LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Basis perhitungan Kapasitas olahan Satuan perhitungan : 1 jam operasi : 600 ton/hari : kg/hari x 1 hari/4 jam : kg/jam : kg/jam Dalam perhitungan neraca massa ini digunakan neraca unsur dari unsur-unsur penyusun senyawa. Komposisi sampah organik adalah sebagai berikut. Tabel LA.1 Komposisi Sampah Organik Bahan Organik % Sampah dedaunan Makanan 16, Kertas 17,5 Kayu 4,5 Air 9,8 (Sumber : Dinas kebersihan kota medan, 005) Tabel LA. Komposisi Sampah berdasarkan Unsur Komponen Persentase Massa (berat kering) Sampah Carbon Hidrogen Oksigen Nitrogen Sulfur Abu Dedaunan 47,80 6,00 8,00,40 0,0 4,50 Makanan 48,00 6,40 7,60,60 0,10 5,0 Kertas 4,50 6,00 44,00 0,0 0,0 6,00 Kayu 49,50 6,00 4,70 0,0 0,10 1,50 1. Tresher (TR-01)

2 Fungsi : Bahan baku yang akan diolah dikecilkan ukurannya hingga menjadi bubur. Dedaunan % Makanan 16,% Kertas 17,5% Kayu 4,5% Tresher 1 Dedaunan % Makanan 16,% Kertas 17,5% Kayu 4,5% Asumsi : - Olahan berupa bahan organik yaitu dedaunan, makanan, kertas, kayu - Sisa merupakan bahan anorganik yang tidak ikut diolah. Sampah anorganik antara lain : plastik, kaca, logam, karet, dan lain-lain. F 1 dedaunan = 0,0 x kg/jam = 8000 kg/jam F 1 makanan = 0,16 x kg/jam = 4050 kg/jam F 1 kertas = 0,175 x kg/jam = 475 kg/jam F 1 kayu = 0,045 x kg/jam = 115 kg/jam F 1 air = 0,98 x kg/jam = 7450 kg/jam Alur 1 Bahan masuk = Bahan Keluar F 1 = F - Untuk dedaunan C : F 1 C = 0,478 x F 1 dedaunan = 0,478 x 8000 kg/jam = 84 kg/jam H : F 1 H = 0,06 x 8000 kg/jam = 480 kg/jam O : F 1 O = 0,8 x 8000 kg/jam = 040 kg/jam N : F 1 N = 0,04 x 8000 kg/jam = 7 kg/jam S : F 1 S = 0,00 x 8000 kg/jam = 4 kg/jam Abu : F 1 abu = 0,045 x 8000 kg/jam = 60 kg/jam - Untuk makanan C : F 1 C = 0,48 x F 1 makanan

3 = 0,48 x 4050 kg/jam = 1944 kg/jam H : F 1 H = 0,064 x 4050 kg/jam = 59, kg/jam O : F 1 O = 0,76 x 4050 kg/jam = 15,8 kg/jam N : F 1 N = 0,06 x 4050 kg/jam = 105, kg/jam S : F 1 S = 0,001 x 4050 kg/jam = 4,05 kg/jam Abu : F 1 abu = 0,05 x 4050 kg/jam = 14,65 kg/jam - Untuk kertas C : F 1 C = 0,45 x F 1 kertas = 0,45 x 475 kg/jam = 190,15 kg/jam H : F 1 H = 0,06 x 475kg/jam = 6,5 kg/jam O : F 1 O = 0,44 x 475 kg/jam = 195 kg/jam N : F 1 N = 0,00 x 475 kg/jam = 1,15 kg/jam S : F 1 S = 0,00 x 475 kg/jam = 8,75 kg/jam Abu : F 1 abu = 0,06 x 475 kg/jam = 6,5 kg/jam - Untuk kayu C : F 1 C = 0,495 x F 1 kayu = 0,495 x 115 kg/jam = 556,875 kg/jam H : F 1 H = 0,06 x 115 kg/jam = 67,5 kg/jam O : F 1 O = 0,47 x 115 kg/jam = 480,75 kg/jam N : F 1 N = 0,00 x 115 kg/jam =,5 kg/jam S : F 1 S = 0,001 x 115 kg/jam = 1,15 kg/jam Abu : F 1 abu = 0,015 x 115 kg/jam = 16,875 kg/jam Total unsur sampah masuk (F 1 ): F 1 unsur (dedaunan) + F 1 unsur (makanan) + F 1 unsur (kertas) + F 1 unsur (kayu) Total C untuk sampah masuk (F 1 C) : , ,875 = 88 kg/jam Total H untuk sampah masuk (F 1 H) : , + 6,5 + 67,5 = 1069, kg/jam Total O untuk sampah masuk (F 1 O) :

4 , ,75 = 6968,175 kg/jam Total N untuk sampah masuk (F 1 N) : , +1,15 +,5 = 9,675 kg/jam Total S untuk sampah masuk (F 1 S) : 4 + 4,05 + 8,75 + 1,15 = 7,95 kg/jam Total abu untuk sampah masuk (F 1 abu) : ,65 + 6,5 + 16,875 = 854,05 kg/jam Alur F 1 = F = kg/jam F C = F 1 C = 88 kg/jam F H = F 1 H = 1069, kg/jam F O = F 1 O = 6968,175 kg/jam F N = F 1 N = 9,675 kg/jam F S = F 1 S = 7,95 kg/jam F abu = F 1 abu = 854,05 kg/jam F HO = F 1 HO = 7450 kg/jam Tabel LA. Neraca Massa Pada Tresher (TR-01) No. Unsur Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 1. Carbon (C) Hidrogen (H) 1069, 1069,. Oksigen (O) 6968, , Nitrogen (N) 9,675 9, Sulfur (S) 7,95 7,95 6. Abu 854,05 854,05 7. H O Total Tangki Penampung Umpan (TK-01)

5 C H O N S Abu TK-01 C H O N S Abu F = F Alur F = F = kg/jam F C = F C = 88 kg/jam F H = F H = 1069, kg/jam F O = F O = 6968,175 kg/jam F N = F N = 9,675 kg/jam F S = F S = 7,95 kg/jam F abu = F abu = 854,05 kg/jam F HO = F HO = 7450 kg/jam Tabel LA.4 Neraca Massa Pada Tangki Penampung Umpan (TK-01) No. Unsur Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 1. Carbon (C) Hidrogen (H) 1069, 1069,. Oksigen (O) 6968, , Nitrogen (N) 9,675 9, Sulfur (S) 7,95 7,95 6. Abu 854,05 854,05 7. H O Total Fermentor (FR-01)

6 Bakteri anaerob 4 C 6 H 1 O 6 H O N H S Abu FR-01 5 CH4 CO N H HS Asumsi : 6 Lumpur N Air Bakteri anaerob - Bahan organik terkonversi menjadi gas metana sebesar 90% - Jumlah bakteri anaerob sebesar 15% dari substrat - Unsur N semuanya dianggap N dan % dianggap gas - Tidak terjadi reaksi pada H S Penguraian dengan proses anaerobik secara umum dapat disederhanakan menjadi tahap, yaitu: - Tahap Hidrolisa C 5 H 10 O 5 + H O C 6 H 1 O 6 - Tahap asdogenesis( pembentukan asam) Bakteri pembentuk asam menguraikan senyawa glukosa C 6 H 1 O 6 +H O C H 4 O + CO + 4H Bakteri pembentuk asam menghasilkan asam C H 4 O CH 4 + H O - Tahap metagonesis Bakteri Methan mensintesa H dan CO CO + 4H CH + H O 4 Bila disatukan, reaksi akan menjadi : CH O C HO CO + 4H HO 4 + Bakteri C HO CH4 + CO CO 4 + CH4 + 4H H O C H O CH + CO Alur F N = Nitrogen = 9,675 kg/jam +

7 F HO F abu F H F O = 7450 kg/jam = 854,05 kg/jam = 1069, kg/jam = 6968,175 kg/jam Untuk H S, dimana Komposisi H S : Komposisi BM Fraksi H 1 0,06 S 0,97 Sehingga F HS = 0,06 (H) + 0,97 (S) = 64,15 + 6,787 = 100,99 kg/jam F C6H1O6 = F F N F HO F abu F HS = , , , 6968, ,99 =8164,986 kg/jam Alur 4 F 4 bakteri = F 4. = 0,15 F = 0, kg/jam = 6,5 kg/jam Alur 6 Reaksi = C H O CH + CO N C 6 H 1 O 6 = FC6H1O6 BM 8164,986 = = 45, r I 45,61x0,9 = = 40, 84 ( 1) F 6 C6H1O6 = F C6H1O6 + (BM C6H1O6 x τ C6H1O6 x r 1 ) = 8164,986 + (180 x -1 x 40,84)

