50030114-makalah-pengolahan-limbah-cair-pada-pabrik-gula-kebon-agung-malang

37
Tugas makalah PBI (pengolahan buangan industri) [SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG] BAB 1 PENDAHULUAN I. Sejarah PT Kebon Agung sebagai Perusahaan Swasta Nasional yang bergerak di bidang industri gula dan perdagangan umum, secara langsung maupun tidak langsung turut berperan aktif dalam pembangunan Nasional dengan berperanserta dalam produksi gula, memberikan pendapatan kepada Negara, dan menciptakan lapangan kerja. Sebagai organisasi usaha profesional, PT Kebon Agung senantiasa berusaha untuk maju dan mengembangkan usaha-usaha baik yang berbasis tebu maupun usaha lainnya sehingga Perusahaan mampu bersaing dalam era pasar bebas, dan meningkatkan kesejahteraan bagi seluruh Stake Holder. Untuk mewujudkan visi Perusahaan tersebut di atas, misi PT Kebon Agung dalam periode tahun 2005–2011, memantapkan Sandi Suwardina 4122.3.06.14.0001 1

Upload: agus-gooners

Post on 02-Jul-2015

2.885 views

Category:

Documents


41 download

TRANSCRIPT

Page 1: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

BAB 1PENDAHULUAN

I. Sejarah

PT Kebon Agung sebagai Perusahaan Swasta Nasional yang bergerak di bidang

industri gula dan perdagangan umum, secara langsung maupun tidak langsung

turut berperan aktif dalam pembangunan Nasional dengan berperanserta dalam

produksi gula, memberikan pendapatan kepada Negara, dan menciptakan

lapangan kerja.

Sebagai organisasi usaha profesional, PT Kebon Agung senantiasa berusaha

untuk maju dan mengembangkan usaha-usaha baik yang berbasis tebu maupun

usaha lainnya sehingga Perusahaan mampu bersaing dalam era pasar bebas,

dan meningkatkan kesejahteraan bagi seluruh Stake Holder.

Untuk mewujudkan visi Perusahaan tersebut di atas, misi PT Kebon Agung

dalam periode tahun 2005–2011, memantapkan industri gula dengan mengelola

secara profesional guna menjamin kelangsungan hidup perusahaan sehingga

dapat memberikan manfaat dan meningkatkan kesejahteraan bagi seluruh stake

holder.

Dalam periode tahun 2011–2016, bahwa PT Kebon Agung bekerjasama dengan

Lembaga Penelitian dan atau fihak lain untuk mengkaji peluang-peluang

mengembangkan usaha diversivikasi dengan berbasis tebu, dengan mengelola

setiap produk bukan gula menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi sehingga

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

1

Page 2: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

dapat menekan harga pokok produksi utama serta menerapkan teknologi bersih

dalam pengelolaannya.

Dalam penerapan teknologi bersih , PG. Kebon Agung memperoleh keuntungan

baik dari segi finansial maupun dari segi ketenangan dan kenyamanan dalam

melakukan aktivitas produksinya.

Dengan mempertimbangkan keuntungan atau manfaat yang telah diterima

selama menerapkan teknologi bersih, maka PG.Kebon Agung bertekad selalu

menyempurnakan langkah-langkah penerapan teknologi bersih yang telah

dilakukan secara berkelanjutan.

Hubungan yang harmonis antar PG. Kebon Agung dengan masyarakat sekitar

serta pemerintah daerah terus dijaga karena dalam aktivitas produksinya yang

ramah lingkungan.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

2

Page 3: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

BAB 2SOLUSI PENANGANAN LIMBAH CAIR

2.1. Metode Penerapan Teknologi Bersih PG.Kebon Agung

Terdapat tiga jenis limbah di PG. Kebon Agung hasil samping dari proses

produksi, antara lain :

1. Limbah padat ( ampas tebu, anu ketel, dan blotong )

2. Limbah gas ( gas SO2 yang tidak sengaja terlepas, debu-debu selama

proses produksi)

3. Limbah cair ( tetes, ceceran nira, air bekas cucian )

penanganan limbah cair di PG. Kebon Agung. Penyempurnaan dan optimalisasi

dilakukan pada proses produksi secara intensif dan berkrlanjutan mulai tahun

1998 dimana hasil yang diperoleh adalah menurunkan debit limbah cair dari 80

lt/dt menjadi 10 lt/dt. Adapun cara-cara yang dilakukan adalah :

Menekan kebocoran peralatan

Menekan ceceran nira, stroop, minyak pelumas dan lain-lain. Pada

tahun 1996-1997 dilakukan pemasangan peralatan juice catcher

pada bejana evaporator dan bejana pan masakan . Juice catcher

ini berfungsi untuk menankap semaksimal mungkin percikan nira

dari badan akhir evaporator dan pan-pan masakan supaya

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

3

Page 4: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

kandungan gula dalam air terjun evaporator dan pan-pan masakan

minimal. Keuntungan dari pemasangan juice catcher ini selain

untuk mengurangi jumlah polutan dalam air terjun atau air injeksi

kondensor juga dapat meningkatkan efisiensi proses produksi

karena kehilangan gula dapat dminimalkan.

