52 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM Unit pendukung proses (utilitas) merupakan bagian penting penunjang proses produksi. Utilitas yang tersedia di pabrik PEA adalah unit pengadaan air, unit pengadaan listrik, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan refrigerant, dan unit pengadaan bahan bakar. 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk pemenuhan kebutuhan air yang meliputi : air proses, air pendingin,air umpan boiler, air konsumsi serta sanitasi. 2. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan elektronik atau AC, laboratorium dan instrumentasi, maupun untuk penerangan. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk instrumentasi alat kontrol. 4. Unit pengadaan steam dan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. 5. Unit pengadaan refrigerasi Unit ini bertugas untuk memenuhi kebutuhan pendingin berupa chiller water yang digunakan untuk Heat Exchanger, koil reaktor. 52
53 4.1 Unit Pengadaan Air Sumber air yang digunakan dalam pabrik diperoleh dari Sungai Cisadane yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Air ini digunakan sebagai air proses, air pendingin, air umpan boiler, air sanitasi. Tahapan pengolahan air sungai adalah sebagai berikut : 1. Pengendapan awal; 2. Pengendapan dengan cara koagulasi; 3. Pemisahan dengan clarifier; 4. Pemisahan dengan sand filter. Untuk menghasilkan air umpan boiler diperlukan pengolahan lebih lanjut di alat kation exchanger, anion exchanger, dan deaerator. Kebutuhan air proses disajikan dalam tabel 4.1 berikut. Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses No. Kode Alat Kebutuhan (L/jam) 1. M-01 308,62 Total 308,62 Sedangkan, kebutuhan air pendingin disajikan dalam tabel 4.2 berikut. Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin No. Kode Alat Kebutuhan (L/jam) 1. CD-01 9.921,62 3. HE-03 1.052,85 Total 10.974,47 Make Up10% 1.097.45 Air Pendingin & Make Up total 12.071,93
54 berikut. Kebutuhan air umpan boiler disajikan dalam tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Kebutuhan Air Umpan Boiler No. Kode Alat Kebutuhan (L/jam) 1. RB-01 144,48 2. EV-01 11.926 Total 12.070,88 Make up air umpan boiler(20%) 2.414,2 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi disajikan dalam tabel 4.5 Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi No. Keterangan Kebutuhan (L/jam) 1. Perkantoran 2,93 2. Laboratorium 2,93 3. Kantin 2,93 4. Air hidran/taman 2 5. Air poliklinik 1,25 Total 12,05 Total kebutuhan make up air sungai yang harus disediakan disajikan dalam tabel 4.5 berikut. Tabel 4.5 Kebutuhan Air Sungai No Keterangan Kebutuhan (L/jam) Persentase 1 Air proses 308,62 2,08% 2 Air pendingin 12.071,93 81,53% 3 Make up air umpan boiler 2.414,18 16,30% 4 Air konsumsi dan sanitasi 12,05 0,08% Total Kebutuhan 14.806,77 100% Dengan demikian, kebutuhan spesifik air adalah 6,07 liter/kg produk.
55 Skema pengolahan air sungai disajikan pada gambar IV.1. Air sungai Screening Bak pengendap Koagulan Lar. Kapur Lar. Tawas Flokulator Clarifier Sand Filter Kalsium hipoklorit Klorinasi Sludge Bak Penampung Air Bersih Air Sanitasi Cooling Tower Alat Proses Air proses Kation Exchanger Boiler Tangki Umpan Boiler Deaerator Air Umpan Boiler Demin Water Anion Exchanger Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai 4.2 Unit Pengadaan Steam dan Bahan Bakar Pemenuhan kebutuhan steam yaitu dengan menggunakan 1 buah boiler. Bahan bakar boiler adalah batubara. Steam yang dihasilkan adalah superheated steam dengan suhu 200 o C dan tekanan 14,692 psi. Kebutuhan steam total adalah 10.176,94 kg/jam. Kebutuhan spesifik steam sebesar 1,92kg/kg produk. Spesifikasi boiler tercantum pada Tabel 4.6 berikut.
56 Spesifikasi Tabel 4.6 Spesifikasi Boiler Keterangan Tipe Fired tube boiler Jumlah 1 Tekanan, kpa 101,325 Suhu, o C 200 Kapasitas, kg/jam 10.176,94 Heating surface (m 2 ) 7.847,74 Kebutuhan bahan bakar, kg/jam 1.214,08 4.3 Unit Pengadaan Udara Tekan Udara tekan digunakan untuk pengendalian proses pada kran 31 buah control valve dengan kebutuhan udara tekan per valve 1,6990 Nm 3 /jam (www.epa.gov). Total kebutuhan udara tekan sebesar 63,2 Nm 3 /jam (tekanan 405 kpa dan temperatur 30 0 C) dengan kebutuhan spesifik 0,1 Nm 3 /kg produk. Spesifikasi kompresor yang digunakan untuk menghasilkan udara tekan adalah sebagai berikut. Spesifikasi Tabel 4.7 Spesifikasi Kompresor Keterangan Jenis Single Stage Reciprocating Compressor Jumlah 1 buah Kapasitas, m 3 /jam 63,2 Suction pressure, kpa 101 Discharge pressure, kpa 405 Efisiensi, % 80 Daya, HP 5 4.4 Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik ini dipenuhi dari PLN dan diesel generator sebagai cadangan. Kebutuhan listrik pabrik ini meliputi keperluan
57 proses dan utilitas, laboratorium dan instrumentasi, penerangan, dan AC dengan daya total listrik pabrik sebesar 385 kw. Energi listrik yang dibutuhkan sebesar 0,45 kwh/kg produk. Kebutuhan listrik unit proses dan utilitas ditampilkan pada Tabel 4.8 dan kebutuhan pabrik total dapat dilihat pada Tabel 4.8 berikut. Tabel 4.8 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas Nama Alat Jumlah Total Daya (kw) PU-01 1 0,56 PU-02 1 1,21 PU-03 1 0,37 PU-04 1 0,56 PU-05 1 0,37 PU-06 1 0,56 PWT-01 1 0,37 PWT-02 1 0,37 PWT-03 1 1,12 PWT-04 1 0,37 PWT-05 1 0,37 PWT-06 1 0,75 PWT-07 1 0,75 PWT-08 1 0,37 PWT-09 1 0,75 PWT-10 1 0,37 PWT-11 1 0,37 PWT-12 1 1,12 Fan CT 1 8,95 Flokulator 1 0,37 Compressor Udara Tekan 1 3,73 Total 23,77
58 Tabel 4.9 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses Nama Alat Jumlah Total Daya (kw) P-01 1 0,56 P-02 1 0,56 P-03 1 0,56 P-05 1 0,56 P-06 1 0,56 P-07 1 0,56 P-08 1 0,56 P-09 1 0,56 P-10 1 0,37 P-11 1 1,12 P-12 1 0,56 Bucket elevator 1 0,37 Belt conveyor 1 3,73 Reaktor 9 13,42 Mixer 1 7,46 Total 138,39 Diperkirakan kebutuhan listrik alat-alat tidak terdeskripsikan dan antisipasi kejadian tak terduga adalah 10% dari kebutuhan total. Maka kebutuhan daya listrik alat proses total adalah 178,92 kw. Tabel 4.10 Kebutuhan Listrik Total Pabrik No. Kebutuhan Daya (kw) Presentase (%) 1 Listrik proses dan utilitas 178,92 46,47 % 2 Listrik penerangan 186,12 48,34 % 3 Listrik AC 10,00 2,60 % 4 Listrik laboratorium dan instrumentasi 10,00 2,60 % Total 277,77 100,00 %
59 Spesifikasi generator yang digunakan adalah sebagai berikut: Tabel 4.11 Spesifikasi Generator Spesifikasi Keterangan Jenis AC Generator Daya/Tegangan, kw/volt 200; 400/230 Efisiensi, % 80 Bahan Bakar IDO Kebutuhan, L/jam 6,94 4.5 Unit Refrigerasi Unit ini bertugas untuk memenuhi kebutuhan chiller water yang akan digunakan untuk pendiginan di heat exchanger dan pendingin koil di reaktor. Jumlah Chiller Water yang dibutuhkan sebesar 261,98 kg/jam. Refrigerant yang digunakan adalah ammonia sebesar 18,14 kg/jam. 4.6 Unit Pengolahan Limbah 4.6.1 Limbah cair Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi dan air berminyak dari alat-alat proses. Gambar 4.2 Diagram Alir Pengolahan Limbah Cair
60 1. Proses Equalisasi Pada proses ini limbah berupa air dan Phenyl Ethyl Alcohol dari semua kegiatan produksi ditampung dalam suatu bak dan didiamkan selama beberapa hari. Selama waktu pendiaman ini akan terjadi kenaikan ph dan timbul bau yang menyengat. Hal ini menandakan bahwa mikroorganisme telah melakukan aktifitasnya karena limbah ini kaya zat organik. 2. Proses Pengendapan Limbah cair yang berada dalam bak Equalisai dialirkan ke bak Pengendapan. Di sini padatan yang tidak larut diendapkan dan disaring melalui tumpukan pasir. Sebelum limbah dialirkan ke bak anaerob, air limbah ditambahkan kapur hingga phnya netral. 3. Bak Penampungan. Air limbah selanjutnya ditampung terlebih dahulu dan dibiarkan selama beberapa hari dan kemuidan dites kadar COD dan BODnya. Jika semua standar baku air limbah telah diketahui dan ada pada batas aman, air limbah ini akan dipompa keluar menuju sungai. 4. Proses Anaerob Dalam tahap ini polutan-polutan yang ada dalam limbah akan diuraikan mikroorganisme yang terdapat dalam lumpur dengan limbah dan didiamkan selama tiga bulan agar mikroorganisme dapat beradaptasi dengan kondisi limbah. Air limbah ini akan berada dalam bak anaerob selama tujuh hari.
61 5. Deodorisasi Proses selanjutnya adalah penghilangan bau air limbah dengan melewatkan pada bak yang berisi karbon aktif selama waktu tertentu. 6. Proses Aerob Air limbah yang ada dalam bak ini selanjutnya dilakukan aerasi untuk menambah kadar O2 dalam air limbah yang dimaksudkan untuk membunuh bakteri anaerob dan mengaktifkan bakteri-bakteri aerob. 4.6.2 Limbah gas Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke lingkungan. 4.7 Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data data yang diperlukan. Data data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau
62 menyimpang. Jika produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan produk b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam yang dibagi menjadi 3 shift. Masing masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok non-shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi
63 c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium fisik. 2. Laboratorium analitik. 3. Laboratorium penelitian dan pengembangan. 4.7.1 Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain : Specific gravity Viskositas Kandungan bahan 4.7.2 Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain : Analisa komposisi produk utama Analisa komposisi bahan baku 4.7.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya diversifikasi produk, perlindungan terhadap lingkungan, pengolahan produk samping bila ada.
64 Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku. Alat analisa penting yang digunakan antara lain : 1. Water content tester, untuk menganalisa kadar air. 2. Hidrometer, untuk mengukur specific gravity. 3. Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.