Unit Pendukung Proses

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik Resin Novolak meliputi unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit pengolahan limbah.

4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

Dalam perencanaan pabrik Resin Novolak ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah. Pertimbangan penggunaan air sungai sebagai sumber untuk mendapatkan air karena air sungai adalah sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi, sehingga kendala kekurangan air dapat dihindari, pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana, dan biaya pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut (lebih rumit dan biaya pengolahannya lebih besar). Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi.

4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah partikel-partikel yang terdapat dalam air sungai yang dapat

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

menyebabkan fouling pada alat-alat proses, kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak, sifat dari alat proses mengandung besi yang dapat menimbulkan korosi.

Air yang digunakan pada suatu pabrik dapat digunakan setelah mengolah air terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk umpan boiler.

Penyaringan air difungsikan untuk mencegah terikutnya kotoran berukuran besar yang masuk kedalan bak pengendapan awal. Pengendapan secara fisis dilakukan setelah penyaringan. Air dari sungai setelah disaring menggunakan filter kemudiaan dialirkan ke bak penampungan atau pengendapan awal. Level control system yang terdapat di bak penampung berfungsi untuk mengatur aliran masuk sehingga sesuai dengan keperluan pabrik. Dalam bak pengendapan awal kotoran-kotoran akan mengendap karena gaya berat. Waktu tinggal dalam bak ini berkisar 4-8 jam. Selanjutnya dilakukan pengendapan secara kimia. Kotoran- kotoran yang tersuspensi dalam air digumpalkan dan diendapkan dalam bak penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia, alumunium sulphat atau natrium karbonat. Dalam pembentukan koagulan waktu yang diperlukan antara 3-

4 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar dari bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air untuk perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari 4 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar dari bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air untuk perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran digunakan untuk keperluan sehari-hari. Air dari tangki penyaring dialirkan ke tangki penampung. Selanjutnya air disuntikkan gas klorin dengan tujuan membunuh kuman sebelum ditampung dalam bak penampung air bersih dan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari di kantor dan pabrik.

Air proses digunakan sebagai media pengenceran dan filter untuk kebutuhan proses tetapi dalam proses Resin Novolak ini tidak ada penggunaan air proses. Sedangkan air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger dan cooling tower dapat dilihat dari tabel 4.1

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin

No.

Kode Alat

Kebutuhan (kg/jam)

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make-up air untuk pendingin adalah 32.393,46 kg/jam.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

4.1.1.2 Air Umpan Boiler

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang

terlarut seperti O 2 , CO 2 , H 2 S, pembentukan kerak (scale forming) disebabkan

karena adanya kesadahan dan suhu tinggi dan kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) karena adanya zat-zat organik, anargonik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi:

1. Tahap pengolahan air sungai Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.

2. Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca 2+ , Mg 2+ ,

Fe 2+ , Mn 2+ dan Al 3+ . Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion.

3. Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak.

Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO 3 - , CO 3 2- , Cl - dan SiO 3 2- .

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

4. Deaerasi Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut. Di dalam deaerator diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah Hidrazin berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1). Nitrogen sebagai hasil

reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO 2 dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah. N 2 H 4 +O 2 → 2H 2 O+N 2 (IV-1)

Larutan ammonia berfungsi mengontrol pH air yang keluar dari deaerator, pH-nya sekitar 8,5 - 9,5 keluar dari deaerator, ke dalam air umpan ketel

kemudian diinjeksikan larutan fosfat (Na 3 PO 4 H 2 O) untuk pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan tube boiler. Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower diganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air. Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang dapat menimbulkan lumut. Masalah-masalah tersebut diatasi dengan cara menginjeksikan bahan-bahan kimia ke dalam air pendingin. Bahan kimia yang diinjeksikan berupa hidrazin berguna mencegah timbulnya kerak dan klorin berguna membunuh mikroorganisme. Skema gambar pengolahan air sungai terlihat pada gambar 4.1.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Bengawan Solo

Tabel 4.2 Kebutuhan Boiler No. Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

Diperkirakan steam yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make-up steam boiler adalah 796,25 kg/jam.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteri pathogen.

Tabel 4.3 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi No.

Keterangan

Kebutuhan (kg/hari)

1 Air untuk karyawan kantor

2 Air untuk laboratorium

5 Air untuk kebersihan, taman, dll

6 Air Poliklinik

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 16.420 kg/hari atau 684,17 kg/jam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut : Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 16.420 kg/hari atau 684,17 kg/jam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut :

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai

Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 361.802,69 kg/jam. Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20%. Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 434.163,22 kg/jam.

Tabel 4.5 Spesifikasi cooling tower Spesifikasi

Keterangan

Tipe

Inducted draft cooling tower

Jumlah

1 buah

Cooling tower area

33,80 m 2

Daya motor fan

15 Hp

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Air yang digunakan sebagai media pemanas alat-alat proses seperti heat exchanger dan reboiler dicukupi oleh sebuah boiler. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah 3.981,27 kg/jam.

Komponen

Jumlah kebutuhan kg/jam

m 3 /jam Air proses Make up air pendingin Air umpan boiler Air konsumsi dan sanitasi

12,88 356.328,12

4777,53

684,17

0,013 32,59

0,80

0.69

Total

361.802,69

34,09

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

Tabel 4.6 Spesifikasi boiler Spesifikasi

Keterangan

Tipe

fire tube boiler

Jumlah

1 buah

Heating surface

173,58 m 2

Rate of steam

1.986,48 kg/jam

Tekanan setam

4,76 bar

Suhu steam

150 ºC

Bahan bakar

4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik

Tenaga listrik digunkan sebagai penggerak instrumen, motor-motor yang terdapat pada alat proses dan alat-alat utilitas, penerangan, AC, kantor, dan rumah tangga. Total kebutuhan listrik adalah 580,81 kW. Jumlah kebutuhan listrik sebesar itu disuplai oleh PLN atau generator jika terjadi gangguan listrik dari PLN.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

Tabel 4.7 Spesifikasi generator

AC generator

Bahan bakar

IDO

4.1.4 Unit Penyediaan Bahan Bakar

Unit pengolahan bahan bakar bertujuan memenuhi kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Bahan bakar yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Kebutuhan bahan bakar boiler dan

generator secara keseluruhan adalah 0,247 m 3 /jam.

4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan diperkirakan 35,75 m 3 /jam. Alat penyedia udara

tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer berisi silika gel guna menyerap kandungan air.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

Tabel 4.8 Spesifikasi kompresor

Tipe Single stage reciprocating compressor Jumlah

Kapasitas

35,75 m 3 /jam

Suhu udara

35ºC

Daya penggerak

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik resin novolak dapat diklasifikasi :

1. Buangan cair

2. Buangan padatan

3. Buangan gas

4.1.6.1 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi, air berminyak dari mesin proses, dan air sisa proses.

a. Unit Pengolahan Air Buangan dan Limbah Proses

Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dan air limbah proses dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan Calsium Hypoclorite .

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

b. Air Berminyak dari Mesin Proses Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak dibagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian dibuang.

c. Air Sisa Proses Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan proses produksi, seperti air sisa regenerasi. Air sisa regenerasi dari unit penukar ion dan unit demineralisasi dinetralkan dalam kolam

penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H 2 SO 4

jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari pengolahan yang lain dan blow down dari cooling tower.

4.1.6.2 Limbah Padatan

Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan IPAL. Limbah domestik berupa sampah-sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL ditimbun di dalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IV

4.1.6.3 Limbah gas

Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO 2 dan N 2 . Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas.