Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pulp Dari Limbah Padat Pabrik Agar-Agar Dengan Kapasitas Produksi 28.900 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PULP DARI LIMBAH AGAR-AGAR

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 28.900 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH:

SILVIA NOVA

NIM : 080405075

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PULP DARI LIMBAH AGAR-AGAR

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 28.900 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh:

SILVIA NOVA

NIM : 080405075

Telah Diperiksa / Disetujui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr.Ir.Rosdanelli Hsb, MT Ir. Renita Manurung, MT

NIP 19680808 199403 2 003 NIP 19681214 199702 2 002

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Dr.Ir.Rosdanelli Hsb, MT Dr. Ir. Taslim, M.Si Ir.Syahrul Fauzi S, MT

NIP 196808081994032003 NIP 196501151990031002 NIP 195305251985031001 Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

Ir. Renita Manurung, MT NIP 19681214 199702 2 002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

INTISARI

Pulp dari limbah agar-agar menjadi alternatif pengganti kertas dari kayu yang sangat menjanjikan dalam mengatasi pengrusakan hutan dan global warming. Dengan bahan baku yang banyak dan mudah diperoleh, pulp limbah agar-agar dapat menjadi komoditas ekonomi yang dapat meningkatkan pendapatan dan perluasan lapangan kerja. Produk pulp yang dihasilkan dapat dijadikan kertas putih bahkan setara dengan kualitas kertas majalah dan kertas foto. Pemilihan limbah agar-agar sebagai bahan baku adalah karena selain dapat mengurangi pencemaran lingkungan juga dapat mengurangi penggunaan kayu sebagai bahan baku pembuatan pulp pada umumnya.

Pulp ini berbahan baku limbah agar-agar diproduksi dengan kapasitas 28.900 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan beroperasi di daerah Cikupa, Tangerang, Propinsi Banten, dengan luas area 15380 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 127 orang, dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT), dengan sistem organisasi garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Pulp dari Limbah Agar-agar adalah sebagai berikut :

• Modal Investasi : Rp 63.415.881.201,-• Biaya Produksi : Rp 214.928.654.555,-• Hasil Penjualan : Rp 259.082.720.072,- • Laba Bersih : Rp 30.753.306.632,-• Profit Margin : 16,96%

• Break Event Point : 49,8% • Return of Investment : 16,2924% • Pay Out Time : 6,14 tahun • Return on Network : 27,2 % • Internal Rate of Return : 22,788 %

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Pulp dari Limbah Agar-agar ini layak untuk didirikan.

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Allah swt atas segala berkat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang berjudul:

“Pra rancangan pabrik pembuatan pulp dari limbah padat pabrik agar-agar dengan kapasitas produksi 28.900 ton/tahun

Pra rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk menempuh ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Penulis banyak menerima bimbingan, saran dan bantuan dari berbagai pihak dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu dengan segala ketulusan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Dr.Ir. Rosdanelli Hsb, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan selama Penulis menyusun Tugas Akhir ini 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT selaku Dosen Pembimbing II dan Koordinator

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan selama Penulis menyusun Tugas Akhir ini

3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

4. Ibu Dr.Ir. Fatmah MT Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

5. Bapak M. Hendra Sahputra Ginting ST, MT., selaku dosen Perwalian Akademik penulis di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

6. Yang paling istimewa dan spesial kedua ayahanda dan ibunda penulis yang sangat penulis cintai, sayangi dan banggakan yang telah mendukung penulis baik moril maupun materil dan didikan serta doa untuk penulis.

7. Nenek penulis yang tercinta dan Alhmarhum kakek penulis yang sangat tersayang dan semasa hidupnya selalu menyayangi dan memotivasi penulis untuk menjadi lebih baik dan lebih maju.

8. Kedua adik penulis yang lucu, adinda Ismi Syahara dan Dona Sintia yang selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.

9. Sahabat-sahabat terbaik yang tiada hentinya dalam suka dan duka, dalam memotivasi, menghibur dan menggila bersama; Sri Meliani, Dewi Tri Astuti, Ayu Milani, Yunita Armaya Lubis dan Hafizhoh Isnaini.

10.Partner penulis, Meri Analis atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini. 11.Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Kimia yang telah banyak memberikan

filosofi ilmu teknik kimia dan selalu sabar dalam membimbing penulis sehingga dapat memberikan jalan keluar kepada penulis ketika menghadapi kebuntuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

12.Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan selama Penulis mengenyam pendidikan di Teknik Kimia terutama pak Sutiyono.

13.Bibi Misnah, Bibi Asri, Bulek Puteri, Bulek Tania, Om Adi, Paman Misro dan Paklek Ilham yang selalu mendukung dan mendoakan penulis

14.Sepupu-sepupu penulis yang selalu memberikan semangatnya kepada penulis Arie Wiharie, Wahid, dr.Ita Setiawati, dr. Dewi Sri, Briptu Suwarno.

15.Teman-teman yang setujuan dan seperjuangan yang telah banyak membantu dan mendukung penulis selama kuliah; Harini Romaito, Apriana Rahmadhani, Vivian Wongistani

16.Bapak Dr.Ir.Taslim, Msi dan Ir.Syahrul Fauzi Siregar, MT selaku dosen penguji yang telah berkenan hadir dan meluangkan waktunya pada hari sidang sarjana penulis

17.Teman-teman Mandiri seperjuangan yang telah banyak membantu dan memotivasi penulis selama penulis menyenyam pendidikan, Halim Cahjadi, ST, Jenny Veronica Damanik, ST , Agustina Tanjung, ST, Siska Ayu Wulandari, Fernandes Leonard Samuel S, Febriansyah Anshori Rosdi, Edwin Fauzi, Alexander, Juki Purnomo, Vandi Desriandy, Rendi Ramadhan, Eka Novalina Wianta Ginting, ST, Vindolina Padang, ST, dan lainnya yang tak bisa disebutkan satu persatu dan teman-teman 2008 lainnya.

18.Teman-teman stambuk 2007 yang telah mendukung dan banyak membantu dalam refreshing di kampus; Hanifah Wita Utari, Fitriah Sari Nasution, Dahlia

Aina, Muhammad Darwis Dalimunthe, Yudha Widyanata, Edo Rizkon Pratama, Bambang Wahyu Pramono, Yohannes Tandean.

19.Adik-adik junior stambuk 2009; Elmer Surya, Ida Ayuningrum, dan adik-adik junior stambuk 2010.

20.Abang dan Kakak stambuk baik regular maupun ekstensi atas setiap informasi dan saran yang diberikan dalam penyusunan tugas akhir ini.

21.Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya yang turut memberikan bantuan kepada Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, Penulis mengharapkan saran dan kritik yang konstruktif dari pembaca. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat memberi manfaat kepada seluruh pembaca, khususnya mahasiswa/i Teknik Kimia.

Medan, Mei 2011

Penulis,

SILVIA NOVA

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

INTI SARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1Latar Belakang ... 1-1 1.2Perumusan Masalah ... 1-3 1.3Tujuan Rancangan ... 1-3 1.4Manfaat Perancangan... 1-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-I 2.1 Pulp dan Kertas ... II-1 2.2 Limbah Agar-Agar ... II-3 2.3 Proses Pembuatan Pulp ... II-6 2.4 Bleaching ... II-13 2.5 Deskripsi Proses ... II-20 2.6 Sifat Bahan ... II-23 BAB III NERACA MASSA... III-1 3.1 Blow Box (BB-201)... III-1 3.2 Compact Press (CP-201) ... III-1 3.3 Dilution Tank (M-103) ... III-2 3.4 Mixer I (M-101) ... III-2 3.5 Mixer II(M-102) ... III-3 3.6 Reaktor ClO2 (R-101) ... III-3

3.7 Reaktor H2O2 (R-102)... III-4

3.8 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101) ... III-4 3.9 Washer Vacuum Filter-II (WVP-102) ... III-5 3.10 Tunnel Dryer (DE-201) ... III-5 BAB IV NERACA ENERGI... IV-1

4.1 Blow Box (BB-201)... IV-1 4.2 Compact Press (CP-201) ... IV-1 4.3 Dilution Tank (M-103) ... IV-2 4.4 Mixer I (M-101) ... IV-2 4.5 Mixer II(M-102) ... IV-2 4.6 Reaktor ClO2 (R-101) ... IV-3

4.7 Reaktor H2O2 (R-102)... IV-3

4.8 Tunnel Dryer (DE-201) ... IV-3 4.9 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101) ... IV-4 4.10 Washer Vacuum Filter-II (WVP-102) ... IV-4 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1

5.1 Gudang Penyimpanan Limbah Agar-Agar (TT-101) ... V-1 5.2 Screw Conveyor (C-101) ... V-1 5.3 Elevator (C-102) ... V-2 5.4 Tangki Penyimpanan H2SO4 ... V-2

5.5 Mixer I(M-101) ... V-3 5.6 Tangki Penyimpanan Klorin dioksida (TT-102) ... V-3 5.7 Reaktor ClO2 (R-101) ... V-4

5.8 Wash Vacuum Filter (WVP-101) ... V-5 5.9 Gudang Penyimpanan NaOH (TT-105) ... V-5 5.10 Conveyor NaOH (C-103) ... V-5 5.11 Dilution Tank (M-103) ... V-6 5.12 Tangki penyimpanan H2O2 (TT-104) ... V-7

5.13 Mixer II (M-102) ... V-7 5.14 Reaktor H2O2 (R-102) ... V-8

5.15 Washer Vacuum Filter-II (WVP-102) ... V-9 5.16 Compact Press (CP-201) ... V-9 5.17 Conveyor Compact Press (C-201) ... V-9 5.18 Tunnel Dryer (DE-201) ... V-10 5.19 Conveyor Tunnel Dryer (C-202) ... V-10 5.20 Blower (JB-201) ... V-11 5.21 Blow Box (BB-201) ... V-11

5.22 Conveyor Blow Box (C-106) ... V-12 5.23 Gudang Penyimpanan Pulp (TT-106) ... V-12 5.24 Pompa ClO2 (J-101) ... V-13

5.25 Pompa H2SO4 (J-102) ... V-13

5.26 Pompa H2O2 (J-103) ... V-13

5.27 Pompa ke reaktor ClO2 (J-104)... V-14 5.28 Pompa ke Mixer H2O2 (J-105) ... V-14 5.29 Pompa larutan NaOH (J-106) ... V-15 5.30 Pompa Reaktor H2O2 (L-331) ... V-15 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja... VI-12 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Pulp ... VI-13 BAB VII UTILITAS ... VII-1

7.1 Kebutuhan Uap ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-13 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-14 7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-15 7.6 Spesifikasi Peralatan ... VII-25 7.7 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah ... VII-35 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-7 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1

9-1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Sistem Kerja ... IX-8 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-11

9.7 Sistem Penggajian ... IX-12 9.8 Tata Tertib ... IX-14 9.9 JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-15 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ... IX-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Harga Pulp Oktober 2009-Februari 2010 (US$/ton) ... I-1 Tabel 1.2 Negara Produsen Rumput Laut Dunia Utama (1998-2002) ... I-3 Tabel 2.1 Produk dan Ekspor Pulp Indonesia ... II-2 Tabel2.2 Harga Pulp Oktober 2009-Februari 2010 (US$/ton) ... II-3 Tabel 2.3 Perusahaan Produsen Agar-agar di Indonesia... II-4 Tabel 2.4 Potensi Lahan Perairan Pengembangan Budidaya Rumput Laut ... II-5 Tabel 2.5 Kandungan di Dalam Limbah Agar-agar ... II-6 Tabel 2.6 Kondisi Operasi Delignifikasi Oksigen Mixed Tropical Hardwood..II-16 Tabel 2.7 Dosis NaOH Optimum untuk Berbagai Variasi Dosis H2O2 dalam Proses

Pemutihan Kraft Pulp ... II-17 Tabel 2.8 Kondisi Ekstraksi Rumput Laut Merah ... II-19 Tabel 2.9 Kondisi Bleaching dan Bagian Ampas Pada Rumput Laut Merah...II-19 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada (DE-201) ... III-1 Tabel 3.2 Compact Press (CP-201)... III-1 Tabel 3.3 Dillution Tank (M-1030) ... III-1 Tabel 3.4 Mixer I (M-101) ... III-2 Tabel 3.5 Mixer II(M-102) ... III-2 Tabel 3.6 Reaktor ClO2 (R-101) ... III-2

Tabel 3.7 Reaktor H2O2 (R-102) ... III-3

Tabel 3.8 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101) ... III-3 Tabel 3.9 Washer Vacuum Filter (WVP-102) ... III-4 Tabel 3.10 Tunnel Dryer (DE-201) ... III-4 Tabel 4.1 Neraca Energi pada Blow Box (BB-201) ... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Energi pada Compact Press (CP-201) ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Energi pada Dillution Tank (M-103) ... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Energi pada Mixer I (M-101) ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Energi pada Mixer II(M-102)... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Energi pada Reaktor ClO2 (R-101) ... IV-2

Tabel 4.8 Neraca Energi pada Tunnel Dryer (DE-201) ... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Energi pada Washer Vacuum Filter-I (WVP-101) ... IV-3 Tabel 4.10 Neraca Energi pada Washer Vacuum Filter-II (WVP-2) ... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pulp dari Limbah Agar-agar ... VI-4 Tabel 6.2 Metode Pencegahan dan Pertolongan Pertama Jika Terkena Bahan Kimia

(Peters et.al, 2004) ... VI-13 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada 150º C, 1 atm ... VII-2 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses ... VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan... VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Cirarab, Banten ... VII-4 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik ... VII-12 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-8 Tabel 9.1 Susunan Jadwal Shift Karyawan ... IX-9 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-11 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ... IX-12 Tabel LA-1 Kemurnian Produk Bleach Kraft Pulp ... LA-1 Tabel LA-2 Neraca Massa pada A-430 (kg/jam) ... LA-2 Tabel LA-3 Neraca Massa pada A-420 (kg/jam) ... LA-3 Tabel LA-4 Neraca Massa pada S-410 (kg/jam) ... LA-5 Tabel LA-5 Neraca Massa pada H-332 (kg/jam) ... LA-9 Tabel LA-6 Neraca Massa pada R-330 ( kg/jam) ... LA-10 Tabel LA-7 Neraca Massa pada M-320 (kg/jam) ... LA-10 Tabel LA-8 Neraca Massa pada M-310 (kg/jam) ... LA-11 Tabel LA-9 Neraca Massa pada H-222 (kg/jam) ... LA-16 Tabel LA-10 Neraca Massa pada R-220 (kg/jam) ... LA-17 Tabel LA-11 Neraca Massa pada M-210 (kg/jam) ... LA-17 Tabel LB-1 Nilai Konstanta untuk ∫ CPd T (J, K) ( Smith, 2005 ; Reid, 1977) LB-1

Tabel LB-2 Kontribusi Unsur untuk Estimasi Kapasitas Panas Padatan (Perry, 1999) ... LB-2 Tabel LB-3 Kontribusi Gugus Fungsi untuk Estimasi Kapasitas Panas ( Reid. 1977)

... LB-4 ix

Tabel LB-4 Kontribusi Gugus Fungsi Untuk Estimasi Kapasitas Panas Gas (Reid, 1977) ... LB-5 Tabel LB-5 Panas Pembentukan Tiap Gugus Fungsi ( Reid, 1977; Perry, 1999)LB-6 Tabel LB-6 Panas Pembentukan Senyawa Lainnya (Perry, 1999) ... LB-8 Tabel LB-7 Panas Pelarutan (Perry, 1999)... LB-8 Tabel LB-8 Kalor yang Masuk ke dalam Mixer- 210 (M-210) ... LB-9 Tabel LB-9 Kalor yang Keluar dari Mixer-210 (M-210) ... LB-9 Tabel LB-10 Kalor yang Masuk dalam Reaktor-220 (R-220) ... LB-10 Tabel LB-11 Kalor yang keluar dari Reaktor-220 (R-220) ... LB-11 Tabel LB-12 Kalor yang Masuk ke dalam Wash Vacuum Filter 222 ( H-222) LB-12 Tabel LB-12 Kalor yang Keluar dari Wash Vacuum Filter 222 (H-222) ... LB-13 Tabel LB-13 Kalor masuk ke dalam Dillution Tank-310 (M-310) ... LB-14 Tabel LB-14 Kalor yang keluar dari Dillution Tank-04 (M-310) ... LB-15 Tabel LB-15 Kalor masuk ke dalam Mixer-320 (M-320) ... LB-16 Tabel LB-15 Kalor yang keluar dari Mixer-320 (M-320) ... LB-16 Tabel LB-16 Kalor Masuk ke dalam Reaktor-330 ( R-330) ... LB-17 Tabel LB-16 Kalor yang Keluar dari Reaktor-330 ( R-330) ... LB-18 Tabel LB-17 Kalor yang Masuk ke dalam Wash Vacuum Filter-332(H-332) LB-19 Tabel LB-18 Kalor yang keluar dari Wash Vacuum Filter-332 (H-332) ... LB-20 Tabel LB-19 Kalor yang masuk ke dalam Compact Press-410 (S-410) ... LB-21 Tabel LB-19 Kalor yang keluar dari Compact Press-410 ( S-410) ... LB-21 Tabel LB-19 Kalor yang masuk ke dalam Tunnel Dryer-420 (A-420) ... LB-22 Tabel LB-20 Kalor yang keluar dari Tunnel Dryer-420 (A-420) ... LB-23 Tabel LB-21 Kalor yang masuk ke dalam Blow Box-430 (A-430) ... LB-24 Tabel LB-21 Kalor yang keluar dari Blow Box-430 (A-4330) ... LB-24 Tabel LD-1 Kondisi Operasi Untuk Pompa ... LD-40 Tabel LD-2 Hasil Perhitungan Pompa ... LD-41

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Reaksi yang terjadi pada Bleaching tahap klorin dioksida ... II-21 Gambar 2.2 Reaksi yang terjadi pada tahap Bleaching hidrogen peroksida .... II-22 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Pulp ... VIII-2 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pulp dari Limbah Agar-agar ... VIII-10 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Pulp .. IX-17

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 A-1 Blow Box (BB-201) ... LA-1 A-2 Tunnel Dryer (DE-201) ... LA-3 A-3 Compact Press (CP-201)... LA-4 A-4 Washer Vacuum Filter-II (WVP-102) ... LA-7 A-5 Reaktor H2O2 (R-102) ... LA-8

A-6 Mixer II(M-102) ... LA-9 A-7 Dilution Tank (M-103) ... LA-9 A-8 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101) ... LA-15 A-9 Reaktor ClO2 (R-101) ... LA-17

A-10 Mixer I (M-101) ... LA-17 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI... LB-1

LB- 1 Perhitungan Kpasitas Panas ... LB-1 LB-2 Perhitungan Estimasi Panas Pembentukan Hf ...LB-6

LB-3 Data Panas Pelarutan untuk Setiap Senyawa ... LB-8 LB-4 Perhitungan Neraca Energi ... LB-8 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT ... LC-1 1. Gudang Penyimpanan Limbah Agar-Agar (TT-101) ... LC-1 2. Screw Conveyor (C-101) ... LC-2 3. Elevator (C-102) ... LC-3 4. Tangki Penyimpanan H2SO4 ... LC-5

5. Mixer I (M-101) ... LC-8 6. Tangki Penyimpanan Klorin dioksida ( TT-102) ... LC-13 7. Reaktor Klorin Dioksida (R-101) ... LC-16 8. Washer Vacuum Filter (WVP-101) ... LC-23 9. Gudang Penyimpanan NaOH (TT-105) ... LC-25 10.Conveyor NaOH (C-103) ... LC-26 11.Dilution Tank NaOH (M-103) ... LC-27 12.Tangki Penyimpanan H2O2 (TT-104) ... LC-33

14.Reaktor H2O2 (R-102)... LC-41

15.Washer Vacuum Filter-II (WVP-102) ... LC-48 16.Compact Press (CP-201) ... LC-51 17.Conveyor Compact Press (C-201) ... LC-53 18.Tunnel Dryer (DE-201) ... LC-54 19.Conveyor Tunnel Dryer (C-202) ... LC-55 20.Blower (JB-201) ... LC-56 21.Blow Box (BB-201)... LC-57 22.Conveyor Blow Box (C-106) ... LC-58 23.Gudang Penyimpanan Pulp (TT-106)... LC-59 24.Pompa ClO2 (J-101)... LC-61

25.Pompa H2SO4 (J-102) ... LC-66

26.Pompa H2O2 (J-103) ... LC-71

27.Pompa ke Reaktor ClO2 (J-104) ... LC-76

28.Pompa ke Mixer H2O2 (J-105) ... LC-80 29.Pompa larutan NaOH (J-106)... LC-85 30.Pompa ke reaktor H2O2 (J-107) ... LC-90

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

UTILITAS ... LD-1 LD-1 Screening (SC) ... LD-1 LD-2 Water Reservoir (V-01) ... LD-2 LD-3 Bak Sedimentasi (V-02) ... LD-3 LD-4 Tangki Pelarutan Alum (V-03) ... LD-6 LD-5 Tangki Pelarutan Soda Abu (V-04) ... LD-10 LD-6 Clarifier (V-05) ... LD-14 LD-7 Sand Filter (V-06) ... LD-18 LD-8 Bak Penampungan Air (V-07) ... LD-19 LD-9 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08)... LD-20 LD-10 Cation Exchanger (V-09) ... LD-24 LD-11 Tangki Pelarutan NaOH (V-10) ... LD-27 LD-12 Anion Exchanger (V-11) ... LD-31 LD-13 Deaerator (V-12) ... LD-33

LD-14 Ketel Uap (V-13) ... LD-38 LD-16 Tangki Pelarutan Kaporit (V-15) ... LD-39 LD-17 Tangki Utilitas (V-16) ... LD-44 LD-18 Tangki Bahan Bakar (V-17) ... LD-46 LD-19 Pompa Screening (P-01) ... LD-48 LD-20 Pompa Ekualisasi (P-02) ... LD-53 LD-21 Pompa Bak Sedimentasi (P-03) ... LD-57 LD-22 Pompa Alum (P-04) ... LD-62 LD-23 Pompa Soda Abu (P-05) ... LD-67 LD-24 Pompa Sand filter (P-06) ... LD-72 LD-25 Pompa Bak Penampungan Air (P-07) ... LD-77 LD-26 Pompa Asam Sulfat (P-08) ... LD-81 LD-27 Pompa NaOH (P-09) ... LD-86 LD-28 Pompa Cation Exchanger (P-10) ... LD-91 LD-29 Pompa Anion Exchanger (P-11) ... LD-96 LD-31 Pompa Utilitas (P-13) ... LD-101 LD-33 Pompa Deaerator (P-15) ... LD-107 LD-34 Pompa Tangki Bahan Bakar (P-16) ... LD-112 LD-36 Pompa Bak Penampung (PL-01) ... LD-117 LD-37 Pompa Tangki Aerasi (PL-02) ... LD-122 LD-38 Pompa Tangki Sedimentasi (PL-03) ... LD-126 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

1. Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment) ... LE-1 2. Modal Kerja ... LE-14 3. Biaya Produksi Total ... LE-21 4. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan... LE-28 5. Analisa Aspek Ekonomi ... LE-29

INTISARI

Pulp dari limbah agar-agar menjadi alternatif pengganti kertas dari kayu yang sangat menjanjikan dalam mengatasi pengrusakan hutan dan global warming. Dengan bahan baku yang banyak dan mudah diperoleh, pulp limbah agar-agar dapat menjadi komoditas ekonomi yang dapat meningkatkan pendapatan dan perluasan lapangan kerja. Produk pulp yang dihasilkan dapat dijadikan kertas putih bahkan setara dengan kualitas kertas majalah dan kertas foto. Pemilihan limbah agar-agar sebagai bahan baku adalah karena selain dapat mengurangi pencemaran lingkungan juga dapat mengurangi penggunaan kayu sebagai bahan baku pembuatan pulp pada umumnya.

