitar 150 ppm hingga ±300 ppm (merupakan syarat proses purifikasi nira mentah) sehingga mempermudah proses pembentukan inti endapan nantinya yaitu Ca 3 (PO 4 ) 2. Nira mentah yang telah ditimbang akan dipompa menuju juice heater I yang bersuhu o C. Fungsi dari juice heater I ini antara lain: 1. mempercepat reaksi karena bahan organik dan anorganik dalam nira reaktivitasnya rendah. 15

30 2. mematikan mikroorganisme merugikan yang dapat merusak sukrosa. 3. mengendapkan komponen non-gula, dan 4. memanaskan nira hingga o C yang merupakan kondisi optimal untuk pembentukan endapan CaSO 3. Nira dari juice heater I akan masuk ke dalam precontactor ditambahkan dengan larutan susu kapur (Ca(OH) 2 ), setelah itu campuran nira dan susu kapur dihomogenkan dalam defekator I hingga ph larutan mencapai Tujuannya adalah mengikat asam serta kotoran dalam nira dan mengendapkan bahan non-gula. Waktu yang diperlukan dalam defekator I adalah sekitar 2 menit, karena jika lebih dari 2 menit akan menyebabkan terjadinya inversi sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa yang dikarenakan pada ph tinggi resiko kerusakan nira semakin besar dengan terbentuknya asam-asam organik. Nira dari defekator I akan dialirkan ke defekator II dan diberi penambahan Ca(OH) 2 kembali yang berlebih dengan tujuan untuk menyempurnakan pengendapan garam-garam terutama Ca 3 (PO 4 ) 2 yang mempunyai sifat menyerap koloid tertentu dan zat warna. Ca 3 (PO 4 ) 2 juga merupakan endapan inti yang nantinya akan ditempeli oleh SO 2 sehingga menjadi endapan yang lebih besar lagi. ph yang dicapai pada defekator II ini adalah Proses dalam defekator II adalah ± 3 menit karena perpaduan ph yang tinggi dalam waktu yang panjang dapat menyebabkan inversi sukrosa menjadi asam organik, sedang jika ph terlalu rendah, maka sukrosa akan terhidrolisis menjadi monosakarida yang tidak diinginkan. Reaksi perpecahan sukrosa adalah sebagai berikut. C 12 H 22 O 11 (l) + H 2 O C 6 H 12 O 6 (l) + C 6 H 12 O 6 (s) Sukrosa fruktosa glukosa Nira dari defekator II akan dialirkan ke tangki sulfitasi dengan cepat agar nira dapat segera dinetralisasi dari ph basa menjadi ph netral yaitu sekitar Pada tangki sulfitasi akan terbentuk CaSO 3 yang akan menyelubungi endapan Ca 3 (PO 4 ) 2 yang telah terbentuk sebelumnya 16

31 sehingga menghasilkan endapan yang bersifat porous dan mudah ditapis. Reaksi kimianya adalah sebagai berikut. SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 H 2 SO 3 H SO 3 SO Ca 2+ CaSO 3 ph nira pada proses sulfitasi ini tidak boleh kurang dari 7.0 karena CaSO 3 yang terbentuk dapat terurai kembali menjadi kalsium bisulfit yang akan larut dalam nira yang tidak mengendap. Jika hal ini terjadi, maka proses pengendapan tidak akan berlangsung sempurna. Nira dari tangki sulfitasi kemudian akan masuk ke juice heater II yang bersuhu 105 o C. Pemanasan ini bertujuan untuk menyempurnakan reaksi gas SO 2 dan kelebihan kapur dalam nira, mempercepat pengeluaran gas, pengendapan, dan juga merupakan persiapan pemanasan dalam evaporator. Nira kemudian masuk ke dalam flash tank secara tangensial sehingga terbentuk gerakan atau aliran sentrifugal yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan gas-gas tak terembunkan yang dapat mengganggu proses pengendapan selanjutnya. Sebelum masuk ke Flash Tank, nira ditambahkan dengan flokulan untuk mempercepat pengendapan kotoran nira. Keluar dari flash tank nira ditambahkan lagi dengan flokulan dan dialirkan ke snow-balling tank. Fungsi dari snow-balling tank adalah menghomogenkan campuran antara flokulan dan nira sehingga proses pengendapan dalam multi tray clarifier bisa berlangsung optimal dan efektif. Nira dari snow balling tank kemudian masuk ke dalam multi tray clarifier. Pada alat ini, nira kotor atau kotoran dalam nira dikumpulkan dengan rubber scrapper yang berputar lambat (±0.167 rpm) menuju ke bagian tengah dari clarifier, kemudian dikeluarkan secara kontinu ke dalam peti penampung nira kotor. Putaran penggaruk karet (rubber scrapper) searah dengan pemasukan nira agar tidak terjadi turbulensi yang dapat mengganggu pengendapan. 17