Mengembalikan ceceran nira, stroop, masakan ke proses produksi

Menghilangkan kebiasaan menyemprot air yang tidak perlu

Memisahkan polutan dan non polutan

Mengatur pengisian dan pengeluaran tetes serta residu supaya

dapat menekan seminimal mungkin terjadinya ceceran tetes dan

residu

Mungupayakan kelancaran pengeluaran / penjualan tetes supaya

tempat penyimpanan (tangki) tetes tidak overload

Pemasangan biotray di cooling pound. Dalam mengendalikan air

injeksi supaya dapat bertahan baik dan air terjun kondensor supaya

dapat dilakukan sirkulasi air injeksi dan air terjun secara 100 %

maka PG.Kebon Agung mulai tahun 1998 melakukan

pengembangbiakan bakteri thermopholic di kolam cooling pound

yang ditempatkan pada biotray. Manfaat pemasangan biotray ini

adalah dapat menghemat pemakaian air sungai dari 250 l/detik

menjadi dibawah 100 liter/detik serta dapat memperlambat korosi

pada pipa – pipa air serta pompa-pompa air.

Penanganan limbah cair diatas bertujuan hanya untuk memperkecil jumlah

limbah cair yang dihasilkan. Sedangkan untuk pengolahan limbah cair di PG.

Kebon Agung saat ini menggunakan system Surface Aerated Lagoon.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

4

Page 5: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

2.1.1 Bagan Alir Unit Pengolahan Limbah Cair

1. Influent (limbah cair) dialirkan ke primary treatment , dimana pada proses

ini influent mengalami :

o Penyaringan untuk bahan-bahan kasar (screening)

o Pengendapan awal (sedimentasi)

o Kandungan minyak dipisahkan di kolam penangkap minyak

o Ditambahkan larutan Ca(OH)2 supaya pH ar limbah > 7

2. Dari primary treatment air limbah dialirkan k secondary treatment yang

memakai sistem surface aerated lagoon dengan 4 buah kolam aerasi

yang dipasang seri

3. Selanjutnya air dari secondary treatment dialirkan ke natural neutralization

, dimana natural neutralization merupakan petak-petak sawah bertingkat

yang ditanami dengan tanaman air yang juga berfungsi mereduksi

kandungan polutan, sehingga diharapkan effluent mempunyai kualitas

yang memenuhi atau dibawah baku mutu yang berlaku.

2.1.2. Surface Aerated Lagoon System

Pengolahan biologi ditujukan untuk menghilangkan bahan-bahan organik

terutama yang terlarut dalam air limbah . Prinsipnya menggunakan

mikroorganisme (biokatalis) dalam reaksi perombakan (degradasi) bahan organik

menjadi mineral (CO2dan H2O (aerob) atau CH4(anaerob)

AERATED LAGOON

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

5

Primary Treatment

Secondary Treatment

Natural Neutralizatio

n

Flow

meter

influen Ke sungai metro

Page 6: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Aerated lagoon adalah bak dengan kedalaman 2,5 - 5 m, dan luas permukaan

beberapa ratus meter persegi serta diaerasi secara mekanis atau difusi udara,

sehingga organik dalam air limbah dapat terurai.

Aerated lagoon merupakan pengembangan dari Aerobic Pond yaitu dengan

memasang surface aerator untuk mengatasi bau dan beban organik yang tinggi.

Proses pada aerasi Lagoon pada prinsipnya sama dengan Extended Aeration

pada proses Lumpur aktif, perbedaannya terletak pada kedalaman air yang

dangkal dan oksigen diperoleh dari surface atau diffuse aerator. Didalam Aerated

Lagoon semua zat padat dipertahankan dalam keadaan tersuspensi. Pada

sistem ini tanpa dilakukan resirkulasi dan biasa diikuti dengan kolam

pengendapan yang besar

Tabel. Kriteria Disain Untuk Lagoon Dan Stabilisation Pond

Parameter Disain Aerobic Fakultatif

Kedalaman (m) 0.2-0.3 1-2.5

Waktu detensi(hari) 2-6 7-50

Beban BOD kg/ha/hari 111-222 22-55

% penyisihan BOD 80-95 70-95

Konsentrasi algae

(mgC/L )100 10-50

Sumber : Metcalf dan Eddy, 1979

Pada aerated lagoon dikenal 2 istilah, yaitu:

a. Aerobik lagoon

DO dan suspended solid dijaga uniform dalam bak .

