Kata kunci: produksi bersih, proses produksi, tapioka

Transkripsi

1 ABSTRAK ERDI SUROSO. Model Proses Produksi Industri Tapioka Ramah Lingkungan Berbasis Produksi Bersih (Studi Kasus di Provinsi Lampung). Dibimbing oleh M.H. BINTORO DJOEFRIE, UDIN HASANUDIN, dan AHMAD ARIF AMIN Industri tapioka merupakan salah satu industri yang potensial mencemari lingkungan terutama peningkatan pemanasan global sehingga memerlukan upaya perbaikan, Upaya perbaikan yang dilakukan diharapkan akan meningkatkan efisiensi proses sekaligus menurunkan biaya operasional. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan tahap proses pengolahan tapioka yang potensial untuk penerapan produksi bersih pabrik tapioka berdasarkan penggunaan air, energi, dan karakteristik limbah yang dihasilkan; menghasilkan alternatif perbaikan proses produksi dan pengelolaan limbah industri tapioka yang dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi risiko pencemaran terhadap lingkungan berdasarkan hasil analisis dan evaluasi nilai manfaat ekonomis dan lingkungan; menghasilkan model proses produksi industri tapioka ramah lingkungan berbasis produksi bersih. Hasil penelitian menunjukkan bahwa prinsip produksi bersih dapat diterapkan pada industri tepung tapioka. Proses daur ulang penggunaan air merupakan alternatif sebagai peningkatan efisiensi yang dapat dilakukan pada tahapan penggunaan limbah separator untuk proses pencucian bahan baku. Efisiensi penggunaan air produksi sebesar 923,52 m 3 hasil dari daur ulang air sisa separator sehingga akan menghemat penggunaan air bersih sebesar 27% dari total air bersih yang digunakan sebesar 3.420,43 m 3. Apabila dihitung dengan pajak pemanfaatan air bawah tanah, maka akan menghemat biaya operasional sebesar Rp ,- per hari. Pemanfaatan air limbah sebagai sumber energi baru terbarukan merupakan alternatif perbaikan efisiensi proses produksi tapioka. Energi yang dihasilkan dari konversi gas metana setara sebesar ,75 kwh/hari, sehingga bila dimanfaatkan untuk proses produksi industri tapioka sangat mencukupi dari energi yang dibutuhkan sebesar ,2 kwh/hari. Kelebihan energi industri tapioka sebesar 7.317,55 kwh/hari dikonversikan ke bahan bakar solar, maka akan setara dengan 2.195,27 liter solar/hari. Energi yang digunakan industri tapioka untuk keperluan proses pengeringan menggunakan oven sebesar ,57 kwh bila dikonversi bahan bakar solar setara 3.833,87 liter, maka kebutuhan bahan bakar solar tersebut dapat terpenuhi 100% seluruhnya. Biaya operasional yang dibutuhkan untuk membeli bahan bakar solar sebesar Rp ,- dapat dihemat dengan memanfaatkan sumber energi baru terbarukan. Kelebihan energi setelah dikurangi konsumsi energi untuk proses pengeringan sebesar 7.317,55 kwh setara dengan bahan bakar solar sebanyak 2.195,27 liter dapat dikonversikan menjadi nilai ekonomi sebesar Rp. 14,488,749,-. Kelebihan energi ini dapat digunakan untuk aktivitas lain di sekitar lokasi industri seperti aktivitas kantor, perumahan dan penerangan. Selain itu, berkurangnya gas CO 2 dari hasil dekomposisi air limbah industri tapioka adalah sebesar 4.562,84 tonco 2 e. Perusahaan akan dapat memperoleh CER (Credit Emission Reduction) dari upaya pengurangan carbon yang terlepas ke lingkungan melalui methane capture berkisar Rp ,- s/d Rp ,-. Hasil studi kelayakan ekonomi opsi produksi bersih industri tapioka dengan memanfaatkan ampas/onggok sebagai pakan ternak dengan kegiatan penggemukan sapi sebanyak 100 ekor dapat memberikan keuntungan sebesar

2 Rp ,- dengan payback periode 0,74 tahun. Penggunaan kembali air sisa proses separator untuk pencucian ubikayu memberikan nilai keuntungan penghematan biaya sebesar Rp ,- setiap bulannya. Pemanfaatan air limbah sebagai salah satu sumber energi terbarukan dalam bentuk biogas dengan sistem CIGAR memberikan manfaat yang cukup menguntungkan dengan payback periode selama 7,3 bulan. Pemanfaatan kulit, serat ubikayu untuk pupuk organik akan memberikan manfaat sebesar Rp Industri tapioka dinilai sangat menguntungkan apabila dapat menerapkan dengan baik perbaikan proses yang direkomendasikan, sehingga dampak pencemaran terhadap lingkungan dapat diminimalkan. Model proses produksi industri tapioka ramah lingkungan berbasis produksi bersih yang dihasilkan dapat memberikan solusi skenario pemanfaatan air limbah, pemanfaatan energi dari air limbah dan reduksi emisi gas. Limbah padat dapat digunakan sebagai pakan ternak, pupuk organik yang secara efektif menuju terciptanya agroindustri tapioka yang ramah lingkungan dan menurunkan dampak efek pemanasan global. Kata kunci: produksi bersih, proses produksi, tapioka

3 ABSTRACT ERDI SUROSO. Tapioka Industry Production Process Model-Based Environmentally Friendly Cleaner Production (Case Study in Lampung Province). Under the direction of M.H. BINTORO DJOEFRIE, UDIN HASANUDIN, and AHMAD ARIF AMIN. Tapioca industry is one industry that potentially polluted the environment, especially the increase of global warming that requires improvement efforts, improvements made efforts expected to improve process efficiency while lowering operational costs. The purpose of this study is to get the tapioca processing stage for potential application of clean production of tapioca factory based on the use of water, energy, and characteristics of waste generated; produce alternative production process improvement and management of industrial waste tapioca that can increase efficiency and reduce the risk of pollution to the environment based on analysis and evaluation of economic benefits and environmental values; produce a process model of environmentally friendly industrial production of tapiocabased cleaner production. The results showed that the principle of cleaner production can be applied to the tapioca starch industry. The process of recycling water used efficiency improvements as an alternative that can be performed on stage separator for use of waste raw material leaching process. Efficiency of water used for production of m 3 of recycled water from the rest of the separator so that will save fresh water use by 27% of the total water use for 3, m 3. If the tax is calculated with the use of underground water, it will save operational cost IDR.955,843 per day. Utilization of wastewater as a source of new renewable energy is an alternative to tapioca production process efficiency improvements. The energy generated from the conversion of methane equivalent of 47, kwh / day, so when used for industrial production processes of tapioca is sufficient energy required for 39,904.2 kwh / day. Excess energy for industrial tapioca 7, kwh / day is converted into diesel fuel, it will be the equivalent of 2, liters of diesel / day. Energy used tapioca industry for the drying process using an oven at 12, kwh when converted diesel fuel equivalent of 3, liters, then the diesel fuel requirements can be fulfilled 100% full. Operational costs required to purchase diesel fuel for IDR , - can be saved by making use of new renewable energy sources. Excess energy net energy consumption for the drying process of kwh equivalent to diesel fuel as much as liters could be converted into economic value of IDR. 14,488,749, -. Excess energy can be used for other activities around the location of industries such as office activities, housing and lighting. In addition, the reduction of CO 2 gases from the decomposition of the waste water industry amounted to 4, tonco2e tapioca. The company will be able to obtain CERs (Credit Emission Reduction) of reduction carbon released into the environment through methane capture ranges from IDR. 281,830, ,491,970. The results of the economic feasibility study of industrial cleaner production options by utilizing tapioca pulp / onggok as fodder to cattle fattening activities as much as 100 individuals may provide a gain of IDR.966,500,000 with a payback period of 0.74 years. Reusing water separator for the rest of the process of washing the cassava value IDR.24,851,923 advantage of cost savings per month. Utilization of wastewater as a source of

4 renewable energy in the form of biogas systems provided sufficient benefit Cigar profitable with payback period of 7.3 months. Utilization of the skin, fiber cassava for the organic fertilizer will provide benefits for IDR.79,500,000. Tapioca industries considered to be very profitable if it can apply to either the recommended process improvements, so the impact of pollution on the environment can be minimized. Tapioca production process model of environmentally friendly industrial based on production cleaner that can provide solutions resulting waste water utilization scenarios, energy utilization of waste water and reduction of gas emissions. Solid waste can be used as animal feed, organic fertilizer which effectively towards the creation of environmentally friendly agroindustry tapioca and reduce the impact of global warming effects. Keywords: cleaner production, production process, tapioka industry

5 RINGKASAN DISERTASI ERDI SUROSO. Model Proses Produksi Industri Tapioka Ramah Lingkungan Berbasis Produksi Bersih (Studi Kasus di Provinsi Lampung). Dibimbing oleh M.H. BINTORO DJOEFRIE, UDIN HASANUDIN, dan AHMAD ARIF AMIN. Industri tapioka merupakan salah satu jenis industri agro (Agro-basedindustri) berbahan baku ubikayu/singkong yang banyak tersebar di Indonesia baik skala kecil, menengah, maupun berskala besar. Provinsi Lampung merupakan salah satu sentra produksi ubikayu di Indonesia dengan total luas panen pada tahun 2009 mencapai ha, tingkat produktivitas rata-rata 24,61 ton/ha dan total produksi sebesar ton. Ubikayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang memiliki peranan penting dalam sistem ekonomi daerah. Produksi ubikayu yang sangat tinggi telah mendorong berdirinya lebih dari 65 industri tapioka di Propinsi Lampung. Industri tapioka dalam kegiatan produksinya memiliki rendemen berkisar 20-25% b/b dari bobot ubikayu yang diolah. Industri tapioka selalu menghasilkan limbah, baik berupa limbah padat, cair maupun gas yang sering menimbulkan bau yang tidak dikehendaki. Limbah padat berupa kulit, ampas (onggok), dan lindur (elot). Kandungan air yang cukup tinggi dalam limbah padat tapioka merupakan media yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme yang menyebabkan proses pembusukan limbah padat menjadi lebih cepat dan proses pembusukan ini dapat menimbulkan masalah bau busuk pada limbah padat tapioka. Air limbah industri tapioka berasal dari proses pencucian bahan baku, dan ekstraksi. Limbah organik tersebut bila dibuang langsung ke perairan umum akan menimbulkan perubahan warna air menjadi kehitaman, penurunan kadar oksigen dalam air dan menimbulkan bau busuk. Air limbah yang dihasilkan industri tapioka sekitar 4-7 m 3 /ton ubikayu yang diolah dengan konsentrasi bahan organik yang sangat tinggi. Sistem pengolahan air limbah tapioka saat ini banyak menggunakan kolam-kolam anaerobik yang memanfaatkan mikroba untuk menguraikan bahan-bahan organik dalam air limbah tersebut. Sistem kolam anaerobik selain memerlukan waktu tinggal yang lama, juga dinilai kurang ekonomis karena memerlukan areal pengolahan air limbah yang cukup luas dan tidak menghasilkan sesuatu yang bernilai ekonomi. Penerapan sistem kolam anaerobik dalam pengolahan air limbah tapioka akan menghasilkan gas berupa metana (CH 4 ). Gas metana merupakan gas rumah kaca yang memberikan kontribusi terhadap pemanasan global. Selain bersifat merusak lingkungan, gas metana dikenal umum berpotensi sebagai bahan bakar alternatif dengan nilai kalor 35,9 MJ/m 3 CH 4. Hal ini ditunjukkan dengan telah dimanfaatkannya gas metana sebagai bahan bakar alternatif antara lain dari pengolahan kotoran ternak, baik sapi maupun babi. Pemanfaatan gas metana yang dihasilkan dari air limbah agroindustri sebagai sumber energi alternatif belum banyak dikaji. Pemanfaatan gas metana yang terbentuk pada kolam anaerobik IPAL agroindustri tapioka akan memberikan manfaat yaitu menurunnya nilai COD air limbah sehingga dapat memenuhi baku mutu lingkungan, tersedianya energi alternatif, dan sekaligus berperan dalam mencegah pemanasan global dengan tidak terlepasnya gas metana ke udara. Obyek penelitian ini adalah pabrik tapioka yang mengolah ubikayu menjadi tapioka. Penelitian difokuskan pada proses pengolahan ubikayu menjadi tapioka