32 Nira kotor yang telah dialirkan ke peti penampungan nira kotor kemudian dipompa menuju rotary vacuum filter setelah sebelumnya ditambahkan dengan bagacillo atau ampas halus dari stasiun penggilingan dengan tujuan untuk meningkatkan porositas endapan sehingga lebih mudah untuk disaring, sedangkan nira jernih atau nira encer dari Multi Tray Clarifier dialirkan ke penyaringan untuk menghilangkan endapanendapan kotoran yang mungkin masih terbawa dalam nira jernih dan selanjutnya dipompa menuju stasiun penguapan. Nira kotor ditambahkan dengan flokulan pada penampungan nira kotor sebelum rotary vacuum filter untuk meningkatkan berat nira kotor yang akan disaring. Rotary vacuum filter ini memiliki diameter lubang saringan 0.82 mm dan kecepatan perputaran 0.44 rpm. Mekanisme pada rotary vacuum filter adalah bagian yang tercelup ke bak nira kotor dan terhubung dengan low vacuum akan mengakibatkan nira terangkat dan menempel. Semakin ke atas hisapannya akan semakin kuat. Sambil berputar, lapisan nira kotor akan melewati beberapa sprayer air yang menyemprotkan air dengan suhu 85 o C, maka terjadilah proses pencucian filter cake yang kemudian air pembilasnya ikut terhisap (high vacuum), sedang kotorannya menempel terus di permukaan screen. Nira yang terhisap akan dikirim ke tangki penampungan atau tangki nira tertimbang. Sedang blotong yang merupakan limbah padat yang terdiri dari kalsium posphat dari hasil proses defekasi, kalsium sulfit dari hasil sulfitasi, ampas halus dan sebagainya yang bercampur di dalam nira, setelah melewati wilayah yang tidak menghisap (no vacuum) dilepas dengan rubber scrapper sehingga jatuh ke penampung. 3. Stasiun Penguapan (Unit Operasi Evaporasi) Stasiun penguapan adalah stasiun yang bertujuan untuk menguapkan kandungan air yang terdapat pada nira jernih (nira encer) dari stasiun pemurnian sehingga dihasilkan nira kental. Nira encer dari stasiun pemurnian masih mengandung air sekitar %. Nira encer akan diuapkan hingga kekentalan ±32 o Beume. Sistem penguapan menggunakan 18

33 7 buah evaporator, dalam pengoperasiannya badan 1 terdiri dari 2 buah evaporator, badan 2 juga terdiri dari 2 buah evaporator yang dioperasikan masing-masing secara serial (Quadrupple Effect), sedangkan badan 3 dan 4 masing-masing 1 buah evaporator, sehingga dalam sistem evaporasi dapat diistirahatkan 1 buah evaporator. Setiap harinya evaporator yang diistirahatkan bergantian untuk mengalami penyekrapan dengan bahan pembantu soda caustic. Nira encer yang dihasilkan dari pemurnian akan masuk ke badan penguapan I. Prinsip dari evaporator pada stasiun penguapan adalah secara berkesinambungan. Badan penguapan IA dan IB akan diuapkan dengan uap bekas (uap dari turbin gilingan) yang diturunkan suhunya lewat desuperheater sehingga mempunyai suhu 125 o C dan tekanan kg/cm 2. Penggunaan uap bekas ini selain untuk menghemat penggunaan uap dalam pabrik, juga karena uap bekas lebih mudah menyalurkan panas ke dalam nira. Sebelum masuk ke desuperheater, suhu dari uap bekas adalah ±200 o C. Pada desuperheater, uap akan dispray dengan air konden yang panas (55-60 o C) sehingga terjadi kondensasi dan suhu uap turun menjadi sekitar 125 o C. Apabila salah satu badan penguapan I sedang mengalami penyekrapan, badan penguapan IIA juga akan memakai uap bekas, tetapi bila tidak maka badan penguapan IIA dan IIB memakai uap nira dari evaporator yang ada di depannya (sebelumnya), demikian pula badan penguapan III, IV, dan V akan memakai uap nira dari evaporator sebelumnya. Nira jernih dari stasiun pemurnian akan masuk ke evaporator IA dan IB untuk diuapkan kandungan airnya. Nira encer yang masuk adalah setinggi sepertiga dari pipa pemanas (pipa calandria) untuk mengoptimalkan proses penguapan nira encer. Nira encer dari evaporator IA dan IB masuk ke evaporator IIA dan IIB dan mengalami penguapan kembali, demikian seterusnya hingga evaporator terakhir. Aliran nira terjadi secara kontinyu karena dari badan penguapan I hingga badan penguapan terakhir tekanan uap semakin kecil dan tekanan vacuum semakin besar. Adanya perbedaan tekanan menyebabkan nira dari badan 19