Karakteristik :

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

6

Page 7: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

• W tinggal : 1-3 hari.

• BOD di Feed : 50 – 750 mg/l ;Xv (MLVSS) : 0,5 BOD umpan

• Power : 2,8 – 3,9 W/M3

• Eficsiensi : 80 -90%

b. Fakultatif lagoon

DO dijaga tetap hadir dibagian lapisan air dalam bak,sebagian suspended solid

dipertahankan.Lapisan bawah adalah anaerobik

Karateristik :

• Waktu tinggal : 3,0 -10 dari

• BOD di Feed : 50 -750 ; Xv (MLVSS) : 50- 100 mg/l.

• Power : ± 0,79 W/M3 (harus cukup jaga DO dan SS uniform di lapisan

atas)

• Efisiensi : 80 - 90 %

Susunan lagoon aerobic, fakultatif , dan bak pengendapannya

Gambar Aerated lagoon types

AERATOR

Tujuan aerasi:

Merupakan satu usaha untuk mengurangi/menghilangkan konsentrasi zat dalam

limbah berupa gas, cairan, ion, koloid atau bahan tercampur. Salah satu caranya

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

7

Page 8: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

adalah menggunakan aerator. Aerator ini diletakkan pada masing-masing kolam.

Setiap kolam terdapat 2 aerator.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

8

Page 9: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Adalah cara mengontakkan air limbah dengan oksigen melalui baling-baling yang

diputar dan diletakkan pada permukaan air limbah, sehingga air limbah yang

terangkat akan kontak langsung dengan udara sekitar. Diperlukan 43 – 123

m2 udara untuk mengurangi 1 kg BDD.

Gambar Aerasi menggunakan baling-baling aerator

Penambahan bakteri juga diberikan di kolam ke 2 . Bakteri yang digunakan yaitu

bakteri EM4 dengan perbandingan yang digunakan antara tetes dan bakteri 1:4.

Fungsi penambahan bakteri adalah untuk mengurangi bahan organik

dalam air limbah

Pertumbuhan bakteri :

1.    Mula-mula berkembangbiak secara konstan & disebut Lag phase karena

suasana baru agak lambat pertumbuhannya disebut fase akselerasi

(acceleration phase)

2.    Setelah beberapa jam: bakteri mulai tumbuh berlipat ganda terdapat

bakteri yang tetap dan yang

3.    Setelah tahap 2 berakhir terus meningkat jumlahnya. Pertumbuhan yang

cepat ini disebut Log Phase. Pada log phase, perlu pertambahan makanan

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

9

Page 10: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

sebab pertumbuhan bakteri meningkat dan jumlah makanan jadi menurun.

4.    Bila keadaan tidak seimbang terus berjalan disebut Declining growth phase

5.    Pada akhirnya makanan habis dan kematian bakteri meningkat, sehingga

tercapai keadaan dimana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh seimbang,

keadaan ini disebut stationary phase

6.   Bila jumlah kematian bakteri lebih besar dari jumlah pertumbuhan disebut

endogeneus phase. Hal ini diatasi dengan simpanan udara untuk

pernafasannya sampai udara habis.

2.1.3. Natural Neutralization

Pada step natural neutralization ini terdiri dari petak-petak sawah bertingkat yang

berisi tanaman. Setelah limbah dari aerated lagoon langsung masuk ke petak

pertama yaitu kolam dengan tanaman kangkung setelah itu mengalir menuju

petak kedua dengan kolam yang berisi tanaman eceng gondok setelah itu

mengalir secara overflow ke sungai metro dengan flow rate yang sudah di

tentukan.

Gambar kolam

neutralization

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

10

Page 11: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

2.2. Proses Pembuatan Alkohol dari Tetes

Proses pembuatanlakohol secara industri tergantung bakunya. Bahan yang

mengandung gula biasanya tidak atau sedikit saja memerlukan pengolahan

pendahuluan. Tetapi bahan-bahan yangmengandung pati atau seluloda harus

dihidrolisa terlebih dahulu menjadi gula yang dapat menjadi gula yang dapat

difermentasikan.

Pada prinsipnya reaksi dalam proses pembuatan alcohol dengan fermentasi

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

11

Page 12: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

adalah sebagai berikut :

C6H12O6 C2H5OH + CO2

Jika digunakan disakhaarida seperti sakhorosa reaksinya adalah sebagai berIkut

:

- Reaksi hidrolisa :

Invertasa

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6

Sakhrosa Monosakharida

( Glukosa dan fruktosa)

- Reaksi fermentasi

zimasa

C6H12O6 2C2H5 2CO2

Sakhrosa Alkohol Gas karbon dioksida

Proses fermentasi dari tetes yang meliputi sederhana banyak dikerjakan secara

industri. Pada pokoknya, proses ini meliputi pengenceran tetes,

pengembangbiakan (peragian) ragi, fermentasidan distilasi. Tiap ton produksi

mengahasilkan lebih kurang 190 liter molase. Rata-rata molase mengandung

50–55% gula yang dapat difermentasi (terutama sakhrosa (70%(, glukosa dan

fluktosa (30%)). Tipa ton molase dapat menghasilakan 280 liter alcohol.

2.2.1. Tahap –tahap Proses

Pada prinsipnya pembuatan alcohol terbagi dalam tahap–tahap proses

sebagai berikut :

1. Pengolahan Tetes

Pengolahan tetes merupakan hal yang penting dalam pembuatan alcohol.

Pengolahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan kondisi yangoptimumkan untuk

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

12

Page 13: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

pertumbuhan ragi dan untuk selanjutnya. Yang perlu disesuaikan dalam

pengolahan ini adalah pH, konsentrasi gula dan pemakaian nutrisi.

Tetes yang dihadapkan dari pabrik gula biasanya masih terlalu paket (85⁰ Brix),

oleh karena itu perlu diadakan pengenceran lebih dahulu untuk mendapatkan

kadar gula yang optimum (12⁰ Brix untuk pembibitan dan 24⁰ Brix pada

fermentasi). Pengaturan pH diatur dengan penambahan asam H2SO4 hingga

dicapai pH 4 -5.

Meskipun tetes cukup mengandung zat sumber nitrogen namun seperti

ammonium sulfat atau ammonium fosfat.

2. Sterilisasikan tetes

Untuk mencegah adanya mikroba kontamin hidup pembibitan maupun selama

fermentasi, tetes dipasteurisasikan dengan pemanasan memakai uap pada suhu

sekitar 75⁰ C, kemudian diingikan selama 1 jam sampai suhu 30⁰ C.

Tetes yang telah banyak sedikit sterisl ini siap dipaki untuk kebutuhan dalam

pembibitan atau fermentasikan.

3. Pengembangbiakan (Pembibitan) ragi

Proses ini dimaksudkan untuk memperbanyak sel – sel ragi supaya sejumlah sel

ragi banyak sebelum digunakan dalam fermentasi alcohol. Ragi yang digunakan

pada fermentasi alcohol sel ragi ini tidak dapat dilakukan secara langsung, tetapi

harus dilakukan secara bertahap dengan maksud untuk adaptasi dengan

lingkungan.

Mula – mula dilakukan dalam jumlah kecil pada skala laboratorium, kemudian

dikembangkan lebih lanjut dalam tangki induk pembibitan. Tangki-tangki

tersebut dilengkapi dengan cooler dengan aerobic dengan erasi udara.

Tangkitangki tersebut dilengkapi dengan cooler dengan maksud untuk

pengaturan suhu 28 – 30⁰ selama diinkubasi.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

13

Page 14: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

4. Fermentasi

Fermentasi dilakukan dalam tangki fermentasi. Fermentasi dilakukan pada

kepekatan tetes baru. pH diatur menjadi 4 – 5. Untuk terjadinya fermentasi

alcohol, maka dibutuhkan kondisi anaerob hingga diharapkan sel ragi dapat

melakukan peragian yang akan mengubah tetes yang mengandung gula

menjadi alcohol. Pada proses fermentasi ini dapat diserap, maka diperlukan

pendinginan untuk menjada temperature tetap pada ± 30⁰ C selama proses

fermentasi yang berlangsung selama 30 – 40 jam.

Gas CO2 yang terjadi dalam tangki fermentasi ditampung menjadi satu untuk

kemudian direcovery. Alcohol yang ikut aliran gas CO2 dipisahkan dengan jalan

ditangkap oleh air yaitu adanya water scrubber yang diletakkan diatas tangki.

Pada akhir fermentasi, kadar alcohol berkisar antara 8 – 10% volume. Hasil

fermentasi ini dialirkan ke bak penampung, kemudian dipompa ke bagian

distilasi. Cairan hasil fermentasi disebut bir (“beer”).

5. Distilasi

Produk hasil fermentasi mengandung alkohol yang rendah, disebut bir (beer)

dan sebab itu perlu di naikkan konsentrasinya dengan jalan distilasi bertingkat.

