Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sirup Glukosa Dari Pisang Raja Dengan Kapasitas Produksi 3700 Ton/Tahun
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA DARI PISANG RAJA DENGAN
KAPASITAS PRODUKSI 3700 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Sarjana Teknik Kimia
OLEH :
JENNY V DAMANIK
NIM : 080405076
D E P A R T E M E N T E K N I K K I M I A
F A K U L T A S T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
(2)
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan Anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sirup Glukosa dari Pisang Dengan Kapasitas Produksi 3700 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan
dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, MSi sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Netti Herlina, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Ibu Ir.Renita Manurung,MT, sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU.
5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia.
7. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yang saya sayangi (M. Damanik/M Sidabutar) yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Buat Abang (Baren, Harry), Kakak (Rany) dan Adek (Ady) yang memberikan
motivasi dan semangat buat penulis.
9. Teman seperjuangan Vindolina Padang sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
10.Para senior – senior ‘04, Teman-teman seperjuangan ’08 dan Adik-adik junior stambuk ’09 dan ’10.
(3)
11.Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Januari 2011 Penulis,
Jenny V Damanik 080405076
(4)
INTISARI
Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada produk pisang adalah memanfaatkan pisang sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa, sirup glukosa banyak digunakan dalam pembuatan industri makanan dan minuman terutama dalam industri permen, selai, dan pembuatan buah kaleng. Proses pembuatan sirup glukosa dengan Hidrolisa secara enzimatis. Pabrik pembuatan Sirup Glukosa ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 3700 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kabupaten Lubuk Linggau, Propinsi Sumatera Selatan, dengan luas areal 7.000 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 90 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Sirup Glukosa ini ini adalah sebagai berikut:
• Total Modal Investasi : Rp 54,275,443,337.88
• Total Biaya Produksi : Rp 24,976,507,461
• Hasil Penjualan : Rp 59,969,061,504
• Laba Bersih : Rp 24,389,813,891
• Profit Margin (PM) : 58,059 % • Break Even Point (BEP) : 38,753 % • Return on Investment (ROI) : 44,937% • Pay Out Time (POT) : 2,225 tahun
• Return on Network (RON) : 74,895 % • Internal Rate of Return (IRR) : 62,098 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik Pembuatan Sirup Glukosa dari pisang Raja ini layak untuk didirikan
(5)
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xi BAB I PENDAHULUAN ... I-1
1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ... I-3 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ... I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1 Sejarah Pisang ... II-2 2.2 Jenis-jenis Pisang ... II-2 2.3 Karakteristik Pisang Raja ... II-3 2.4 Gula-gula Karbohidrat ... II-4 2.5 Sirup Glukosa...II-7 2.6 Pembuatan Sirup Glukosa...II-8
BAB III NERACA MASSA ... III-1
3.1 Hammer Mill (HM) ... III-1 3.2 Reaktor 1 (R-1) ... III-1 3.3 Reaktor 2 (R-2) ... III-2 3.4 Filter Press (FP) ... III-3 3.5 Evaporator (EV) ... III-3
BAB IV NERACA PANAS ... IV-1
4.1 Hammer Mill (HM) ... IV-1 4.2 Reaktor 1 (R-1) ... IV-1 4.3 Cooler1 (C-1) ... IV-2
(6)
4.4 Reaktor 2 (R-2) ... IV-2 4.5 Filter Press (FP) ... IV-2 4.6 Evaporator (EV) ... IV-3 4.7 Cooler 2 (C-2) ... IV-3
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1
6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik ... VI-3
BAB VII UTILITAS ... VII-1
7.1 Kebutuhan Air ... VII-1 7.2 Unit pengolahan Air ... VII-2 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-12 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-12 7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-14 7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-14 7.7 Spesifikasi Peralatan limbah ... VII-15
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik... VIII-2 8.3 Perincian luas tanah ... VIII-3
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-9 9.7 Sistem Penggajian ... IX-11 9.8 Kesejahteraan Karyawan ... IX-12
(7)
10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ... X-5 10.5 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan,...X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5
BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA
(8)
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 1.1 Jumlah Produksi Pisang di Indonesia ... I-1 Tabel 1.2 Perkembangan Impor Sirup Gklukosa ... I-2 Tabel 2.1 Kompossisi Pisang raja ... II-3 Tabel 2.2 Syarat Mutu Sirup Glukosa ... II-7 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Hammer Mill (HM) ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor 1 (R-1) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Reaktor 2 (R-2) ... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada Filter Press (FP) ... III-3 Tabel 3.5 Neraca Massa pada Evaporator (EV) ... III-3 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Hammer Mill (HM) ... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas pada Reaktor 1 (R-1) ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas pada Cooler 1 (C-1) ... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas pada Rektor 2 (R-2) ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas pada Filter Press (FP) ... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas pada Evaporator (EV) ... IV-2 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Sirup Gukosa dari Pisang ... VI-3 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (steam) ... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ... VII-2 Tabel 7.3 Kebutuhan air proses pada alat ... VII-3 Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ... VII-4 Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Musi,Palembang ... VII-4 Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik ... VII-12 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-3 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-8 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-9 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ... IX-10 Tabel LA.1 Neraca Massa Pada Hammer Mill ... LA-3
(9)
Tabel LA.2 Neraca Massa pada Reaktor 1 (R-1) ... LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa pada Reaktor 2 (R-2) ... LA-7 Tabel LA.4 Neraca Massa pada Filter Press (FP) ... ...LA-11 Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Evaporator (EV) ... LA-13 Tabel LB.1 Neraca Panas pada Hammer Mill ... LB-4 Tabel LB.2 Neraca Panas Reaktor 1(R-1) ... LB-7 Tabel LB.3 Neraca Panas Cooler 1 (C-1) ... LB-9 Tabel LB.4 Neraca Panas pada Reaktor 2 (R-2) ... LB-11 Tabel LB.5 Neraca Panas Pada Filter Press (FP) ... LB-14 Tabel LB.6 Neraca Panas Evaporator (EV) ... LB-16 Tabel LB.7 Neraca Panas Cooler 2 (C-2) ... LB-18 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan ... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-6 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-13 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-16 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-16 Tabel LE.9 Perkiraan Biaya Depresiasi ... LE-18 Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ... LE-25
(10)
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1 Struktur Fruktosa ... II-4 Gambar 2.2 Struktur Maltosa ... II-5 Gambar 2.3 Struktur Selulosa ... II-5 Gambar 2.4 Struktur Amilosa ... II-6 Gambar 2.5 Struktur Amilopektin ... II-7 Gambar 2.6 Flowsheet Pembuatan Sirup Glukosa dari Pisang ... II-11 Gambar 7.1 Diagram Alir Pengolahan Air ... VII-19 Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sirup Glukosa .... VIII-5 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Sirup Glukosa ... IX-14 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
... LE-5 Gambar LE.2 Grafik BEP ... LE-27
(11)
DAFTAR LAMPIRAN
Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1
(12)
INTISARI
Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada produk pisang adalah memanfaatkan pisang sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa, sirup glukosa banyak digunakan dalam pembuatan industri makanan dan minuman terutama dalam industri permen, selai, dan pembuatan buah kaleng. Proses pembuatan sirup glukosa dengan Hidrolisa secara enzimatis. Pabrik pembuatan Sirup Glukosa ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 3700 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kabupaten Lubuk Linggau, Propinsi Sumatera Selatan, dengan luas areal 7.000 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 90 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Sirup Glukosa ini ini adalah sebagai berikut:
• Total Modal Investasi : Rp 54,275,443,337.88
• Total Biaya Produksi : Rp 24,976,507,461
• Hasil Penjualan : Rp 59,969,061,504
• Laba Bersih : Rp 24,389,813,891
• Profit Margin (PM) : 58,059 % • Break Even Point (BEP) : 38,753 % • Return on Investment (ROI) : 44,937% • Pay Out Time (POT) : 2,225 tahun
• Return on Network (RON) : 74,895 % • Internal Rate of Return (IRR) : 62,098 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik Pembuatan Sirup Glukosa dari pisang Raja ini layak untuk didirikan
(13)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangunan industri yang sedang dilaksanakan di Indonesia sebagai Negara yang sedang berkembang merupakan usaha jangka panjang untuk merombak stuktur perekonomian nasional. Sebagaimana pembangunan yang sedang berjalan saat ini, Indonesia sudah seharusnya menuju era industrialisasi yang lebih menitik beratkan pada sub sektor agrobisnis sesuai dengan kekayaan alam yang dimiliki.
Pembangunan agrobisnis ditingkatkan agar mampu menjamin pemanfaatan hasil pertanian secara optimal dengan memberikan nilai tambah tinggi melalui pengembangan dan penguasaan teknologi pengolahan, melalui keterkaitan yang menguntungkan bagi petani, produsen dengan pihak industri ( GBHN, 1993).