34 penguapan I akan mengalir hingga badan penguapan terakhir (dari tekanan uap tinggi ke tekanan uap rendah). Nira kental dari evaporator terakhir akan masuk ke tangki sulfitasi untuk ditambahkan dengan SO 2(g). Penambahan ini berguna untuk pemucatan warna atau bleaching nira kental. Reaksi bleaching ini berdasarkan pada reaksi reduksi dari ikatan Fe 3+ (ferro) yang berwarna gelap menjadi Fe 2+ (ferri) yang berwarna cerah. Penambahan gas belerang ini mengakibatkan perubahan ph nira menjadi Nira kental ini kemudian akan dialirkan ke peti penampungan sebelum diproses lebih lanjut di stasiun masakan. Badan pertama akan memakai uap bekas dengan suhu 125 o C. Uap dari badan penguapan I akan dipakai pada badan penguapan II. Uap yang berasal dari badan penguapan II akan digunakan dalam badan penguapan III, demikian seterusnya hingga evaporatoe terakhir. Uap dari evaporator terakhir akan melewati separator untuk dipisahkan antara uap dan nira yang terbawa dalam uap. Nira yang terbawa dengan uap tersebut kemudian dialirkan ke timbangan Boulogne dan uapnya akan diteruskan masuk ke kondensor. Kondensor ini berfungsi untuk membuat keadaan vacuum dalam evaporator III, IV, dan V dengan prinsip kondensasi uap. Uap yang masuk ke dalam kondensor akan bersentuhan dengan spray air dari bagian atas sehingga terjadi perubahan fase dari uap menjadi air. Perubahan fase ini akan menyebabkan penurunan suhu dan penurunan volume sehingga menyebabkan tekanan vacuum semakin besar (hampa). Air jatuhan (kondensat) dari kondensor ini bersuhu o C. Air jatuhan ini akan disirkulasikan kembali untuk proses setelah mengalami pendinginan dan penetralan (bau dan ph) dengan bakteri BT-55 dalam spray ponds. Dalam evaporator terdapat pipa amonia yang berfungsi untuk mengeluarkan gas-gas tak terembunkan dalam proses penguapan, karena kandungan 3% gas tak terembunkan dalam penguapan akan mengurangi 30% efektifitas penguapan atau proses pindah panas antara uap dan nira (Hukum Reliux). Gas tak terembunkan pada badan penguapan I dan II akan langsung dikeluarkan ke udara luar (udara terbuka), sedangkan untuk 20

35 badan penguapan III, IV, dan V gas-gas tak terembunkan akan dialirkan ke kondensor untuk kemudian dikeluarkan ke udara luar. Hal ini adalah agar keadaan vacuum dalam badan penguapan tidak terganggu namun gas-gas tak terembunkan tetap dapat dikeluarkan. 4. Stasiun Kristalisasi Stasiun masakan atau stasiun kristalisasi adalah stasiun yang bertujuan untuk mengkristalkan nira kental sehingga didapatkan kristal 20 gula sesuai yang diinginkan. PG Pesantren Baru menggunakan sistem masakan ACD yang dengan sistem ini gula produksi akan dihasilkan dari masakan A. Secara umum proses kristalisasi melewati 3 tahapan, yaitu: 1. Pembuatan Gula Bibitan Pembuatan masakan A dibuat dari leburan gula C, gula D 2, gula kasar dan halus, nira kental, dan klare SHS. Masakan D dibuat dari stroop C serta klare D dan bibitnya dari fondant. Masakan C dibuat dari stroop A dan gula D Pembesaran Kristal Gula Dilakukan dengan cara mendekatkan molekul sukrosa pada inti kristal. Sehingga akhirnya molekul tersebut menempel pada inti kristal. Proses ini dilakukan dalam Vacuum Pan pada daerah yang stabil. Kristal gula akan berada di tahap ini hingga besar kristalnya sesuai dengan ukuran kristal gula produk (diameter 0,9-1,1 mm). 3. Kristalisasi sempurna Tahap pembesaran kristal dilanjutkan dengan penguapan larutan untuk memperoleh kepekatan setinggi-tingginya dengan tanpa menambah larutan baru (hanya ditambahkan air seperlunya/secukupnya untuk menghindari terbentuknya kristal palsu dan juga menguatkan kristal dan mengurangi larutan di sekeliling kristal) dan tetap menjaga agar proses ini berlangsung pada daerah daerah stabil. Ciri kristalisasi sempurna adalah larutan di sekeliling kristal tipis dan bening serta bebas dari kristal palsu (gula dengan diameter kurang dari 0,9mm). Pencucian dengan air adalah salah satu cara untuk menghindarkan 21