Pulp ini berbahan baku limbah agar-agar diproduksi dengan kapasitas 28.900 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan beroperasi di daerah Cikupa, Tangerang, Propinsi Banten, dengan luas area 15380 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 127 orang, dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT), dengan sistem organisasi garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Pulp dari Limbah Agar-agar adalah sebagai berikut :

• Modal Investasi : Rp 63.415.881.201,-• Biaya Produksi : Rp 214.928.654.555,-• Hasil Penjualan : Rp 259.082.720.072,- • Laba Bersih : Rp 30.753.306.632,-• Profit Margin : 16,96%

• Break Event Point : 49,8% • Return of Investment : 16,2924% • Pay Out Time : 6,14 tahun • Return on Network : 27,2 % • Internal Rate of Return : 22,788 %

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Pulp dari Limbah Agar-agar ini layak untuk didirikan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Pulp dan Kertas

Pulp adalah bahan serat kering yang dibentuk melalui proses pemisahan serat secara kimiawi atau mekanik dari bahan kayu, limbah serat atau limbah kertas. Pulp dapat berbentuk gumpalan atau dibentuk menjadi lembaran. Pulp yang diangkut dan dijual dalam bentuk bubur kertas (yang tidak diproses ke bentuk kertas dalam proses pabrik yang sama) adalah sebagai bahan setengah jadi. Saat tersuspensi di dalam air, serat terdispersi dan menjadi lebih lentur. Pulp ini dapat dicetak menjadi lembaran kertas. Kayu adalah bahan yang sering digunakan dalam pembuatan kertas. Pulp kayu terbuat dari kayu lunak (softwood) seperti cemara dan dari kayu keras (hardwood) seperti eucalyptus.

Proses pembuatan pulp diantaranya dilakukan dengan proses mekans, kimia dan semikimia. Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan cara pengikisan menggnakan alat seperti gerinda. Proses mekanis yang biasanya dikenal biasanya diantaranya PGW (Pine Groundwood) dan SGW (Semi groundwood). Proses semikimia merupakan kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini diantaranya CTMP (Chemi Thermo Mecanical Pulping) dengan memanfaatkan suhu untuk mendegradasi lignin sehingga diperoleh pulp dengan rendemen yang lebih rendah dengan kualitas lebih baik dari pada pulp dengan proses mekanis. Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan proses Kraft. Dimana proses Kraft ini pertama sekali dikenal di Swedia pada tahun 1885. Disebut Kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki kekuatan lebih tinggi daripada proses mekanis dan semikimia, akan tetapi rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara keduanya karena komponen yang terdegradasi lebih banyak (lignin, ekstraktif dan mineral) (Wikipedia2, 2010).

Kertas pertama kali ditemukan pada tahun 2500 dan 2000 SM. Kertas tersebut terbuat dari alang-alang yang bernama Papyrus yang tumbuh di Sungai Nil dan Mesir. Dalam proses pembuatannya, Papyrus dipukuli satu-persatu sampai pipih untuk selanjutnya dianyam sehingga berwujud lembaran, kemudian anyaman

dipukuli kembali hingga menyatu. Sementara itu, di negara china sekitar 105 M digunakan kulit kayu Murbei sebagai bahan pembuat kertas (Win, 2008).

2. 2 Perkembangan Industri Pulp di Indonesia

Tingginya kebutuhan pulp & kertas dalam beberapa periode, tercermin dari meningkatnya kapasitas produksi. Selama periode 2004–2008, kapasitas pulp domestik meningkat rata-rata 0,6% per tahun, yaitu dari 5,2 juta ton menjadi 6,4 juta ton per tahun. Dan pada tahun 2009, kapasitas terpasangnya meningkat lagi menjadi 6,9 juta ton per tahun, seiring dengan beroperasinya pabrik baru. Pada periode yang sama, kapasitas produksi kertas juga mengalami peningkatan yang berarti, dari 10 juta ton menjadi 10,9 juta ton per tahun (Media Data Riset, 2010). Minat para investor untuk berinvestasi di industri kertas dan bubur kertas (pulp) ternyata masih cukup tinggi. Terdapat setidaknya tiga perusahaan kertas yang berencana merealisasikan investasi total Rp 34,2 triliun di industri ini (BBPK, 2010).

Tabel 2. 1 Produk dan Ekspor Pulp Indonesia

Tahun Ekspor (juta ton)

Konsumsi (juta ton)

Produksi (juta ton)

Kapasitas tepasang (Adt)

2000 1,3 3,5 4,1 5,2

2001 1,7 3,5 4,7 5,6

2002 2,2 3,5 5,0 6,1

2003 2,4 3,6 5,2 6,3

2004 2,5 3,6 5,2 6,3

2005 2,6 3,8 5,5 6,5

2006 2,8 3,8 5,7 6,5

2007 2,4 4,2 5,8 6,5

2008 1,0 2,8 3,5 7,9

2009 1,5 2,0 3,5 7,9

(APKI, 2009)

Di Indonesia, industri pulp dan kertas terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Dewasa ini industri pulp dan kertas Indonesia memiliki 80 perusahaan, besar dan kecil serta baru dan lama dengan nilai investasi mencapai US$

16 milyar dengan jumlah tenaga kerja yang terlibat langsung sebanyak 178.624 orang serta devisa senilai US$ 2,817 milyar. Total kapasitas pabrik pulp mencapai 6,4 juta ton per tahun sementara pabrik kertas mencapai 10 juta ton per tahun. Semua jenis kertas telah diproduksi, bahkan terdapat kelebihan untuk diekspor, yaitu 45 % pulp dan 30 % kertas (dewataart.wordpress.com, 2009).

Tabel 2. 2 Harga Pulp Oktober 2009 - Pebruari 2010 (US$/ton) Jenis Pulp Oktober 2009 Nopember 2009 Desember 2009 Januari 2010 Pebruari 2010 Maret 2010 April 2010 Mei 2010 Serat Panjang

Eropa 760-770 780-800 800 830 860 890 930 960 Amerika

Serikat 800 830 830 850 880 910 960 1000 Asia 670-680 690-710 690-710 720 750 780 830 870

Serat Pendek

Eropa 650 700 700 730 760 790 840 890 Amerika

Serikat 700 730 730 760 790 820 870 920

Asia 580-590 620-630 640-660

670-690 720 750 800 850 (BBPK, 2010)

2. 3 Limbah Agar-agar

Pemanfaatan rumput laut sebagai bahan baku pembuatan agar-agar kertas masih belum optimal. Tingkat efisiensi dari proses pengolahan agar-agar kertas di daerah Pameungpeuk sekitar 17 % atau dari 30 kg bahan baku rumput laut kering menjadi 5 kg agar-agar kertas tiap satu proses produksinya dan limbah padat yang dihasilkan sebanyak 30 kg dalam keadaan basah. Pada tahun 2008 limbah dari pengolahan rumput laut sekitar 1.682.542 ton. Jumlah yang besar ini sangat disayangkan jika tidak diolah dan dimanfaatkan dengan baik (Harvey 2009). Sebanyak 1.682.542 ton limbah industri agar-agar dapat dikonversikan sebanyak 25% menjadi pulp, yaitu sekitar 420.635,5 ton pulp (Kim et al, 2007)

Tabel 2. 3 Perusahaan Produsen Agar-agar di Indonesia

No. Nama Perusahaan Lokasi

1. PT. Agarindo Bogatama Tangerang, Banten 2. PT Tangerang, Banten

3. Malang, Jawa Timur

4. PT Bogor, Jawa Barat 5. PT Dairi, Sumatera Utara

6. Tangerang, Banten

7. PT Bandung, Jawa Barat 8. PT Malang, Jawa Timur

9. Jakarta Utara, D.K.I Jakarta 10. CV. Cirebon, Jawa Barat

11. PT Pasuruan, Jawa Timur 12. PT Surabaya, Jawa Timur 13. Jakarta Barat, D.K.I Jakarta 14. CV. Jakarta Timur, D.K.I Jakarta

15. PT. Agar Sehat Makmur Lestari Jawa Barat

16. PT. Dunia Bintang Walet Petamburan, D.K.I Jakarta 17 CV. Agar Sari Jaya Lawang, Jawa Timur 18. PT. Usahatama Graha Sakura Grogol, DKI Jakarta 19. P.T Forisa Nusapersada DKI Jakarta

20. CV. Sumber laut Lampung

21. CV. AA Bersaudara Bekasi, Jawa Barat 22. UD. Rumput Laut Cakra Negara

23. PT. Agar Sari Jaya Utama Karawaci, Tangerang 24. PT. Agarindo Rasa Utama Karawaci, Tangerang 25. PT. Amarta Carrageenan Indonesia Desa Jerukpurut, Gempol 26. PT. Bola Dunia Walet Taman Sari, Jakarta

27. UD. Carragenan Indonesia Blimbing, Malang 28. PD. Dunia Manis Karawaci, Tangerang 29. Dunia Walet Penjaringan, Jakarta 30. PT. Gelinti Utama Kebon Melati, Jakarta 31. PT. Indoking Aneka Agar-Agar Industri Medan, Sumatera Utara 32. Sri Gunting Agar-Agar Singosari

33. CV. Sinar Rezeki Cikupa, Banten 34. CV. Riadi Mataram

35. UD. Tirta Utama Gudo, Jawa Timur 36. PT. Sedapindo Trijaya Bekasi, Jawa Barat 37. PT. Satelit Sriti Semarang, Jawa Tengah 38. PT. Satelit Sriti Desa Gondang, Pandaan 39. PT. Pantai Samudra Cikoke, Sukabumi 40. CV. Maju Makmur Mandiri Petamburan, Jakarta 41. PT. Rapid Niaga Internasional Makassar, Sulawesi 42. CV. Maju Makmur Mandiri Petambuan, Jakarta (Depperin, 2009)

Kapasitas pabrik PT. Agarindo Bogatama pada tahun 1999 adalah 3000 ton/tahun kemudian meningkat pada tahun 2009 menjadi 5300 ton/tahun dan PT. Agar Sehat dengan kapasitas 600 ton/tahun (Dinas Kelautan dan perikanan Sulawesi Tengah, 2010 ; Erwin, 2008). Di daerah Jawa Barat, khususnya di Kecamatan Pameungpeuk, terdapat sekitar 20 pengusaha yang memproduksi agar-agar dengan kapasitas 2 ton/hari dan industri sedang dengan kapasitas 20 ton/hari (Zulmunir, 2009). Untuk semakin meningkatkan produksi agar-agar di Indonesia, pemerintah dan pelaku industri rumput laut berupaya meningkatkan kapasitas produksi bahan olahan menjadi 30 ton/hari dari sebelumnya 10 ton/hari untuk 200 pengusaha industri menengah (Departemen Kelautan dan Perikanan, 2010). Berdasarkan hasil penelitian Balai Riset Kelautan dan Perikanan (2003), limbah industri agar-agar (Gracilaria sp.) memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi, yaitu 45,9%. Kandungan selulosa yang sangat tinggi tersebut merupakan dasar untuk menjadikan limbah industri agar-agar sebagai bahan baku kertas (Jaelani et al, 2010)

Indonesia memiliki potensi perairan budidaya laut sekitar 1.115.050 Ha yang tersebar dari NAD hingga Irian Jaya. Gracilaria telah dibudidayakan di tambak terutama di Sulawesi Selatan tepatnya di Kabupaten Pelopo dan di Jawa Timur yaitu Gresik. Produktivitasnya bekisar 1,5-2 ton rumput laut kering per hektar.

