37 dari buruh atau tenaga kerja yang tersedia, sedangkan yang termasuk dalam faktor sekunder
secondary factors menurut Assauri 1980, antara lain rencana masa depan; biaya dari tanah dan gedung, terutama dalam hubungannya dengan masa depan; kemungkinan
perluasan; terdapatnya fasilitas service; terdapatnya fasilitas pembelanjaan; persediaan air; tinggi rendahnya pajak dan Undang Undang Perburuhan; masyarakat daerah itu sikap,
besar, dan keamanan; iklim; tanah; perumahan yang ada dan fasilitas-fasilitas lainnya. Berdasarkan target pasar yang akan dituju, maka pendekatan pemilihan lokasi adalah
pendekatan faktor utamaprimer dengan pilihan dekat dengan pasar yang akan dituju. Suatu industri didirikan karena adanya permintaan akan barang yang dihasilkan atau karena
diharapkan dapat menciptakan permintaan demand akan barang yang dihasilkan. Pasar yang akan dituju adalah pasar industri menengah yang bergerak di bidang Bahan Bakar
Nabati BBN, yang berlokasi dekat dengan pusat kota atau pusat pemerintahan, sehingga lokasi yang dipilih adalah daerah Jawa Barat, tepatnya di Bogor. Pemilihan lokasi ini
berdasarkan pemikiran antara lain, dekat dengan pasar yang akan dituju, yaitu kota-kota besar di Jawa Barat terutama ibu kota negara yaitu Jakarta. Selain itu, pemilihan lokasi ini
dengan pertimbangan ketersediaan tenaga kerja, ketersediaan sumberdaya air dan listrik, ketersediaan lahan yang cukup serta transportasi yang tidak terlalu jauh dengan pasar.
Keunggulan lain adalah bahwa pasokan bahan baku pada lokasi ini mampu memenuhi target produksi yang akan didirikan.
Alasan utama industri mendirikan dekat dengan daerah pemasaran hasil produksi supaya dapat cepat melayani konsumen atau barang hasil produksinya dapat cepat sampai di
pasar. Jadi bila letak industri dekat dengan daerah pasar hasil produksinya maka pelayanan kepada konsumen akan menjadi lebih cepat Assauri 1980.
Ketersediaan tenaga kerja di daerah ini masih tersedia dalam jumlah besar sekaligus sedikit murah karena lokasi tidak berada di pusat perkotaan. Industri bioetanol dari limbah
tanaman jagung akan menyerap tenaga kerja di lokasi yang dekat dengan industri, sehingga angka pengangguran dan kriminalitas bisa berkurang karena aktifitas kerja di industri
bioetanol tersebut. Ketersediaan sumberdaya air di lokasi ini masih baik. Kualitas air tanah juga masih
bagus dan tidak tercemar karena daerah lokasi pendirian industri bukan merupakan pusat keramaian dan terjaga kealamiannya, sehingga kebutuhan air bersih dapat terpenuhi dengan
baik. Tenaga listrik PLN juga sudah tersalurkan dengan baik di lokasi ini. Kedekatan lokasi industri dengan pasar relatif tidak jauh. Jarak dengan pusat kota
adalah sekitar 88 km dengan kondisi jalur yang baik. Kedekatan dengan lokasi pasar akan menghemat biaya transportasi pengangkutan dan penyaluran produk. Dengan demikian
efisiensi biaya transportasi bisa dilakukan.
3. Penentuan Kapasitas Produksi
Berdasarkan target pemerintah yang tertuang dalam Peraturan Presiden No. 5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional menyatakan bahwa dalam kurun waktu 2007-2010,
pemerintah menargetkan mengganti 1,48 miliar liter bensin dengan bioetanol. Persentase itu akan meningkat menjadi 10 pada tahun 2011-2015, dan 15 pada 2016-2025. Pada kurun
waktu pertama 2007-2011 selama 4 tahun pemerintah memerlukan rata-rata 370.000.000 liter bioetanol per tahun. Dari total kebutuhan tersebut, pada tahun 2007 pemerintah baru
mampu memasok sekitar 174.328.000 liter atau baru sekitar 47 saja. Itu berarti setiap bulan pemerintah kekurangan pasokan 195.672.000 liter bioetanol untuk bahan bakar.
38 Penentuan kapasitas produksi industri bioetanol berdasarkan pertimbangan
ketersediaan bahan baku, industri pesaing dan target produksi bioetanol pemerintah. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka kapasitas produksi yang dipilih adalah sebesar
900 liter per hari atau sebesar 216.000 liter per tahun dengan asumsi 240 hari kerja dalam setahun. Pasokan bahan baku untuk kapasitas produksi tersebut masih bisa terpenuhi, seperti
yang sudah dijelaskan pada analisis aspek bahan baku.
4. Aspek Teknologi Proses Produksi
Teknologi proses produksi bioetanol limbah tanaman jagung ini secara garis besar ada dua perlakuan dan terdapat empat rancangan percobaan. Dua perlakuan yang dimaksud
adalah perlakuan awal untuk menghilangkan kandungan lignin secara kimiawi serta perlakuan awal untuk menghilangkan kandungan lignin secara biologis.
Rancangan percobaan yang dilakukan antara lain rancangan pertama R1, yaitu proses produksi bioetanol dengan proses deliginifikasi secara kimiawi menggunakan
kalsium hidroksida serta proses fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroba Zymomonas mobilis – Pichia stipitis. Diagram alir rancangan percobaan pertama dapat
dilihat pada Lampiran 3. Rancangan kedua R2 merupakan proses produksi bioetanol dengan proses deliginifikasi secara kimiawi menggunakan kalsium hidroksida serta proses
fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroba Saccharomyces cerevisiae – Pichia stipitis. Diagram alir rancangan percobaan kedua dapat dilihat pada Lampiran 4. Rancangan
ketiga R3 merupakan proses produksi bioetanol dengan proses deliginifikasi secara biologis menggunakan bantuan white rot fungi jenis Phanerochaete chrysosporium serta
proses fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroba Zymomonas mobilis – Pichia stipitis. Diagram alir rancangan percobaan ketiga dapat dilihat pada Lampiran 5. Rancangan
keempat R4 merupakan proses produksi bioetanol dengan proses deliginifikasi secara biologis menggunakan bantuan white rot fungi jenis Phanerochaete chrysosporium serta
proses fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroba Saccharomyces cerevisiae – Pichia stipitis. Diagram alir rancangan percobaan keempat dapat dilihat pada Lampiran 6.
Dari keempat rancangan yang ada, setelah dilakukan analisis efisiensi produksi, maka rancangan yang akan diterapkan dalam skala selanjutnya adalah rancangan pertama R1,
yaitu proses produksi bioetanol dengan proses deliginifikasi secara kimiawi menggunakan kalsium hidroksida serta proses fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroba
Zymomonas mobilis – Pichia stipitis. Secara umum Hambali 2007 menjelaskan terdapat beberapa tahapan dalam
pembuatan bioetanol, yaitu tahap persiapan bahan baku, tahap pemasakan, tahap fermentasi kemudian tahap pemurnian. Tahapan tersebut digunakan apabila menggunakan bahan baku
berpati dan bergula, namun untuk bahan baku lignoselulosa terdapat perbedaan pada perlakuan awal bahan baku yang digunakan, sehingga diagram alir untuk bahan
lignoselulosa berdasarkan pada rancangan pertama R1 disajikan pada Gambar 9. Namun untuk diagram alir yang lebih lengkap disajikan pada Lampiran 4.
39 Gambar 9. Rancangan pertama R1 proses produksi bioetanol dari bahan lignoselulosa
a. Perlakuan awal delignifikasi
Salah satu kesulitan yang dihadapi dalam memanfaatkan lignoselulosa untuk bahan baku bioetanol adalah rendahnya tingkat digestibilitas enzim dalam proses
depolimerisasi selulosa hidrolisis. Kesulitan ini disebabkan karena kompleksitas struktur lignoselulosa. Untuk mengatasi kesulitan ini, maka perlu dilakukan perlakuan
awal terhadap lignoselulosa. Perlakuan awal akan mengubah struktur rumit lignoselulosa sehingga akan meningkatkan digestibilitas enzim Kim dan Holtzapple
2006. Delignifikasi merupakan proses penghilangan kandungan lignin dari
lignoselulosa. Perlakuan awal pada bahan berlignoselulosa akan mengubah struktur rumit lignoselulosa sehingga akan meningkatkan digestibilitas enzim, sehingga akan
mempermudah untuk menghidrolisis polisakarida menjadi gula yang lebih sederhana Moiser et al. 2005.
Sebelum memasuki proses perlakuan awal, terlebih dahulu bahan baku lignoselulosa berupa batang, tongkol, daun dan klobot dilakukan pengecilan ukuran
sampai dengan 40 mesh. Kemudian dilakukan delignifikasi secara biologis dan kimiawi. Delignifikasi kimiawi menggunakan CaOH
2
, sedangkan delignifikasi secara biologis menggunakan kapang pelapuk putih jenis Phanerochaete chrysosporium.
Kedua metode delignifikasi tersebut memiliki satu tujuan utama yaitu menghilangkan kandungan lignin pada lignoselulosa.
Delignifikasi alkali menggunakan kalsium hidroksida memiliki kelebihan tersendiri, yaitu kemudahan dan keamanan dalam recovery dengan karbondioksida
Moiser et al. 2005 serta relatif murah jika dibandingkan dengan basa lain Kaar dan Holtzapple 2000. Selama proses delignifikasi menggunakan CaOH
2,
lignin terpisah dari lignoselulosa. Semakin lama proses delignifikasi semakin banyak ikatan-ikatan di
dalam lignoselulosa yang terputus. Terdapat tiga pembagian tahap dalam proses delignifikasi alkalim yaitu initial, bulk, dan residual. Dalam tahap initial, terjadi
pemutusan ikatan α-O-4 dan β-O-4 pada gugus fenolik, kemudian diikuti dengan
pemutusan ikatan β-O-4 pada gugus non-fenolik pada tahap bulk. Apabila delignifikasi
terus dilanjutkan sampai tahap residual, maka akan terjadi pemutusan ikatan antar atom C pada lignin dan degradasi karbohidrat Kim dan Holtzapple 2000.
40 Biodelignifikasi atau delignifikasi secara biologis dilakukan dengan
menumbuhkan organisme pada media lignoselulosa sehingga terjadi pengurangan lignin dan selulosa. Dalam perlakuan awal secara biologis, kapang pelapuk putih yang
dianggap paling efektif. Kapang pelapuk putih jenis Phanerochaete chrysosporium menghasilkan enzim lignoselulolitik yang bertanggung jawab dalam pendegradasian
lignin.
b. Sakarifikasi dan fermentasi simultan
Tahap berikutnya setelah melalui delignifikasi adalah tahap sakarifikasi dan fermentasi simultan. Sakarifikasi merupakan proses dimana oligosakarida sebagai
hasil dari tahap likuifikasi dihidrolisis lebih lanjut oleh enzim tunggal atau enzim campuran menjadi glukosa. Secara umum sintesis bioetanol yang berasal dari
biomassa terdiri atas dua tahap utama, yaitu hidrolisis dan fermentasi. Pada metode terdahulu proses hidrolisis dan fermentasi dilakukan secara terpisah atau separated
hydrolysis and fermentation SHF dan yang terbaru adalah proses simultaneous saccharification and fermentation atau sakarifikasi dan fermentasi simultan SSF.
Proses hirdrolisis dan fermentasi akan menjadi lebih efektif dan efisien jika dilaksanakan secara berkelanjutan tanpa melalui tenggang waktu yang lama, proses ini
dikenal sebagai proses sakarifikasi dan fermentasi simultan SSF. Sakarifikasi dan fermentasi simultan adalah kombinasi antara hidrolisis dengan enzim dan fermentasi
yang dilakukan dalam suatu reaktor. Proses ini memiliki keuntungan yaitu polisakarida yang terkonversi menjadi monosakarida tidak kembali menjadi polisakarida karena
monosakarida langsung difermentasi menjadi etanol Samsuri et al. 2007. Mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae,
Zymomonas mobilis, serta Pichia stipitis.
c. Destilasi
Setelah proses fermentasi selesai, dilakukan destilasi untuk memisahkan etanol. Distilasi merupakan pemisahan komponen berdasarkan titik didihnya. Titik didih
etanol murni adalah 78
o
C, sedangkan air adalah 100
o
C kondisi standar. Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78–100
o
C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan
konsentrasi 95 volume. Dari proses distilasi akan dihasilkan etanol dengan kadar etanol maksimal 95.
Untuk aplikasi bahan bakar, etanol hasil destilasi harus dimurnikan yaitu dengan cara dikeringkan. Pengeringan etanol dapat dilakukan dengan beberapa cara. Cara-cara
pengeringan etanol yang ada adalah antara lain pengeringan menggunakan kapur CaO, garam, benzene dan penggunaan ”molecular sieve”. Namun dalam penelitian ini
tidak sampai pada dehidrasi atau pengeringan.
41
5. Perencanaan Tata Letak Dan Kebutuhan Ruang Industri
Desain tata letak berhubungan erat dengan penyusunan letak mesin, peralatan peralatan produksi, dan ruangan-ruangan dalam pabrik. Penyusunan tata letak akan
berpengaruh pada efisiensi produksi. Tata letak yang baik akan membuat proses produksi dapat berjalan dengan efektif dan efisien.
Tipe tata letak pabrik ada dua macam, yaitu tipe tata letak berdasarkan produk product layout dan berdasarkan proses process layout. Penentuan tipe tata letak
bergantung pada spesifikasi proses produksi. Proses produksi yang berbeda akan memiliki sifat-sifat khusus dan memerlukan desain tata letak yang berbeda pula.
Industri ini hanya memproduksi satu jenis produk, yaitu bioetanol. Oleh karena itu, tipe tata letak yang digunakan adalah berdasarkan produk product layout. Pada tipe tata
letak berdasarkan produk, pengorganisasian pekerjaan didasarkan pada urutan proses produksi suatu produk atau sekumpulan produk. Mesin-mesin produksi diletakkan pada satu
jalur menurut urutan proses produksinya. Penempatan fasilitas dan tata letak yang baik akan mempengaruhi efisiensi
perusahaan, profitabilitas perusahaan dan kelangsungan perusahaan itu sendiri. Menurut Assauri 1980 tujuan penyusunan tata letak sendiri adalah sebagai berikut:
a. Memudahkan proses manufaktur, merupakan cara efektif dalam menyusun mesin. b. Meminimumkan perpindahan bahan.
c. Memelihara keluwesan susunan dan operasi. d. Memelihara perputaran barang setengah jadi yang tinggi.
e. Menekan modal tertanam pada peralatan. f.
Menghemat pemakaian ruang bangunan. g. Memberikan kemudahan, keselamatan bagi pegawai dan memberikan kenyamanan
dalam melaksanakan pekerjaan. Berdasarkan diagram alir proses maka dilakukan analisis keterkaitan antar aktifitas
untuk menentukan tata letak pabrik. Salah satu alat untuk menganalisis dan merancang keterkaitan antar kegiatan ini disebut Bagan Keterkaitan Antar Kegiatan. Bagan keterkaitan
antar aktifitas industri bioetanol limbah tanaman jagung ditunjukkan pada Gambar 11. Derajat hubungan aktifitas pada bagan keterkaitan antarkativitas tersebut diberi tanda sandi
dengan arti sebagai berikut. •
A absolutely necessary menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan harus saling berdekatan dan bersebelahan.
