BAB VII UTILITAS DAN SARANANYA
Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama dalam kelancaran operasi. Mengingat pentingnya utilitas ini, maka segala sarana dan
prasarananya haruslah direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik
pembuatan noodle soap sodium palmitic dari asam palmitat dan natrium hidroksida dengan proses netralisasi ini meliputi:
1. Kebutuhan uap steam
2. Kebutuhan air
3. Kebutuhan bahan kimia
4. Kebutuhan listrik
5. Kebutuhan bahan bakar
7.1. Kebutuhan Uap Steam
Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas. Adapun kebutuhan uap pada pabrik pembuatan noodle soap sodium palmitic
dari asam palmitat dan natrium hidroksida dengan proses netralisasi ini adalah :
Tabel 7.1. Kebutuhan Uap
Nama Alat kgjam
Universitas Sumatera Utara
Tangki asam palmitat Mixer 01
Mixer 02 Evaporator 01
Evaporator 02 1,5840
186,5425 14,6144
13,6496 12,6951
TOTAL 229,0826
Tambahan untuk kebocoran dan lain-lain diambil 5 dan faktor keamanan diambil sebesar 20 Perry, 1997. Maka kebutuhan uap adalah :
Total kebutuhan uap, = 229,0856 kgjam
= 5.498,0544 kghari Tambahan untuk kebocoran,
= 5 x 5.498,0544 = 274,9027 kghari Faktor keamanan,
= 20 x 5.498,0544 = 1.099,6109 kghari Total uap yang dibutuhkan,
= 5.498,0544 + 274,9027 + 1.099,6109 kghari = 6.872,5679 kghari
Untuk kebutuhan uap dibeli dari luar pabrik karena direncanakan pabrik beroperasi di kawasan KIM STAR dengan perkiraan harga uap,
= 0,22kg = Rp.1.958,-kg Smith.R, 2005
7.2. Kebutuhan Air
Kebutuhan air pada pabrik pembuatan noodle soap sodium palmitic dari asam palmitat dan natrium hidroksida dengan proses netralisasi ini mencakup
kebutuhan air umpan ketel, proses, pendinginan dan domestik.
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan air untuk pendingin adalah sebagai berikut : Tabel 7.2. Kebutuhan Air Untuk Pendingin
Nama Alat kgjam
Vacuum Spray Chamber VSC 526,0078
TOTAL 526,0078
Total kebutuhan air untuk pendingin, = 526,0078 kgjam = 12.624,1872 kghari
Air yang telah digunakan sebagai pendingin dapat dimanfaatkan kembali setelah diproses di water cooling tower. Selama proses sirkulasi terjadi kehilangan
akibat penguapan, blow down dan selama pengaliran, sehingga penambahan air segar sebanyak :
Wm = We + Wd + Wb Perry,1997
We = 0,00085 x Wc T
1
-T
2
Perry,1997 Wb
=
1
S We
Perry,1997 Dimana :
Wm = Air segar yang harus ditambahkan, m
3
hari We
= Air yang hilang akibat penguapan, m
3
hari Wb
= Air yang terhembus blow down, m
3
hari Wd
= Air yang hilang sepanjang aliran, m
3
hari 0,1 sd 0,2 ; diambil 0,2
Perry,1997 Wc
= Kebutuhan air untuk pendingin, kghari T
1
= Temperatur masuk = 50
o
C T
2
= Temperatur keluar = 25
o
C S
= Perbandingan antara padatan terlarut pada air untuk pendingin dengan air yang ditambahkan = 3 sd 5 ; diambil s = 5
Universitas Sumatera Utara
Perry, 1997 Densitas
ρ air 996,53 kgm
3
pada suhu 25 C dan tekanan 1 atm
Laju alir volumetrik air pendingin, Wc =
kgm 996,53
kghari 2
12.624,187
3
= 12,6681 m
3
hari Maka :
We = 0,00085 12,6681 50 – 25 = 0,2692 m
3
hari Wb
= 1
5 hari
m 0,2692
3
= 0,0673 m
3
hari Wd
= 0,002 x 12,6681 m
3
hari = 0,0253 m
3
hari Air tambahan yang dibutuhkan untuk air pendingin :
Wm = 0,2692 + 0,0673 + 0,0253 = 0,3618 m
3
hari
= 360,5806
kghari Air pendingin yang digunakan kembali,
= 12.624,1872 – 360,5806 kghari =
12.263,6066 kghari
Kebutuhan air proses,
1. Tangki NaOH = 85,6120 kgjam = 2.054,6880 kghari
2. Tangki NaCl = 0,1217 kgjam = 2,9208 kghari
Total kebutuhan air proses = 2.057,6088 kghari
Kebutuhan air domestik keperluan sehari-hari, kantin dan lain-lain.
Kebutuhan air domestik untuk masyarakat industri diperkirakan 10 literjam per orang. Jumlah karyawan 138 orang.