Salah satu produk pertanian yang melimpah di Indonesia adalah pisang. Pada tahun 2005 produksinya sebesar 5.177.607 ton/tahun. Pada tahun 2006 produksi pisang menurun, tetapi pada tahun 2007-2008 produksi pisang semakin meningkat seperti yang ditunjukkan pada tabel 1.1.
Tabel 1.1 Jumlah Produksi Pisang di Indonesia
Tahun Produksi di Indonesia
2005 2006 2007 2008
5177607 5037472 5454226 6004615
Sumber : Biro Statistik dan Perdagangan Indonesia
Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada produk pisang adalah memanfaatkan pisang sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa, sirup glukosa
(14)
banyak digunakan dalam pembuatan industri makanan dan minuman terutama dalam industri permen, selai, dan pembuatan buah kaleng.
Selama ini pisang hanya diolah menjadi makanan sereal, gula alkohol, atau makanan ringan lainnya, seperti pisang goreng dan keripik. Hal ini tentunya akan menguntungkan pihak petani pisang karena akan mempermudah bagi pemasaran hasil tanaman dan juga menguntungkan pihak industri.
Dari tahun ketahun perkembangan impor sirup glukosa semakin meningkat seperti terlihat pada tabel 1.2.
Tabel 1.2. Perkembangan Impor Sirup Glukosa (Glucose syrup) di Indonesia.
Tahun Impor ( ton/tahun )
2001 8248
2002 9751
2003 11105
2004 16140
2005 17357
2006 28809
Sumber : Biro Statistik dan Perdagangan Indonesia
Dari tabel 1.2 dapat disimpulkan bahwa, besar peluang untuk mendirikan pabrik sirup glukosa, dengan pemanfaatan buah pisang raja sehingga dapat meningkatkan perekonomian negara, khususnya petani pisang.
1.2 Perumusan Masalah
Tanaman pisang sudah lama ditanam para petani hampir di semua daerah di Indonesia yang selama ini dimanfaatkan sebagai bahan makanan. Dengan kandungan karbohidrat yang tinggi maka pisang raja dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa yang kebutuhannya semakin meningkat dari tahun ketahun. Oleh karena itu perlu dilakukan perancangan pabrik pembuatan sirup glukosa. Usaha tersebut dapat mengurangi ketergantungan impor dan membuka peluang bagi insvestor lainnya dalam mengembangkan industri di Indonesia.
(15)
1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan pabrik sirup glukosa dari pisang adalah untuk mengaplikasikan ilmu yang didapat dari teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya juga aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik sirup glukosa dari pisang.
1.4 Manfaat Perancangan
Manfaat perancangan pabrik sirup glukosa adalah sebagai bahan acuan untuk penelitian-penelitian dan perancangan selanjutnya tentang proses pembuatan sirup glukosa dari pisang. Selain itu perancangan ini juga merupakan bahan aplikasi bagi mahasiswa dari teori-teori selama perkuliahan.
(16)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Pisang
Kata pisang berasal dari bahasa Arab. Menurut Linneus pisang dimasukkan ke dalam keluarga Musaceae, untuk memberikan penghargaan kepada Antonius Musa, yaitu seorang dokter pribadi kaisar Romawi (Octaviani Agustinus) yang menganjurkan untuk memakan pisang. Itulah sebabnya dalam bahasa latin, pisang disebut sebagai Musa paradisiacal .
Menurut sejarah, pisang berasal dari Asia Tenggara yang oleh para penyebar agama Islam disebarkan ke Afrika Barat, Amerika Selatan dan Amerika Tengah. Selanjutnya pisang menyebar ke seluruh dunia, meliputi daerah tropis dan subtropis. Negara-negara penghasil pisang yang terkenal di antaranya adalah: Brasilia, Filipina, Panama, Honduras, India, Equador, Thailand, Karibia, Columbia, Mexico, Venezuela, dan Hawai. Indonesia merupakan negara penghasil pisang nomor empat di dunia. Di Asia, Indonesia termasuk penghasil pisang terbesar karena sekitar 50 persen produksi pisang Asia berasal dari Indonesia. Sentra produksi pisang di Indonesia adalah: Jawa Barat (Sukabumi, Cianjur, Bogor, Purwakarta, Serang), Jawa Tengah (Demak, Pati, Banyumas, Sidorejo, Kesugihan, Kutosari, Pringsurat, Pemalang), Jawa Timur (Banyuwangi, Malang), Sumatera Utara (Padangsidempuan, Natal, Samosir, Tarutung), Sumatera Barat (Sungyang, Baso, Pasaman), Sumatera Selatan (Tebing Tinggi, OKI, OKU, Baturaja), Lampung (Kayu Agung, Metro), Kalimantan, Sulawesi, Maluku, Bali dan Nusa Tenggara Barat (wikipedia, 2010).
Tanaman Serbaguna Pisang telah lama akrab dengan masyarakat Indonesia, terbukti dari seringnya pohon pisang digunakan sebagai perlambang dalam berbagai upacara adat. Pohon pisang selalu melakukan regenerasi sebelum berbuah dan mati, yaitu melalui tunas-tunas yang tumbuh pada bonggolnya. Iklim tropis yang sesuai serta kondisi tanah yang banyak mengandung humus memungkinkan tanaman pisang tersebar luas di
(17)
Indonesia. Pisang tidak mengenal musim panen, dapat berbuah setiap saat. Hasilnya dapat mencapai 1 - 17 sisir setiap tandan atau 4 - 40 Kg per tandan, tergantung jenisnya.
Dalam satu tandan pisang tanduk terdapat 1 - 7 sisir, sedangkan pada pisang ambon 7 - 17 sisir. Buahnya dapat dimakan langsung atau diolah terlebih dahulu. Pasar pisang di dalam negeri sangat baik karena hampir semua masyarakat kita mengkonsumsi pisang.
Umumnya masyarakat menginginkan pisang yang rasanya manis atau manis sedikit asam, serta beraroma harum. Di pasaran, pisang dijual dengan berbagai tingkatan mutu, dengan harga yang sangat bervariasi satu sama lain.
Pisang dapat dimanfaatkan unt persendian, mengurangi gejala radang sendi. Pisang merupakan makanan kaya kalium, penurun tekanan darah, mengurangi resiko terjadinya peningkatan tekanan darah dan
2.2 Jenis-jenis pisang
Berdasarkan manfaatnya bagi kepentingan manusia, pohon pisang dibedakan atas tiga macam, yaitu :
1. Pisang serat (noe. Musa texstiles)
Pisang serat adalah tanaman pisang yang tidak diambil buahnya tetapi diambil seratnya. Pada awal abad 16, pigatotta menerangkan bahwa penduduk asli daerah cebu, Filipina, memanfaatkan serat pisang manila ini untuk bahan pakaian. Karenanya pisang ini dinamakan musa tekstilis.
2. Pisang hias (heliconia indica lamek)
Pisang hias juga tidak diambil buahnya. Tumbuhan ini memang bagus sekali ditanam dimuka rumah sebagai hiasan. Pisang ini diperbanyak dengan mengggunakan anaknya. Pisang hias dibagi 2 yaitu pisang kipas dan pisang-pisangan. Disebut pisang kipas karena bentuknya seperti kipas. Nama lain pisang kipas adalah pisang madagaskar (diduga
(18)
berasal dari daerah madagaskar). Sedang pisang-pisangan berbatang semu yang kecil-kecil dan tumbuh berumpun indah ditanam dimuka rumah karena bentuknya kecil-kecil
3. Pisang buah (musa paradisiacal L.)
Pisang jenis ini sudah tidak asing lagi bagi kita karena banyak ditemui. Pisang buah dapat dibedakan menjadi 4 golongan. Golongan pertama adalah yang dapat dimakan langsung setelah masak, misalnya pisang kepok, pisang jus susu, pisang hijau, pisang emas, pisang raja, dan sebagainya. Golongan kedua dapat dimakan setelah diolah terlebih dahulu, misalnya pisang tanduk, pisang oli, pisang kapas, pisang bangkahulu, dan sebagainya. Golongan ketiga adalah pisang yang dapat dimakan langsung setelah masak maupun diolah dahulu, misalnya pisang kepok dan pisang raja. Sedangkan golongan keempat adalah pisang yang dapat dimakan sewaktu masih mentah. Pisang ini adalah pisang kelutuk (pisang batu) biasanya pisang ini dibuat rujak sewaktu masih muda.
2.3 Karakteristik pisang Raja
Pisang jenis ini tangkai buahnya terdiri atas 6 sisir yang masing-masing terdiri 15 buah. Berat 1 buah pisang sekitar 92 g dengan panjang 12-18 cm dan diameter 3,2 cm. bentuk buahnya melengkung dengan bagian pangkal bulat. Warna daging buahnya kuning kemerahan tanpa biji. Empulur buahnya nyata dengan tekstul kasar. Rasanya manis. Lama tanaman berbunga sejak anakan adalah 14 bulan.
Komposisi pisang raja dapat dilihat pada tabel 2.1 Tabel 2.1 komposisi pisang raja
Komponen % berat
Karbohidrat Protein Kadar air Lemak Vitamin
31,8% 1,2% 65,8% 0,2% 1.0 %
(19)
Sumber : Direktorat Gizi Depertemen Kesehatan RI, 1979
2.4 Gula- gula karbohidrat
Pada umunya gula karbohidrat dibagi 3 kelompok: 1. Monosakarida
2. Disakarida 3. Polisakarida
1. Monosakarida(C6H12O6)
Monosakarida merupaka digolongkan berdasarkan jumlah atom Ini kemudian bergabung, menjadi misalnya aldoheksosa dan ketotriosa (wikipedia, 2010). Selanjutnya, tiap atom karbon yang mengikat gugus hidroksil (kecuali pada kedua ujungnya) bersifat berlainan meskipun struktur dasarnya sama. disusun berlainan. Monosakarida meliputi glukosa, galaktosa, fruktosa, manosa, dan lain-lain.
Gambar 2.1 Fruktosa, salah satu jenis monosakarida
2. Disakarida (C12H22O11)
Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol disakarida
(20)
akan menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di alam. Disakarida melipu
Gambar 2.2 Struktur maltosa
3. Polisakarida (C12H22O11)
Polisakarida merupakan polimer monosakarida, mengandung banyak satuan monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Hidrolisis lengkap dari polisakarida akan menghasilkan monosakarida. Glikogen dan amilum merupakan polimer glukosa. Berikut beberapa polisakarida terpenting.
1.Selulosa
Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel pelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4’-β-D-glukosa. Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.
(21)
Gambar 2.3 Struktur selulosa
Dalam sistem pencernaan manusia terdapat enzim yang dapat memecahkan ikatan
α-glikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan β-glikosida yang terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidak dapat mencerna selulosa. Dalam sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki enzim β-glikosida sehingga hewan jenis ini dapat menghidrolisis selulosa.
2.Pati Amilum
Pati terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari glukosa. Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makanan pada tumbuhan. Jika dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Perbedaan terletak pada bentuk rantai dan jumlah monomernya. Amilosa adalah polimer linier dari α-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan 1,4-α. Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Amilosa membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna ini merupakan uji untuk mengidentifikasi adanya pati.
(22)
2.4 Struktur amilosa
Molekul amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya bercabang. Rantai
utama mengandung α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-α. Tiap molekul glukosa pada titik percabangan dihubungkan oleh ikatan 1,6'-α.
Hidrolisis lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis dengan enzim tertentu akan menghasilkan dextrin dan maltosa (wikipedia, 2010).
2.5 Struktur amilopektin
2.5 Sirup Glukosa
Sirup glukosa adalah yang paling layak menggantikan gula. Sirup ini adalah larutan cair sakarida nutritif yang telah dimurnikan dan dipekatkan dan larutan ini terdiri dari beberapa senyawa: terutama glukosa, dekstrosa dan maltosa. Dalam standart
(23)
Indonesia, sirup glukosa didefinisikan sebagai cairan jernih dan kental yang komponen utamanya glukosa yang diperoleh dari hidrolisa pati.
Spesifikasi utama sirup glukosa yang diberikan oleh WHO, yaitu mempunyai padatan kering minimal 70 %, dekstosa ekuivalen minimum 20 % dan 40 % sulfur dioksida. Syarat mutu sirup glukosa dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Syarat mutu sirup glukosa
Komponen Spesifikasi
Air
Abu (dasar kering)
Gula reduksi dihitung sebagai D-glukosa Pati
Logam berbahaya (Pb,Cn, Zn) Sulfurdioksida
Pemanis buatan
Maksimal 20 % Maksimal 1 % Minimum 30% Tidak nyata Negatif
Untuk kembang gula manis 400 ppm, yang lainnya 40ppm
Negatif (Sumber : SII 0418-81, BPOM medan)
Sampai saat ini peran gula sebagai pemanis masih didominasi oleh gula pasir (sukrosa). Berdasarkan kenyataan tersebut, harus diusahakan alternatif bahan pemanis selain sukrosa. Dewasa ini telah digunakan berbagai macam bahan pemanis alami dan sintesis baik itu yang berkalori, rendah kalori, dan non kalori yang dijadikan alternatif pengganti sukrosa seperti siklamat, aspartam, stevia, dan gula hasil hidrolisis pati. Contoh gula hasil hidrolisis pati adalah sirup glukosa, fruktosa, dan maltosa.
Industri makanan dan minuman saat ini memiliki kecenderungan untuk menggunakan sirup glukosa. Hal ini didasari oleh beberapa kelebihan sirup glukosa dibandingkan sukrosa diantaranya sirup glukosa tidak mengkristal seperti halnya sukrosa jika dilakukan pemasakan pada suhu tinggi, inti kristal tidak terbentuk sampai larutan sirup glukosa mencapai kejenuhan 75% (Sa’id, 1987).
Sirup glukosa banyak digunakan dalam pembuatan industri makanan dan minuman terutama dalam industri permen, selai, dan pembuatan buah kaleng.
(24)
2.5 Pembuatan sirup glukosa 2.5.1 Deskripsi proses
Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan sirup glukosa adalah pisang raja. Dari gudang Bahan Baku (GB) dengan bantuan Belt conveyor (BC) buah pisang diangkut kedalam Hammer Mill (HM) untuk menghaluskan pisang jadi bubur dengan
suhu 30oC, pada penghalusan ditambahkan air kedalam hammer mill dengan
perbandingan antara air dan bahan baku pisang sebanyak 1:1. Selanjutnya bubur pisang di masukkan dalam Reaktor Hidrolisa (RH) dengan suhu reaksi 95oC dan tekanan 1 atm.
Dengan penambahan CaCl2 dan enzim Takatherm tujuannya adalah untuk memberi
kesempatan semua molekul pati agar dapat terhidrolisa secara optimal. Pada reaktor hidrolisa terjadi reaksi dengan konversi 98 %.
Larutan pati dialirkan ke cooler (C-1) dengan suhu 60 oC untuk proses
pendinginan. Kemudian dipompakan ke reaktor kedua dengan suhu tangki 60 oC dengan penambahan enzim Diazyme dan clarex, setelah itu dialirkan ke Filter Press (FP) dengan
suhu 60oC untuk memisahkan sirup glukosa dengan ampasnya, dan dialirkan ke
Evaporator (EV) untuk proses pemekatan dengan suhu 100oC , kemudian dipompakan lagi ke Cooler kedua (C-2) untuk proses pendinginan dengan suhu 60 oC Selanjutnya sirup glukosa pekat di masukkan dalam Tangki Produk (TP )
2.7 Sifat-sifat bahan
1. Pisang Raja Komposisi :
1. Protein : 1 %
2. Air : 70%
3. Karbohidrat : 27-30 %
4. Lemak : 0.2-0.3 %
5. Warna pisang : kuning
2. Aquadest (H2O)
(25)
1. Berat molekul : 18,016 g/gmol
2. Titik lebur : 0 °C
3. Titik didih : 100 °C
4. Densitas (4°C) : 1 gr/ml 5. Spesifik graviti (4°C) : 1
6. Indeks bias : 1,33320°C
7. Merupakan zat cair yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. (Perry, 1999)
B. Sifat-sifat Kimia:
1. Terbentuk dari reaksi H2 dan O2.
2 H2 + O2 → 2 H2O
2. Pada fasa cair, setiap molekul terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. 3. Merupakan zat cair polar dan pelarut yang baik untuk berbagai senyawa
polar, tetapi partikel-partikelnya dapat berdisosiasi membentuk ion. 4. Merupakan elektrolit lemah, dapat terionisasi membentuk H3O+ dan OH-.
2 H2O → H3O+ + OH
-5. Mampu menguraikan suatu garam menjadi asam dan basa pembentuknya. NaCl + H2O → NaOH + HCl
6. Bukan merupakan zat pengoksidasi yang kuat, namun dapat mengoksidasi. 3 Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4 H2
7. Merupakan zat pereduksi lemah. Zat yang paling cepat direduksi adalah fluorin, Klorin direduksi dengan sangat lambat dalam keadaan dingin.
2 Cl2 + 2 H2O → O2 + 4H+ + 4Cl
(Fessenden& Fessenden, 1992 ) 3. Sirup glukosa
Komposisi:
1. Berat molekul : 180,16 gr/mol
2. Spesifik grafity : 1,544 gr/mol 3. boiling point : 146 0C 4. Berasa manis
(26)
6. Termasuk monosakarida 7. Larut dalam air
(27)
BAB III
NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Sirup Glukosa dengan kapasitas produksi 3700 ton/tahun adalah sebagai berikut :
Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu kerja pertahun : 330 hari
Satuan operasi : kg/jam
Kapasitas per jam : 1262,62 kg/jam
3.1 Hammer Mill (HM)
Fungsi : untuk menghancurkan dan menghaluskan pisang jadi bubur Tabel 3.1 Neraca Massa pada Hammer Mill (HM-01)
Komponen
Alur masuk Alur keluar
Alur 1 (kg/jam) Alur 2 (kg/jam) Alur 3 (kg/jam)
Pati 401,5131 - 401,5131
Air 830,8039 1262,62 2093,4239
Protein 15,1514 - 15,1514
Lemak 2,5252 - 2,5252
Vitamin 12,6262 - 12,6262
KOH - 2,3568 2,3568
Sub total 1262,6198 1264,9768 2527,5966
(28)
3.2 Reaktor 1 (R-01)
Fungsi : Memberi kesempatan semua molekul pati dapat terhidrolisa menjadi dekstrin Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor Hidrolisa
Komponen Alur masuk Alur keluar
Alur 3 (kg/jam) Alur 4 (kg/jam) Alur 5 (kg/jam) Alur 6 (kg/jam)
Pati 401,5131 - - 8,0675
Air 2093,4239 - - 2071,566
Protein 15,1514 - - 15,1514
Lemak 2,5252 - - 2,5252
Vitamin 12,6262 - - 12,6262
KOH 2,3568 - - 2,3568
Takatherm - 2,8058 - 2,8058
CaCl2 - - 2,8058 2,8058
Dekstrin - - - 415,2465
SubTotal 2527,5966 2,8058 2,8058 2533,1512
Total 2533,1512 2533,1512
3.3 Reaktor 2 (R-02)
Fungsi : Memberi kesempatan semua molekul dekstrin dapat terhidrolisa menjadi sirup glukosa
Tabel 3.3 Neraca Massa Tangki Berpengaduk
Komponen Alur masuk Alur keluar
Alur 6 (kg/jam) Alur 7 (kg/jam) Alur 8 (kg/jam) Alur 9 (kg/jam)
Pati 8,0676 - - 8,0676
Air 2071,566 - - 2050,1478
Protein 15,1514 - - 15,1514
Lemak 2,5252 - - 2,5252
(29)
KOH 2,3568 - - 2,3568
Takatherm 2,8058 - - 2,8058
Diazyme - 0,7014 - 0,7014
Clarex - - 1,4029 1,4029
CaCl2 2,8058 - - 2,8058
Dekstrin 415,2735 - - 8,3277
Glukosa - - 428,364
Sub Total 2533,1512 0,7014 1,4029 2535,2826
Total 2535,2826 2535,2826
3.4 Filter Press (FP-01)
Fungsi : Memisahkan komponen padat dari campuran sirup glukosa Tabel 3.4 Neraca Massa Filter Fress
Komponen Alur masuk Alur Keluar
Alur 9 (kg/jam) Alur 10 (kg/jam) Alur 11 (kg/jam)
Pati 8,0676 7,9062 0,1613
Air 2050,1478 41,0029 2009,1448
Protein 15,1514 14,8483 0,3030
Lemak 2,5252 2,4746 0,0505
Vitamin 12,6262 0,2524 12,3736
KOH 2,3568 2,3096 0,0471
Takatherm 2,8058 2,7496 0,0561
Diazyme 0,7014 0,6873 0,0140
Clarex 1,4029 1,3748 0,0280
CaCl2 2,8058 2,7496 0,0561
Dekstrin 8,3277 8,1611 0,1665
Glukosa 428,364 8,5673 419,8016
Sub Total 2535,2826 93,08 2442,2026
(30)
3.5 Evaporator (EV-101)
Fungsi : Tempat Memekatkan sirup Glukosa
Tabel 3.5 Neraca Massa Evaporator
Komponen Alur masuk Alur Keluar
Alur 11 (kg/jam) Alur 12 (kg/jam) Alur 13 (kg/jam)
Pati 0,1613 - 0,1613
Air 2009,1448 1968,9619 40,1829
Protein 0,3030 - 0,3030
Lemak 0,0505 - 0,0505
Vitamin 12,3736 - 12,3736
KOH 0,0471 - 0,0471
Takatherm 0,0561 - 0,0561
Diazyme 0,0140 - 0,0140
Clarex 0,0280 - 0,0280
CaCl2 0,0561 - 0,0561
Dekstrin 0,1665 - 0,1665
Glukosa 419,8016 - 419,8016
Sub Total 2442,2026 1968,9619 473,2407
(31)
BAB IV
NERACA ENERGI
Basis Perhitungan : 1 jam operasi
Satuan operasi : kJ/jam
Temperatur basis : 30 oC
4.1 Hammer Mill (HM)
Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Hammer Mill
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (Kj/jam)
Alur 1 18193,3199 Alur 3 44575,8372
Alur 2 26382,5173
Total 44575,8372 44575,8372
4.2 Reaktor 1 (R-1)
Tabel 4.2 Neraca panas Reaktor Hidrolisa
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Alur 3 44575,8372 Alur 6 611340,3223
Alur 4 28,1634
Alur 5 0,00054
Steam 613033,9012
P. Reaksi - 46297,58
(32)
4.3 COOLER (C-1)
Tabel 4.3 Neraca panas pada Cooler
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Alur 6 611340,3223 Alur 7 305332,08
P. Pendingin - 306008,2423
Total 611340,3223 611340,3223
4.4 Reaktor 2 (R-2)
Tabel 4.4 Neraca panas pada Reaktor 2
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Alur 7 305332,08 Alur 10 302526,1956
Alur8 7,0403
Alur 9 14,0817
Steam 41757,998
P. Reaksi - 44585,0801
Total 347111,2 347111,2
4.5 Filter Press (FP)
Tabel 4.5 Neraca panas pada Filter Press
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Alur 10 302526,1956 Alur 11 7598,4997
Alur 12 294927,6959
(33)
4.6 Evaporator (EV)
Tabel 4.6 Neraca Panas Pada Evaporator
Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Alur 12 302526,1956 Alur 13 619420,1067
Alur 14 13456,7806
Steam 330350,6917
Total 632876,8873 632876,8873
4.7 COOLER (C-2)
Tabel 4.7 Neraca panas pada Cooler
Masuk (kJ / jam) Keluar (kJ/ jam)
Alur 14 13456,7806 Alur 15 6667,5208
P.Pendingin 6789,2598
(34)
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Gudang Penyimpanan Bahan Baku (GB)
Fungsi : Menyimpan bahan baku pisang sebelum diproses Bentuk Bangunan : Gedung berbentuk persegi panjang ditutup atap
Bahan Konstruksi : Dinding : Batu Bata
: Lantai : Beton
: Atap : Asbes
-Jumlah : 1 Unit
Kondisi ruangan : Temperatur : 30oC : Tekanan : 1 atm
Kondisi fisik :
-Panjang gudang = 2,6 m
-Lebar = 12 m -Tinggi = 6 m
5.2 Belt Conveyer (BC)
Fungsi : Untuk mengangkut buah pisang ke Hammer Mill (HM)
Bahan kontruksi : Karet
Kapasitas yang diangkut : 1262,62 kg /jam
Lebar Belt : 3 ft = 1,05 m
Panjang Belt : 15 ft = 4,5 m Tinggi Belt : 3,8 ft = 1,14 m Horse Power : 0,1567 Hp
Hp motor : 0,1959
5.3 Hammer Mill (HM-01)
Fungsi : Untuk menghancurkan dan menghaluskan pisang jadi bubur
Laju bahan baku : 3030,288 kg/jam
(35)
Panjang : 11,6 ft = 3,5 m
Daya Bersih E : 34,47 Hp
5.4 Reaktor (R-01)
Fungsi : Untuk memberi kesempatan semua molekul pati dapat
terhidrolisa
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi
Temperatur : 95oC
Tekanan : 1 atm
Laju alir : 5685,3882 kg/jam
Volume Reaktor : 11,2336 m3 9,3614 m3
Kondisi fisik :
- Diameter Tangki : 2,1208 m - Tinggi Tangki : 3,358 m - Tebal : 1/4 in
Jenis pengaduk : Propeller
Untuk propeller standar (Geankoplis,1997), diperoleh :
Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 2,1208 m = 0,7006 m
C/Dt = 1/3 ; C = 1/3 x 2,1208 m = 0,7006 m
L/Da = 1/4 ; L = 1/4 x 0,7006 m = 0,1751 m
W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,7006 m = 0,1401 m
J/Dt = 1/10 ; J = 1/10 x 2,1208 m = 0,2120
Digunakan motor penggerak dengan daya, 0,1502 Hp = ¼ hp
5.5 Cooler (E-101)
Fungsi : Menurunkan temperatur campuran sebelum dialirkan ke filter press
Jumlah : 1 unit
(36)
Diameter luar : ¾ in
BWG : 18
Pitch : 15/16 triangular pitch Panjang tube : 20 ft
Jumlah tube : 65,0296 buah
Diameter shell : 12 in
5.6 Reaktor (R-02)
Fungsi : Untuk memberi kesempatan semua molekul pati dapat
terhidrolisa
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Jumlah : 4 unit
Jenis : Reaktor alir tangki berpengaduk
Kondisi operasi :
Temperatur : 60oC
Tekanan : 1 atm
Volume Reaktor : 225,2488 m3
Kondisi fisik :
-Diameter Tangki : 5,3482 m -Tinggi Tangki : 7,1309 m
Jenis pengaduk : Propeller
Untuk propeller standar (Geankoplis,1997), diperoleh :
Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 5,3482 m = 1,7827 m
C/Dt = 1/3 ; C = 1/3 x 5,3482 m = 1,7827 m
L/Da = 1/4 ; L = 1/4 x 1,7827 m = 0,4456 m
W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 1,7827 m = 0,3565 m
J/Dt = 1/10 ; J = 1/10 x 5,3482 m = 0,5348 m
(37)
5.7 Filter Press (FP-01)
Fungsi : Memisahkan komponen padat dari campuran hasil reaksi
Jenis : silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal
Material : kanvas
Jumlah : 2 unit
Kondisi fisik :
Volume tangki : 4,9297 m3
Diameter tangki : 1,7739 m Tinggi tangki : 5,3217 m Tebal shell tangki : 0,1905 in
5.8 Evaporator (EV-101)
Fungsi : Tempat memekatkan larutan
Jenis : 1 – 2 shell and tube
Jumlah : 1
Kondisi fisik :
Laju umpan masuk : 2442,2026 kg/jam
Volume tangki : 21,7084 m3
Diameter tangki : 2,6417 m
Tinggi tangki : 3,5222 m
Tebal tutup : 0,2003 in
Tinggi tutup : 0, 6604 m
5.9 Tangki Penyimpanan Sirup Glukosa (TP)
Fungsi : Untuk menyimpan sirup glukosa
Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi
Temperatur : 60oC
Tekanan : 1 atm
(38)
Volume Tangki : 63,6278 m3 Diameter : 3,7806 m
Tinggi Tangki : 5,0408 m
Tebal tutup atas yang digunakan = ½ in
5.10 Cooler (E-102) temperatur campuran sebelum dialirkan ke Tangki Produk
Jumlah : 1 unit
Jenis : 1-2 Shell and tube Diameter luar : 1 1/4 in
BWG : 18
Pitch : 19/16 triangular pitch Panjang tube : 20 ft
Jumlah tube : 105,22 buah
Diameter shell : 12 in
5.11 Pompa 1 (P-101)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari hammer mill ke tangki hidrolisa Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
Temperatur : 30 0C Daya motor = 1/4 hp
5.12 Pompa 2 (P-102)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari Reaktor 1 ke Cooler Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
(39)
Daya motor = 1/4 hp
5.13 Pompa 3 (P-103)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari Cooler ke Reaktor 2 Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
Temperatur : 60 0C
Daya motor = 1/4 hp
5.14 Pompa 4 (P-104)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari Reaktor 2 ke Filter Press Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
Temperatur : 60 0C
Daya motor = 1/4 hp
5.15 Pompa 5(P-105)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari Filter Press ke Evaporator Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
Temperatur : 60 0C
(40)
5.16 Pompa 6 (P-106)
Fungsi : Memompakan bubur pati dari Evaporator ke Cooler Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan Konstruksi : commercial steel Kondisi operasi :
Temperatur : 100 0C
Daya motor = 1/4 hp
(41)
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Instrumen adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999).
Fungsi instrumen adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat
(recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumen bekerja dengan tenaga mekanik
atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel-variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktifitas, pH, kelembaman, titik embun, tinggi cairan (liquid level), laju alir, komposisi, dan moisture
content. Instrumen-instrumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan
kebutuhan pengolahan (Timmerhaus, 2004).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985):
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.
Secara umum, kerja dari alat-alat instrumen dapat dibagi dalam dua bagian yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dari sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah alat-alat itu
(42)
dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control). (Perry,1999).
Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu:
Pengendalian secara manual
Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasi. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari kesalahan.
Pengendalian secara otomatis
Berbeda dengan pengendalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan instrumentasi sebagai pengendali proses, namun manusia masih terlibat sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendalian ini sangat praktis dan menguntungkan.
Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:
Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan
Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah
Sistem kerja lebih efisien
Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Timmerhaus,2004):
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksi instrumen, dan
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses
6.2 Tujuan Pengendalian
Tujuan perancangan sistem pengendalian dari pabrik pembuatan Sirup Glukosa dengan proses Hidrolisis Pati demi keamanan operasi pabrik yang mencakup:
• Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.
(43)
• Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat, karena beberap zat yang digunakan pada pabrik pembuatan Sirup ini berbahaya bagi manusia. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis (automatic shut down systems).
• Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja maupun kerusakan pada alat proses.
Instrumentasi yang umum digunakan pada pabrik adalah:
• Temperature Controller (TC)
• Level Controller (LC)
• Flow Controller (FC)
• Pressure Controller (PC)
Pada pabrik pembuatan pabrik sirup glukosa dari pisang inntrumen yang digunakan :
• Pengontrol temperatur, digunakan pada evaporator dan cooler.
• Pengontrol tinggi cairan, digunakan pada tangki.
• Pengontrol laju alir yang digunakan pada pompa.
• Pengontrol tekanan digunakan pada evaporator
Tabel 6.1 Daftar instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan sirup glukosa dari Pisang Raja
No Nama Alat Jenis Intrumentasi
1 Tangki Produk Level Controller (LC)
2 Pompa Flow Controller (FC)
3 Evaporator Temperature Controller (TC)
Pressure Controller (PC)
4 Reaktor Temperature Controller (TC)
Presure Controller (PC) Level Controller (FC)
(44)
6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Sirup Glukosa Dari Pisang
Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk itu perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.
Segala pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 12 Januari 1970. Makin tingi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja pada karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.
Untuk mencapai hal tersebut menjadi tanggung jawab dan kewajiban perancang pabrik untuk merencanakanya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut :
• Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.
• Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.
• Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.
• Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.
• Setiap mesin dan peralatan lainya harus dilengkapi alat pencegah.
kebakaran
• Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang
berbahaya.
• Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.
Dalam rancangan pabrik pembuatan sirup glukosa dari pisang, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi, hal-hal yang perlu dilakukan adalah :
6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan
• Alarm dipasang pada tempat yang penting dan strategis, di laboratorium dan ruang proses.
(45)
• Peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat man hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan.
• Sietem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.
• Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga.
• Bahan- bahan yang mudah terbakar dan meledak harus disimpan dalam tempat yang aman dan dikontrol secara teratur.
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri
• Pakaian dan perlengkapan perlindungan.
• Sepatu pengaman.
• Pelindung mata.
• Masker udara.
• Sarung tangan.
6.3.3 Keselamatan kerja terhadap listrik
• Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring atau pemutus arus listrik otomatis lainya.
• Sistem perkabelan listrik harus dirancang terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.
• Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh menggangu lalu lintas pekerja.
• Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi.
• Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.
• Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yng dibumikan.
(46)
• Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.
6.3.4 Pencegahan terhadap gangguan Kesehatan
• Setiap karyawan diwajibkan memakai pakaian kerja selama berada di
dalam lokasi pabrik.
• Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan
diharuskan memakai sarung tangan karet serta panutup hidung dan mulut.
• Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengelolaan, pengangkutan, penyimpanan dan penggunanya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.
• Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.
6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis
• Alat-alat dipasang dengan penahan alat yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh.
• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan.
• Jalur perpipaan sebaiknya berada diatas permukaan tanah atau 3,5 m bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.
• Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran.
• Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberi tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakan kerja.
(47)
BAB VII
UTILITAS
Utilitas merupakan unit penunjang kelancaran suatu proses produksi pabrik. Oleh karena itu, unit-unit harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.
Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pabrik Sirup Glukosa diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Kebutuhan Air
Kebutuhan air ini terdiri dari:
Kebutuhan air proses
Kebutuhan uap (steam)
Kebutuhan air pendingin
Air untuk berbagai kebutuhan 2. Kebutuhan Bahan Kimia untuk utilitas 3. Kebutuhan Tenaga Listrik
4. Kebutuhan Bahan Bakar 5. Unit Pengolahan Limbah
7.1 Kebutuhan Air
Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air suatu pabrik meliputi air proses, uap (steam), air pendingin, dan air untuk berbagai kebutuhan. Kebutuhan air pada pabrik Sirup glukosa adalah sebagai berikut :
(48)
• Kebutuhan Air Proses
Perhitungan kebutuhan air proses pada pabrik Sirup glukosa yang diperoleh dari lampiran A dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini :
Tabel 7.1 Kebutuhan air proses pada berbagai alat
No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1. Hammer mill HM-01 1262,62
Total 1262,62
Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 30 % (Perry, 1999) maka Total air yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan air proses
= (1,3) x 1262,62 kg/jam = 1641,406 kg/j am.
• Kebutuhan Uap (Steam)
Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas alat-alat perpindahan panas.
Steam diproduksi dalam ketel. Perhitungan kebutuhan steam pada pabrik pembuaatn
Sirup glukosa yang diperoleh dari LB.2, LB.4, LB.6 dapat dilihat pada Tabel 7.2 di bawah ini :
Tabel 7.2 Kebutuhan Uap sebagai media pemanas pada berbagai alat
No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1. 2. 3.
Tangki Reaktor Hidrolisa Tangki Reaktor Berpengaduk Evaporator
R – 01 R – 02 EV – 101
260,069 17,7145 140,1412
Total 417,9247
Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 30 % (Perry, 1999) maka : Total steam yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan uap
= (1,3) x 417,9247 kg/jam = 543,3021 kg/j am.
Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga: Kondensat yang digunakan kembali = 80% × 543,3021 kg/jam
= 434,6412 kg/jam
Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20% × 543,3021 kg/jam = 108,6604 kg/jam
(49)
• Kebutuhan Air Pendingin
Perhitungan kebutuhan air pendingin pada pabrik sirup glukosa dari pisang yang diperoleh dari LB.3, LB.7 dapat dilihat pada Tabel 7.3 di bawah ini :
Tabel 7.3 kebutuhan Air Pendingin pada Berbagai Alat
No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1. 2.
Cooler I Cooler II
E – 101 E – 102
3011,8921 66,8234
Total 3078,7155
Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999).
Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan ;
We = 0,00085 Wc (Pers.12-10, Perry, 1999)
Dimana :
Wc = Jumlah air pendingin yang diperlukan =
3078,7155 kg/jam
T1 = Temperatur air pendingin masuk = 30 oC = 86 oF
T2 = Temperatur air pendingin keluar = 55 oC = 131 oF
Maka :
We = 0,00085 x 3078,7155 x (55-30) = 65,4227 kg/jam
Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka :
Wd = 0,002 x 65,4227 = 0,1308 kg/jam
Air yang hilang blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus, maka :
Wb = 65,4227 16, 3556 / 1 5 1
e
W
kg jam
(50)
Sehingga air tambahan yang diperlukan = We + Wd + Wb
= 65,4227 kg/jam + 0,1308 +16, 3556 kg/jam = 81,9091 kg/jam
• Air untuk berbagai kebutuhan a. Kebutuhan air domestik
Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40–100 ltr/hari (Metcalf, 1991). Diambil 80 liter/hari = 3,33 liter/jam
ρair pada 30oC = 995,68 kg/m3 ; Jumlah karyawan = 100 orang
Maka total air domestik = 3,33 liter/jam × 100
= 333 ltr/jam × 0,99568 kg/liter = 331,56 kg/jam b. Kebutuhan air laboratorium
Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 ltr/hari
(Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 1500 ltr/hari = 62,230 kg/jam. c. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah
Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 120 liter/hari = 5 liter/jam ρair pada 30oC= 995,68 kg/m3 ; Pengunjung rata – rata = 70 orang.
Maka total kebutuhan airnya = 5 × 70 = 350 ltr/jam × 0,99568 kg/liter = 348,488 kg/jam
d. Kebutuhan air poliklinik
Kebutuhan air untuk poliklinik adalah 400 – 600 ltr/hari.
(Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 400 ltr/hari = 24,892 kg/liter Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan
Tempat Jumlah (kg/jam)
Domestik 331,56
Laboratorium 62,230
Kantin dan tempat ibadah 348,4880
Poliklinik 24,892
(51)
Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah :
= air tambahan proses + air tambahan pendingin + air tambahan ketel + air untuk berbagai kebutuhan
= 1641,406 + 81,9091 + 108,6604 + 767,1784 = 2599,1539 kg/jam.
Sumber air untuk pabrik sirup glukosa dari pisang ini adalah dari Sungai Musi, Propinsi Sumatera Selatan dengan debit air 5,421 m3/detik. Adapun kualitas air Sungai Musi dapat dilihat pada tabel 7.4 sebagai berikut.
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Musi, Sumatera Selatan
Parameter Satuan Kadar
Suhu Kekeruhan pH Ammonium Aluminum Besi terlarut Kesadahan : Kalsium Magnesium Seng Timbal Mangan Timah Sianida Bikarbonat Karbonat Klorida Nitrat Nitrit Pospat Sulfat CO2 bebas
°C NTU mg/L mg/L mg/L
mg/L CaCO3
mg/L CaCO3
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L ± 28 146 7,7 0,34 0,4 0,79 93,5 55,8 0,1 - 0,6 0,005 0,008 370,1 - 20,5 0,11 0,03 0,4 6 32,1
(Sumber: data hasil rata-rata tahunan pemantauan kualitas air [BPSDA-Propinsi Sumatera Selatan, 2007])
(52)
7.2 Unit Pengolahan Air
Kebutuhan air untuk pabrik Sirup glukosa dari pisang diperoleh dari sungai Musi yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water reservoar) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu (Degremont, 1991) :
1. Screening
2. Sedimentasi
3. Koagulasi dan flokulasi 4. Filtrasi
5. Demineralisasi 6. Deaerasi
7.2.1 Screening
Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 1991):
- Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas.
- Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel-partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai.
Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.
7.2.2 Sedimentasi
Setelah air disaring pada tahap screening, di dalam air tersebut masih terdapat partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring pada screening. Untuk menghilangkan padatan-padatan tersebut, maka air yang sudah disaring tadi dimasukkan ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang tidak terlarut.
(53)
7.2.3 Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi dan flokulasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 dan Na2CO3 (soda abu).
Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai bahan
koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid (Degremont, 1991) :
Koagulan yang biasa dipakai adalah alum. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi :
M3+ + 3H2O M(OH)3 + 3 H+
Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok-flok (flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al2(SO4)3. Sedangkan
pengatur pH dipakai larutan soda abu Na2CO3 yang berfungsi sebagai bahan pembantu
untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) :
Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 2Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6HCO3- + 3SO43-
2Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 4Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6CO2 + 6SO4
3-Reaksi koagulasi yang terjadi :
Al2(SO4)3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2
Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanent menurut proses soda dingin menurut reaksi (Degremont, 1991)
(54)
CaCl2 + Na2CO3 2NaCl + CaCO3
Selanjutnya flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan.
Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Crities, 2004). Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan :
Total kebutuhan air = 2599,1539 kg/jam
Pemakaian larutan alum = 50 ppm
Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm
Larutan alum Al2(SO4)3 yang dibutuhkan = 50.10-6 × 2599,1539 = 0,12 kg/jam
Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan = 27.10-6 × 2599,1539 = 0,070 kg/jam
7.2.4 Filtrasi
Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air (Metcalf & Eddy, 1991).
Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam : pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991).
Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan Sirup Glukosa menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut :
1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 20 in (50,8 cm).
2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana
(55)
ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 1991). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 10 in (25,4 cm).
3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 16 in (40,64 cm) (Metcalf & Eddy, 1991).
Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke Bak Penampungan sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.
Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2.
Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 :
Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 767,1784 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air
Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 × 767,1784)/0,7 = 0,0022 kg/jam
7.2.5 Demineralisasi
Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas :
a. Penukar kation
Berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR–22 (Lorch, 1981).
Reaksi yang terjadi :
2H+R + Ca2+ Ca2+R + 2H+
2H+R + Mg2+ Mg2+R + 2H+
(56)
Untuk regenerasi dipakai H2SO4 dengan reaksi :
Ca2+R + H2SO4 CaSO4 + 2H+R
Mg2+R + H2SO4 MgSO4 + 2H+R
Mn2+R + H2SO4 MnSO4 + 2H+R
Perhitungan kesadahan kation :
Air Sungai Musi mengandung kation Fe2+, NH4+, Al3+, Zn2+, Mn2+, Pb2+, Ca2+, dan Mg2+
masing-masing 0,79 mg/L, 0,34 mg/L, 0,4 mg/L, 0,1 mg/L, 0,6 mg/L, 0 mg/L, 93,5 mg/L, dan 55,8 mg/L (Tabel 7.4).