Beer mengandung 8 – 10% alkohol. Maksud dan proses distilasi adalah untuk

memisahkan etanol dari campuran etanol air. Untuk larutan yang terdiri dari

komponen-komponen yang berbeda nyata suhu didihnya, distilasi merupakan

cara yang paling mudah dioperasikan dan juga merupakan cara pemisahan

yang secara thermal adalah efisien. Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada

100⁰ C dan etanol mendidih pada sekitar 77⁰ C. perbedaan dalam titik didih

inilah yang memungkinkan pemisahan campuran etanol air.

Prinsip : Jika larutan campuran etanol air dipanaskan, maka akan lebih banyak

molekul etanol menguap dari pada air. Jika uap-uap ini didinginkan

(dikondensasi), maka konsentrasi etanol dalam cairan yang dikondensasikan itu

akan lebih tinggi dari pada dalam larutan aslinya. Jika kondensat ini dipanaskan

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

14

Page 15: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

lagi dan kemudian dikondensasikan, maka konsentrasi etanol akan lebih tinggi

lagi. Proses ini biasdiulangi terus, sampai sebagian besar dari etanol

dikonsentrasikan dalam suatu fasa. Namun hal ini ada batasnya. Pada larutan

96% etanol, didapatkan suatu campuran dengan titik didih yang sama

(azeotrop). Pada keadaan ini, jika larutan 96% alkohol ini dipanaskan, maka

rasio molekul air dan etanol dalam kondensat akan teap konstan sama. Jika

dengan cara distilasi ini, alcohol tidak bias lebih pekat dari 96%.

Cara distilasi

Untuk memisahkan alkohol dari campuran dan meningkatkan kadar alkohol,

beer perlu didistilasi.

Pada prinsipnya unit distilasi mempunyai 3 jenis kolom, yaitu :

− Kolom “beer” (beer still)

− Kolom “rektifikasi” (rectifying column)

− Kolom pemurnian (purifying column)

Kolom Beer

Dari bak penampung, “beer” dengan kadar alkohol 8–10% dipompakan ke

dalam kolom “beer” melalui alat penukar panas (heat exchanger). Di dalam alat

ini “beer” akan mengalami pemanasan karena adanya perpindahan panas.

Didalam kolom “beer” alkohol dan zat yang mudah menguap lainnya akan dari

cairan yang mempunyai titik didih tinggi. Cairan ini merupakan campuran air dan

bahan-bahan bergula yang tidak terfermentasi. Cairan ini merupakan limbah

yang disebut “stillage” atau “vinasse panas”. Kemudian cairan ini dialirkan dari

bagian bawah kolom melalui alat penukar panas dengan suhu tertentu untuk

selanjutnya dibuang. Stillage ini mengandung protein–protein, sisa–sisa gula,

dan dalam keadaan tertentu juga produk–prroduk vitamin. Baik untuk makan

ternak.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

15

Page 16: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Kolom rektifikasi

“Kolom pemurnian” (purirying column) berfungsi untuk mempertinggi kualitas

alkohol yang dihasilkan. Di dalam kolom ini alkohol dipisahkan dari aldehida

dan zat yang mudah menguap lainnya hingga diperoleh alcohol 96% yang

biasa dikenal sebagai alkohol teknis. Dalam kondisi ini alkohol absolute

harus dilakukan proses dehidrasi di dalam “dehydrating still” dengan

penambahan larutan ketiga sebagai pengikat air yang ada dalam campuran

azeotrop tersebut.

BAB 3SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADAT

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

16

Page 17: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

3.1 LIMBAH PADAT

Limbah padat yang dihasilkan pabrik gula di antaranya :

a. Pucuk tebu

b. Ampas

c. Blotong

3.2 PUCUK TEBU

Pucuk tebu adalah limbah tebu yang memiliki potensi sangat besar. Pucuk tebu

dapat di manfaatkan untuk pakan rum inansia. Salah satu kelemahan dari pucuk

tebu adalah kandungan serat kasar yang tinggi. Untuk meningkatkan manfaat

dari pucuk tebu maka dilakukan pengolahan. Metode pengolahan yang biasa

digunakan untuk pakat berserat tinggi adalah pengolahan kimiawi. Bahan kimia

yang biasa digunakan adalah urea dan NaOH.

3.3 AMPAS TEBU

Ampas tebu mengandung polisakarida yang dapat dikonversi menjadi produk

atau senyawa kimia untuk mendukung proses produksi sektor industri lainnya.

Salah satu polisakarida yang ada dalam ampas tebu ialah pentosan, dengan

persentase 10 – 27% kandungan pentosan yang cukup tinggi tersebut

memungkinkan ampas tebu untuk diolah menjadi furtural. Furtural memiliki

aplikasi cukup luas dalam beberapa industri dan dapat di sintesis menjadi

turunan- turunannya seperti furturil alkohol, furan, dan lain-lain. Kebutuhan

furtural dan turunannya dalam negeri terus meningkat. Saat ini seluruh

kebutuhan furtural dalam negeri diperoleh melalui impor. Impor terbesar

diperoleh dari cina yang saat ini menguasai 72% pasar furtural dunia.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

17

Page 18: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Furfuril akohol biasa disebut juga 2-furanmetanol atau 2-furilkarbinol, memiliki

rumus molekul 2- C4H3O.CH2OH. furturil alkohol ialah senyawa yang paling

banyak sigunakan sebagai turunan dari furtural. Furturil alkohol diproduksi dalam

skala industri dengan cara hidrogenasi. Furtural pada fase cair maupun fase uap

pada tekanan rendah. Khatalis berbasis tembaga lebih dipakai karena lebih

selektif dan tidak memperhitungkan hidrogenasi dari cincin. Furturil alkohol

paling banyak digunakan sebagai monomer dalam pembuatan serat furturil

alkohol juga dimanfaatkan sebagai pelarut aktif dalam berbagai serat sintetik dan

sebagai bahan baku untuk pembuatan senyawa turunan dari furturil alkohol.

Salah satu senyawa turunan yang dihasilkan dari furturil alkohol ialah

tetrahidrofurfuril alkohol, yang diproduksi dengan cara hidrogenasi katalitik furturil

alkohol pada fase uap. Tetrahidrofurfuril dipakai sebagai pelarut, pembersih, dan

pewarna yang diaplikasikan dalam industri cat, pelapisan (coating), pembersih

dan farmasi.

3.4 BLOTONG

Blotong merupakan limbah padat produk stasiun pemurnian nira, di produksi

sekitar 1,3 juta ton. Secara umum bentuk dari blotong berupa serpihan serat-

serat tebu yang mempunyai komposisi humus, N-total, C/N, PIO5, KlO, CaO dan

MgO, cukup baik untuk dijadikan bahan pupuk organik.

Blotong harus di komposkan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai pupuk

organik tanaman tebu. Pengomposan merupaka suatu metode untuk

mengkonversikan bahan-bahan organik kompleks menjadi bahan yang lebih

sederhana dengan menggunakan aktivitas mikroba. Pengomposandapat

dilakukan pada kondisi aerobik dan anaerobik. Pengomposan aerobik adalah

dekomposisi bahan organik dengan kehadiran oksigen (udara). Produk utama

dari metabolis biologi aerobik adalah karbondioksida, aid dan panas.

Pengomposan anaerobik adalah dekomposisi bahan organik dalam kondisi

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

18

Page 19: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

ketidakhadiran oksigen bebas, produk akhir metabolis anaerobik adalah metana,

karbondioksida, dan senyawa intermediete seperti asam-asam organik dengan

berat molekul rendah.

Pada dasarnya pengomposan adalah dekomposisi dengan menggunakan

aktivitas mikroba, oleh karena itu kecepatan dekomposisi dan kualitas kompos

tergantung pada keadaan dan jenis mikroba yang aktif selama proses

pengomposan. Kondisi optimum bagi aktivitas mikroba perlu diperhatikan selama

proses pengomposan, misalnya aerasi, kelembaban, media tumbuh dan sumber

makanan bagi mikroba.

Kompos dari blotong tersebut umumnya mengandung hara N, P2O5dan K2O

masing-masing sekitar 1-1,5%, 1,5 – 2,0% dan 0,6 – 1.0%. kompos ini dapat

memperbaiki fisik tanah di areal perkebunan tebu, khususnya meningkatkan

kapasitas menahan air, menurunkan laju pencucian hara, memperbaiki drainase

tanah, dan menetralisisr pengaruh A1dd sehingga ketersediaan P dalam tanah

lebih tersedia. Selain itu pemberian ke tanaman tebu sebanyak 100 ton blotong

atau komposnya per hektar dapat meningkatkan bobot dan rendemen tebu

secara signifikan.

Adanya pemanfaatan blotong ini diharapkan mampu mengatasi masalah

kelangkaan pupuk kimia dan mengatasi masalah pencemaran lingkungan.

