Keselamatan Kerja Kebutuhan Bahan Kimia

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain: - Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan - Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin - Membeli karyawan dengan keterampilan menggunakan peralatan secara benar dan cara-cara mengatasi kecelakaan kerja Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan. Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut: - Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin . - Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. - Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas. - Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin . - Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. - Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. - Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran. Universitas Sumatera Utara

6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan

Industrial Grade Silicon IGS Dalam rancangan pabrik pembuatan Industrial Grade Silicon IGS, usaha- usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut:

6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan

- Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses. - Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan. - Sistem 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. Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per02Men1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu: - Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas: 1. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu. 2. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar. 3. Alarm Kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa : - Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus audible alarm Universitas Sumatera Utara - Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas visible alarm - Panel Indikator Kebakaran Panel Indikator Kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di ruang operator.

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri

- Pakaian dan perlengkapan pelindung - 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 lainnya. - Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan. - Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu 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 yang dibumikan. - 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 untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik. - Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut. - Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengelolaan, pengangkutan, Universitas Sumatera Utara penyimpanan, dan penggunaannya 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 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 di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter 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 diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja. Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu : - Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan. - Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi. - Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada. - Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan. - Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya. - Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance. Universitas Sumatera Utara BAB VII UTILITAS Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya proses produksi dalam sebuah pabrik. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi pabrik tersebut. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Industrial Grade Silicon IGS adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan air 2. Kebutuhan bahan kimia 3. Kebutuhan bahan bakar 4. Kebutuhan listrik 5. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Air

Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan air umpan ketel uap maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Industrial Grade Silicon IGS adalah sebagai berikut: 1. Air umpan ketel uap = 3061,5275 kgjam 2. Air untuk berbagai kebutuhan, dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini Kebutuhan air domestik untuk tiap orangshift adalah 100 Lhari Metcalf, 1991. 100 Lhari × jam 24 hari 1 = 4,16 Ljam ×1 kgL = 4,16 kgjam ρ air = 1000 kgm 3 = 1 kgL Jumlah karyawan = 150 orang Total air domestik dan kantor = 4,16 × 150 = 624 kgjam VII-1 Universitas Sumatera Utara Tabel 7.1 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan Kebutuhan Jumlah air kgjam Domestik dan kantor 624 Laboratorium 50 Kantin dan tempat ibadah 100 Poliklinik 50 Total 824 Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah : F air = 3061,5275 + 824 = 3885,5275 kgjam Densitas air ρ air pada temperatur 28 o C adalah 994,212 kgm 3 Geankoplis, 1997 Debit air, Q = 3885,5275kgjam = 3,908 m 3 jam = 93,792 m 3 hari 994,212 kgm 3 Sumber air untuk pabrik pembuatan Industrial Grade Silicon ini berasal dari Sungai Deli, daerah Labuhan, Sumatera Utara. Kualitas air Sungai Deli dapat dilihat pada Tabel 7.2 di bawah ini : Tabel 7.2 Kualitas Air Sungai Deli, Daerah Kawasan Industri Medan Parameter Satuan Kadar Suhu Kekeruhan Nitrat NO 3 -N Nitrit NO 2 -N Clorida Cl Sulfat SO 4 Iron Fe Timbal Pb Mangan Mn Sianida CN Total Dissolved Solid Tembaga Cu Hardness as CaCO 3 Kalsium Magnesium C NTU mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL mgL ± 28 5,16 0,2 0,1 8,7 16 0,873 1,142 0,154 0,0018 31,6 0,113 87 43 28 Lokasi Sampling: Sungai Deli, daerah Labuhan Sumber : Bapedal, 2004 Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air water intake yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan Universitas Sumatera Utara 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 : 1. Screening 2. Sedimentasi 3. Klarifikasi 4. Filtrasi 5. Demineralisasi 6. Deaerasi

7.1.1 Screening SC

Penyaringan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada screening, partikel-partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya Degremont, 1991.

7.1.2 Sedimentasi BS

Setelah air disaring pada Screening, di dalam air tersebut masih terdapat partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring pada screening. Untuk menghilangkan padatan tersebut, maka air yang sudah disaring tadi dimasukkan ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel padatan.

7.1.3 Klarifikasi CL

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air. Air dari screening dialirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan koagulan yaitu larutan alum Al 2 SO 4 3 dan larutan abu Na 2 CO 3 . Larutan Al 2 SO 4 3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na 2 CO 3 sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu 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 koagulan trivalen. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi : Universitas Sumatera Utara M 3+ + 3H 2 O MOH 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. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah Degremont, 1991 : Al 2 SO 4 3 + 6 Na 2 CO 3 + 6 H 2 O 2 AlOH 3 + 12 Na + + 6 HCO 3 - + 3 SO 4 3- 2 Al 2 SO 4 3 + 6 Na 2 CO 3 + 6 H 2 O 4 AlOH 3 + 12 Na + + 6 CO 2 + 6 SO 4 3- Reaksi koagulasi yang terjadi : Al 2 SO 4 3 + 3H 2 O + 3 Na 2 CO 3 2 AlOH 3 + 3 Na 2 SO 4 + 3 CO 2 Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanen menurut proses soda dingin menurut reaksi Degremont, 1991 : CaSO 4 + Na 2 CO 3 Na 2 SO 4 + CaCO 3 CaCl 4 + Na 2 CO 3 2 NaCl + CaCO 3 Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok- flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya grafitasi, 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 = 3885,5275 kgjam Pemakaian larutan alum = 50 ppm Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm Larutan alum yang dibutuhkan = 50.10 -6 × 3885,5275 = 0,194 kgjam Larutan abu soda yang dibutuhkan = 27.10 -6 × 3885,5275 = 0,105 kgjam

7.1.4 Filtrasi SF

Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Penyaring pasir sand filter yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu: a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau green sand b. Lapisan II terdiri dari anterakit Universitas Sumatera Utara c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil gravel 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 menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, tempat ibadah, dan poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, CaClO 2 . Perhitungan kaporit yang diperlukan: Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 824 kgjam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 Kebutuhan klorin = 2 ppm Gordon, 1968 Total kebutuhan kaporit = 2 ×10 -6 × 8240,7 = 0,0024 kgjam

7.1.5 Demineralisasi

Air umpan ketel uap pada reaktor harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas:

7.1.5.1 Penukar Kation Cation Exchanger CE

Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IRR–122 Lorch, 1981. Reaksi yang terjadi: 2H + R + Ca 2+ Ca 2+ R + 2H + 2H + R + Mg 2+ Mg 2+ R + 2H + 2H + R + Mn 2+ Mn 2+ R + 2H + Universitas Sumatera Utara Untuk regenerasi dipakai H 2 SO 4 dengan reaksi: Ca 2+ R + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2H + R Mg 2+ R + H 2 SO 4 MgSO 4 + 2H + R Mn 2+ R + H 2 SO 4 MnSO 4 + 2H + R Perhitungan Kesadahan Kation Air sungai Deli mengandung kation Fe 2+ , Pb 2+ , Mn 2+ , Cu 2+ , Ca 2+ , dan Mg 2+ masing- masing 0,873 ppm, 1,142 ppm, 0,154 ppm, 0,113 ppm, 43 ppm, dan 28 ppm Tabel 7.2. Dimana 1 grgal = 17,1 ppm Total kesadahan kation = 0,873 + 1,142 + 0,154 + 0,113 + 43 + 28 ppm = 73,282 ppm 17,1 = 4,2855 grgal Jumlah air yang diolah = 3061,5275 kgjam = 3 3 galm 264,17 kgm 994,212 kgjam 3061,5275  = 813,4721 galjam Kesadahan air = 4,2855 grgal × 813,4721 galjam × 24 jamhari × 10 -3 kggr = 83,6672 kghari Ukuran Cation Exchanger Jumlah air yang diolah = 3061,5275 kgjam = 813,4721 galjam Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation = 2 ft - Luas penampang penukar kation = 3,14 ft 2 - Jumlah penukar kation = 1 unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 83,6672 kghari Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988, diperoleh : - Kapasitas resin = 25 kgrft 3 - Kebutuhan regenerant = 10 lb H 2 SO 4 ft 3 resin Universitas Sumatera Utara Kebutuhan resin = 3 kgft 25 kghari 83,6672 = 3,3467 ft 3 hari Tinggi resin = 14 , 3 3,3467 = 1,0658 ft Tinggi minimum resin = 2,5 ft Tabel 12.4, Nalco, 1988 Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 3,14 ft 2 = 7,850 ft 3 Waktu regenerasi = kghari 83,6672 kgft 25 ft 7,850 3 3  = 2,3456 hari = 56,2944 jam Kebutuhan regenerant H 2 SO 4 = 83,6672 kghari × 3 3 kgrft 25 lbft 10 = 33,4669 lbhari = 0,6325 kgjam

7.1.5.2 Penukar Anion Anion Exchanger AE

Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat di dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA-410 Lorch,1981. Reaksi yang terjadi : 2ROH + SO 4 2- R 2 SO 4 + 2 OH - ROH + Cl - RCl + OH - Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi : R 2 SO 4 + 2 NaOH Na 2 SO 4 + 2 ROH RCl + NaOH NaCl + ROH Perhitungan Kesadahan Anion Air Sungai Deli, Labuhan mengandung Anion Cl - , SO 4 2- , CN - , CO 3 2- , masing- masing 8,7 ppm, 16 ppm, 0,0018 ppm, dan 87 ppm Tabel 7.2. Dimana 1 grgal = 17,1 ppm Total kesadahan anion = 8,7 + 16 + 0,0018 + 87 ppm = 111,7018 ppm 17,1 = 6,532 grgal Jumlah air yang diolah = 3061,5275 kgjam = 3 3 galm 264,17 kgm 994,212 kgjam 3061,5275  Universitas Sumatera Utara = 813,4721 galjam Kesadahan air = 6,532 grgal × 813,4721 galjam × 24 jamhari × 10 -3 kggr = 127,5264 kghari Ukuran Anion Exchanger Jumlah air yang diolah = 3061,5275 kgjam = 813,4721 galjam Dari Tabel 12.4 , The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion = 2 ft - Luas penampang penukar anion = 3,14 ft 2 - Jumlah penukar anion = 1 unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 127,5264 kghari Dari Tabel 12.7, The Nalco Water Handbook, diperoleh : - Kapasitas resin = 12 kgrft 3 - Kebutuhan regenerant = 5 lb NaOHft 3 resin Jadi, kebutuhan resin = 3 kgrft 12 kghari 127,5264 = 10,6272 ft 3 hari Tinggi resin = 14 , 3 10,6272 = 3,3845 ft Tinggi minimum resin = 2,5 ft Tabel 12.4, Nalco, 1988 Volume resin = 3,3845 ft × 3,14 ft 2 = 10,6273 ft 3 Waktu regenerasi = kghari 127,5264 kgft 12 x ft 10,6273 3 3 = 1 hari = 24 jam Kebutuhan regenerant NaOH = 127,5264 kghari x 3 3 kgrft 12 lbft 5 = 53,136 lbhari = 1,0043 kg jam

7.1.6 Deaerator DE

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, Universitas Sumatera Utara seperti O 2 dan CO 2 dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.

7.2 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan Industrial Grade Silicon IGS adalah sebagai berikut: 1. Al 2 SO 4 3 = 0,194 kgjam 2. Na 2 CO 3 = 0,105 kgjam 3. Kaporit = 0,0024 kgjam 4. H 2 SO 4 = 0,6325 kgjam 5. NaOH = 1,0043 kgjam

7.3 Kebutuhan Listrik