Table 2.4 Potensi lahan perairan pengembangan budidaya rumput laut Provinsi Luas Area (Ha)

Nanggroe Aceh Darussalam 104.100 Sumatera Utara 2.000 DKI Jakarta 1.800

Jawa 37.100

Bali 18.100

Nusa Tenggara 17.150

Sulawesi 226.300

Maluku 206.600

Irian Jaya 501.900

Total 1.115.050

(Basmal dan Irianto, 2006)

Luasnya lahan untuk budidaya rumput laut serta banyaknya volume yang dihasilkan merupakan suatu indikasi bahwa bahan baku industri agar-agar memiliki keterjaminan dalam hal kontinuitas. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa dengan adanya keterjaminan bahan baku industri agar-agar pada akhirnya akan menjamin ketersediaan bahan baku industri kertas berbasis limbah industri agar-agar (Jaelani et al, 2010)

Indonesia memiliki lahan untuk budidaya rumput laut (bahan dasar Industri agar) yang sangat luas, hingga mencapai 2 juta ha (20% dari total potensi lahan perairan laut berjarak 5 km dari garis pantai), dengan volume 46,73 juta ton pertahun (Purnomo dan Suryati, 2007). Dari jumlah keseluruhan tersebut, sampai saat ini baru dimanfaatkan sekitar 0,7 juta ton per tahun (Dahuri, 2004). Dari Tabel 2. 5, dapat diketahui bahwa baik luas areal penanaman, maupun produksi rumput laut di Indonesia terus mengalami peningkatan. Selain itu, laju peningkatan luas areal budidaya rumput laut di Indonesia ialah 21% (Purnomo dan Suryati, 2007). Laju

peningkatan produksi rata-rata rumput laut di Indonesia adalah 54% (Dahuri, 2004). Luasnya lahan untuk budidaya rumput laut serta banyaknya volume yang dihasilkan, merupakan suatu indikasi bahwa bahan baku industri agar-agar memiliki keterjaminan dalam hal kontinuitas. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa dengan adanya keterjaminan bahan baku industri agar-agar, pada akhirnya akan menjamin ketersediaan bahan baku industri kertas berbasis limbah industri agar-agar (Jaelani et al, 2010).

Tabel 2. 5 Peningkatan Luas dan Produksi Rumput Laut di Indonesia Tahun Luas Areal (ha) Produksi (ton)

2004 21.500 410.570 2005 29.923 910.636 2006 33.580 1.079.850 2007 37.504 1.343.700 (Purnomo dan Suryati, 2007)

Bahan baku utama serat berasal dari ampas rumput laut yang tidak terpakai, ternyata menjadi penghasil limbah pencemar lingkungan. Hal tersebut diperkuat dengan volume ampas yang bisa mencapai 70% dari total produksi agar-agar (Mudzakir, 2007).

Sehingga dari data table 2.5 diperoleh kapasitas limbah agar-agar sebagai berikut:

Tabel 2.6 Ketersediaan limbah agar-agar

Tahun Produksi (ton) Limbah agar-agar (ton) 2004 410.570 287.399

2005 910.636 637.445,2 2006 1.079.850 755.895 2007 1.343.700 940.590 2008 2.403.631 1.682.542

Dari asumsi yang diperhitungkan oleh Kim (2007), maka konversi pulp yang dapat dihasilkan adalah sebagai berikut:

Tabel 2.7 Konversi pulp yang dihasilkan dari ketersediaan limbah agar-agar Tahun Produksi (ton) Limbah agar-agar (ton) Pulp yang dihasilkan 2004 410.570 287.399 71.849,75

2005 910.636 637.445,2 159.361,3 2006 1.079.850 755.895 188.973,75 2007 1.343.700 940.590 235.147,5 2008 2.403.631 1.682.542 420.635,5

Tabel 2. 8 Kandungan di dalam Limbah Agar-agar

Kandungan Jumlah ( % berat kering ampas) Kadar air 7,63

Kadar Abu 15,30 Protein Kasar 15,53 Lemak 0,19 Karbohidrat 61,35

- Serat Kasar 11,56 - Selulosa 16,03 - Hemiselulosa 25,23 - Lignin 3,10 (Hartati, 2001)

2. 3 Proses Pembuatan Pulp 2. 3. 1 Secara Umum

Urutan proses pembuatan pulp adalah persiapan bahan baku, pembuatan pulp (secara kimia, semikimia, mekanik atau limbah kertas), pemutihan, pengambilan kembali bahan kimia dan pengeringan pulp (PT. PINDO DELI, 2007)

Proses pembuatan pulp umumnya dibagi dalam beberapa tahapan yang akan dijelaskan berikut ini.

2. 3. 1. 1 Pemilihan Jenis Kayu

1. Kayu lunak (softwood), adalah kayu dari tumbuhan konifer contohnya pohon pinus.

2. Kayu keras (hard wood), adalah kayu dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus. Kayu keras juga lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang karena memiliki lebih sedikit lignin.

3. Kayu lunak yang memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan untuk memberi kekuatan pada pulp.

Pulp umumnya tersusun atas campuran kayu keras dan kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan permukaan cetak yang diinginkan pembeli. Kayu sebagai bahan dasar dalam industri pulp mengandung beberapa komponen antara lain :

1. Selulosa, tersusun atas molekul glukosa rantai lurus dan panjang yang merupakan komponen yang paling disukai dalam pembuatan kertas karena panjang, kuat.

2. Hemiselulosa, tersusun atas glukosa rantai pendek dan bercabang. Hemiselulosa lebih mudah larut dalam air dan biasanya dihilangkan dalam proses pulping.

3. Lignin, adalah jaringan polimer fenolik tiga dimensi yang berfungsi merekatkan serat selulosa sehingga menjadi kaku. Pulping kimia dan proses pemutihan akan menghilangkan lignin tanpa mengurangi serat selulosa secara signifikan

4. Ekstraktif, meliputi hormon tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain. Komponen ini sangat beracun bagi kehidupan perairan dan mencapai jumlah toksik akut dalam efluen industri pulp.

2. 3. 1. 2 Persiapan Kayu

Bahan baku yang mengandung selulosa seperti kayu, bambu, serat kapas, bagas dan lain-lain dipotong menjadi serpihan kecil. Kulit kayu dikelupas secara mekanis atau hidraulis sebelum dicacah menjadi serpihan kayu, kemudian dicuci dan disaring untuk menghilangkan debu yang melekat.

Efluen dari proses persiapan kayu berasal dari air bilasan kayu yang mengandung partikel halus batang kayu dan padatan terlarut. Proses ini juga menghasilkan limbah padat berupa potongan kayu tidak layak pakai dan kulit kayu yang dapat digunakan sebagai kayu bakar.

2. 3. 1. 3 Pembuburan Kayu (Pulping)

Dalam proses pulping secara kimiawi ditambahkan panas dan zat kimia pada serpihan kayu yang dimasukkan ke dalam tabung bertekanan yang disebut digester. Pembuatan pulp dengan proses kraft menggunakan larutan putih (white liquor), yaitu larutan campuran sodium hidroksida dan sodium sulfida yang secara selektif akan melarutkan lignin dan membuatnya lebih larut dalam cairan pengolah. Setelah 2-4 jam, campuran antara pulp, sisa zat kimia dan limbah kayu dikeluarkan dari digester. Pulp kemudian dicuci untuk memisahkannya dari cairan hitam (sisa zat kimia dan limbah). Larutan yang mengandung serat kayu terlarut kemudian masuk ke digester dan dipanaskan. Larutan hasil pemanasan yang berwarna hitam (black liquor) dipisahkan dari pulp (brownstock) setelah proses pemanasan. Dalam batch digester, pulp (brownstock) diambil dari dasar digester tabung untuk dilanjutkan dengan pencucian. Pada digester bersinambungan, pencucian dilakukan di dalam digester untuk menghilangkan larutan lain dan mendinginkan pulp. Kraft pulping adalah proses dengan hasil rendah yaitu hanya 45% dari kayu akan menjadi pulp yang dapat digunakan. Pulp atau disebut brownstock pada tahap ini siap untuk diputihkan.

2. 3. 1. 4 Pencucian (Washing)

Pencucian pulp secara efisien sangat penting dilakukan untuk memastikan kebutuhan maksimal zat kimia dalam proses pulping dan mengurangi jumlah limbah organik yang terbawa oleh pulp dalam proses pemutihan. Pulp yang kurang tercuci membutuhkan dosis zat pemutih yang lebih besar.

Pencucian pulp dilakukan mengikuti masing-masing proses untuk menghilangkan materi yang tidak diinginkan dalam pulp. Hasil samping berupa black liquor, debu, lignin, dan pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses

selesai. Efisiensi pencucian diukur berdasarkan tingkat kebersihan bubur kertas dan jumlah air yang digunakan untuk mencapai tingkat kebersihan tersebut.

2. 3. 1. 5 Refining

Pulp melewati slot dalam piringan yang berputar untuk memisahkan gumpalan selulosa menjadi serat dan mempersiapkan pulp untuk proses pembuatan kertas. Serat dipotong dengan panjang yang seragam dan diperlakukan untuk memperbaiki ikatan dan kekuatan produk akhir kertas.

2. 3. 1. 6 Delignifikasi Oksigen

Penghilangan lignin (delignifikasi) menggunakan oksigen diperlukan untuk menghilangkan sisa lignin dari brownstock yang merupakan tahap pra-bleaching. Dengan mengurangi lignin akan dihasilkan bubur kayu yang lebih putih. Oksigen dan larutan putih ditambahkan ke dalam brownstock dalam reaktor pemanas. Senyawa lignin akan lepas dan dihilangkan dengan pencucian dan ekstraksi. Oksigen delignifikasi akan mengurangi jumlah klorin yang dibutuhkan dalam proses pemutihan (bleaching).

2. 3. 1. 7 Bleaching

Bleaching dilakukan dalam beberapa tahap dengan tujuan menghilangkan lignin tanpa merusak selulosa. Dalam industri pulp terdapat beberapa tahap dalam proses pemutihan. Masing-masing tahapan dijabarkan di bawah ini.

• C : tahap klorinasi, menggunakan Cl2 dalam media asam

• E : Extraksi Alkali, untuk melarutkan hasil degradasi lignin yang terbentuk pada tahap sebelumnya dengan larutan NaOH.

• D : Klorin dioksida, mereaksikan ClO2 dengan pulp pada kondisi asam

• O : Oksigen, digunakan pada tekanan tinggi dan suasana basa • H : Hipoklorit, mereaksikan NaClO dalam media basa

• P : Peroksida, reaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) dalam kondisi basa

• Z : Ozon, menggunakan ozon (O3) dalam kondisi asam

• X : Xylanase, Biobleaching dengan enzim murni mikroba dalam kondisi netral

Proses bleaching biasanya melibatkan 4-6 tahap. Di beberapa industri, tahap Q (Q-stage) juga digunakan yang merupakan tahap chelation untuk menghilangkan zat anorganik sebelum pengolahan dengan peroksida. Standar industri hingga beberapa tahun lalu adalah bleaching dengan urutan CEDED yaitu tahap klorinasi yang diikuti ekstraksi alkali, pengolahan dengan klorin dioksida, ekstraksi alkali dan pengolahan akhir klorin dioksida. Proses yang lebih modern telah beralih dari penggunaan klorin (C-stage) karena menghasilkan senyawa toksik aromatik terklorinasi (dioxin dan dibenzofuran) dalam efluen instalasi bleaching, contohnya menerapkan urutan OXED yaitu menggunakan pemutih oksigen yang diikuti penerapan enzim xilanase, ekstraksi alkali dan klorin dioksida.

Tahapan dalam bleaching disimbolkan dengan DED dimana D melambangkan klorin dioksida (ClO2) dan E melambangkan ekstraksi alkali. Dalam

tahap ini, brownstock dicampur dengan ClO2 dalam reaktor D1 yang akan bereaksi

dengan lignin. Pencucian mengikuti tahap ini untuk menghilangkan senyawa lignin yang beikatan dengan klor dari bubur kayu. NaOH ditambahkan pada aliran pulp dalam menara E dan diikuti dengan pencucian. Ekstraksi berfungsi untuk menetralisasi pulp dan memperbaiki proses pencucian sebelumnya. Menara D2 adalah tahap akhir dari proses bleaching dimana ClO2 memberikan pemutihan

terakhir pada pulp. Jika proses bleaching diawali dengan delignifikasi oksigen, maka prosesnya disingkat menjadi ODED.