BAB 4

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

19

Page 20: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

KEUNTUNGAN GANDA PENANGANAN

LIMBAH

4.1 CARA PENELITIAN

Penelitian dilakukan di 5 (lima) industri gula di jawa timur yang telah

melaksanakan pengelolaan limbahnya dan merasakan manfaatnya, baik dari

aspek ekologis ataupun aspek ekonomis. Ke lima industri gula tersebut adalah

pabrik gula (PG) kedawoeng, pasuruan dengan teknologi SAL (sistem aerasi

lanjut), PG jatiroto, lumajang dengan industri alkohol dari tetes tebu, PG gending,

probolinggo dengan pemanfaatan limbah tebu untuk pupuk organik, PG kebon

agung, malang dengan teknologi biotary dan PG krebet baru, malang dengan

pabrik pakan ternak dari pucuk tebu. Pendekatan penelitian yang dilakukan

adalah metode pendekatan empiris. Dalam hal ini dilakukan penelitian

berdasarkan hasil pengumpulan data primer maupun sekunder. Metode analisis

data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah deskriptif-analitis. Pembahasan

menitik beratkan pada aspek ekonomis pengelolaan limbah terpadu industri gula,

sehingga secara riil di peroleh hitungan nyata manfaat pengolahan limbah

terpadu.

4.2 HASIL DAN PEMBAHASAN

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

20

Page 21: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Berdasarkan hasil perhitungan teoritis, maka pada suatu industri gula dengan

kapasitas 4.000 TH (ton tebu perhari), akan dihasilkan limbah dan hasil samping

sekitar :

a. Produksi tetes : 160 ton/ hari = 24.000 ton/ tahun

b. Produksi ampas : 1.280 ton/ hari = 192.000 ton/ tahun

c. Produksi blotong : 120 ton/hari = 18.000 ton/ tahun

d. Produksi tebu : 560 ton/ hari = 84.000 ton/ tahun

Dalam hal ini di anggap luas lahan yang dimiliki industri gula tersebut mampu

untuk mendukung masa giling 150 hari dalam kapasitas yang normal.

Selanjutnya di asumsikan bahwa produktivitas lahan rendemen, produksi hablur

dan kristal gula di anggap sapa.

Dewasa ini sudah banyak tersedia teknologi pengelolaan limbah industri gula.

Dengan pertimbangan sistem penerapan teknologi yang mudah dan murah untuk

di lakukan, maka dapat ditentukan jenis pengelolaan limbah terpadu di industri

gula sebagai berikut.

1. Penerapan teknologi sistem aerasi lanjut (SAL), untuk mengolah limbah

cair industri industri gula (kurniawan, 1987). Melalui sistem ini, dapat di

capai air buangan industri yang aman bagi lingkungan, melalu reduksi

angka pencemar hingga 70 – 80 % COD, 80 – 90 % BOD dan 75 – 90 %

TSS.

2. Pemanfaatan pucuk tebu sebagai pakan ternak, yang dikenal sebagai

sugar cane top (SCT) menjadikan tebu yang akan di giling menjadi bersih

dan penebang memperoleh insentif dari pucuk tebu yang dijual ke pabrik

pengolahannya (soeprapto, 1994).

Produk SCT ini berprospek untuk di jual ekspor ke jepang dan korea.

Apabila selutuuh bahan pucuk tebu tersebut dapat dijadikan SCT, maka

potensi yang akan dihasilkan sebesar 21.000 ton, dengan harga US 140/

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

21

Page 22: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

ton free on board (FOB), maka potensi nilai devisa yang di peroleh

mencapai US 2.940.000 atau senilai Rp. 23,5 milyar.

3. Penggunaan blotong sebagai sumber bahan organik bermanfaat untuk

kesuburan tanah, yang akan meningkatkan produktivitas tebu (kurniawan,

2000). Apabila rata – rata pemakaian sumber organik ini dengan takaran 3

– 6 ton/ ha mampu meningkatkan bobot tebu sekitar 10 ton tebu/ ha

mampu meningkatkan bobot tebu sekitar 10 ton/ ha dan suplesi pupuk ZA

sekitar 3 ku/ ha, maka nilai keuntungan yang di peroleh industri gula

mencapai Rp. 2,8 juta.

Apabila seluruh blotong dapat termanfaatkan menjadi sumber bahan

organik tanah, maka produk kompos dari industri gula di indonesia akan

mencapai 6 -7 juta ton kompos. Dengan takaran pemakaian kompos

sekitar 3 – 6 ton/ ha, maka untuk keperluan tersebut hanya di butuhkan

kompos sekitar 2 – 3 juta ton kompos. Selanjutnya sisa produk kompos

dapat dijual kepada pihak lain dan minimal akan memperoleh pendapatan

sekitar Rp. 600 – 700 juta.