Maka, Kebutuhan total air domestik adalah 138 orang x 10 literjam per orang
= 1.380 literjam x 0,9965 kgliter
Universitas Sumatera Utara
= 1.375,17 kgjam = 33.004,08 kghari
Kebutuhan air tambahan untuk keperluan sehari-hari laboratorium, pencucian peralatan dan lain-lain diperkirakan 5 dari total kebutuhan
air. Kebutuhan air tambahan,
= 5 12.263,6066 + 1.374,5136 + 2.057,6088 + 33.004,08 kghari = 2.434,9904 kghari
Tabel 7.3. Perkiraan Kebutuhan Air di Pabrik
Kebutuhan Air kghari
Air pendingin Air proses
Air domestik Air tambahan
12.263,6066 2.057,6088
33.004,0800 2.434,9904
TOTAL 49.760,195
Unit Pengolahan Air
Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan noodle soap sodium palmitic dari asam palmitat dan natrium hidroksida dengan proses netralisasi ini diperoleh dari
air bawah tanah. Kualitas air dapat dilihat pada Tabel 7.4. Tabel 7.4. Sifat Fisika Air Bawah Tanah di KIM STAR Medan
No Parameter Range mgliter
1 Padatan terlarut
32,80 2 Kekeruhan
290 NTU
Universitas Sumatera Utara
3 Suhu 30,60
C 4
Daya Hantar Listrik 66,20 uscm
Sumber: Laporan PDAM KIM STAR Medan, 2009
Tabel 7.5. Kandungan Bahan Kimia dalam Air Bawah Tanah di KIM STAR Medan
No Bahan Kimia
Range mgliter
1 Alumunium 0,020
2 Ammonia
- 3 Besi
2,250 4 Fluorida
0,200 5 Klorida
4,000 6 Kromium
0,000 7 Mangan
0,150 8 Nitrat
0,470 9 Nitrit
0,003 10
Oksigen terlarut DO -
11 Ph 7,100
12 Seng 0,040
13 Sianida 0,000
14 Sulfat 0,000
15 Sulfid 0,065
16 Tembaga 0,000
No Bahan Kimia
Range mgliter
17 BOD 6,000
18 COD 14,000
19 Alkalinitas 29,000
20 Kesadahan 36,000
Sumber: Laporan PDAM KIM STAR Medan, 2009
Universitas Sumatera Utara
Air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan dipergunakan sesuai dengan keperluan. Pengolahan air pada pabrik ini terdiri dari beberapa tahap,
yaitu:
1. Pengendapan
Air dari bak penampung dialirkan ke dalam bak pengendapan dimana partikel-partikel padat yang berdiameter besar akan mengendap secara gravitasi
tanpa bantuan bahan kimia. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara 10
-1
sampai 10
-3
m Alaert, 1987 Massa air yang dibutuhkan untuk 1 hari,
= 49.760,195 kghari Volume,
=
m =
3
53 ,
996 kghari
49.760,195 m
kg
= 49,933 m
3
hari Faktor keamanan, 20
= 1+0,2 x 49,933m
3
hari = 59,920 m
3
hari
Sehingga, volume : = p x l x t = l
3
59,920= l
3
l = 4,1090 m Direncanakan :
Panjang bak = 3 x lebar bak Tinggi bak
= lebar bak Maka,
Panjang bak = 3 x 4,1090 m = 12,3270 m Lebar bak
= 4,1090 m Tinggi bak
= Lebar bak
Universitas Sumatera Utara
2. Klarifikasi
Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air. Air dari pengendapan dialirkan kedalam klarifier setelah diinjeksikan dengan larutan
alum, Al
2
SO
4 3
, dan soda abu, Na
2
CO
3
. Al
2
SO
4 3
berfungsi sebagai koagulan. Alum biasanya digunakan masing-masing sebesar 5-50 ppm terhadap
jumlah air yang diolah Hammer, 1979. Berdasarkan jumlah alkalinitas untuk menghilangkan turbiditas air, diketahui 1 mgliter alum bereaksi dengan 0,5
mgliter alkalinitas air, sedangkan perbandingan antara Al
2
SO
4 3
dengan Na
2
CO
3
adalah 1 : 0,53 Hammer, 1979. Total kebutuhan air = 51.134,7994 kghari
Data sebelumnya
Jumlah alkalinitas = 29 ppm
Jumlah Al
2
SO
4 3
yang digunakan, =
6
10 29
5 ,
1
x x
x 51.134,7994 kghari
= 2,9691 kghari
Jumlah Na
2
CO
3
yang digunakan, = 0,53 x 2,9691 kghari
= 1,5736 kghari
3. Filtrasi
Proses filtrasi dilakukan dengan menggunakan penyaring pasir sand filter. Sand filter ini berfungsi unuk menyaring kotoranflok yang masih
terkandung atau tertinggal di dalam air. Sand filter yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu :
Lapisan I terdiri dari pasir hijau, setinggi 24 in = 60,96 cm
Lapisan II terdiri dari antrasit, setinggi 12,5 in = 31,75 cm
Universitas Sumatera Utara
Lapisan III terdiri dari batu grafel, setinggi 7 in = 17,78 cm
Pengolahan air KIM STAR, 2009 Pada bagian bawah sand filter dilengkapi dengan strainer agar air
menembus celah-celah pasir secara merata. Daya saring sand filter akan berkurang sehingga diperlukan pencucian back wash secara berkala Sugiharto,
1987. Dari penyaring ini, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan ke berbagai pemakaian air. Untuk air umpan ketel masih diperlukan lagi
pengolahan air lebih lanjut, yaitu demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air
dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air agar syarat air minum dapat terpenuhi. Klor yang digunakan biasanya dalam bentuk kaporit CaClO
2
. Kebutuhan air domestik = 33.004,08 kghari
Data sebelumnya Kaporit yang direncanakan mengandung klorin 30
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air Gordon,1968
Kebutuhan kaporit = 3
, 08
, 004
. 33
10 2
6
x x
= 0,220 kghari
7.3. Kebutuhan Bahan Kimia
Kategori