Klorin biasanya diperoleh melalui proses elektrolisis dari NaCl yang menghasilkan Cl2 dan NaOH. NaOH yang dihasilkan dapat digunakan pada tahap E.

Reaksi kimia elektrolisis dari NaCl diuraikan berikut ini : 2 NaCl + e- 2NaOH + Cl2 + H2

Klorin dioksida diperoleh dari sodium klorat dengan katalis asam sulfit. Produk lainnya adalah Na2SO4 yang dapat digunakan dalam proses kraft pulping. Reaksinya diuraikan berikut ini.

NaClO3 +SO2 2ClO2 + Na2SO4

2. 3. 1. 8 Pengujian terhadap Pulp

1. Bilangan Kappa

Pengujian ini mengindikasikan kandungan lignin dan kemampuan pulp tersebut untuk diputihkan. Pengujian ini didasarkan kepada reaksi dengan Kalium Permanganat (KMnO4). Normalnya pulp setelah melewati tahap

proses bleaching diketahui dengan cara menganalisa bilangan kappa pulp di laboratorium.

2. Viskositas

Pengujian terhadap viskositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki pulp. pengujian mengevaluasi derajat polimerisasi daripada selulosa atau dengan kata lain degaradasi dari serat selulosa. Pemeriksaan meliputi penentuan viskositas larutan pulp di dalam Cupraetilen Diamin atau Cuprammonium.

3. Brightness

Brightness pulp diukur pada tahap yang berbeda-beda di dalam proses pemutihan sebagaimana salah satu tujuan yang palig penting dari proses pemutihan adalah untuk mencapai brightness yang spesifik terhadap pulp yang dihasilkan. Sebuah alat pengukur tingkat refleksi atau pengukur brightness digunakan di laboratorium untuk mengukur brightness, contoh pulp dibuat dalam lembaran. Jadi, nilai brightness 90 ISO artinya, pada kondisi yang standar dari cahaya dan pengamatan, suatu kekuatan memantulkan adalah, (pada panjang gelombang sebesar 457 nm) 90% dari batangan magnesium oksida. Pulp yang keluar dari tahap akhir proses pemutihan secara normal diperiksa brightnessnya.

4. Konsistensi

Konsistensi yang meninggalkan menara pemutihan menuju pulp machine diukur dan dicatat oleh instrument-instrumen yang terpasang dijalur tersebut. Pengukuran ini adalah untuk dibandingkan terhadap pemeriksaan laboratorium.

Pemeriksaan terhadap senyawa klorin yang tersisa di dalam stock pulp pada tahap klorin dioksida dilakukan untuk mengendalikan dosis bahan kimia. 6. Pengujian yang lain

Tambahan terhadap pemeriksaan yang rutin ini, ada juga pengujian yang dikerjakan secara regular yang pada dasarnya untuk menjalankan pabrik secara efisien. Semua larutan kimia yang dipergunakan di pabrik diuji sewaktu-waktu secara regular yaitu menyangkut konsentrasi dan filtrat yang berasal dari alat washer tersebut diperiksa kandungan seratnya. Dissolving pulp yang diputihkan membutuhkan pengujian yang khusus untuk mempertegas spesifikasi kualitasnya. Ini termasuk analisa abu, pengujian terhadap zat-zat pengotor organik, pengujian kelarutannya terhadap alkali, pengujian reaktifitasnya dan lain-lain (Sirait, 2003).

2. 3. 2 Proses Pembuatan Pulp dari Limbah Industri Agar-agar (Gracilaria)

Pada dasarnya, proses pembuatan kertas berbasis limbah indusri agar-agar hampir sama dengan proses pembuatan kertas berbasis rumput laut. Proses tersebut dibagi ke dalam beberapa tahap berikut ini.

2. 3. 2. 1 Tahap Persiapan Bahan Baku

Limbah industri agar-agar terlebih dahulu dipotong-potong menjadi berbentuk chip dengan ukuran 2-3 cm secara manual dengan menggunakan pisau. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pemasakan dan penyeragaman penetrasi larutan pemasak ke dalam chip. Potongan-potongan tersebut kemudian dijemur hingga mencapai kadar air kering udara sekitar 15-20%. Penentuan kadar air dilakukan dengan menggunakan metode oven pada suhu 105oC hingga diperoleh berat konstan. Nilai kadar air diperlukan untuk menetapkan persentase bahan kimia yang akan digunakan dalam pemasakan. Perhitungan kadar air dilakukan dengan menggunakan rumus:

Kadar Air (%) = 100% B

B -A

2. 3. 2. 2 Pemasakan Bahan Baku

Pemasakan bahan baku dilakukan dalam rotary digester mini dengan tekanan 9-10 atm serta suhu pemasakan 100OC. Pemasakan tersebut dilakukan dengan menggunakan NaOH 2% b/b terhadap bobot kering oven serat limbah industri agar-agar. Waktu yang digunakan dalam pemasakan ini adalah selama 1 jam dengan perbandingan limbah industri agar-agar dan larutan pemasak 1:8. Setelah pemasakan, pulp dicuci dengan menggunakan air bersih sehingga bebas dari larutan pemasak dan bahan-bahan yang tidak diinginkan (ditandai dengan air cucian dalam keadaan netral atau pH 6-7).

Pulp yang masih menggumpal atau belum sempurna penguraiannya, disempurnakan penguraian seratnya dengan menggunakan alat desindrator selama 15 menit. Bahan pulp dari hasil penguraian tersebut kemudian dimasukkan pada penyaring hidrolik berukuran 60 mesh dan ditampung dengan penyaring berukuran 80 mesh, kemudian dikeluarkan airnya dengan menggunakan centryfuge.

2. 3. 2. 3 Penentuan Rendemen Pemasakan

Pulp hasil pemasakan diturunkan kadar airnya dan ditimbang bobotnya (C), kemudian diambil sampel dan ditimbang bobotnya (B), lalu dikeringkan dalam oven hingga beratnya konstan (A). Jika berat kering oven limbah industri agar-agar adalah D maka rendemen pemasakannya dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut ini.

R (%) = 100% D

C B) : (A

× ×

Keterangan: R = Rendemen Pemasakan (Jaelani et al, 2010)

2. 4 Bleaching

2. 4. 1 Bleaching secara Umum

Bleaching merupakan suatu rangkaian proses akhir yang sangat penting dalam proses produksi pulp. Secara definisi, bleaching adalah memindahkan atau menghilangkan warna dari residu lignin dari kimia pulp untuk meningkatkan brightness, mempertahankan kestabilan brightness, kebersihan, dan sifat-sifat lain

yang tidak diinginkan, dengan syarat bisa mempertahankan kekuatan selulosa dan daerah karbohidrat dalam pulp dari serat yang tidak diputihkan (Saputra, 2008)

Bleaching pulp harus menggunakan bahan kimia yang bersifat reaktif untuk melarutkan sisa lignin yang ada di dalam pulp agar diperoleh derajat putih yang tinggi. Namun harus dijaga agar penggunaan bahan kimia tersebut tidak menyebabkan kerusakan selulosa yang lebih besar dan pencemaran lingkungan yang berbahaya.

Bahan kimia yang digunakan dalam proses pemutihan terbagi menjadi dua macam yaitu (Batubara, 2006) :

1. Oksidator

Oksidator berfungsi untuk mendegradasi dan menghilangkan lignin dari gugus kromofor. Oksidator yang sering digunakan adalah khlor (C), Oksigen (O), Hipoklorit (H), Klordioksida (D), Peroksida (P), Ozon (Z), dan Nitrogen dioksida (N).

2. Alkali

Alkali berfungsi untuk mendegradasi lignin dengancara hidrolisa dan melarutkan gugus gula sederhana yang masih bersatu dalam pulp.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemutihan antara lain (Batubara, 2006) :

1. Konsentrasi

Reaksi lebih dapat ditingkatkan dengan menambah konsentrasi pemutih 2. Waktu reaksi

Pada umumnya perlakuan bahan kimia pemutih terhadap pulp akan menjadi lebih reaktif dengan memperpanjang waktu reaksi. Namun waktu reksi yang terlalu lama juga akan merusak rantai selulosa dan hemiselulosa.

3. Suhu

Peningkatan suhu mengakibatkan terjadinya peningkatan pada reaksi pemutihan. Penentuan suhu bervariasi tergantung pada jenis bahan kimia pemutih yang digunakan. Suhu pemutihan biasanya berkisar antara 20 – 110OC

4. pH

pH mempunyai pengaruh yang sangat vital terhadap semua proses pemutihan. Nilai pH tergantung pada bahan pemutih yang digunakan.

Proses pemutihan diaplikasikan menggunakan beberapa tahap (multitahap) untuk memperoleh pulp yang memiliki derajat putih yang sangat tinggi dan stabil. Proses pemutihan dengan multitahap merupakan sebuah metode pemurnian pulp dengan cara menambahkan bahan kimia pemutih dan pemurni dalam beberapa tahap ang dipisahkan dengan perlakuan pencucian dengan air atau alkali diantaranya, dimana hasil reaksi akan dikeluarkan dalam perlakuan pencucian. Di dalam proses pemutihan menggunakan beberapa tahap, beragam kotoran di dalam serat dikeluarkan sedikit demi sedikit dan tampak menyebabkan kerusakan yang serius pada serat. Proses-proses itu diantaranya adalah (Smook, 1989) :

Chlorination (C) : reaksi dengan klorin dalam suasana asam Alkaline Extraction (E) : reaksi pelarutan produk dengan NaOH Hypochlorite (H) : reaksi dengan hypochlorite dalam larutan

alkali

Peroxide (P) : reaksi dengan peroxide dalam suasana alkali Oxygen (O) : reaksi dengan oksigen pada tekanan tinggi

dalam suasana alkali

(DC) atau (CD) : campuran chlorine dan chlorine dioxide dalam

suasana asam

2. 4. 1. 1 Proses Bleaching dengan Oksigen (O)

Proses oksidasi merupakan reaksi pokok dalam pemutihan yang bertujuan untuk menghilangkan lignin sehingga oksigen dapat digunakan sebagai bahan pengoksidasi paling mudah dan paling murah untuk proses pemutihan. Namun karena oksigen bukan untuk mendegradasi lignin yang selektif maka pulp kimia tidak dapat diputihkan hanya dengan oksigen untuk memperoleh derajat putih yang tinggi tanpa merusak polisakarida, yang pada akhirnya akan menghasilkan sifat-sifat kekuatan yang sangat jelek.

Penggunaan oksigen sebagai pemutih memiliki keuntungan antara lain pengurangan pemakaian gas klor atau klordioksida sehingga masalah pencemaran dapat dicegah seminimal mungkin.

Bleaching dengan oksigen berlangsung pada temperatur 90-110oC selama 60-120 menit dengan konsistensi rendah hingga sedang (3-17 %). Pertimbangan pemutihan oksigen pada konsistensi sedang didasarkan pada teknik industrinya yang lebih mudah dan selektivitas kelarutan lignin yang lebih tinggi (Batubara, 2006). Kondisi proses bleaching dengan oksigen (Priti, 2008) :

Konsistensi pulp : 10 % NaOH : 2,0 % Hidrogen peroksida : 0,5 % Tekanan oksigen : 0,6 MPa Temperatur proses : 90oC Waktu proses : 60 menit

Tabel 2. 6 Kondisi Operasi Delignifikasi Oksigen Mixed Tropical Hardwood Parameter Mixed Tropical Hardwood

Temperatur, oC 87-90 O2 charge, kg/ADT 14-17

NaOH charge, kg/ADT 16-18

pH 10,8-11,0

Konsistensi, % 12 Waktu reaksi, menit 120 Starting kappa number 13-14 (Priti, 2008)

2. 4. 1. 2 Proses Bleaching dengan Ozon (Z)

Gas ozon dapat mengoksidasi semua ikatan rangkap pada semua gugus alifatik dan aromatik. Gas ozon merupakan gas yang tidak stabil dan dapat berubah secara perlahan-lahan pada temperatur ruangan dan tekanan atmosfir. Selektifitas gas ozon lebih tinggi apabila dilarutkan dalam asam asetat jika dibandingkan dengan air.