• E especially important menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan harus
bersebelahan. •
I important menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan cukup berdekatan. •
O ordinary menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan tidak harus saling berdekatan.
• U unimportant menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan bebas dan tidak saling
mengikat. •
X undesirable menunjukkan bahwa letak antara dua kegiatan harus saling berjauhan atau tidak boleh saling berdekatan.
G
ke m
be
da ke
di tem
in dip
bi Gambar 10. B
Pada ga eterkaitan. Kri
emiliki penila erikut ini:
Ta
Bagan k an menganali
eterkaitan ant agram keterk
mplate yang formasi men
peroleh dari b oetanol limba
agan keterkai ambar di atas
iteria penilaia aian sendiri, b
abel 12. Kriter
keterkaitan ant isis keterkait
tar aktifitas k kaitan antar
menggamba ngenai derajat
bagan keterka ah tanaman jag
tan antar aktif s dapat dihitu
an derajat anta beberapa peni
ria penilaian d
Simbol
A E
I O
U X
tar aktifitas te tan antar ak
kemudian diw aktifitas. Dia
arkan kegiata t keterkaitan
aitan antar akt gung disajikan
fitas industri b ung pembobo
ar aktifitas dis ilaian simbol
derajat kedeka
Nilai
81 27
9 3
1
ersebut kemud ktifitas. Inform
wujudkan da agram keterk
an yang ada. kegiatan te
tifitas. Diagra n pada Gamba
bioetanol limb otan nilainya
sajikan pada T di atas berda
atan antar akti
dian digunaka masi yang d
alam bentuk kaitan antar a
Setiap tem rsebut denga
am keterkaitan ar 11.
bah tanaman ja pada setiap
Tabel 12. San asarkan pada
ifitas
an untuk mere dihasilkan da
diagram yan aktifitas men
mplate menc an kegiatan l
n antar aktifita
42 agung
hubungan ndi di atas
ketentuan
encanakan ari bagan
ng disebut nggunakan
cantumkan lain yang
as industri
Gam
an be
m
No.
1. Ka 2. Gu
3. Ru 4. Ru
5. Ru 6. Ru
7. Ru 8. Mu
9. Par 10. Ka
ke La
ran ru
op Ke
Ta ke
Ga mbar 11. Diagr
Pada kri ntar ruang. Pad
erikutnya men etode TCR.
Lokas
antor udang bahan b
uang fermenta uang destilasi
uang laborator uang hasil prod
uang pengolah usholla
rkir amar mandiW
Pada ha eterkaitan rua
angkah selanj ncangan ruan
uangan yang d perator, kelon
ebutuhan luas abel 14. Pen
eterkaitan anta ambar 12.
ram keterkaita iteria di atas
da Tabel 13 n njadi ruang di
Tabel 13. P
si
baku si
rium duksi
han limbah
WC asil perhitung
ang sehingga jutnya adalah
ngan industri. dibutuhkan ole
nggaran, kebu s ruang pada
nyusunan ske ar aktifitas dan
an antar aktifit kemudian dij
ilai total terbe isekitar pusat
Perhitungan k 3 3
3 81 3 81
3 3 3 1
1 1 - -
3 1 3 27
81 1 gan di atas
desain dari b h menentukan
. Luas ruang eh tiap-tiap m
utuhan luas g industri bioe
etsa rancanga n kebutuhan lu
tas industri bio ijadikan patok
esar menjadi p aktifitas. Ber
keterkaitan ant
Ni
3 3 3 1
81 81 81 3
81 3 3 27
- - 1 1
1 1 1 1
dapat diapl bangunan dap
n kebutuhan dihitung ber
esin dan peral gudang, kanto
etanol limbah an ruangan
uas ruang. Sit oetanol limba
kan sebagai p pusat ruang ak
rikut daftar ha
tar ruang
ilai
1 - 3 1 - 1
3 - 1 27 - 1
3 - 1 3 - 1
- - - 1 1 -
1 1 - - 1 -
likasikan ked pat ditentukan
luas ruang rdasarkan per
latan produks or, dan ruang
tanaman jag industri dida
te plan indust ah tanaman jag
perhitungan k ktifitas dan nil
asil perhitunga
3 81 27 1
1 1 1 1
1 - 1 1
- - 3 81
3 3 81 3
dalam sebuah n letak dan
dan menyus rkiraan kebut
i, kebutuhan l gan-ruangan y
gung dapat di asarkan pada
tri ini dapat di
43 gung
keterkaitan lai terkecil
an dengan
Total 100
118 252
120 93
38 92
40 169
h gambar lokasinya.
