Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
Total kebutuhan listrik = 2615 HP
= 2615hp x 0,7457 kW HP = 1950.0055 KW
Efesiensi generator 80, maka Daya output generator = 1950.0055 0,8 = 2437,5069 KW
Generator digunakan sebanyak 2 buah generator diesel type AC : 400 V, 2500 kW 50 Hz, 3 phase, dimana 1 buah beroperasi dan 1 buah standby.
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar
Bahan bakar diperlukan untuk generator dan bahan bakar boiler.
Untuk bahan bakar generator
Nilai bakar solar = 19860 Btulb Labban,1971
Densitas solar = 0,89 kgltr Perry,1992
Kebutuhan listrik = 2437,5069 KW Daya generator = 2437,5069 0,8
= 3046,8836 KW x 0,9478 BtudetkW x 3600 detjam = 10396210,68 Btujam
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan = 10396210,68 0,8 x 19860 = 654,3435 lbjam 1,958 lbltr
= 334,1898 ltrjam Untuk bahan bakar ketel uap
Uap yang dihasilkan ketel uap = 3765456,038 kgjam Panas laten steam pada 130
o
C, λ = 520 kkalkg Reklaitis, 1983
= 2063,4921 Btukg Panas yang dibutuhkan = 3765456,038 kgjam x 2063,4921 Btukg
= 7769988787 Btujam Jumlah bahan bakar = 7769988787 Btujam 261,573 Btuft
3
= 29704857,87ft
3
jam28,32ltrft
3
= 239477,0102 ltrjam
7.6 Unit Pengolahan Limbah
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
Limbah suatu pabrik harus diolah dulu sebelum dibuang ke badan air. Pada pabrik pembuatan etanol dari molase ini, limbah berasal dari pencucian alat pabrik,
limbah proses, limbah domestik dan limbah labolatorium. 1.
Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak, kotoran – kotoran atau produk
yang masih melekat pada peralatan pabrik pada saat peralatan akan dibersihkan.
Limbah pencucian peralatan pabrik diperkirakan 50 literjam
2. Limbah domestik dan kantor Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari
kamar mandi di lokasi pabrik. Diperkirakan air buangan tiap orang :
Domestik = 30 galonhari
Kantor = 15 galon hari
Jadi limbah yang dihasilkan = 150 x 30 + 15 galon hari x 3,785 liter . galon 24 jam hari
= 1064,5313 literjam
3. Limbah laboratorium Diperkirakan tiap orang
Limbah labolatorium adalah limbah yang berasal dari laboratorium yang mengandung bahan – bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu
bahan baku yang digunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.
Limbah laboratorium yang dihasilkan ditampung dalam wadah berupa drum yang kemudian akan dikirim ke lembaga yang memperoleh izin dari Menteri
Lingkungan hidup untruk mengolah limbah berbahaya.
4. Limbah Proses
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
Limbah proses berasal dari tangki penampung bottom produk 101935,6213 kgjam
=
3
23 ,
998 kgjam
3 101935,621
m kg
= 102,1163 m
3
jam = 102116,3 literjam
Total air limbah yang harus diolah : 50 + 1.064,5313 + 102116,3 ljam : 103230,8986 liter jam
: 103,2309 m
3
jam
1. Bak Penampung
Fungsi : Tempat menampung air limbah sementara Jumlah : 1 buah
Laju Volumetrik air buangan = 103,2309 m
3
jam Waktu penampungan air buangan = 2 hari
Volume air buangan = 103,2309 x 2 x 24 = 4955,08 m
3
Bak terisi 90, maka Volume bak = 4955,08 0,9 = 5505,6444 m
3
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak p = 2 x lebar bakl
- tinggi bak t = lebar bak l Maka:
Volume bak = p x l x t 5505,6444 m
3
= 2l x l x l l = 14 meter
Jadi panjang bak = 14 x 2 = 28 m Lebar bak = 14 m
Tinggi bak = 14 m Luas bak = 14 x 28 = 392 m
2
2. Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge Lumpur Aktif
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik dimana zat – zat yang terkandung dalam air limbah diuraikan oleh mikroorganisme dalam campuran
lumpur yang mengandung O
2
. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Zat yang terkandung dalam limbah sendiri merupakan makanan
bagi mikroorganisme tersebut Data:
Laju volumetrik limbah air buangan Q = 103230,8986 liter jam = 2477541,566 literhari
BOD
5
S
o
= 300 mgliter Hammer,1986
Efesiensi E = 90 MetcalfEddy,1991
Koefisien cell yield Y = 0,8 MetcalfEddy,1991
Koefisien endogenous decay kd = 0,08 hari
-1
MetcalfEddy,1991 Mixed Liquor Volatile Suspended Solid X = 800 mgliter MetcalfEddy,1991
Direncanakan: Waktu tinggal sel
c
θ = 10 hari
1. Penentuan BOD effluent S 100
x S
S S
E
o o
− =
MetcalfEddy,1991
100
o o
ES S
S −
=
= 300 -
100 300
9 ,
0 x
= 30 mgl
2. Penentuan Volume Kolam aerasi Vr Vr =
1 .