Keuntungan pemutihan dengan gas ozon di dalam air antara lain : bahan pemutih yang baik, waktu reaksi yang pendek, temperatur pemutihan yang rendah

dan tanpa tekanan serta tidak terjadi pencemaran lingkungan. Sementara kerugian pemutihan dengan menggunakan gas ozon adalah kerusakan karbohidrat di dalam pelarut air relatif lebih besar akan tetapi dapat diatasi dengan pelarut asam asetat, biaya produksi untuk pembuatan generator ozon relatif mahal, kulit dan sisa-sisa kayu tidak termasak menyebabkan derajat bersih kertas menurun (Batubara, 2006).

2. 4. 1. 3 Proses Bleaching dengan Menggunakan Peroksida (P)

Peroksida tidak hanya digunakan untuk memutihkan pulp mekanik tetapi juga digunakan dalam serangkaian tahap pemutihan pada industri pulp kimia. Bahan kimia ini sering digunakan pada tahap akhir rangkaian proses pemutihan dan menghasilkan peningkatan derajat putih dan stabilitas pada pulp tanpa mengalami penurunan rendemen dan lignin yang signifikan. Umumnya tahap peroksida menggunakan bahan kimia berupa natrium peroksida (Na2O2), hidrogen peroksida

(H2O2) atau kombinasi keduanya (Batubara, 2006).

Hidrogen peroksida termasuk zat oksidator yang bisa digunakan sebagai pemutih pulp yang ramah lingkungan. Di samping itu, hidrogen peroksida juga mempunyai beberapa kelebihan antara lain pulp yang diputihkan mempunyai ketahanan yang tinggi serta penurunan kekuatan serat sangat kecil. Pada kondisi asam, hidrogen peroksida sangat stabil, pada kondisi basa mudah terurai. Peruraian hidrogen peroksida juga dipercepat oleh naiknya suhu. Zat reaktif dalam sistem pemutihan dengan hidrogen peroksida dalam suasana basa adalah perhydroxyl anion (HOO-) (Dence and Reeve, 1996). Hidrogen Peroksida didalam air akan terurai menjadi ion H+ dan OOH-. Ion OOH- ini merupakan oksidator kuat yang berperan pada proses pemutihan pulp karena zat warna lama atau pigmen alam yang merupakan senyawa organik yang mempunyai ikatan rangkap dapat dioksidasi menjadi senyawa yang lebih sederhana atau direduksi menjadi senyawa yang mempunyai ikatan tunggal, sehingga dihasilkan pulp putih (Andra, 2007). Jumlah hidrogen peroksida yang dikonsumsi untuk proses bleaching dalam suasana basa adalah 40%-75% berat kering pulp (Lachenal et al, 1991).

Keuntungan lain dari penggunaan peroksida sebagai bahan pemutih adalah kemudahan dalam penanganan dan penerapan serta menghasilkan produk yang relatif

tidak beracun dan tidak berbahaya. Namun kekurangannya adalah harga bahan kimia peroksida dan bahan aditifnya yang masih tinggi (Batubara, 2006).

Tabel 2. 7 Dosis NaOH Optimum untuk Berbagai Variasi Dosis H2O2 dalam Proses

Pemutihan Kraft Pulp

Dosis H2O2 (% berat kering pulp) Dosis NaOH (% berat kering pulp)

1 2 – 2,5

1,5 2 – 3

2 2 – 3

3 2,5 – 3,5

4 3 - 4

Kondisi Operasi : Temperatur 90oC ; 2 jam ; konsistensi 10% - 15% (Dence dan Reeve, 1996)

2. 4. 1. 4 Proses Bleaching dengan Menggunakan Klorin Dioksida

Klorin dioksida telah menjadi bahan kimia pemutih yang sering digunakan sebagai pengganti klorin. Bahan kimia ini memiliki selektivitas yang tinggi untuk mengoksidasi struktur kromofor yang menjadikan tahap ini sering diletakkan pada tahap permulaan dari serangkaian tahap bleaching. Klorin dioksida mengalami pertukaran elektron dengan cepat menjadi klorit dalam larutan asam dan netral. Senyawa ini dapat terurai dalam kondisi keasaman dan suhu yang tinggi. Reaksi dekomposisi klorin dioksida dikatalisasi dengan beragam senyawa seperti senyawa karbonat atau lainnya. Klorin dioksida terkonversi menjadi ion klorit dengan bantuan senyawa pereduksi, seperti hidrogen peroksida, asam sulfat, arsenit, iodida dan lain-lain. Jika menggunakan hidrogen peroksida, senyawa ini mudah membentuk ion hidroperoksi dan menjadi reaktif. Maka dipilih senyawa asam sulfat yang lebih aman dan menjadi bagian penting dalam proses bleaching dengan tahap klorin dioksida. Dengan pH yang rendah dapat meningkatkan konversi klorin dioksida menjadi ion klorit dan klorida

Hasil yang diperoleh dari tahapan klorin dioksida adalah kecerahan yang dapat mencapai 90% ISO (untuk lebih dari 2 tahap D), faktor kappa ± 0,22 pada konsistensi 10 % (Sixta, 2006).

2. 4. 2 Proses Bleaching pulp dari Rumput Laut Merah

Sebelum proses bleaching, ampas didapat dengan mengekstraksi rumput laut sehingga terpisah antara agar-agar dan ampas. Pada proses bleaching, digunakan dua bahan pemutih. Tahap yang pertama yaitu klorin dioksida dan untuk tahap kedua yaitu hidrogen peroksida. Untuk tahap pertama, digunakan klorin dioksida aktif 5% berat kering rumput laut pada pH 3,5. Temperatur, waktu tinggal dan pH yang digunakan adalah masing-masing 80oC, 60 menit dan 3,5. pH dikontrol dengan penambahan asam sulfat. Pada tahap kedua, digunakan hidrogen peroksida 5% berat kering pulp. Temperatur, waktu tinggal dan pH yang digunakan adalah masing-masing 80oC, 60 menit dan 12. pH dikontrol dengan penambahan Natrium hidroksida. Tahap kedua diulang sampai mendapat kecerahan pulp lebih dari 80%.

Digunakan dua jenis rumput laut merah (G. amansii, dimana ditemukan di pulau Jeju, Republik Korea Selatan dan G. corneum, diimpor dari Maroko dalam kondisi kering). Tabel 2. 5 dan 2. 6 menunjukkan kondisi ekstraksi dan bleaching yang terjadi dari penggunaan kedua jenis rumput laut tersebut.

Tabel 2. 8 Kondisi Ekstraksi Rumput Laut Merah

Jenis Rumput Laut Bahan Kimia Temperatur (oC) Ampas (%) Ekstrak (%)

Gelidium corneum

Tanpa bahan kimia

120 43,93 35,2 140 35,76 51,25 Asam Sulfat

5 %

120 40,44 47,66 140 37,56 46,58

Gelidium amansii

Tanpa bahan kimia

120 33,92 31,83 140 33,34 49,36 Asam Sulfat

5 %

120 45,31 27,54 140 33,99 52,21

Tabel 2. 9 kondisi Bleaching dan bagian ampas pada rumput laut merah Jenis Rumput

Laut

Temperatur (oC)

Hasil setelah ekstraksi (%)

Hasil setelah bleaching I (%)

Pengulangan H2O2

Hasil akhir (%)

Gelidium corneum

120 43,93 29,86 2 10,43 140 35,76 32,28 4 9,46 120 40,44 29,79 2 9,54

140 37,56 30,65 4 8,54

Gelidium amansii

120 33,92 25,85 3 10,46 140 33,34 26,27 4 8,63 120 45,31 25,33 2 8,85 140 33,99 25,23 4 7,62 (Seo et al, 2009)

2. 4. 3 Variabel Proses Bleaching 2. 4. 3. 1 Konsentrasi Pemutih

Dosis bahan pemutih yang digunakan pada proses bleaching berpengaruh secara langsung terhadap derajat putih pulp. peningkatan konsetrasi zat pemutih menghasilkan kenaikan derajat putih yang signifikan.

2. 4. 3. 2 derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) merupakan variabel yang penting dalam proses bleaching di tiap tahap. Contohnya pada proses bleaching hidrogen peroksida (H2O2). Pada tahap ini, konsentrasi alkali sangat berpengaruh. Jika konsentrasi

NaOH terlalu rendah H2O2 tidak akan berfungsi dengan efektif, tetapi bila terlalu

tinggi, laju dekomposisi H2O2 akan melampaui laju reaksi proses bleaching sehingga

akan menurunkan derajat putih. Pada pH yang terlalu rendah, konsentrasi anion perhidroksil tidak cukup untuk meningkatkan derajat putih. Pada tahap peroksida, reaksi pemutihan berlangsung pada pH 10-11 (Dence dan Reeve, 1996).

Proses pemutihan pulp menggunakan H2O2 akan menghasilkan derajat putih

yang maksimum bila disertai dengan penambahan dosis alkali (NaOH) yang optimum.

2. 4. 3. 3 Temperatur dan Waktu

Temperatur dan waktu reaksi proses pemutihan sangat erat hubungannya dengan derajat putih dan kualitas pulp. pengurangan waktu tinggal reaksi dapat dilakukan dengan peningkatan temperatur dan sebaliknya derajat putih yang sama dapat dicapai dengan temperatur yang lebih rendah dan waktu tinggal reaksi yang

lebih lama. Temperatur yang tinggi dapat merusak kualitas pulp dan menurunkan derajat putih (Ulia, 2007).

2. 4. 3. 4 Konsistensi

Konsistensi adalah persentase berat pulp kering dalam bubur pulp (pulp basah). Konsistensi pulp berpengaruh terhadap derajat putih dan konsumsi bahan pemutih pulp. untuk mencapai derajat putih yang sama, proses pemutihan pulp dengan konsistensi yang rendah membutuhkan bahan pemutih yang lebih banyak daripada pulp yang berkonsistensi lebih tinggi (Dence dan Reeve, 1996).

2. 5 Deskripsi Proses

Proses pembuatan pulp pada pra-rancangan pabrik pembuatan pulp dari limbah agar-agar ini pada dasarnya hanya menggunakan proses bleaching saja, yaitu proses bleaching pulp dari rumput laut merah. Adapun beberapa tahapan dalam proses pengolahan limbah agar-agar menjadi pulp berikut ini.

2. 5. 1 Persiapan bahan baku

Pada awal proses dilakukan persiapan bahan baku seperti limbah padat agar-agar yang akan diolah menjadi pulp dengan derajat putih yang tinggi. Kemudian selanjutnya limbah agar-agar yang berbentuk gumpalan dilewatkan pada conveyor (J-101). Kemudian limbah agar-agar diperkecil ukurannya (dicacah) menggunakan screw conveyor 102) dan diteruskan ke tahap bleaching menggunakan elevator (J-211).

2. 5. 2 Proses Bleaching 2. 5. 2. 1 Klorin Dioksida (D)

Proses awal berlangsung pada mixer (M-210) dimana limbah agar-agar yang telah dicacah, klorin dioksida, H2SO4 dan air dialirkan ke dalam mixer untuk

dicampur. Kemudian campuran tersebut dialirkan ke dalam reaktor (R-220) yang diatur temperaturnya sebesar 80oC dan tekanan operasi 1 atm. Klorin dioksida yang digunakan dengan jumlah 5% berat kering limbah dan H2SO4 3,5% berat kering

limbah. Proses berlangsung selama 1 jam dengan pH slurry di dalam reaktor 3,5 dan konsistensi pulp 10% (Seo et al, 2010 ; .

Pada tahap bleaching klorin dioksida ini, klorin dioksida (ClO2) habis

terkonsumsi pada tahap bleaching dimana 20 % wt diantaranya menjadi klorat sedangkan sisanya mengoksidasi lignin (Dence & Reeve, 1998).