6 yang potensial untuk penerapan konsep produksi bersih dengan beberapa kriteria penilaian antara lain identifikasi sumber penghasil limbah, efisiensi penggunaan sumberdaya energi, daur ulang limbah dan pemanfaatan air limbah. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan tahap proses pengolahan tapioka yang potensial untuk penerapan produksi bersih pabrik tapioka berdasarkan penggunaan air, energi, dan karakteristik limbah yang dihasilkan; menghasilkan alternatif perbaikan proses produksi dan pengelolaan limbah industri tapioka yang dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi risiko pencemaran terhadap lingkungan berdasarkan hasil analisis dan evaluasi nilai manfaat ekonomis dan lingkungan; menghasilkan model proses produksi industri tapioka ramah lingkungan berbasis produksi bersih. Hasil penelitian menunjukkan bahwa prinsip produksi bersih dapat diterapkan pada industri tepung tapioka. Proses daur ulang penggunaan air merupakan alternatif sebagai peningkatan efisiensi yang dapat dilakukan pada tahapan penggunaan limbah separator untuk proses pencucian bahan baku. Efisiensi penggunaan air produksi sebesar 923,52 m 3 hasil dari daur ulang air sisa separator sehingga akan menghemat penggunaan air bersih sebesar 27% dari total air bersih yang digunakan sebesar 3.420,43 m 3. Apabila dihitung dengan pajak pemanfaatan air bawah tanah, maka akan menghemat biaya operasional sebesar Rp ,- per hari. Pemanfaatan air limbah sebagai sumber energi baru terbarukan merupakan alternatif perbaikan efisiensi proses produksi tapioka. Energi yang dihasilkan dari konversi gas metana setara sebesar ,75 kwh/hari, sehingga bila dimanfaatkan untuk proses produksi industri tapioka sangat mencukupi dari energi yang dibutuhkan sebesar ,2 kwh/hari. Kelebihan energi industri tapioka sebesar 7.317,55 kwh/hari dikonversikan ke bahan bakar solar, maka akan setara dengan 2.195,27 liter solar/hari. Energi yang digunakan industri tapioka untuk keperluan proses pengeringan menggunakan oven sebesar ,57 kwh bila dikonversi bahan bakar solar setara 3.833,87 liter, maka kebutuhan bahan bakar solar tersebut dapat terpenuhi 100% seluruhnya. Biaya operasional yang dibutuhkan untuk membeli bahan bakar solar sebesar Rp ,- dapat dihemat dengan memanfaatkan sumber energi baru terbarukan. Kelebihan energi setelah dikurangi konsumsi energi untuk proses pengeringan sebesar 7.317,55 kwh setara dengan bahan bakar solar sebanyak 2.195,27 liter dapat dikonversikan menjadi nilai ekonomi sebesar Rp. 14,488,749,-. Kelebihan energi ini dapat digunakan untuk aktivitas lain di sekitar lokasi industri seperti aktivitas kantor, perumahan dan penerangan. Selain itu, berkurangnya gas CO 2 dari hasil dekomposisi air limbah industri tapioka adalah sebesar 4.562,84 tonco 2 e. Perusahaan akan dapat memperoleh CER (Credit Emission Reduction) dari upaya pengurangan carbon yang terlepas ke lingkungan melalui methane capture berkisar Rp ,- s/d Rp ,-. Hasil studi kelayakan ekonomi opsi produksi bersih industri tapioka dengan memanfaatkan ampas/onggok sebagai pakan ternak dengan kegiatan penggemukan sapi sebanyak 100 ekor dapat memberikan keuntungan sebesar Rp ,- dengan payback periode 0,74 tahun. Penggunaan kembali air sisa proses separator untuk pencucian ubikayu memberikan nilai keuntungan penghematan biaya sebesar Rp ,- setiap bulannya. Pemanfaatan air limbah sebagai salah satu sumber energi terbarukan dalam bentuk biogas dengan sistem CIGAR memberikan manfaat yang cukup menguntungkan dengan payback periode selama 7,3 bulan. Pemanfaatan kulit, serat ubikayu untuk pupuk organik akan memberikan manfaat sebesar Rp Industri tapioka dinilai sangat

7 menguntungkan apabila dapat menerapkan dengan baik perbaikan proses yang direkomendasikan, sehingga dampak pencemaran terhadap lingkungan dapat diminimalkan. Model proses produksi industri tapioka ramah lingkungan berbasis produksi bersih yang dihasilkan dapat memberikan solusi skenario pemanfaatan air limbah, pemanfaatan energi dari air limbah dan reduksi emisi gas. Limbah padat dapat digunakan sebagai pakan ternak, pupuk organik yang secara efektif menuju terciptanya agroindustri tapioka yang ramah lingkungan dan menurunkan dampak efek pemanasan global. Kata Kunci: Produksi bersih, proses produksi, industri tapioka