4. Proses daur ulang air kondesor bertujuan untuk menekan jumlah air

limbah yang harus dikeluarkan dan menghemat suplesi air sungai untuk

proses industri (kurniawan, 2000). Aspek ekonomis dari kegiatan ini

terletak pada efisiensi bahan proses. Dalam kondisi harga air yang

semakin mahal seperti sekarang ini, maka aplikasi teknologi biotary dapat

menghemat biaya air sekitar Rp. 1 milyar untuk satu buah industri gula.

Dari aspek ekologis, penerapan teknologi ini akan menurunkan eksploitasi

sumber daya air yang dirasakan semakin terbatas ketersediaannya.

Untuk lebih rincinya, tabel 4.1 menunjukan potensi perolehan hasil pada industri

gula yang melakukan pengelolaan limbah dengan baik. Jenis teknologi

pengelolaan limbah yang dipilih, dengan pertimbangan selama ini sudah berdiri

dan teknologi lainnya mudah untuk dilakukan.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

22

Page 23: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Tabel 4.1 potensi perolehan hasil pada pengelolaan limbah industri gula

berkapasitas 4.000 TTH

Jenis usaha Macam produkNilai

(x Rp. 1000)

Perolehan

(%)

Pabrik gula sajaAmpas lebih

Tetes tebu

2.250.000

8.400.000100

Alternatif I

Alkohol

Ampas lebih

Tetes lebih

6.000.000

2.250.000

4.200.000

116,9

Alternatif II

Pupuk organik

Ampas lebih

Tetes

3.240.000

2.250.000

8.400.000

130,4

Alternatif III

Alkohol

Ampas lebih

Tetes lebih

Pupuk organik

6.000.000

2.250.000

4.200.000

3.240.000

147,3

Alternatif IV

SCT

Ampas lebih

Tetes

18.900.000

2.250.000

8.400.000

177,5

Alternatif V

Alkohol

Ampas lebih

Tetes lebih

Pupuk organik

Hemat air

6.000.000

2.250.000

4.200.000

3.240.000

1.000.000

156,7

Alternatif VI SCT

Ampas lebih

Tetes

18.900.000

2.250.000

8.400.000

207,9

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

23

Page 24: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

Pupuk organik 3.240.000

Alternatif VII

Alkohol

Ampas lebih

Tetes lebih

Pupuk organik

Hemat air

SCT

6.000.000

2.250.000

4.200.000

3.240.000

1.000.000

18.900.000

334,2

BAB 5Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

24

Page 25: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari serangkaian berbagai penanganan limbah pada pabrik gula dapat di

simpulkan bahwa industri gula berpotensi untuk mengelola limbanya dengan

manfaat ganda, yaitu untuk menekan pencemaran lingkungan dan meningkatkan

pendapatan. Pada pengelolaan limbah industri gula 4000 TTH dapat

meningkatkan perolehan pendapatan melalui proses pemanfaatan dan efisiensi

bahan proses, hingga mendapatkan perolehan 2 – 3 kali lipat dari produk

gulanya sendiri.

Gambar 5.1 dapa menunjukan model pengelolaan limbah, dan dapat dilakukan

antara lain , in-house keeping, pembuatan pupuk organik, daur ulang limbah cair,

pembuatan alkohol dan SCT.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

25

SUPLESI AIR

TEBU

TEBANG

EKSTRASI

PEMURNIAN

KRISTALISASI

PUCUK TEBU

AMPAS

BLOTONG

GULA

SCT

ENERGI

PUPUK ORGANIK

TETES ALKOHOL

AIR LIMBAH

Page 26: 50030114-MAKALAH-PENGOLAHAN-LIMBAH-CAIR-PADA-PABRIK-GULA-KEBON-AGUNG-MALANG

Tugas makalah PBI (pengolahan buangan

industri)[SOLUSI PENANGANAN LIMBAH PADA

PABRIK GULA KEBON AGUNG MALANG]

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan, agar industri gula untuk segera melakukan

pengelolaan limbah dengan bai melalui pemanfaatan dan daur ulang. Dengan

demikian dapat memperkecil biaya proses gula dan meningkatkan nilai ekonomi

hasil samping, sehingga menjadikan industri gula mampu bersaing di pasar

dunia. Dalam hal ini diperlukan SDM yang berkualitas untuk menggeser

paradigma pengelolaan limbah sebagai upaya untuk menjaga kelestarian dan

meningkatkan produktivitas.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1997. Waste minimization, lembaga ekologi, universitas padjadjaran,

bandung.

Kurniawan, y. 1987. Beberapa sistem pengolah air limbah yang sesuai dengan

pabrik gula. Majalah gula indonesia.

Visualisasi internet.

Sandi Suwardina4122.3.06.14.0001

26