R

OCH3

OH

2ClO2 H2O HClO2 HClO

R

COOCH3

COOH HClO2 HClO3

2ClO2 H2O

HCl 2ClO2

HClO 2HClO2 H2O

Gambar 2. 1 Reaksi yang terjadi pada bleaching tahap klorin dioksida (Svenson, 2006)

2. 5. 2. 2 Hidrogen peroksida (P)

Pada bleaching tahap terakhir ini diawali dengan dialirkannya pulp hasil proses bleaching tahap I yang telah dicuci dengan Wash Vacuum Filter (H-222) menggunakan air proses, Hidrogen peroksida, larutan NaOH dan air ke dalam mixer (M-320) untuk dicampur. Kemudian campuran tersebut dialirkan ke dalam reaktor (R-330) yang telah diatur temperaturnya sebesar 80oC dengan tekanan 1 atm. Proses ini berlangsung selam 1 jam dengan kebutuhan NaOH dan hidrogen peroksida masing-masing sebanyak 3,5% dan 5%. Untuk tahap bleaching hidrogen peroksida diperlukan konsistensi pulp sebesar 10%-15% dan besar pH adalah 12 (Dence dan Reeve, 1996 ; Seo et al, 2010).

Pada tahap bleaching hidrogen peroksida ini, jumlah hidrogen peroksida yang dikonsumsi untuk proses bleaching dalam suasana basa adalah 40%-75% berat kering pulp (Lachenal et al, 1991).

C C

COOH H

R COOH

CH3COOH CH3OH H2O

O

O

OCH3

R

Gambar 2. 2 Reaksi yang terjadi pada tahap bleaching hidrogen peroksida (Henrikkson et al, 2009)

2. 5. 3 Unit Pencucian Akhir

Setelah melewati tahap bleaching yang terakhir kemudian bleached pulp dimasukkan ke dalam unit pencucian (H-332) yang bertujuan agar bleached pulp yang dihasilkan bersih dari sisa bahan kimia pemucat sehingga lignin yang terkandung di dalamnya ikut keluar bersama air dan untuk mencuci bahan bleached pulp yang telah dibleaching dari sisa-sisa bleaching. Dan kemudian pulp dilewatkan pada compact press (S-410) untuk mengurangi kadar air juga pada tunnel dryer (A-420). Dan akhirnya pulp didinginkan menggunakan blow box (A-430) sehingga akan dihasilkan bleached pulp dengan derajat keputihan yang tinggi. Derajat putih yang dihasilkan adalah 90% dan konsistensi 92% (Seo et al, 2010 ; Amraini et al, 2009).

2. 6 Sifat Bahan

2. 6. 1 Limbah Agar-agar

Fungsi : Sebagai bahan yang akan dibleaching 1. Berbentuk gumpalan berwarna putih kecoklatan 2. Tidak berbau

3. Tidak larut dalam air

4. Kandungan selulosa : 45,9% 5. Rumus molekul : (C6H10O5)n

(Jaelani et al, 2010)

2. 6. 2 Klorin Dioksida (ClO2)

Fungsi : Sebagai bahan kimia pada tahap bleaching klorin dioksida (D) 1. Berat molekul : 67,45 g/mol

2. Massa jenis : 3.01 g/cm3 3. Titik leleh : -59oC 4. Titik didih : 11oC

5. Entalpi standar : + 104,60 kJ/mol 6. Entropi standar molar : 257,22 J/K.mol

(wikipedia2, 2009)

2. 6. 3 Air (H2O)

Fungsi : sebagai bahan dalam proses bleaching dan washing 1. Berat molekul : 18,016 gr/gmol 2. Titik lebur : 0°C (1 atm) 3. Titik didih : 100°C (1 atm) 4. Densitas : 1 gr/ml (4°C) 5. Spesifik graviti : 1,00 (4°C) 6. Indeks bias : 1,333 (20°C) 7. Viskositas : 0,8949 cP 8. Kapasitas panas : 1 kal/gr 9. Panas pembentukan : 80 kal/gr 10.Panas penguapan : 540 kal/gr 11.Temperatur kritis : 374°C 12.Tekanan kritis : 217 atm (Perry dan Green, 1997)

2. 6. 4 Asam Sulfat (H2SO4)

Fungsi : Sebagai pengatur suasana asam pada tahap bleaching Klorin Dioksida (D)

1. Berat molekul : 98,08 g/mol 2. Massa jenis : 1,84 g/cm3 3. Titik leleh : 10oC 4. Titik didih : 337oC 5. Viskositas : 26,7 cP (Wikipedia1, 2009)

2. 6. 5 Hidrogen Peroksida (H2O2)

Fungsi : Sebagai bahan kimia dalam proses bleaching tahap peroksida (P) 1. Berat molekul : 34,0147 gr/gmol

3. Titik didih : 150,2°C (1 atm) 4. Densitas : 1,463 gr/cm3 5. Moment dipol : 2,26

6. Indeks bias : 1,34

7. Viskositas : 1,245 cP (20oC) 8. Panas pembentukan : -4,007 kJ/gr 9. Kapasitas Panas : 2.619 J/g K (Wikipedia, 2010)

2. 6. 6 Natrium Hidroksida (NaOH)

Fungsi : Sebagai pengatur suasana basa pada tahap bleaching Peroksida (P) 1. Berat molekul : 39,9971 g/mol

2. Massa jenis : 2,1 g/cm3 3. Titik leleh : 318oC (591 K) 4. Titik didih : 1390oC (1663 K) 5. Kelarutan dalam air : 111 gr/100 ml (20oC) 6. Kebasaan (pKb) : -2,43

4 5 6 LI TC PI 16 LI TC PI Steam 1 FC 7 3 2 8 J-105 10 LI M-102 14 11 12 FC R-102 17 20 FC 22 24 25 TT-106 C-203 BB-201 C-202 DE-201 C-201 CP-201 23 Steam sisa Air Proses Limbah Cair 18 19 9 15 21 TC C-102 TT-101 FC FC C-103 C-101

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar

Diperiksa/ Disetujui

FLOWSHEET PABRIK PEMBUATAN PULP DARI LIMBAH AGAR-AGAR

PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN PULP DARI LIMBAH AGAR-AGAR KAPASITAS PRODUKSI 87600 KG/HARI

Nama : Silvia Nova NIM : 08 0405 075 1. Nama : Dr. Ir. Rosdanelli Hsb, MT NIP : 19680808 199403 2 003 2. Nama : Ir. Renita Manurung, MT NIP : 19681214 199702 2 002 LI M-101 R-101 FC TT-103 TT-104 TT-102 13 E-65 JB-201 TC TT-105 J-101 J-102 J-103 WVP-102 WVP-101 J-201 M-103 J-106 LI LI LI J-104 J-107 LI FC FC FC FC FC FC FC FC FC PC Superheated 150o_{C ; 101,325 kPa}

KETERANGAN GAMBAR

TT-101 = Gudang penyimpanan limbah agar-agar TT-102 = Tangki penyimpanan ClO2

TT-103 = Tangki penyimpanan H2SO4

TT-104 = Tangki penyimpanan H2O2

TT-105 = Tangki penyimpanan NaOH TT-106 = Gudang penyimpanan pulp C-101 = Screw conveyor pencacah limbah agar-agar C-102 = Elevator pengangkut limbah agar-agar C-103 = Conveyor NaOH

C-201 = Conveyor compact press C-202 = Conveyor tunnel dryer C-203 = Conveyor blow box J-101 = Pompa ClO2

J-102 = Pompa H2SO4

J-103 = Pompa H2O2

J-104 = Pompa ke Reaktor ClO2

J-105 = Pompa ke Mixer H2O2

J-106 = Pompa larutan NaOH J-107 = Pompa ke Reaktor H2O2

J-201 = Pompa ke Compact press M-101 = Mixer I M-102 = Mixer II M-103 = Dilution tank NaOH R-101 = Reaktor ClO2

R-102 = Reaktor H2O2

WVP-101 = Washer vacuum filter I WVP-102 = Washer vacuum filter II CP-201 = Compact Press DE-201 = Tunnel dryer BB-201 = Blow box JB-201 = Blower

BAB III

NERACA MASSA

3.1 Blow Box (BB-201)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada BB-201 (kg/jam)

Komponen Umpan Masuk Umpan Keluar

F24 F25

Selulosa 3330,2506 3330,2506

Lignin 26,8201 26,8201

Air 291,9192 291,9192

Total 3648,9899 3648,9899

Material Balance 3648,9899 3648,9899

3.2 Compact Press (CP-201)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada CP-201 (kg/jam)

Komponen Umpan Masuk Umpan Keluar

F20 F21 F22

Selulosa 3330,2506 - 3330,2506

Lignin 26,8201 - 26,8201

Air 484,1114 159,7568 324,3547 Total 3841,1821 159,7568 3681,4254 Material Balance 3841,1821 3841,1821

3.3 Dilution Tank NaOH (M-103)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada M-103 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

F11 F12 F13

NaOH 75,0588 - 75,0588

Air - 83,3153 83,3153

Total 75,0588 83,3153 158,3741

Material Balance 158,3741 158,3741

3.4 Mixer I(M-101)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada M-101 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

F1 F2 F3 F4

Selulosa 3467,5663 - - 3467,5663 Lignin 8988,8048 - - 8988,8048 Air 3114,0928 97669,2727 - 100783,3655

H2SO4 - 62,2819 62,2819

Total 15570,4638 97669,2727 62,2819 113302,0183

3.5 Mixer II (M-102)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada M-102 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar F10 F13 F14 F15 F16 Selulosa 3398,2149 - - - 3398,2149 Lignin 6094,6235 - - - 6094,6235 Air 26854,7179 83,3153 - 26854,7179 53792,7510 H2O2 - - 474,6419 - 474,6419

NaOH - 75,0588 - - 75,0588

Total 36347,5563 158,3741 474,6419 26854,7179 63835,2902

Material Balance 63835,2902 63835,2902

3.6 Reaktor ClO2 (R-101)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada R-101 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

F4 F5 F6 F7

Selulosa 3467,5663 - - 3467,5663 Lignin 8988,8048 - - 6219,0036 Air 100783,3655 - - 100780,1531 Asam Mukonat Ester - - - 2778,9387

HCl - - - 6,5140

H2SO4 62,2819 - - 62,2819

ClO2 - 622,8186 - 598,7256

HClO - - 5,6217 -

HClO3 - - 6,0322 -

Total 113302,0183 622,8186 11,6539 113913,1830 Material Balance 113924,8369 113924,8369

3.7 Reaktor H2O2 (R-102)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada R-102 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

F16 F17

Selulosa 3398,2149 3398,2149

Lignin 6094,6235 27,3674

Air 53792,7510 53804,0098

RCHC(COONa)2 - 6081,0168

CH3COONa - 51,2902

CH3OH - 20,0157

NaOH 75,0588 -

H2O2 474,6419 453,3753

Total 63835,2902 63835,2902 Material Balance 63835,2902 63835,2902

3.8 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101)

Tabel 3.8 Neraca Massa pada WVP-101 (kg/jam)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

F7 F8 F9 F10

Selulosa 3467,5663 - 69,3513 3398,2149 Lignin 6219,0036 - 124,3801 6094,6235 Air 100780,1531 284782,9576 358708,3928 26854,7179 Asam Mukonat Ester 2778,9387 - 2778,9387 -

HCl 6,5140 - 6,5140 -

H2SO4 62,2819 - 62,2819 -

ClO2 598,7256 - 598,7256 -

Total 113913,1830 284782,9576 362348,5843 36347,5563 Material Balance 398696,1406 398696,1406

3.9 Washer Vacuum Filter-II (WVP-102)

Tabel 3.9 Neraca Massa pada WVP-102 (kg/jam)

komponen Alur masuk Alur keluar F17 F18 F19 F20 Selulosa 3398,2149 - 67,9643 3330,2506 Lignin 27,3674 - 0,5473 26,8201 Air 53804,0098 159588,2255 212908,1239 484,1114 RCHC(COONa)2 6081,0168 - 6081,0168 -

CH3COONa 51,2902 - 51,2902 -

CH3OH 20,0157 - 20,0157 -

H2O2 453,3753 - 453,3753 -

Total 63835,2902 159588,2255 219582,3335 3841,1821 Material Balance 223423,5157 223423,5157