Total kesadahan kation = (0,79 + 0,34 + 0,4 + 0,1 + 0,6 + 0+ 93,5 + 55,8) mg/L = 151,53 mg/L = 0,15153 g/L
Jumlah air yang diolah = 108,6604 kg/jam
= 3
3 108,6604 kg/jam
1000 L/m
995,5 kg/m × = 108,7147 L/jam
Kesadahan air = 0,15153 gr/L ×108,7147 L/jam × 24 jam/hari × 10-3 kg/gr = 0,3953 kg/hari
Ukuran Cation Exchanger
Jumlah air yang diolah = 108,6604 kg/jam
Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation = 2 ft – 0 in
- Luas penampang penukar kation = 3,14 ft2
- Jumlah penukar kation = 1 unit
Volume resin yang diperlukan
Total kesadahan air = 0,3953 kg/hari Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988, diperoleh :
- Kapasitas resin = 20 kgr/ft3
- Kebutuhan regenerant = 6 lb H2SO4/ft3 resin
Kebutuhan resin =
3
0,3953 kg/hari
20 kg/ft = 0,01976 ft 3
/hari
Tinggi resin = 0,01976
3,14
(57)
Tinggi minimum resin 30 in = 2,5 ft (Tabel 12.4, Nalco, 1988) Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 3,14 ft2 = 7,85 ft3 Waktu regenerasi =
3 3
7,85 ft 20 kg/ft 0,3953 kg/hari
× = 397,16 hari
Kebutuhan regenerant H2SO4 = 0,3953 kg/hari ×
3 3 kgr/ft 20 lb/ft 6
= 0,1185 lb/hari = 0,0022 kg/jam Perhitungan kesadahan anion :
Perhitungan Kesadahan Anion
Air Sungai Musi, mengandung Anion : nitrat, nitrit, pospat, Cl-, SO42-, CN-, CO32-,
masing-masing 0,11 mg/L, 0,03 mg/L, 0,4 mg/L, 20,5 mg/L, 6 mg/L, 0,008 mg/L, dan 370,1 mg/L (Tabel 7.4).
Total kesadahan anion = (0,11 + 0,03 + 0,4 + 20,5 + 6 + 0,008 + 370,1) mg/L = 397,148 mg/L = 0,397148 gr/L
Jumlah air yang diolah = 108,6604 kg/jam
= 3
3 108,9975 kg/jam
1000 L/m
996,24 kg/m × = 108,7147 L/jam
Kesadahan air = 0,397148 gr/L × 108,7141 L/jam × 24 jam/hari × 10-3 kg/gr =1,0362 kg/hari
Ukuran Anion Exchanger
Jumlah air yang diolah =1513,8514 kg/jam
Dari Tabel 12.4 , The Nalco Water Handbook, diperoleh:
- Diameter penukar anion = 2 ft – 0 in
- Luas penampang penukar anion = 3,14 ft2
- Jumlah penukar anion = 1 unit
Volume resin yang diperlukan
Total kesadahan air = 1,0362 kg/hari
Dari Tabel 12.7, The Nalco Water Handbook, diperoleh :
- Kapasitas resin = 12 kgr/ft3
(58)
Jadi, kebutuhan resin = 1,0362 kg/hari3
12 kgr/ft = 0,08635 ft
3
/hari
Tinggi resin = 0,08635
3,14 = 0,0275 ft
Tinggi minimum resin 30 in = 2,5 ft (Tabel 12.4, Nalco, 1988) Volume resin = 2,5 ft × 3,14 ft2 = 7,85 ft3
Waktu regenerasi =
3 3
7,85 ft x 12 kg/ft
1,0362 kg/hari = 15,15 hari Kebutuhan regenerant NaOH = 1,0362 kg/hari x
3 3
kgr/ft 12
lb/ft 5
= 0,4455lb/hari = 0,00841kg/jam
7.2.6 Deaerator
Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion
exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator
ini, air dipanaskan hingga 90 °C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan
CO2 dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan
dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.
7.3 Kebutuhan Listrik
Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik
No. Pemakaian Jumlah (Hp)
1. Unit proses 80
2. Unit utilitas 30
3. Ruang kontrol dan Laboratorium 30
4. Bengkel 30
5. Penerangan dan perkantoran 30
6. Perumahan 119
Total 319
Listrik yang dihasilkan ekspander = 173 Hp Total kebutuhan listrik = 319 – 173 = 146 hp
(59)
Total kebutuhan listrik = 146 hp × 0,7457 kW/Hp = 108,87 kW
Efisiensi generator 80 %, maka :
Daya output generator = 139,446 / 0,8 = 174,3 kW
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan untuk ketel uap dan pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar, karena minyak solar memiliki efisiensi dan nilai bakar yang tinggi.
Keperluan bahan bakar generator
Nilai bahan bakar solar = 19860 Btu/lbm (Perry dkk, 1999)
Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/L
Daya output generator = 174,3 kW
Daya generator yang dihasilkan = 174,3 kW×(0,9478 Btu/det.kW)×3600 det/jam = 594759,7 Btu/jam
Jumlah bahan bakar = (594759,7 Btu/jam)/(19860 Btu/lbm/ 0,45359 kg/lbm)
= 13,58 kg/jam
Kebutuhan solar = (13,58 kg/jam) / (0,89 kg/ltr) = 15,2626 liter/jam
Keperluan bahan bakar ketel uap KU-01
Uap yang dihasilkan ketel uap = 5822,5056 kg/jam
Entalpi Saturated steam (150 °C) = 2776,3 kJ/kg (Smith, 2001)
Entalpi air kondensat (100 °C) = 419,064 kJ/kg (Smith, 2001)
Panas yang dibutuhkan ketel =
= 543,3020 kg/jam × (2776,3 – 419,064) kJ/kg = 1507950,279 kJ/jam
Efisiensi ketel uap = 85 %
Panas yang harus disuplai ketel = (1507950,279 kJ/jam)/0,85
= 1774059,15 kJ/jam
(60)
Jumlah bahan bakar = (1774059,15 kJ/jam)/(46162,07 kJ/kg) = 38,4311 kg/jam
Kebutuhan solar = (38,4311 kg/jam)/(0,89 kg/ltr) = 43,1810 liter/jam
Total kebutuhan solar = (15,2626 + 43,1810) liter/jam = 58,4436 liter/jam
7.5 Unit Pengolahan Limbah
Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.
Pada pabrik pembuatan sirup glukosa ini dihasilkan limbah cair, dan padat terlarut dari proses industrinya. Sumber-sumber limbah cair-padat pada pembuatan sirup glukosa ini meliputi :
1. Limbah proses yang berasal dari Filter press.
Limbah yang berasal dari proses yang masuk kedalam bak ampas yang merupakan limbah padat diangkut kedalam tempat pembuangan sampah.
2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik
Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran – kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.
3. Limbah dari pemakaian air domestik
Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.
4. Limbah cair dari laboratorium
Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan – bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan serta digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.
(61)
Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah cair
Diperkirakan jumlah air buangan pabrik adalah sebagai berikut : 1. Pencucian peralatan pabrik
Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik diasumsikan sebesar 80 liter/jam 2. Limbah domestik
Diperkirakan air buangan tiap orang untuk :
- Domestik = 25 L/hari (Metcalf,1991)
- Kantor = 10 L/hari (Metcalf,1991)
Jumlah karyawan = 90 orang
Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor
= 90 × ((10 + 25) L/hari × (1 hari / 24 jam)) = 91,4583 L/jam
Total air buangan pabrik = 54 + 15 + 91,4583 = 160,41 L/jam = 0,1604 m3/jam 3. Laboratorium
Limbah cair dari laboratorium diasumsikan sebesar 15 liter/jam
Dari penjelasan diatas diketahui bahwa limbah sirup glukosa ini berasal dari limbah hasil pencucian peralatan dan limbah domestik. Sehingga pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan Tricking Filter Alasan pemilihan proses pengolahan limbah tersebut adalah :
- Limbah yang dihasilkan tidak terlalu bahaya - Tidak terlalu membutuhkan lahan yang besar - Biaya lebih murah
Konsep Trickling Filter berkembang dari Penggunaan Filter kontak, yang merupakan kolom berisi batu-batu sebagai medianya. Dalam operasinya, lapisan kontak diisi dengan limbah cair dari bagian atas dan limbah dibiarkan kontak dengan media untuk waktu yang singkat.
7.5.1 Bak Penampungan (BP)
Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 1 unit
(62)
Laju volumetrik air buangan = 0,1604 m3/jam Waktu penampungan air buangan = 2 hari
Volume air buangan = (0,1604 × 2 × 24) = 7,6992 m3/jam Bak terisi 90 % maka volume bak = 7,6992
0, 9 = 8,5546 m
3
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :
- Panjang bak (p) = 2 x Lebar bak (l)
- Tinggi bak (t) = Lebar bak (l)
Maka volume bak = p x l x t
8,5546 m3 = 2l x l x l
l = 1,6232 m
Sehingga,
panjang bak (p) = 2 x l = 2 x1,6232 = 3,2465 m Lebar bak (l) = 1,6232 m
Tinggi bak (t) = 1,6232 m
Luas bak = 5,2697m2
7.5.2 Bak Ekualisasi (BE)
Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 1 unit
Laju volumetrik air buangan = 0,1604 m3/jam Waktu penampungan air buangan = 2 hari
Volume air buangan = (0,1604 × 2 × 24) = 7,6992 m3/jam Bak terisi 90 % maka volume bak = 7,6992
0, 9 = 8,5546 m
3
(63)
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
8,5546 m3 = 2.l × l × l
l = 1,6232 m
Jadi, panjang bak (p) = 3,2465 m lebar bak (l) = 1,6232 m tinggi bak (t) = 1,6232 m
7.5.3 Bak Pengendapan (BP)
Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Laju volumetrik air buangan = 0,1604 m3/jam
Waktu tinggal air = 2 hari (Perry dkk, 1997)
Volume bak (V) = 0,1604 m3/jam × 24 jam/hari x 2 hari = 7,6992 m3 Bak terisi 90 % maka volume bak = 7,6992
0, 9 = 8,5546 m
3
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
8,5546 m3 = 2.l × l × l
l = 1,6232 m
Jadi, panjang bak (p) = 3,2465 m lebar bak (l) = 1,6232 m tinggi bak (t) = 1,6
7.5.4 Bak Netralisasi (BN)
Fungsi : Tempat menetralkan pH limbah.