c d
o c
k X
S S
Y Q
θ θ
+ −
MetcalfEddy,1991
= 10
08 ,
1 800
30 300
0,8 literhari
6 2477541,56
10 hari
x l
mg l
mg hari
+ −
= 619385,39 liter = 619,3854 m
3
3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
Direncanakan tinggi cairan dalam kolam aerasi = 1,5 m MetcalfEddy,1991 Perbandingan lebar dan tinggi cairan = 1,5 : 1
Metcalf Eddy,1991 Jadi, lebar = 1,5 x 1,5 m = 2,25 m
V = p x l x t 619,3854 m
3
= p x 2,25 m x 1,5 m p = 183,5 m
Faktor kelonggaran = 0,5 m diatas permukaan air. Metcalf Eddy, 1991
Jadi, ukuran kolam aerasi adalah sebagai berikut: Panjang kolam, P = 184 m
Lebar kolam, L = 2,25 m Tinggi kolam, T = 1,5 + 0,5 m = 2 m
4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi Qr Asumsi
Q
e
= Q = 2477541,566 literhari X
e
= 0,001X = 0,001 x 800 mgl = 0,8 mgl X
r
= 0,999X = 0,999 x 800 mgl = 799,2 mgl P
x
= Q
w
x X
r
P
x
=
d c
o
k S
S YQ
θ +
− 1
MetcalfEddy,1991
= 08
, 10
1 30
300 literhari
6 2477541,56
8 ,
hari hari
l mg
+ −
= 297304987,9 mg l hari
Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi = jumlah massa masuk -jumlah massa keluar
0 = Q + Q
r
X – Q
e
X
e
- Q
w
X
r
0 = QX + Q
r
X – Q 0,001X - P
x
Q
r
=
X P
QX
x
+ −
1 001
,
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
= 800
4 5785837,34
1 001
, 800
literhari 66
2477541,5 +
−
= 2475064,024 literhari
5. Penentuan Waktu Aerasi di bak aerasi θ
Q V
r
= θ
MetcalfEddy,1991
= literhari
6 2477541,56
liter 619385,39
= 0,25 hari = 6 jam
4. Tangki Sedimentasi
Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari kolam aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke kolam aerasi.
Laju volumetrik air buangan = 2477541,566 + 2475064,024 literhari
= 4952605,59 literhari = 4952,6056 m
3
hari Menurut GLUMB standart, Great Lake Upper Missisipi River Board
kecepatan overflow maksimum 19,68 m
3
m
2
hari MetcalfEddy,1991
Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari Volume Tangki V = 4952,6056 m
3
hari x 0,083 hari = 411,0663 m
3
Luas Tangki A = 4952,6056 m
3
hari19,68 m
3
m
2
hari = 251,6568 m
2
A = ¼ π D
2
D = 4A π
12
= 4 x 4,530 3,14
12
= 2,4022 m Kedalaman tangki, H = VA = 411,0663 m
3
251,6568 m
2
= 1,6334 m
Tangki Sedimentasi
Q
Bak penampung
Q Q+Qr
X Xe
Qr Xr
Qw Xr
Q
kolam Aerasi
bak Sedimentasi
Rabiyatul Adawiyah : Pembuatan Bioetanol Dari Molase Dengan Kapasitas 96.000 TonTahun, 2010.
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas Perhitungan diperoleh dari Lampiran D 1.