8 F 6 HO F 6 bakteri F 6 abu F 6 N Alur 5 = 816,66 kg/jam = F HO = 7450 kg/jam = F 4 bakteri = 6,5 kg/jam = F abu = 854,05 kg/jam = 0,7. F N = 0,7 x 9,675 = 74,875 kg/jam F 5 CH4 = BM CH4 x τ CH4 x r 1 = 16 x x 40,84 = 1959,55 kg/jam ssf 5 CO = BM CO x τ CO x r 1 = 44 x x 40,84 = 588,76 F 5 N F 5 HS F 5 H F 5 O = F N = 9,675 kg/jam = F HS = 100,99 kg/jam = 1069,5 kg/jam = 6968,175 kg/jam Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Fermentor (FR-01) Masuk (Kg) Keluar (Kg) No Komponen Alur Alur 4 Alur 5 Alur 6

9 1. C 6 H 1 O , ,161. H O N 9,675-9,675 74, H S 100,99-100,99-5. Abu 854, ,05 6. Bakteri - 6,5-6,5 7. CH ,55-8. CO ,76 - O 6968, ,175 H 1069, 1069, TOTAL , , ,185 76,5 76,5 4. Absorbsi (AB-01) H O 7 9 CH 4 CO N H S H O CH 4 CO N H S H O 6 AB-01 8 CO H O Asumsi : - Kelarutan CO dalam air =,8 gr CO larut dalam 100 gr air Alur 6 F6CH4 = 70%. 1959,55 kg/jam = 171,68 kg/jam F 7 CO = 5%. 588,76kg/jam

10 = 147,9 kg/jam F 6 N = 0,%. 9,675 kg/jam = 1,178kg/jam F 6 O = 0,5%. 6968,175 kg/ jam = 4,84 kg/ jam F 6 H =, %. 1069, kg/ jam =,5 kg/ jam F 6 HS = %. 100,99 kg/jam Alur 7 =,018 kg/ jam F 7,8 147,19 H O = X 100 F air = 4811,9 Alur 8 F 8 CO F 8 HO = 0,7. F 7 CO = 0,7. 147,9kg/jam = 95,5 kg/jam = F 7 HO = 4811,9 kg/jam Alur 9 F 9 CH4 F 9 CO F 9 N F 9 HS = F 6 CH4 = 171,68 kg/jam = F 6 CO F 8 CO = 54,7kg/jam = F 6 N = 1,178 kg/jam = %. 100,99 kg/jam =,018. F 9 O = F 6 O 4,84 kg/ jam F 9 H = F 6 H =,5 kg/ jam Tabel.5 Neraca Massa Pada Absorber (AB-01) No Komponen Masuk (Kg) Keluar (Kg)

11 Alur 6 Alur 7 Alur 8 Alur 9 1. CH 4 171,68 171,68. CO 147,18 95,5 4,84. N 1,178-1, H S,018, H O ,9 4811,9-6 H,5-,5 7 O 4,84 4,84 TOTAL 780, , , , , ,56 5. Absorbsi (AB-0) H O 10 1 CH 4 CO N H S H O CH 4 CO N H S H O 9 AB Hs H O - kelarutan HS dalam air = 0,0609 gr HS larut dalam 100 gr air.( perry hal - 145) Alur 9 F 9 CH4 F 9 CO = F 6 CH4 = 171,68 kg/jam = F 6 CO F 8 CO = 54,7kg/jam

12 F 9 N F 9 HS = F 6 N = 1,178 kg/jam = %. 100,99 kg/jam =,018. F 9 O = F 6 O 4,84 kg/ jam F 9 H = F 6 H =,5 kg/ jam Alur 10 F 7 H O = Alur 11 0,0609 X 100 = 11.6 F 8 H S = F 6 H S F 8 HO Alur 1,018 F air =,018 kg/jam = F 10 HO = 11,6 kg/jam F 1 CH4 = F 9 CH4 = 171,68 kg/jam F 1 CO = F 1 CO = 54,7kg/jam F 1 N F 1 HS = 1,178 kg/jam =,018 kg/jam F 1 O = F 9 O 4,84 kg/ jam F 1 H = F 9 H =,5 kg/ jam Tabel.6 Neraca Massa Pada Absorber (AB-0) No Komponen Masuk (Kg) Keluar (Kg) Alur 9 Alur 10 Alur 11 Alur 1 1. CH 4 171, ,68. CO 54, ,7. N 1, ,178

13 4. H S, , H O - 11,6 11,6-6 H,5 - -,5 7 O 4, ,84 TOTAL 1787, ,6 115, , ,54 105,54 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Satuan perhitungan Basis temperatur : kkal/jam : 5 0 C (98K) Tabel LB-1. Data Karakteristik Zat

14 Komponen Berat Molekul Cp (kkal/kmol) Padat Cair Gas C 6 H 1 O ,4 - - Abu 85,9 0,1 - - CO 44-19,05* 0,055 H O 18-1,0 0,451 N 8 0,4* - 0,4 CH ,4 H S , *) menggunakan metode Hurst and Harrison (Sumber : Perry, 1997) Tabel LB-. Data Entalpi (Panas) Pembentukan ΔH 0 f(98) Komponen ΔH 0 f(98) (kkal/gmol) C 6 H 1 O 6-10,6 CO -94,05 CH 4-17,89 (sumber : Reklaitis, 198)

15 1. Fermentor (FR-01) Bakteri anaerob 4 C 6 H 1 O 6 H O 0 0 C 65 0 C N P = 1 atm T= H S C Abu CH4 CO N H HS 65 0 C 6 Lumpur N Air Bakteri anaerob Reaksi yang terjadi : C H O CH + CO Persamaan energi : Panas masuk = Panas keluar + Akumulasi Asumsi akumulasi = 0 Sehingga neraca akan menjadi : Panas masuk = Panas keluar Panas bahan masuk + Panas Steam = Panas Bahan Keluar + Panas Reaksi (.. f CH ) ( ( ) ) 4 f CO f C6H1O6 Hr = H + H H ( ) ( ) ( ) ( 98) ( ) ( ) ( ) ( ) =. 17, , 05 10, 6 = 5, , , 6 = 15,56 kkal / gmol = kkal / kmol r. Hr = ,15 = , 4 kkal / kmol Tabel LB-. Perhitungan Panas Bahan Masuk Fermentor (Alur )

16 Komponen F s (kg) N s (kmol) 0 98 Cp (l) dt (kkal/kmol) 0 N s. Cp 98 (kkal) (l) dt C 6 H 1 O 6 166,954 90,5 1,1 101,19 H O ,89 5,0 069,45 N 9,675 14,0 1,1 15,704 H S 40,46 1, ,7176 Abu 854,05 1 1,605 1,605 H in,alur 0,667 dianggap tidak ada panas masuk pada bakteri Tabel LB-4. Perhitungan Panas Bahan Keluar Fermentor (alur 5) Komponen F s 5 (kg) N s 5 (kmol) 8 98 Cp (l) dt (kkal/kmol) 8 N 5 s. Cp 98 (l) (kkal) dt CH 4 90,1 16,84 1,6 4617,04 CO 107,58 4,945 8, 005,8 N (g) 117,805 4,07 9,7 40,89 H S 40,46 1, ,7408 H out,alur ,95 Tabel LB-5. Perhitungan Panas Bahan Keluar Fermentor (alur 6) Komponen Abu N H O Total ΔH out 6 6 F s N s (kg) (kmol) 854, ,875 9, ,89 = ΔH 6 out + ΔH 5 out = 48704, ,4 = 6561,5 kkal 8 98 Cp (l) dt (kkal/kmol) 1,84 8, N 6 s. Cp 98 (l) (kkal) dt 1,84 87, ,6 H out,alur ,4

17 Panas yang diberikan oleh steam (Qs) : dqs = Hout, total + r. Hr Hin dt = 6561, , 4 0, 667 = , 09kkal Reaktor menggunakan steam uap panas sebagai media pemanas yang masuk pada suhu 10 0 C dan tekanan 1 atm, kemudian keluar sebagai kondensat pada suhu C dan tekanan 1 atm. H Steam = ,1 =.96,9 kj / kg =548,97 kkal/kg... (Reklaitis, 198) Maka. massa steam (m s ) adalah : m S Qs , 07 kkal = = = H 548,97 kkal / kg Steam 044,65 kg

18 . LAMPIRAN C

19 SPESIFIKASI PERALATAN 1. Elevator (EL-01) Fungsi : Untuk mengangkut sampah dari timbangan ke mesin tresser. Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Besi Laju bahan yang diangkut : 750 kg/jam Faktor keamanan : 0% Kapasitas = feed x (1 + factor keamanan) = 750 kg/jam ( 1+ 0,) = 8500 kg/jam Dari table 1.8 Perry 1997, karena kapasitas lebih besar 14 ton/jam, maka bucket elevator dipilih dengan spesifikasi : Ukuran bucket = (6 x 4 x 4 ½) in Jarak tiap bucket = 1 in Elevator center = 5 ft Kecepatan putar = 4 rpm Kecepatan bucket = 5 ft/menit Daya head shaft = 1 Hp Diameter tail shaft = 1 11/16 in Diameter head shaft = 1 15/16 in Pully tail = 14 in Pully tail = 0 in Lebar head = 7 in Effesiensi motor = 80% Daya tambahan = 0,0 Hp/ft Daya P = (Elevator center x daya tambahan) + daya head shaft (Perry, 1997) = 5 x (0,0) + 1 = 1,5 Hp

20 . Thresser (TR-01) Fungsi : Untuk mengecilkan ukuran sampah-sampah organic yang akan diolah. Bahan konstruksi : Besi Merek : HGT-6000 Jumlah : unit Kecepan mesin : 5-15 ton/jam Ukuran hasil cacahan : 0,5-1 cm. (Sumber : Unit Penelitian Bioteknologi Perkebunan Bogor).. Tangki penampungan (TK-01) Fungsi: Menampung hasil cacahan sampah dari thresser. Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 0 0 C - Tekanan : 1 atm Laju alir sampah organik = 750 kg/jam Densitas sampah organik = 00 kg/m.. (Sudrajat, 00) Kebutuhan perancangan = 1 hari Faktor keamanan = 0% Perhitungan: Ukuran tangki: Volume tangki, V 1 = 750 kg/jam x 4 jam/hari x1hari 00 kg/m Volume tangki (Vt) = 1, x 1900 m = 80 m Direncanakan digunakan tangki 6 unit = 1900 m Volume untuk masing-masing tangki = 80 m = 80 m 6unit Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = : V = 4 1 πd H 80 m = 4 1 πd D

21 80 m = 8 πd D = 6,859 m Maka: D = 6,859 m =,50 ft H = 10,894 m =,757 ft Tinggi sampah organik dalam tangki = 80 m 1 π (6,859 m) 4 = 10,894 m =,757 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) = psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Tekanan hidrostatik, ph = ( 10,894 1) 590, = 8,071 psi - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan desain, P = 1, x (14,7 + 8,071) psi = 6,5 psi Tebal dinding silinder tangki: t = t = PD SE -1,P + CA (6,5 psi)(,89 ft)(1in/ft) + 0,15 in (18750 psi)(0,8) 1,(6,5 psi) t = 0,696 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki 5/8 in. 4. Fermentor (FR-01)

22 Fungsi: Memfermentasikan sampah organic yang telah dicacah dengan bantuan bakteri. Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 65 0 C - Tekanan : 1,14 atm Laju alir sampah organik = 750 kg/jam Densitas sampah organik = 00 kg/m Laju bakteri = 56,5 kg/jam Densitas bakteri = 5 kg/m Laju total umpan Kebutuhan perancangan = 71,5 kg/jam = 5 hari Faktor keamanan = 0% Perhitungan: Densitas campuran = (0,87 x 00) + (0,1 x 5) = (61 + 9,16) kg/m Ukuran tangki: = 590,16 kg/jam 71,5kg/jam x 4 jam/hari x1hari Volume larutan, V 1 = = 1110,715 m 590,16 kg/m Volume tangki (Vt) = 1, x 1110,715 m = 1,858 m Jumlah unit = 6 unit Volume untuk masing-masing unit = 1,858 m / 6 unit =,14 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = : V = 4 1 πd H,14 m = 4 1 πd,14 m = 8 πd D D = 5,75 m Maka: D = 5,75 m = 18,816 ft H = 8,604 m = 8,8 ft

23 Tinggi campuran dalam tangki =,14m 1 π (5,75m) 4 = 8,604 m = 8,8 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) = psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Tekanan hidrostatik, ph = ( 8,604 1) 590, = 1,16 psi - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan desain, P = 1, x (14,7 + 1,16) psi = 55,056 psi Tebal dinding silinder tangki: t = t = PD SE -1,P + CA (55,056 psi)(18,816 ft)(1in/ft) + 0,15 in (18750 psi)(0,8) 1,(55,056 psi) t = 0,5401 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki 1/ in. Daya pengaduk: Dt/Di =, Baffel = 4....(Brown, 1978) Dt = 19,14 ft Di = 6,8 ft Kecepatan pengadukan, N = 1 rps Viskositas sampah organik = 6,7 x 10-4 lbm/ft.det.(kirk Othmer, 1967) Bilangan reynold, N RE = ρ N D µ

24 (590,16)(1)(6,8) = ,05 6,7.10 = 4 Dari gambar.-4 (Geankoplis, 198)untuk N re = ,05 diperoleh Npo = 0,4 Sehingga: P = 5 NpoN Di ρ gc. (Geankoplis, 198) 5 (0,4)(1) (6,8) (590,16) P = = ,67,174 Efesiensi penggerak motor = 80% 77.76,091 Daya penggerak motor = = ,8 Hp 0,8 Menentukan ukuran dan putaran koil Koefisien perpindahan panas pada tangki pengaduk dengan menggunakan koil: k cµ µ b hi = j ( ) 1/ ( ) 0,14 DJ k µ w (prabhudesai,1984) dimana: hi = koefisien perpindahan panas Btu/jam ft F j = konstanta yang berhubungan dengan bilangan reynold c = panas spesifik µ = viskositas,lb/ft jam k ρ Data: = konstanta panas, Btu/jam ft F = densitas lb/ft Densitas campuran, ρ camp Viskositas campuran, µ campuran = 00 kg/m =,85 lbm/ft = 6,7x 10-4 lbm/f det Konduktifitas panas campuran = 4mj/m Panas spesifik cp camp = 8,979kkal/kmol= 4,0 btu/lb ft kkal 0,048btu = 8,979 mol 1kkal

25 = 1,8 btu kmol = 4,0 btu/lbf 1kmol x 0,454lb 4 Mj/m = 1000kj 1m 1 1 x x x 1Mj 0,08,7 ft 600 jm / det F = ,164kj/ft = 0, btu/ft jamf hi = 0,8 btu/jam ft F Bahan yang digunakan IP / in, sch 40 OD = 1,050 in =,44 ft ID = 0,84 in =,70 ft Koefisien, ho ho = OD ID Xhi =.44 x0,8,70 = 1,05 btu/jam ft F Koefisien, vc Vc = hixho hi + ho 0,86 = = 1,87 0,45btu / jamft F Asumsi Rd = 0,005 Hd = 1 = Rd 1 0,005 = 00 btu/jam ft Koefisien, Ud Ud = Vcxhd Vc + hd 0,45x00 = = 0,45btu / 0, jamft f Panas yang dibutuhkan Q = 55798,55 kkal

26 = 14070,16 Btu T 1 = 0 0 C = 6 F T = 65 0 C = 97 F T= 5 0 F Luas permukaan Q A = Udx T = ,45X 5 = 89, ft eksternal surface bin sch 80 = 6,065 in jika diameter helix ( D satu putaran ), Dh = 0,1810 ft Luas permukaan tiap 1 putaran = 1 x 0,1810 x 6,065 =,45 ft Maka jumlah putaran yang dibutuhkan = P 148,8 = = 4putaran,45 Panjang koil = A externalsurfase 148,8 = = 5 ft 6,065 PQ,85x14070 Daya pompa WS = = = 67711,87Hp η 0,8 5. Bak Pengendapan (BP-01) Fungsi : Untuk menampung Lumpur hasil fermentasi dari sampah organik. Laju total buangan = 71,5 kg/jam Laju air = 7077,5 kg/jam Laju bakteri = 56,5 kg/jam Laju abu = 806,09 kg/jam Densitas air = 997 kg/m Densitas bakteri = 5 kg/m

27 Densitas abu = 1547 kg/m Densitas campuran = (0,7 x 5) + (0,5 x 997) + (0,197 x 1547) = 68, , ,759 =1519,8 kg/m 15,96 kg Volume yang dibutuhkan = = 8,70 m 1519,8 kg / m Volume total yang dibutuhkan = 1, x 8,70 m = 10,464 m Jumlah = 1 unit Perhitungan: Volume = p x l x l 10,464 = 5/ t x / t x t 10,464 = 15/4 t t = 1,4078 m Maka diperoleh: Tinggi bak penampung = 1,4078 m Panjang bak penampung = 5/ x t = 5/ x 1,4078 m =,5195 m Lebar bak penampung = / t = / x 1,4078 m =,1117 m 6. Tangki Penampungan Metan (TK-0) Fungsi: Menampung hasil pemurnian gas dari condensor. Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 0 0 C - Tekanan : 1 atm Laju alir gas = 6919,447 kg/jam x 4 jam/hari = ,78 kg/hari Densitas gas = 1,451 kg/m.. (Moch. Yunus, 1995) ,78 kg / hari Volume gas = 1,451kg / m = ,847 m Faktor keamanan = 15% Volume tangki = 1,15 x ,847 m

28 = 11617,41 m Direncanakan digunakan 0 buah tangki Penyimpanan Volume untuk masing-masing tangki = 11617,41 m /0 unit = 487,44 m Kebutuhan perancangan = 1 hari Faktor keamanan = 0% Perhitungan: Ukuran tangki: Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = : 1 V = πd H 4 487,44 m = 4 1 πd 487,44 m = 8 πd D D = 15,50 m Maka: D = 15,50 m = 50,861 ft H =,56 m = 76,786 ft Tinggi sampah organik dalam tangki = 487,44 m 1 π (15,50 m) 4 =,56 m = 76,786 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) = psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Tekanan hidrostatik, ph ( 50,861 1)1,451 = = 0,504 psi Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan desain, P = 1, x (14,7 + 0,504) psi = 18,4 psi Tebal dinding silinder tangki:

29 t = PD SE -1,P + CA t = (18,4 psi)( 50,861ft)(1in/ft) + 0,15 in (18750 psi)(0,8) 1,(18,4 psi) t = 0,496 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki 7/16 in. 7. Absorber (AB-01) Fungsi : Untuk memurnikan gas metan dengan bantuan air. Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 0 0 C - Tekanan : 1 atm Laju alir umpan total = 1995,441 kg/jam Massa CH 4 = 709,15 kg Massa CO = 060,051 kg Massa N = 111,915 kg Massa H S = 8,9 kg Massa H O = 417,117 kg Massa H = 1018,76 kg Densitas CH 4 = 0,7 kg/m Densitas CO = 1,98 kg/m Densitas N = 0,09 kg/m Densitas H S = 1,54 kg/m Densitas H = 0,509 kg/m Densitas H O = 998 kg/m Densitas campuran = 100,89kg/m Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 0% Perhitungan: Ukuran tangki:

30 Volume tangki, V 1 = 1155,4 kg kg/m = 1,10m Volume tangki (Vt) = 1, x 1,10m = 1,55 m Digunakan buah tangki absorber = 99,594 / unit = 7,75 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = : V = 4 1 πd H 7,75m = 4 1 πd 7,75m = 8 πd D D = 1,8 m Maka: D = 1,8 m = 6,01 ft H = 5,06m = 16,6ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) = psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Tekanan hidrostatik, ph = 1 atm = 14,7 psi - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan desain, P = 1, x (14,7 ) psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t = + CA SE -1,P t = (17,64 psi)(6,01ft)(1in/ft) + 0,15 in (18750 psi)(0,8) 1,(17,64 psi) t = 0,617 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. 8. Pompa (p-01)

31 Fungsi : memompakan campuran sampah yang masuk kedalam fermentor. Jenis : Sentrifugal pump Bahan : Comercial steel Jumlah : 1 buah Temperatur : 0 o C Laju alir massa (F) = 750 kg/jam = 14,544 lbm/s Densitas sampah (ρ) = 00 kg/m =.85 lbm/ft Viskositas (µ) = 0,016 Cp = 0,00080 lbm/ft.s Laju alir volumetrik (Q) : F 14,544 lbm/s Q = = ρ,85 lbm/ft = 1,18 ft /s Diameter optimum : D opt =,9 (Q) 0,45. (ρ) 0,1 =,9 (1,18) 0,45. (,85) 0,1 = 17.7 in = 58,1 ft Dipilih material Comercial Steel in dalam sechedule 40 (Geankoplis, 198): Diameter dalam (ID) =1,7 in = 5,5 ft Diameter nominal = 0,14 in = 0,44 ft Diameter luar (OD) = in = 6,56 ft Luas penampang (A) = 0,0164 ft Kecepatan linier (V) Q 01,18 ft / s Kecepatan linier, V = = = 71,9 ft/det A 0,0164 ft Bilangan Reynold (N Re ) ρ ID V,85 lbm/ft x 5,5 ft x 71,9 ft/det N Re = = µ 0,00080 lbm/ft.s = 19010, Untuk Comercial Steel dengan D = in (fig.10- Geankoplis, 198) diperoleh ε = 0, ft ; pada N Re = 9058,6 dan ε/d = 0,

32 ε 0, ft Kekerasan relatif = = = 0, 007 ID 0,56 ft Dari (fig.10- geankoplis, 198) diperoleh f = 0,01 Kehilangan karena gesekan (friction loss): A 1 sharp edge entrance (hi) = 0,55 1 A = 8,88 ft 1 V α g c elbow 90 o (hf) = n. kf. = 0,65ft V.g c V 1 check valve (hf) = n. kf..g = 0,1 ft Pipa lurus 8,604 ft (Ft) = 8,604 ft A 1 sharp edge exit (he) = 1 A 1 = 70,70 ft c V α g c Total friction loss ( f) 4. f. V. L Total friction loss ( f) = x g xid = 5,65 ft.lbf/lbm Dari persamaan neraca energi : g V p Wf = gz Σf g gc ρ c = c 4.0,01 x 71,9 ft / det x8,60 ft x,147x5,5 ft tinggi pemompaan (ΔZ) = 5,65 ft.

33 Wf =,147 ft/det,04 ft/det 0 ft ,640 ft.lbf/lbm,147 ft.lbm/lbf.det.,147 ft.lbm/lbf.det = 67,68 ft.lbf/lbm Daya pompa (Ws) ρ.q. Wf Daya pompa (Ws) = η =,85 lbm/ft x0,1,18 ft / sx67,68 ft.lbf/lbm 0,8 = 116,07 hp 9. Absorber (AB-0) Fungsi : Untuk mengabsorbsi gas H S Dengan reagent H Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 0 0 C - Tekanan : 1 atm Laju alir umpan total = 1995,441 kg/jam Massa CH 4 = 709,15 kg Massa CO = 060,051 kg Massa N = 111,915 kg Massa H S = 14,589kg Massa H O = 417,117 kg Massa H = 1018,76 kg Densitas CH 4 = 0,7 kg/m Densitas CO = 1,98 kg/m Densitas N = 0,09 kg/m Densitas H S = 1,54 kg/m Densitas H = 0,509 kg/m Densitas H O = 998 kg/m Densitas campuran = 1004,89kg/m Kebutuhan perancangan = 1 jam

34 Faktor keamanan = 0% Perhitungan: Ukuran tangki: Volume tangki, V 1 = 11089,749 kg kg/m = 11,04m Volume tangki (Vt) = 1, x 1,10m = 1,5m Digunakan buah tangki absorber = 104,47 / unit = 6,6 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = : V = 4 1 πd H 6,6 m = 4 1 πd 6,6 m = 8 πd D D = 1,77 m Maka: D = 1,77 m = 5,8 ft H = 4,76m = 15,6ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) = psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Tekanan hidrostatik, ph = 1 atm = 14,7 psi - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan desain, P = 1, x (14,7 ) psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t = + CA SE -1,P

35 (17,64 psi)(5,8ft)(1in/ft) t = + 0,15 in (18750 psi)(0,8) 1,(17,64 psi) t = 0,166 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. 10. Blower Fungsi Jenis Bahan Laju alir = Mengalirkan gas dari tangki fermentasi ke tangki Absorber = Blower sentrifugal = Carbon steel = 14814,9415kg/ jam ρ =,85 kg / m...(perry, 1997) F 14814,9415kg / Laju alir volume udara : = ρ,85kg / m jam = m / jam = 64,1 ft / menit Daya blower dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: ρ = 114 x efisiensi x Q...( Perry,1997).000 Dimana: ρ η Q = Daya blower (hp) =efisiensi blower = laju alir volume ( ft / menit) Karena efisiensi blower, η = 70% maka...(mc.cabe,1987) 114 x efisiensi x 64,1 ρ =.000 = 0,155 hp Maka dipilih blower dengan tenaga ½ hp LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

36 UTILITAS LD.1 Bak pengendapan (BP) Fungsi : untuk menampung dan mengendapkan kotoran terbawa dari sumur bor. Bentuk Konstruksi : bak dengan permukaan persegi : beton Densitas air pada suhu 0 o C : 998 kg/m Direncanakan lama penampungan 1 jam, maka : Jumlah air masuk = 1 jam x 7077,5 kg/jam Faktor keamanan = 0 % Volume bak = 1, x7077,5 998 = 8,510 m Panjang (P) Lebar (l) = x tinggi bak (t) = x tinggi bak (t) Maka, V = p x l x t 8,510 m = 6t 8,510 t = 6 = 1,1 m =,684 ft diperoleh : t p l = 1,1 m =,684 ft =,69 m = 11,05 ft =,46 m = 7,7 ft LD- LD. Tangki pelarutan Aluminium Sulfat AL (SO 4 ) Fungsi : membuat larutan Aluminium Sulfat Al (SO 4 ) LD-1

37 Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi : Temperatur = 0 o C Jumlah air yang diolah Tekanan = 1 atm = 7077,5 kg/jam Jumlah alum yang dibutuhkan asumsi 50 ppm dari jumlah air yang diolah x 7077,5 = 0,54 kg/jam Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk 1 hari Banyak alum yang dilarutkan = 4 x 0,54 = 8,496 kg Densitas Al (SO 4 ) = 16,1 kg/m Faktor keamanan = 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V l = 8,496 0,x16,1 = 0,007 m Volume tangki, V t = 1, x 0,007 m = 0,0484 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silindr tangki D:H = 1: V = 4 1 πd H 0,0484 m = 4 1 πd 0,0484 m = 8 πd D D = 0,76 m Maka: D = 0,76 m = 0,905 ft H = 0,414 m = 1,6 ft Tinggi Al (SO 4 ) dalam tangki = 0,007 m 1 π (0,76 m) 4 = 0,09 m = 1,01 ft

38 LD- Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)( 0,76 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,16 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = D i D t /D i =, baffel = 4 D t = 0,905 ft D i = 0,01 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm =6,667 rps Viskositas Al (SO 4 ) = 6,7 x 10-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah N Re = ρn ( Di µ ) (85,095)(6,667)(0,01) 6,7x10 = 4 = 7,648 x 10 4 Untuk N Re 7,648 x 10 4 diperoleh N PO = 1 Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P = N 5 PO N D i g c ρ

39 LD-4 5 (1)(6,667) (0,01) (85,095) P =,174x550 = 0,00 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak 0,00 = = 0, ,8 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp = 0,5 hp. LD. Tangki Pelarutan Natrium Karbonat (Na CO ) Fungsi : membuat larutan Natrium Karbonat (Na CO ) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan : Temperatur Tekanan Jumlah air yang dioah = 0 o C = 1 atm = 7077,5 kg/jam Jumlah Na CO yang dibutuhkan asumsi 7 ppm dari jumlah air yang diolah x 7077,5 = 0,191 kg/jam Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk 1 hari Banyak alum yang dilarutkan Densitas Al (SO 4 ) = 17 kg/m = 4 x 0,191 = 4,584 kg Faktor keamanan = 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V l = 4,584 0,x17 = 0,0115 m Volume tangki, V t = 1, x 0,0115 m = 0,018 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silindr tangki D:H = 1: V = 4 1 πd H 0,018 m = 4 1 πd 0,018 m = 8 πd D D = 0,7 m

40 LD-5 Maka: D = 0,7 m = 0,744 ft H = 0,45 m = 1,1 ft Tinggi Al (SO 4 ) dalam tangki = 0,018 m 1 π (0,7 m) 4 = 0,078 m = 0,56 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)( 0,744 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,10 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = D i D t /D i =, baffel = 4 D t = 0,744 ft D i = 0,48 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm =6,667 rps Viskositas Al (SO 4 ) =,69 x 10-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah N Re = ρn ( Di µ )

41 (8,84)(6,667)(0,48) = 4,69x10 = 9,05 x 10 4 Untuk N Re 9,05 x 10 4 diperoleh N PO = 1 Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : LD-6 P = N 5 PO N D i g c ρ P = 5 (1)(6,667) (0,48) (85,095),174x550 = 0,001 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak 0,001 = = 0, ,8 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp = 0,5 hp. LD.4 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H SO 4 ) Fungsi : membuat larutan asam sulfat (H SO 4 ) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi pelarutan : Temperatur = 0 o C Tekanan = 1 atm H SO 4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 50 %(% berat) Laju massa H SO 4 = 4,60 kg/hari 1 x regenerasi = 1 hari Densitas H SO 4 50% = 187 kg/m = 86,587 lbm/ft Kebutuhan perancangan = 7 hari Faktor keamanan = 0 % Ukuran tangki 4,60 Volume larutan, V l = = 0,06 m 0,5x187 Volume tangki, V t = 1, x 0,06 m = 0,075 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silindr tangki D:H = 1: V = 4 1 πd H

42 0,075 m 1 = πd D 4 LD-7 0,075 m = πd 8 Maka: D = 0,17 m = 1,040 ft H = 0,951 m =,10 ft Tinggi H SO 4 dalam tangki = 0,06 m 1 π (0,17 m) 4 = 0,797 m =,614 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)(1,040 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,16 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = D i D t /D i =, baffel = 4 D t = 1,040 ft D i = 0,47 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm =6,667 rps

43 Viskositas H SO 4 =,69 x 10-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 1967) LD-8 Dari persamaan.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah N Re = ρn ( Di µ ) (8,84)(6,667)(0,47) = 4,69x10 = 1,88 x 10 4 Untuk N Re 1,88 x 10 4 diperoleh N PO = 1 Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P = N 5 PO N D i g c ρ P = 5 (1)(6,667) (0,47) (86,587),174x550 = 0,174 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak 0,174 = = 0,17 0,8 Maka daya motor yang dipilih = 0,5 hp. LD.5 Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (NaOH) Fungsi : membuat larutan Natrium Hidroksida (NaOH) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-167, tipe 04 Kondisi : Temperatur = 0 o C Tekanan = 1 atm NaOH yang digunakan mempunyai konsentrasi 50% (%berat) Laju massa NaOH =,7 kg/hari 1 x regenerasi = 0 hari Densitas NaOH 50 % = 1518 kg/m = 94,765 lbm/ft Kebutuhan perancangan = 7 hari Faktor keamanan = 0 % Ukuran tangki

44 ,7 Volume larutan, V l = = 0,0 m 0,5x1518 Volume tangki, V t = 1, x 0,0 m = 0,06 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silindr tangki D:H = 1: LD-9 V = 4 1 πd H 0,06 m = 4 1 πd 0,06 m = 8 πd D D = 0,48 m Maka: D = 0,48 m = 0,814 ft H = 0,744 m =,441 ft 0,0 m Tinggi NaOH dalam tangki = 1 π (0,48 m) 4 = 0,65 m =,0505 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)( 0,814 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,1 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in.

45 Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = D i D t /D i =, baffel = 4 D t = 0,814 ft D i = 0,71 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm =6,667 rps Viskositas Al (SO 4 ) = 4,0 x 10-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah N Re = ρn ( Di µ ) (94,765)(6,667)(0,71) 4,0x10 = 4 = 1,078 x 10 5 Untuk N Re 1,078 x 10 4 diperoleh N PO = 1 Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : LD-10 P = N 5 PO N D i g c ρ P = 5 (1)(6,667) (0,71) (94,765),174x550 = 0,116 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak 0,116 = = 0,145 0,8 Maka daya motor yang dipilih = 0,5 hp. LD.6 Clarifier (CL) Fungsi : memisahkan endapan (flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu. Bahan : carbon steel SA-5 Grade B Laju massa air = 7077,5 kg/jam = 1966 gr/det Laju massa Al (SO 4 ) = 0,594 kg/jam = 0,17 gr/det Laju massa Na CO = 0,0 kg/jam = 0,089 gr/det Massa total = 1966,59 gr/det ρ air = 0,998 gr/ml

46 ρ Al (SO 4 ) ρ Na CO V = ρ m = 1,6 gr/ml = 1,7 gr/ml LD ,56 V air = = 1970, ml 0,998 0,17 V Al(SO4) = = 0,15ml 1,6 0,089 V NaCO = = 0,067ml 1,7 V total ρ ρ m = V = 1970,9 ml 1966,59 = 1970,9 campuran campuran = campuran (0,17 + 0,089) 0,59 = = 0,17 0,089 0,19 + 1,6 1,7 partikel = 0,997gr / cm 1,50gr / cm Kecepatan terminal dihitung denga menggunakan : ( ρ s ρ) gdp υ s = 18µ Dimana : υ s : kecepatan terminal pengendapan, cm/det ρ s : densitas partikel campuran pada 0 o C ρ : densitas larutan pada 0 o C D p : diameter partikel = 0,00 cm g : percepatan gravitasi = 980 cm/det μ : viskositas larutan pada 0 o C = 0,045 gr/cm.det (perry, 1999) maka, υ s = (1,50 0,997) x980x0,00 18x0,045 ukuran clarifier Laju volumetrik, Q = = 0,0cm / det 1966,59 = 1970,cm / det 0,998 Q = 4 x 10-4 x D

47 Dimana : Q ; laju alir volumetrik umpan, cm /det D ; diameter clarifier, m LD-1 Sehingga : 1 / Q 1970, D = = =,19m = 7,80 ft Ditetapkan tinggi clarifier, H = 4,5 m = 14,764 ft Waktu pengendapan : H t 4,5mx100cmx1m t = = = 500 det υ 0,0cm / det s = 6,5 jam Tebal dinding silinder tangki: PD t = + CA SE -1,P (17,64 psi)( 7,80 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,176 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. Daya clarifier P = 0,006 D Dimana : P : daya yang dibutuhkan clarifier, kw P : 0,006 x,19 = 0,05 hp = 0,054 kw LD.7 Sand Filter Fungsi : menyaring air yang berasal dari clarifier Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : carbon steel SA-5 Grade B Laju alir massa : 7077,5 kg/jam

48 Densitas air : 998 kg/jam (0 o C) Tangki direncanakan menampung air setiap ¼ jam Faktor keamanan : 0 % LD-1 Volume air 7077,5kg / jamx0,5 jam = 998kg / m = 1,77 m Volume tangki = 1, x 1,77 =,17 m Direncanakan perbandingan tinggi penyaring dengan diameter (H s : D) = :1 tinggi head dengan diameter (H h : D) = 1 : 6 V S π π π = D H s = D (D) = D 4 4 (Brownell, 1959) V h π = 4 D = 0,11 D V t = V s + V h,17 = 1,57 D + 0,11 D,17 D = = 1,077m =, 5 ft 1,701 H s = D = (1,077) =,154 m = 7,066 ft H h = 1/6 D = 1/6 (1,077) = 0,179 = 0,589 ft Sehingga, tinggi tangki =,154 + (0,179) =,51 = 8,41 ft Volume air = 1,77 m V shell = πd = Tinggi air (Ha) = 1,07m 1,07m 1,77 x,56 = 1,888m = 6,194 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980)

49 - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi LD-14 Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)(,5 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,149 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. LD.8 Menara Air Fungsi : mendistribusikan air untuk berbagai keperluan Jenis : silinder tegak dengan tutup alas datar Bahan : plate steel SA-167, tipe 04 Laju alir massa : 7077,5 kg/jam Densitas air pada 0 o C : 998 kg/m Faktor keamanan : 0 % Volume air = 7077,5kg / jam = 7, 091m 998kg / m Volume tangki = 1, x 7,091 = 8,510 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder H = D 1 V = πd H 4 8,510 m = 4 1 πd 8,510 m = 8 πd D Maka: D = 1,54 m = 5,0 ft

50 H =,74 m = 8,98 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)( 5,0 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,1605 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. LD-15 LD.9 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : carbon steell SA-8 Grade B Kondisi penyimpanan : Temperatur : 0 o C Tekanan : 1 atm Laju alir massa : 690, ,818 = 701,57 kg/jam Densitas air : 998 kg/m Faktor keamanan : 0 % Ukuran Cation Exchanger 701,57 Va = = 0,70m 998 Maka volume Cation Exchanger = 1, x 0,70 = 0,844 m

51 Direncanakan perbandingan tinggi penyaring dengan diameter (H s : D) = :1 tinggi head dengan diameter (H h : D) = 1 : 6 π π π V S = D H s = D (D) = D (Brownell, 1959) 4 4 V h = V t π 4 D = 0,11 D = V s + V h 0,844 =,55 D + 0,11 D LD-16 0,844 D = = 0,697m =, 86 ft,486 H s H h = D = (,86) =,091 m = 6,860 ft = 1/6 D = 1/6 (,86) = 0,116 = 0,80 ft Sehingga, tinggi tangki =,091 + (0,116) =, = 7,61 ft Volume air = 11,916 m, V shell = πd = 0,54m Tinggi air (Ha) = 0,54m 0,70 x,091 = 1,05m =,455 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, 1980) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA

52 (17,64 psi)(,86 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,148 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. LD. 10 Penukar Anion/ Anion Exchanger (AE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : carbon steell SA-8 Grade B Kondisi penyimpanan : Temperatur : 0 o C Tekanan : 1 atm Laju alir massa : 699, ,946 = 700,7 kg/jam Densitas air : 998 kg/m Faktor keamanan : 0 % Ukuran Cation Exchanger Va = 700,7 998 = 0,70m Maka volume Cation Exchanger = 1, x 0,70 = 0,84 m Direncanakan perbandingan tinggi penyaring dengan diameter (H s : D) = :1 tinggi head dengan diameter (H h : D) = 1 : 6 π π π V S = D H s = D (D) = D (Brownell, 1959) 4 4 V h = π 4 D = 0,11 D LD-17 V t = V s + V h 0,84 =,55 D + 0,11 D 0,84 D = = 0,697m =, 87 ft,486 H s H h = D = (,87) =,091 m = 6,860 ft = 1/6 D = 1/6 (,87) = 0,116 = 0,80 ft Sehingga, tinggi tangki =,091 + (0,116) =, = 7,61 ft Volume air = 11,915 m,

53 πd V shell = = 0,54m Tinggi air (Ha) = 0,54m, x,091 = 0,18m = 1,04 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, tipe 04. Dari tabel 1.1 Brrownell & Young (1959), diperoleh data: - Allowble working stress (S) = 1750 psi - Effesiensi sambungan (E) = 0,8 - Faktor korosi = 1/8 in..(timmerhaus, LD ) - Faktor keamanan tekanan = 0% - Tekanan operasi, P O = 1 atm = 14,7 psi - Tekanan desain, P = 1, x P O psi = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki: t = PD SE -1,P + CA (17,64 psi)(,87 ft)(1 in/ft) t = + 0, 15 (1750 psi)(0,8) 1,(17,64) t = 0,148 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki /16 in. LD.11 Ketel (Boiler) Fungsi : menyiapkan uap untuk keperluan proses Jenis : pipa air Bahan : Carbon steel Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 65 o C. Dari steam table Smith, 001 diperoleh kalor steam 4,407 btu/lbm, kebutuhan uap = 049,978 kg/jam = ,4 lbm/jam Menghitung daya Ketel Uap

54 5,4xPx970, W = H 70657,4 = P = 704,5 hp 5,4xPx970, 4,407 Menghitung jumlahtube Luas permukaan perpindahan panas, A = ρ x 10 ft /hp = 704,5 hp x 10 ft /hp = 704,5 ft LD-19 Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi Panjang tube = L 1 = 0 ft Diameter tube = L = in Luas permukaan pipa, a = 0,917 ft /ft (Kern, 1965) Sehingga jumlah Tube : A N t = Lxa' 704,5 = = 56 buah 0x0,917

55

56 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI Dalam rencana Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Methan dari Sampah Organik digunakan asumsi sebagai berikut: 1. Pabrik beroperasi selama 0 hari.. Kapasitas pengolahan kg/jam sampah organik.. Perhitungan didasarkan pada harga alat terpasang. 4. Harga alat disesuaikan dengan basis Februari 008 dimana nilai tukar dolar terhadap rupiah adalah US$ 1 = 9.950,- L.E.1. Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) L.E.1.1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah Lokasi Pabrik Harga tanah lokasi pabrik = Rp /m (Sumber: Galang, 005) Luas tanah yang diperlukan = 0.80 m Harga tanah seluruhnya = 0.80 m x Rp /m = Rp ,- Biaya peralatan tanah 10% dari harga tanah seluruhnya (Petter & Timmerhaus,004). Biaya perataan tanah = 0,1 x Rp ,- = Rp ,- Total biaya tanah = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- LE-1

57 B. Harga Bangunan Perincian harga bangunan dapat dilihat pada tabel LE-1 Tabel LE-1. Perincian Harga Bangunan No Jenis area Luas Harga Jumlah 1 Areal Proses ,000 1,740,000,000 Rencana Perluasan , ,000,000 Perumahan karyawan ,000 1,5,000,000 4 Unit Pengolahan Air ,000 47,500,000 5 Taman ,000 10,000,000 6 Parkir 50 50,000 17,500,000 7 Ruang Listrik ,000 7,500,000 8 Kantor ,000 50,000,000 9 Areal Bahan Baku ,000 75,000, Unit Pemadam Kebakaran ,000 5,000, Gudang Produksi ,000 10,000,000 1 Bengkel 60 00,000 1,000,000 1 Peralatan Pengaman ,000 6,000, Ruangan Boiler 80 50,000 0,000, Laboratorium ,000 9,000, Ruang Kontrol 50 50,000 1,500, Perpustakaan ,000 10,000, Tempat Ibadah 40 50,000 10,000, Kantin ,000 6,000,000 0 Pos Jaga 40 00,000 8,000,000 1 Poliklinik ,000 0,000,000 Pengolahan Limbah , ,000,000 Jalan , ,000,000 TOTAL 4,986,000,000 C. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut: C x = C y I I x y X X 1 m Dimana: C x = Harga alat pada tahun pembelian (008) C y = Harga alat pada kapasitas yang tersedia I x = Indeks harga pada tahun 008

58 I y X 1 X m = Indeks harga pada tahun yang tersedia = Kapasitas alat yang tersedia = Kapasitas alat yang diinginkan = Faktor eksponensial untuk jenis alat yang tersedia Untuk menghitung semua harga peralatan pada pabrik, digunakan metode Marshall R Swift Equipment Cost Indeks, Indeks yang digunakan adalah Chemical Engineering Plant Cost Indeks (Timmerhaus, 004). Tabel LE.. Harga Indeks Marshall dan Swift Tahun Yi Xi Yi Xi Yi.Xi , , , , , , , ,5 9 08, , , , , , , , , , , , , , , , , , Total , , ,5 Sumber: Timmerhaus, 004 Untuk mencari indeks harga pada tahun 008 digunakan metode Regresi Koefisien Korelasi, yaitu : r = ( n. X i. Yi ) ( X i. Yi ) { ( n. X i ( X i ) } x n. Yi ( Yi ) ) { } r = (10 x58905,5) (55 x10496,6) {(10 x85) 55 } x{ (10 x ,46) (10496,6) } = 0,97

59 Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linear antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah Persamaan Regresi Linear. Persamaan umum Regresi linear adalah Y = a + b X Dengan : Y = Indeks harga pada tahun yang dicari (008) X = Variabel tahun ke n 1 A, b = Tetapan persamaan regresi Dimana a dan b dapat dicari dengan menggunakan rumus : a = ( X x Y ) ( X xy ) i X i ( n. ) ( X i (85 x10496,6) (55 x5890,5) a = (10 x85) 55 i i ) = ( n x X i. Yi ) ( X i x Yi ) b = ( n. X ) ( X ) i i 971,8 (10 x5890,5) (55 x10496,6) b = = 14, (10 x85) 55 i y = n Y i 10496,6 = = 1049,66 10 ( Y a) 1094,66 971,8 x = = = 5,5 b 14, Dengan demikian harga indeks pada tahun 006 ( n = 14 tahun yang ke-14 maka X = 1 ) adalah : Y = 971,8 + ( 14, x 1 ) = 1156,7

60 Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponennya (m) dianggap 0,6 ( Timmerhaus, 004 ). Contoh perhitungan estimasi harga peralatan : Nama alat Jumlah : Fermentor : 1 buah Volume tangki (X ) : 104,51 m 1 US $ : Rp 9950 ;- Untuk separator, volume tangki yang disediakan X 1 = 10 m C y = 7 x 10 US $ I x = 1156,7 I y = 110,5 m = 0,6 maka tangki Fermentor pada tahun 008 : C C x x = US $7.000 x 06,54 10 = US $577,88 x ,7 110,5 C x = Rp , Dengan cara yang sama perkiraan harga alat proses yang lainnya dapat dilihat pada tabel LE- dan tabel LE-4 untuk perkiraan harga peralatan utilitas pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gas Metana dari Sampah Organik.

61 Tabel LE-. Perkiraan Harga Peralatan Proses No Nama Alat Harga/unit Unit Harga Alat 1 Timbangan 15,000, ,000,000 Tresser 75,000,000 5,000,000 Tangki Penampungan 5,008,540 9,95,076,860 4 Tangki Panampung gas Metana 456,588, ,697,655,000 5 Tangki Panampung Bakteri 5,89, ,89,400 6 Kondensor 15,98, ,98,140 7 Absorbsi 498,50,650 5,49,51,50 8 Kompressor 1,600, ,600,580 9 Pompa Tangki Penampungan 4,500, ,500, Bak penampung kompos 5,000, ,000, Fermentor 569,417,410 6,416,504,460 TOTAL,9,74,690 Tabel LE-4. Perincian Harga Peralatan Utilitas No Nama Alat Unit Harga Jumlah 1 Pompa Sumur Bor 1,000,000,000,000 Bak Pengendapan 1 6,748,770 6,748,770 Clarifier 1,811,541,811,541 4 Tangki Pelarutan alum 1,659,019,659,019 5 Tangki Pelaruran soda Abu 1 1,859,97 1,859,97 6 Pompa Bak Pengendapan 1,000,000,000,000 7 Sand Filter 1 1,1,79 1,1,79 8 Pompa Clarifier 1,000,000,000,000 9 Menara Air 1 14,065,44 14,065,44 10 Pompa Sand Filter 1,000,000,000, Kation exchanger 1 4,488,6 4,488,6 1 Tangki Pelarurtan Asam sulfat 1 1,771,60 1,771,60 1 Pompa Menara Air 1,000,000,000, Anion Exchanger 1 4,488,6 4,488,6 15 Tangki Pelarutan NaOH 1 1,17,540 1,17, Pompa Kation Exchanger 1,000,000,000, Tangki Kaporit 1 1,650,045 1,650, Tangki penampungan air umpan ketel 1 6,100,700 6,100, Pompa Menara Air 1,000,000,000,000 0 Daerator 1 6,50,000 6,50,000 1 Pompa Daerator 1,000,000,000,000 Boiler 1 150,85, ,85,100 Genset 75,717,17 1,17,151,519 TOTAL 1,57,75,9

62 Untuk harga alat sampai di lokasi maka harga alat proses dan utilitas harus ditambahkan biaya-biaya sebagai berikut: Biaya transportasi = 5% Biaya asuransi = 1% Bea masuk = 15% Ongkos bongkar muat = 0,5% PPN = 10% PPh = 10% Biaya Gudang pelabuhan = 0,5% Biaya transportasi lokal = 0,5% Biaya tak terduga = 0,5% + Total = 4% (Timmerhaus, 1991) Total harga peralatan = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- Harga alat sampai dilokasi pabrik: = 1,4 x (total harga peralatan proses dan utilitas) = 1,4 x Rp = Rp ,- Biaya pemasangan alat diperkirakan 10% dari harga alat sampai di lokasi pabrik: = 0,1 x Rp ,- = ,- Harga peralatan proses dan utilitas terpasang (HPT): = Rp Rp = Rp ,- D. Harga Alat Instrumentasi Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,1991)

63 = 0,05 x Rp = Rp ,- E. Biaya Perpipaan Diperkirakan 10% dari HPT:..(Timmerhaus,1991) = 0,1 x Rp = Rp ,- F. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,1991) = 0,05 x Rp = Rp ,- G. Biaya Insulasi Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,1991) = 0,05 x Rp = Rp ,- H. Biaya Inventaris kantor Diperkirakan % dari HPT:..(Timmerhaus,1991) = 0,0 x Rp = Rp ,- I. Biaya Perlengkapan Pemadam Kebakaran Diperkirakan % dari HPT:..(Timmerhaus,1991) = 0,0 x Rp = Rp ,- Tabel LE-5. Sarana Transportasi J. Sarana Transportasi Jenis Kenderaan Jenis Unit Harga/unit Jumlah Mobil Direktur Corolla Altis 1800 G Automatic M Mobil Manager Kijang Inova E standart Bensin Kepala Bagian Avanza E Manual Bus Karyawan Bus Truk Dyna 6 roda channssis 15 PS LT TOTAL Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J

64 = Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp = Rp ,- L.E.1.. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,1991) = 0,05 x Rp = Rp ,- B. Engineering dan Supervisi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,1991) = 0,05 x Rp = Rp ,- C. Biaya Konstruksi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,1991) = 0,05 x Rp = Rp ,- D. Biaya Tak Terduga Diperkirakan 10% dari MITL.(Timmerhaus,1991) = 0,1 x Rp = Rp ,- Total MITTL = A + B + C + D = Rp Rp Rp Rp = Rp ,- Total MIT = MITL + MITTL = Rp ,- + Rp ,-

65 = Rp ,- L.E.. Modal Kerja/Working Capital Modal kerja dihitung untuk mengoperasikan pabrik selama bulan : A. Persediaan bahan baku proses dan utilitas Sampah organik 7,5 ton/jam = kg/jam Harga Sampah = Rp 500,-/kg (Pusat Pasar, 008) Harga total = 90 hari x kg/jam x 4 jam/hari x Rp 500/kg = Rp ,- Soda Abu Kebutuhan = 1,407 kg/jam Harga = Rp 7100 / kg..(cv.rudang jaya,008) Harga total = 90 hari x 1,407 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 7.100/kg = Rp ,- Alum Al (SO 4 ) Kebutuhan =,606 kg/jam Harga = 8000 /kg (CV.Rudang jaya,008) Harga total = 90 hari x,606 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 8000/kg = Rp ,- Kaporit Harga = 0,008 kg/jam.. (CV.Rudang jaya,008) = 7000 /kg Harga total = 90 hari x 0,008 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 7000 /kg = Rp ,- H SO 4 = 74,897 kg/jam. (CV.Rudang jaya,008)

66 Harga = Rp /liter 74,897 kg/jam 1000 L Total kebutuhan = x 18,1898 kg/m 1m = 41,1 liter/jam Harga total = 90 hari x 41,1 L/jam x 4 jam/hari x Rp65.000/L = Rp ,- NaOH = 1,511 kg/jam Harga = Rp /kg (CV.Rudang jaya,008) Harga total = 90 hari x 1,511 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 0.000/kg = Rp ,- Solar = 495,646 L/hari Harga = 5000/L Harga Total = 495,646 L/hari x 90 hari x 5000/L = Rp ,- Harga total bahan baku selama bulan = Rp ,- Harga total Pertahun = 4 x Rp = Rp ,- 1. Biaya untuk Gaji B. Kas Tabel LE-6. Sistem Gaji Karyawan No Jabatan Jumlah Gaji/bulan Jumlah 1 Dewan Komisaris 9 5,000,000 5,000,000 Direktur Utama 1 0,000,000 0,000,000 Sekretaris 1,000,000,000,000 4 Manajer 4 15,000,000 60,000,000 5 Kepala Bagian 4 10,000,000 40,000,000 6 Kepala Seksi Administrasi 16 8,000,000 18,000,000 7 Karyawan Produksi 6 1,500,000 9,000,000 8 Karyawan Teknik 4 1,500,000 51,000,000 9 Karyawan Keu. Dan Personalia 14,000,000 8,000, Karyawan Administrasi 16,000,000,000,000

67 11 Dokter 1 4,000,000 4,000,000 1 Petugas Keamanan ,000 8,000,000 1 Supir ,000 1,800, Petugas Kebersihan 1 800,000 9,600, ,400,000 a. Total gaji pegawai Untuk 1 bulan = 1 x Rp = Rp ,- Untuk bulan = x Rp = Rp ,- b. Biaya Administrasi umum Diperkirakan 0% dari bulan gaji pegawai (Timmerhaus, 1991) = 0, x Rp = Rp ,- c. Biaya pemasaran Diperkirakan 15% dari harga gaji karyawan selama bulan: = 0,15 x Rp = Rp ,- d. Pajak bumi dan bangunan (PBB). Perhitungan pajak bumi dan bangunan menurut UU No. tahun 000 JO.UU No.1 tahun 1997, maka: Luas tanah = 0.80 m Tanah Luas tanah tidak kena pajak = Tempat ibadah + jalan = 40 m m m = 40 m Luas tanah kena pajak = Luas tanah total Luas tanah tidak kena pajak =.80 m 40 m = m Pajak tanah = 70% dari harga tanah = 0,7 x Rp /m = Rp /m Total NJOP tanah = Rp /m x m = Rp ,- Bangunan Luas bangungan = = m