un sketsa tuhan luas
luas ruang yang lain.
lihat pada a diagram
ilihat pada
44 Gambar 12. Sketsa industri bioetanol limbah tanaman jagung
Tabel 14. Kebutuhan luas ruang industri bioetanol limbah tanaman jagung
Nama Ruang Panjang
m Lebar
m Luas
m
2
Luas kelonggaran m
2
Luas Total m
2
Kantor 20.00 5.00
100.00 100.00
Gudang bahan baku 10.00
8.00 8.000
80.00 Ruang fermentasi
9.00 8.00
72.00 8.00
80.00 Ruang destilasi
9.00 8.00
72.00 8.00
80.00 Ruang laboratorium
9.00 8.00
72.00 8.00
80.00 Ruang hasil produksi
9.00 8.00
72.00 8.00
80.00 Ruang pengolahan
limbah 10.00 4.00
40.00 40.00
Musholla 5.00 4.00
20.00 20.00
Parkir 20.00 4.00
80.00 80.00
Kamar mandiWC 5.00
4.00 20.00
20.00
Total 660.00
45
D. ANALISIS MANAJEMEN ORGANISASI 1. Kebutuhan Tenaga Kerja
Tenaga kerja yang digunakan dalam industri bioetanol limbah tanaman jagung ini dapat dikelompokkan menjadi tenaga kerja langsung dan tenaga kerja tak langsung. Tenaga
kerja langsung merupakan tenaga kerja yang secara langsung terlibat dalam proses produksi, sedangkan tenaga kerja tak langsung adalah tenaga kerja yang tidak berhubungan secara
langsung dengan proses produksi. Tenaga kerja yang termasuk dalam kategori tenaga kerja langsung adalah operator. Tenaga kerja yang termasuk dalam kategori tenaga kerja tak
langsung adalah direktur, manajer produksi dan QC, manajer logistik dan pemasaran, staf keuangan dan administrasi, staf pemasaran, laboran, dan sopir. Rincian jenis dan jumlah
tenaga kerja serta kualifikasi pendidikan minimal yang diperlukan disajikan pada Tabel 15. Tabel 15. Kebutuhan dan kualifikasi tenaga kerja
No. Jenis Tenaga
Kerja Kualifikasi Pendidikan Minimal Jumlah
1. Direktur S1
Teknologi Industri
1 2.
Manajer Produksi dan QC S1 Teknologi Industri
1 3.
Manajer Logistik dan Pemasaran S1 Manajemen
1 4.
Staf Keuangan dan Administrasi SMK Kesekretariatan
2 5. Staf
Pemasaran SLTA
2 6. Operator
SMK Mesin
5 7. Laboran
SLTASMK Analisis
Kimia 2
8. Supir SLTA
2
Total 16
2. Struktur Organisasi
Struktur organisasi yang digunakan menganut sistem wewenang sentralisasi. Hal ini bertujuan agar kebijakan dapat seragam dan dapat meminimumkan kompleksitas
permasalahan. Struktur organisasi industri bioetanol limbah tanaman jagung ini disajikan pada Gambar 13.
Gambar 13. Struktur organisasi industri bioetanol limbah tanaman jagung