Air buangan pabrik (limbah industri) yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer, 1998).
Jumlah air buangan = 0,1604 = 160,41
Kebutuhan Na2CO3 = (160,41kg/jam)×(150mg/0,03L)×(1kg/106mg)×(1 hari/24 jam)
= 0,0334 kg/jam Laju alir larutan 30% Na2CO3 =
0,0344
(64)
Densitas larutan 30% Na2CO3 = 1327 kg/m3 (Perry dkk, 1999)
Volume 30% Na2CO3 =
0,1113
1327 = 0,000083 m
3
/jam Laju alir limbah = 0,000083 m3/jam
Diasumsikan reaksi netralisasi berlangsung tuntas selama 1 hari Volume limbah = 0,000083 m3/jam ×1 hari × 24 jam/hari = 0,002 m3 Bak terisi 90 % maka volume bak = 0,002
0, 9 = 0,002239 m 3
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
0,002239 m3 = 2l × l × l l = 0,1038 m
Jadi, panjang bak p = 0,2076 m lebar bak l = 0,1038 m tinggi bak t = 0,1038 m
7.6 Spesifikasi Peralatan 7.6.1 Screening (SC)
Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar
Jenis : Bar screen
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Stainless steel
Ukuran screening : Panjang = 1 m Lebar = 1 m
Ukuran bar : Lebar = 5 mm Tebal = 20 mm
Bar clear spacing : 20 mm
Slope : 30°
Jumlah bar : 25 buah
7.6.2 Pompa Screening (P-01)
(65)
Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel
Daya motor : 1/2 hp
7.6.3 Bak Sedimentasi (BS)
Fungsi : Untuk mengendapkan partikel-partikel padatan kecil yang
tidak tersaring dan terikut dengan air
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Beton kedap air
Kondisi operasi : Temperatur 30°C ; Tekanan 1 atm
Kapasitas : 62,65034 m3/jam
Panjang : 3,05 m
Lebar : 1 m
Tinggi : 2,134 m
Waktu retensi : 10,21 menit
7.6.4 Pompa Sedimentasi (P-02)
Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (BP) ke Clarifier
(CL)
Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel
Daya motor : 1/2 hp
7.6.5 Tangki Pelarutan Alum (TP-01)
Fungsi : Membuat larutan alum Al2(SO4)3
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 30°C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,2287m3
(66)
Tinggi : 0,5870 m
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : 1/16 hp
7.6.6 Pompa Alum (P-03)
Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum
(TP-01) ke Clarifier (CL)
Jenis : Centrifugal pump
Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Daya motor : 1/4 hp
7.6.7 Tangki Pelarutan Soda Abu (TP-02)
Fungsi : Membuat larutan soda abu Na2CO3
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 28°C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,1266 m3
Diameter : 0,5784 m
Tinggi : 0,5784 m
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : 1/4 hp
7.6.8 Pompa Soda Abu (P-04)
Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda
Abu (V-02) ke Clarifier (V-04)
Jenis : Centrifugal pump
Bahan konstruksi : Commercial steel
(1)
= 0,005 × Rp 34,992,554,043 = Rp 174,962,770
Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UU RI No. 17/00 Pasal 6 ayat 1 sehingga :
Laba sebelum pajak (bruto) = Rp 34,992,554,043– Rp 174,962,770 = Rp 34,817,591,273
E.4.2 Pajak 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
sebesar 15 %.
Penghasilan di atas Rp 100.000.000,- dikenakan pajak sebesar 30 %. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah:
- 10 %× Rp 50.000.000 = Rp. 5.000.000,- - 15 %× (Rp 100.000.000 – Rp 50.000.000) = Rp. 7.500.000,- - 30%× (Bruto – Rp. 100.000.000)) = Rp. 10,451,277,382 Total PPh = Rp 10,415,277,382 E.4.3 Laba setelah pajak
Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh
= Rp 34,817,591,273 - Rp 10,415,277,382 = Rp 24,389,813,891
E.5 Analisa Aspek Ekonomi
A. Profit Margin (PM)
PM =
penjualan total
pajak sebelum Laba
× 100 %
PM = Rp.34,817,591,273 100% Rp. 59,969,061,504 × = 58,059 %
(2)
BEP =
Variabel Biaya
Penjualan Total
Tetap Biaya
− × 100 %
BEP = Rp 22,140,526,640 100%
Rp 59,969,061,504 − Rp 2,835,980,821 × = 38,753 %
Kapasitas produksi pada titik BEP = 38,753 % × 3748,0663 ton/tahun = 1452,471331 ton/tahun
Nilai penjualan pada titik BEP = 38,753 % × Rp. 59,969,061,504
= Rp 23,239,541,574.26
C. Return on Investment (ROI) ROI =
investasi modal
Total
pajak setelah Laba
× 100 %
ROI = Rp 24,389,813,891 100%
Rp 54,275,443,337.88× = 44,937%
C. Pay Out Time (POT)
POT = 1 tahun ROI
1 × POT = 2,225 tahun
D. Return on Network (RON)
RON =
sendiri Modal
pajak setelah Laba
× 100 %
RON = Rp 24,389,813,891 100%
(3)
E. 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 10 % tiap tahun - Masa pembangunan disebut tahun ke nol
- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun
- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke – 10 - Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan.
(4)
BREAK EVEN POINT SIRUP
GLUKOSA DARI PISANG RAJA
KAPASITAS PRODUKSI 3700 TON/TAHUN
-50 -30 -10 10 30 50 70
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
K ap as itas P ro d u ks i (% )
H
a
rg
a
(
T
ri
li
u
n
r
u
p
ia
h
)
B ia ya teta p
B ia ya va ria bel
B ia ya produk s i
P enjua la n
Ga ris B E P
BEP = 38,75 %
Gambar LE.2 Grafik Break Even Point Sirup Glukosa Dari Pisang Raja
(5)
% Kapasitas
Biaya Tetap Biaya Variabel Biaya Produksi Biaya Penjualan
0 22.14052664 0 22.14052664 0
10 22.14052664 0.283598082 22.42412472 5.99690615
20 22.14052664 0.567196164 22.7077228 11.9938123
30 22.14052664 0.850794246 22.99132089 17.99071845 40 22.14052664 1.134392328 23.27491897 23.9876246 50 22.14052664 1.41799041 23.55851705 29.98453075 60 22.14052664 1.701588492 23.84211513 35.9814369 70 22.14052664 1.985186574 24.12571321 41.97834305
80 22.14052664 2.268784656 24.4093113 47.9752492
90 22.14052664 2.552382739 24.69290938 53.97215535 100 22.14052664 2.835980821 24.97650746 59.9690615
(6)
Tabel. LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) Tah
un
Laba sebelum
pajak Pajak
Laba sesudah
pajak Depresiasi Net cash flow
P/F pada I 62.00 % 0 - - - -
(54,275,443,338) 1.00000 1 34,817,591,273 10,427,777,382 24,389,813,891 5,279,409,465
29,669,223,356 0.61728 2 38,299,350,400 11,472,305,120 26,827,045,280 5,279,409,465
32,106,454,745 0.38104 3 42,129,285,441 12,621,285,632 29,507,999,808 5,279,409,465
34,787,409,273 0.23521 4 46,342,213,985 13,885,164,195 32,457,049,789 5,279,409,465
37,736,459,254 0.14519 5 50,976,435,383 15,275,430,615 35,701,004,768 5,279,409,465
40,980,414,233 0.08962 6 56,074,078,921 16,804,723,676 39,269,355,245 5,279,409,465
44,548,764,710 0.05532 7 61,681,486,813 18,486,946,044 43,194,540,769 5,279,409,465
48,473,950,234 0.03415 8 67,849,635,495 20,337,390,648 47,512,244,846 5,279,409,465
52,791,654,311 0.02108 9 74,634,599,044 22,372,879,713 52,261,719,331 5,279,409,465
57,541,128,796 0.01301 10 82,098,058,949 24,611,917,685 57,486,141,264 5,279,409,465
62,765,550,729 0.00803
(
(92,673,462 ))
62, 30% (62, 30 62, 00%)
92,673,462 - 192,336,909
IRR= +x −