68 Pajak bangunan = Rp /m NJOP bangunan = Rp m x Rp /m = Rp ,- NJOP Bangunan tidak kena pajak adalah tempat ibadah + taman = 40 m NJOP tidak kena pajak = 40 m x Rp /m = Rp ,- Total NJOP bangunan = Rp Rp = Rp ,- NJOP untuk perhitungan PBB = NJOP tanah + NJOP Bangunan = Rp Rp = Rp ,- Nilai jual kena pajak (NJKP) = 0% NJOP untuk perhitungan PBB = 0, x Rp = Rp ,- PBB yang terhitung = 0,5% NJKP = 0,005 x Rp = Rp ,- Tabel LE-7. Perincian Biaya Kas No. Jenis Biaya Jumlah 1. Gaji pegawai Administrasi umum Pemasaran Pajak bumi bangunan Total C. Biaya Start Up Diperkirakan % dari MIT (Timmerhaus,1991) = 0,0 x Rp = Rp ,- PD = (JP/1) x HPT,Dimana: D. Piutang Dagang PD = Piutang Dagang JP = Jagka waktu kredit yang diberikan (tahun)

69 HPT = Hasil penjualan 1 tahun Produk gas metan = 15.7,451 kg/jam Harga = Rp /5 kg (Pusat Pasar, 008) Penjualan = 15.7,451 kg/jam x Rp /5 kg x 4 jam/hari x 0 hari = ,- Produk kompos = 0.66,98 kg/jam Harga produk = Rp 0.000/50 kg Penjualan = 0.66,98 kg/jam x Rp 0.000/50 kg x 4 jam/hari x 0 hari = Rp ,- Total harga penjualan = Rp Piutang dagang = /1 x Rp = Rp ,- Tabel LE-8. Perincian Modal Kerja (Working Capital) No. Jumlah biaya Jumlah 1. Bahan baku dan Utilitas Kas Start up Piutang dagang Total Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp Rp = Rp ,- Modal ini berasal dari: Modal sendiri = 75% dari modal investasi = 0,75 x Rp ,- = Rp ,- Modal Pinjaman Bank= 5% dari modal investasi

70 = 0,5 x Rp ,- = Rp ,- L.E.. Biaya Produksi Tetap L.E..1 Biaya Tetap (Fixed Cost/FC) A. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap 1 tahun + bulan gaji sebagai tunjangan = Rp ,- B. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 0% dari modal Pinjaman = 0, x Rp ,- = Rp ,- C. Depresiasi dan Amortisasi Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. Rumus: Dimana: D = (P-L)/n D = Depresiasi per tahun P = Harga awal Peralatan L = Harga akhir Peralatan N = Umur peralatan (tahun) Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Biaya amortisasi diperkirakan 0% dari MITTL, sehingga

71 Amortisasi = 0, x Rp ,- = Rp ,- Tabel LE-9. Perkiraan Biaya Depresiasi No Komponen Biaya Umur (Thn) Depresiasi 1 Bangunan Peralatan Proses Peralatan utilitas Instrumentasi dan kontrol Perpipaan Instalasi Listrik Insulasi Inventaris kantor Perlengkapan Kebakaran Sarana Transportasi TOTAL Total biaya depresiasi dan amortisasi = Rp ,- + Rp = Rp ,- D. Biaya Tetap Perawatan Perawatan mesin dan alat-alat proses Diperkirakan 10% dari HPT = 0,1 x Rp = Rp ,- Perawatan bangunan Diperkirakan 5% dari harga bangunan = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan kenderaan

72 Diperkirakan 5% dari harga kenderaan = 0,05 x Rp = Rp ,- Perawatan instrumentasi dan alat-alat kontrol Diperkirakan 5% dari harga alat instrumentasi dan alat kontrol = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan pipa Diperkirakan 5% dari harga perpipaan = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 5% dari harga instalasi listrik = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan insulasi Diperkirakan 5% dari harga insulasi = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 5% dari harga inventaris kantor = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Perawatan pemadam kebakaran Diperkirakan 5% dari harga alat-alat kebakaran

73 = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Total biaya perawatan = Rp ,- E. Biaya Tambahan Diperkirakan 0% dari modal investasi tetap = 0, x Rp ,- = Rp ,- F. Biaya distribusi Diperkirakan 15% dari biaya tambahan = 0,15 x Rp ,- = Rp ,- G. Biaya Asuransi Asuransi Pabrik Diperkirakan 1% dari MIT = 0,01 x Rp ,- = Rp ,- Asuransi Karyawan Diperkirakan 1% dari gaji total = 0,01 x Rp = Rp ,- Total Biaya Asuransi = Rp ,- H. Pajak bumi dan Bangunan

74 PBB = Rp ,- Tabel LE.10. Perincian Biaya Tetap (Fixed Cost) No. Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1. Gaji Karyawan Bunga Bank Depresiasi dan Amortisasi Perawatan Tambahan Distribusi Asuransi PBB Total L.E... Biaya Variabel (Variabel Cost) a. Biaya Variabel Bahan Baku dan Proses = Rp ,- b. Biaya Variabel Pemasaran Diperkirakan 10% dari biaya pemasaran = 0,1 x Rp = Rp ,- c. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 15% dari biaya tetap perawatan = 0,15 x Rp ,- = Rp ,- d. Biaya Variabel lainnya Diperkirakan 5% dari biaya tambahan = 0,05 x Rp ,- = Rp ,- Total Biaya Variabel = Rp ,-

75 Total Biaya Produksi = Fixed Cost + Variabel Cost = Rp ,- L.E.4. Perhitungan Rugi Laba Usaha a. Laba sebelum Pajak Laba sebelum pajak = Total penjualan Total biaya produksi b. Pajak Penghasilan = (Rp Rp ) = Rp ,- Berdasarkan keputusan Menteri Keuangan RI No. Tahun 000, pasal 17 tarif pajak penghasilan adalah: - Penghasilan Rp ,- dikenakan pajak sebesar 10% - Penghasilan antara Rp ,- s/d Rp ,- dikenakan pajak sebesar 15% - Penghasilan diatas Rp ,- dikenakan pajak sebesar 0% Maka perincian pajak penghasilan (PPh) 0,1 x Rp ,- = Rp ,- 0,15 x Rp (Rp Rp ) = Rp ,- 0,0 x (Rp Rp ) = Rp ,- Total PPh = Rp ,- Laba setelah pajak = laba sebelum pajak PPh = Rp Rp = Rp ,-

76 a. Profit Margin (PM) E. Analisa Aspek ekonomi PM = Laba sebelum pajak x 100% Total penjualan = Rp Rp x 100% = 87,5 % b. Break Even Point (BEP) BEP = = Biaya Tetap Total penjualan - Biaya Variabel x 100% Rp Rp Rp x 100% = 15,76 % c. Return of Invesment (ROI) ROI = Laba setelah pajak Total Modal Investasi x 100% = Rp Rp x 100% = 4,5% d. Pay Out Time (POT) POT = 1/ROI = 1/0.45 = 4,1 Tahun e. Return On Network (RON) RON = Laba setelah pajak x 100% Modalsendiri

77 RON = Rp Rp x 100% =,47% f. Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut: - Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan sebesar 10% tiap tahun. - Masa pembangunan disebut tahun ke nol. - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke sepuluh. - Cash Flow = laba sebelum pajak pajak Dari hasil perhitungan diperoleh IRR = 64,04% Tabel LE.10 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) Tahun Laba sebelum pajak Pajak Laba sesudah Pajak Depresiasi Net Cash Flow P/F i = ,6,08, ,518,000,500 14,64,790,00 46,88,10,500 1,77,649,9 465,60,859, ,518,000,500 14,65,915,00 47,865,085,480 1,77,649,9 475,4,74, ,518,000,500 14,95,790,00 48,564,10,480 1,77,649,9 484,941,859, ,518,000,500 15,5,790,00 49,64,10,500 1,77,649,9 494,641,859, ,518,000,500 15,55,790,00 50,964,10,500 1,77,649,9 504,41,859, ,518,000,500 15,85,790,00 51,664,10,500 1,77,649,9 514,041,859, ,518,000,500 16,15,790,00 5,64,10,480 1,77,649,9 5,741,859, ,518,000,500 16,45,790,00 5,064,10,480 1,77,649,9 5,441,859, ,518,000,500 16,75,790,00 541,764,10,480 1,77,649,9 54,141,859, ,518,000,500 17,05,790,00 551,464,10,480 1,77,649,9 55,841,859,70 0.0