3.10 Tunnel Dryer (DE-201)

Tabel 3.10 Neraca Massa pada DE-201 (kg/jam)

Komponen Umpan Masuk Umpan Keluar

F22 F23 F24

Selulosa 3330,2506 - 3330,2506

Lignin 26,8201 - 26,8201

Air 324,3547 32,4355 291,9192 Total 3681,4254 32,4355 3648,9899 Material Balance 3681,4254 3681,4254

BAB IV

NERACA ENERGI

Kapasitas Produk : 3648,9899 kg/jam Basis Perhitungan : 1 jam operasi Temperatur Referensi : 25oC = 298,15 K Satuan Operasi : kkal/jam

4.1 Blow Box

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Blow Box (BB-201)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 77.033,8295 -

Produk - 4.530,5243

ΔHs - 72.503,3052

Total 77.033,8295 77.033,8295

4.2 Compact Press

Tabel 4.2 Neraca Energi pada Compact Press (CP-201)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 7.796,1165 -

Produk - 7.164,0280

ΔHs - 632,0886

4.3 Dilution Tank

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Dilution Tank (M-103)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 1.228,5707 -

produk - 1.251,4764

ΔHs 22,9057 -

Total 1.251,4764 1.251,4764

4.4 Mixer-I

Tabel 4.4 Neraca Energi pada Mixer-I (M-101)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 54.987,2148 -

Produk - 54.987,2148

Total 54.987,2148 54.987,2148

4.5 Mixer-II

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Mixer II (M-102)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 129.696,6988 -

Produk - 129.708,8328

ΔHs 12.1340 -

4.6 Reaktor ClO2

Tabel 4.6 Neraca Energi pada Reaktor ClO2 (R-101)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 55.087,7663 -

Produk - 898.983,8082

ΔHs 843.896,8082 -

Total 898.983,8082 898.983,8082

4.7 Reaktor H2O2

Tabel 4.7 Neraca Energi pada Reaktor H2O2 (R-102)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 521.245,1899 -

Produk - 129.708,8328

ΔHs - 391.536,3571

Total 521.245,1899 521.245,1899

4.8 Tunnel Dryer

Tabel 4.8 Neraca Energi pada Tunnel Dryer (DE-201)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 7.002,5529 -

Produk - 77.033,8295

ΔHs 70.031,2766 -

4. 9 Washer Vacuum Filter-I

Tabel 4. 9 Neraca Energi pada Washer Vacuum Filter-I (WVP-101)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 1.005.637,9183 -

Produk - 643.778.041,1789

ΔHs 642.772.403,2606 -

Total 643.778.041,1789 643.778.041,1789

4.10 Washer Vacuum Filter-II

Tabel 4.10 Neraca Energi pada Washer Vacuum Filter-II (WVP-102)

Alur masuk (kkal/jam) Alur keluar (kkal/jam)

Umpan 581.081,91 -

Produk - 581.081,05

ΔHs - 0,86

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Penyimpanan Limbah Agar-Agar (TT-101)

Fungsi : Sebagai tempat penampungan limbah agar-agar Bahan konstruksi : Beton kedap air

Bentuk : Balok Jumlah : 2 unit Kapasitas : 2662,643 m3 Kondisi Penyimpanan :

Temperatur, T = 30oC Tekanan, P = 1 atm Ukuran :

Panjang = 6,9878 m Lebar = 6,9878 m Tinggi = 3,4939 m

5.2 Screw Conveyor (C-101)

Fungsi : Mengangkut limbah agar-agar dari gudang penyimpanan ke screw conveyor

Jenis : Centrifugal Discharge Screw Bentuk : Horizontal screw conveyor Bahan kontruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 unit

Laju alir bahan : 15570,4638 kg/jam Kondisi operasi:

Tekanan = 1 atm

Temperatur = 30oC Ukuran : Jarak angkut : 5 m Daya motor : 2 hp

Fungsi : Untuk mengangkut limbah agar-agar dari screw conveyor (C-101) ke mixer (M-101)

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jenis : Centrifugal discharge bucket Kondisi Operasi :

Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm

Kapasitas : 15570,4638 kg/jam Tinggi elevator : 75 ft = 23 m

Ukuran bucket : (8 x 5 x 5 1/2) in

Jarak antar bucket : 14 in = 4,9784 m

Kecepatan bucket : 260 ft/mnt = 79,2 m/mnt = 1,32 m/s Kecepatan putaran : 41 rpm

Lebar belt : 9 in = 2,0574 m = 205,74 cm Daya motor : 6 hp

5.4 Tangki penyimpanan H2SO4 (TT-103)

Fungsi : Tempat menyimpan H2SO4

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240 grade M tipe 316 Kondisi Penyimpanan :

Temperatur : 30oC Tekanan : 1 atm Kebutuhan H2SO4 : 62,2819 kg/jam

Jumlah : 1 unit

Ukuran : Volume tangki (Vt) : 0,6093 m3 Tinggi tangki : 2,0339 m P desain : 155,444 kPa Tebal silinder : 0,00042 m Diameter : 0,6258 m

Fungsi : Tempat pencampuran unbleached pulp dengan H2SO4

sebelum proses bleaching klorin dioksida

Bentuk Kontruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade C

Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi:

Temperatur masuk : 30oC

Tekanan : 1 atm

Laju volumetrik umpan : 109,9611 m3/jam Volume tangki : 31,9533 m3 Tinggi tangki : 28,3008 m Diameter tangki : 2,6532 m

Tinggi silinder : 21,2256 m Tinggi tutup : 3,5376 m Tebal dinding : 5/8 in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah baffle : 4 buah

Daya pengaduk : 2,3363 hp

5.6 Tangki Penyimpanan Klorin dioksida (TT-102)

Fungsi : untuk menyimpan klorin dioksida

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240 grade M tipe 316 Kondisi Penyimpanan:

T : 30oC P : 1 atm Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 6,9459 m3 Tinggi tangki : 4,5775 m Diameter : 1,4085 m Tinggi silinder : 4,0999 m

Tinggi tutup : 0,3521 m Tebal dinding : 0,0295 m

5.7 Reaktor Klorin Dioksida (R-101)

Fungsi : Tempat berlangsungnya bleaching klorin dioksida Jenis : Reaktor tangki berpengaduk

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : High Alloy Steel 316

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 80 oC = 353,15 K Tekanan operasi : 1 atm

Kapasitas : 132,4243 m3

Jenis pengaduk : flat 6 blade turbine (turbin datar enam daun) Jumlah baffle : 4 buah

Ukuran : Silinder

- Diameter : 2,7254 m - Tinggi : 21,8030 m - Tebal : 5/8 in Tutup

- Diameter : 2,6444 m - Tinggi : 0,4542 m - Tebal : ½ in

Jaket

- Diameter : 3,0035 m - Tinggi : 22,7115 m - Tebal : 5/8 in

5.8 Washer Vacuum Filter-I (WVP-101)

Fungsi : untuk mencuci Pulp yang keluar dari Reaktor klorin dioksida Jenis : Continuous Rotary Drum Vacuum Filter

3.2Variabel

3.2.1 Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun

Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalah Rp 45.393.878.297,-

Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah:

= Rp 45.393.878.297,- ×

90 330

= Rp 166.444.220.423,-

3.2.2 Biaya Variabel Tambahan

1.

Perawatan dan Penanganan Lingkungan

Diperkirakan 10 % dari biaya variabel bahan baku

Biaya perawatan lingkungan = 0,1 × Rp 166.444.220.423,- = Rp 16.644.422.042,-

2. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi

Diperkirakan 1% dari biaya variabel bahan baku

Biaya variabel pemasaran = 0,01 × Rp 166.444.220.423,- = Rp 1.664.442.204,-

Total biaya variabel tambahan = Rp 18.308.864.246,-

3.2.3 Biaya Variabel Lainnya

Diperkirakan 5 % dari biaya variabel tambahan

= 0,05 × Rp 18.308.864.246,-

= Rp 9.154.432.123,-

Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 84.546.789.940,- + Rp 193.907.516.792,- = Rp 278.454.306.732,-

4 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan 4.1Laba Sebelum Pajak (Bruto)

Laba atas penjualan = total penjualan – total biaya produksi

= Rp 1.743.826.000.483,- – Rp 278.454.306.732,- = Rp 1.465.371.693.751,-

Bonus perusahaan untuk karyawan 0,5% dari keuntungan perusahaan = 0,005 x Rp 1.465.371.693.751,-

= Rp 7.326.858.469,-

Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UURI No. 17/00 Pasal 6 ayat 1 sehingga :

Laba sebelum pajak (bruto) = Rp 1.465.371.693.751,- – Rp 7.326.858.469,- = Rp 1.458.044.835.282,-

4.2Pajak Penghasilan

Berdasarkan UURI Nomor 17 ayat 1 Tahun 2000. Tentang Perubahan Ketiga atas Undang-undang Nomor 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan adalah (Rusjdi. 2004):

 Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 10 %.  Penghasilan Rp 50.000.000,- sampai dengan Rp 100.000.000,- dikenakan pajak

Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: = 30 %× Rp 1.458.044.835.282,-

= Rp 437.413.450.585,-

4.3Laba setelah pajak

Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh

= Rp 1.458.044.835.282,- – Rp 437.413.450.585,- = Rp 1.020.631.384.697,-

5 Analisa Aspek Ekonomi 5.1Profit Margin (PM)

PM =

penjualan total

pajak sebelum Laba

× 100 %

PM =

x 100%

= 83,6118 %

5.2Break Even Poin (BEP) BEP =

Variabel Biaya

Penjualan Total

Tetap Biaya

− × 100%

BEP = x 100%

= 5,5 %

Kapasitas produksi pada titik BEP = 5,5 % × 28.900 ton/tahun = 1,576 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = 5,5 % x Rp. 1.743.826.000.483

5.3Return on Investment (ROI) ROI =

investasi modal

Total

pajak setelah Laba

× 100 %

ROI = x 100%

= 166%

5.4 Pay Out Time (POT) POT = x 1 tahun

POT = 0,6 tahun

5.5Return on Network (RON) RON =

sendiri Modal

pajak setelah Laba

× 100 %

RON = x 100%

RON = 277 %

5.6Internal 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 10 % tiap tahun - Masa pembangunan disebut tahun ke nol

Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)

IRR = 22,788 %

Thn Laba sebelum _pajak Pajak Laba Sesudah _pajak Depresiasi Net Cash Flow P/F pada i _{= 22.78%} PV pada i =

0 - - - -

-188.759.011.532 1.00000

188.759.01 1 43.933.295.189 13.179.988.557 30.753.306.632 7.395.041.788

38.148.348.421 0.81446

31.070.490 2 48.326.624.708 14.480.487.412 33.846.137.295 7.395.041.788

41.241.179.084 0.66335

27.357.462 3 53.159.287.179 15.930.286.154 37.229.001.025 7.395.041.788

44.624.042.814 0.54028

24.109.379 4 58.475.215.897 17.525.064.769 40.950.151.128 7.395.041.788

48.345.192.916 0.44004

21.273.687 5 64.322.737.486 19.279.321.246 45.043.416.240 7.395.041.788

52.438.458.029 0.35839

18.793.677 6 70.755.011.235 21.209.003.370 49.546.007.864 7.395.041.788

56.941.049.653 0.29190

16.621.097 7 77.830.512.358 23.331.653.707 54.498.858.651 7.395.041.788

61.893.900.439 0.23774

14.714.802 8 85.613.563.594 25.666.569.078 59.946.994.516 7.395.041.788

67.342.036.304 0.19363

13.039.628 9 94.174.919.953 28.234.975.986 65.939.943.967 7.395.041.788

73.334.985.756 0.15771

11.565.450 10 103.592.411.949 31.060.223.585 72.532.188.364 7.395.041.788

79.927.230.153 0.12845

10.266.406 53.071.967

Gambar LE.2 Grafik Break Event Point (BEP) Pabrik Pulp

-200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

H

a

rg

a

(

R

p

)

M

il

y

a

r

Kapasitas Produksi (%)

Total Biaya Produksi Biaya Tetap (FC) Biaya Variabel (VC) Hasil Penjualan