36 terbentuknya kristal palsu. Pencucian ini dilakukan saat bahan ditarik masuk Vacuum Pan. Pemasukan bahan diurutkan mulai dari bahan dengan HK tinggi, kemudian bahan dengan HK lebih rendah. Urutan pemasukan bahan untuk proses kristalisasi adalah sebagai berikut: - Masakan A, bahan yang digunakan yaitu: gula C, klare SHS dan nira kental Masakan C, menggunakan bahan gula D II, dan stroop A. - Masakan D, menggunakan bahan stroop A, fondan (bibit gula D), stroop C dan klare D. Dibawah ini disajikan dalam Gambar 4 diagram alir proses kristalisasi gula di PG. Pesantren Baru Kediri 22

37 Gambar 4. Diagram Alir Stasiun Kristalisasi 5. Stasiun Sentrifugasi Stasiun sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan kristal gula dengan stroopnya atau larutannya dari masakan A, masakan C, dan masakan D dengan cara pemutaran (sentrifugasi). Stasiun sentrifugasi memiliki 8 unit HGF (High Grade Fugal) dengan rata-rata putaran 1200 rpm dan 9 unit LGF (Low Grade Fugal) dengan rata-rata putaran rpm. Penggunaan HGF adalah untuk sentrifugasi masakan A dan sentrifugasi 23

38 gula SHS, sedangkan LGF adalah untuk sentrifugasi masakan C, D 1, dan D 2. Kristal nira hasil masakan C (Vacuum Pan No. 4) akan turun ke receiver atau palung 4. Kristal nira dari receiver kemudian akan dialirkan ke magma mixer dengan tujuan agar nira jangan sampai menggumpal dengan cara pengadukan nira secara kontinyu. Dari magma mixer, nira disentrifugasi di LGF No. 8 dan 9. Pada proses ini akan dihasilkan stroop C (yang akan dialirkan kembali ke masakan untuk bahan pembuatan Gula D) dan gula C. Gula C yang telah terbentuk ini kemudian dipompa menuju tangki penampungan sebagai bahan untuk memasak gula A. Kristal nira hasil masakan D (Vacuum Pan No. 5), akan turun ke receiver No. 5. Kristal nira dari receiver kemudian akan dikirim ke palung pendingin atau No. 1 hingga 8. Suhu masakan di palung pendingin No. 1 hingga 8 ini akan semakin menurun. Sewaktu masakan masuk ke palung pendingin, suhunya adalah ± 62 o C dan pada saat sampai di palung pendingin No. 8 suhu telah mencapai ± 54 o C. Masakan dari palung pendingin akan dipanaskan kembali hingga ± 56 o C dalam reheater untuk menurunkan viskositas sehingga tidak memberikan beban yang terlalu berat untuk stasiun sentrifugasi berikutnya. Hasil dari reheater akan disentrifugasi di Low Grade Fugal (LGF) D 1 No. 1-5 untuk memisahkan kristal dari larutannya. Dari proses ini terdapat hasil samping gula D 1 dan tetes yang kemudian ditimbang dan dimasukkan ke dalam tangki penampung molase untuk selanjutnya dimanfaatkan oleh pabrik pembuat MSG, dsb. Gula D 1 kemudian dipompa menuju magma mixer D 1. Dari magma mixer D 1, gula disentrifugasi kembali dalam LGF D 2 No. 6 dan 7 dan menghasilkan gula D 2 dan klare D yang dimasukkan kembali ke stasiun masakan sebagai bahan pembuat masakan D. LGF No. 5 merupakan LGF interchange yang dapat dipakai sebagai sentrifugasi gula C ataupun gula D 2. Gula D 2 akan jatuh ke talang ulir kemudian ditampung dalam tangki penampung. Hasil dari masakan A, nira akan turun ke receiver kemudian dipompa menuju Feed Mixer kemudian dipompa menuju High Grade 24