LAPORAN TATA LETAK PENANGANAN BAHAN INDUSTRI GULA PASIR DARI TEBU

Disusun oleh : Meyta Dwi A. Ahmad Taufiqurrahman Elva Surya E. Sudrajat Mukti Mardiko Nur Faizah Arman Fauzi Dziqi Hanifulloh K. F34090089 F34090094 F34090103 F34090104 F34090109 F34090113 F34090137

2011 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Harus diakui di negara yang SDA melimpah ini pegolahan komoditi mentah sangat minim khususnya yang berskala industry besar. Itupun jika ada tapi milik orang asing. Keadaan ini pula yang menyebabkan perekonomian Indonesia digerakkan oleh konsumsi

masyarakatnya sendiri yang diamna menempatkan ekonomi makro Indonesia pada keadaan yang riskan. Terlepas dari itu semua industry memainkan peranan sentral dalam memproduksi barang dari komoditi. Industri yang dimaksud disini adalah industry pengolahan makanan yang berbasis pertanian atau disebut juga agroindustry. Industri berskala besar yang baik memilki pengaturan tata letak ruang yang baik pula. Ruang ruang pada industry ini berkaitan erat dengan efisiensi produksi yang berpengaruh pada biaya produksi nantinya sehingga harus jadi fokus perhatian juga. Segala hal kecil pada industry besar apabila tidak perhatikan secara tidak langsung beirmbas pada biaya produksi. Pada makalah ini mengkhususkan pembahasan pada industry pengolahan gula tebu. Oleh karena itu penting sekali untuk mengetahui tata letak ruang pada industri ini.

B. Tujuan Tujuan dari makalah ini adalah mengetahui ruang yang ada pada industri gula dan tata letak ruangnya

BAB II Proses Produksi/Kegiatan a. Diagram Alir Tahapan yang dilakukan dalam proses pengolahan galu antara lain : Ekstraksi

Pengendapan kotoran

Penguapan

Kristalisasi

Penyimpanan sementara

Afinasi

Karbonatasi

Penghilangan Warna

Pendidihan

Ekstraksi Tahap pertama pembuatan gula tebu adalah ekstraksi jus atau sari tebu. Caranya dengan menghancurkan tebu dengan mesin penggiling untuk memisahkan ampas

tebu dengan cairannya. Cairan tebu kemudian dipanaskan dengan boiler. Jus yang dihasilkan masih berupa cairan yang kotor: sisa-sisa tanah dari lahan, serat-serat berukuran kecil dan ekstrak dari daun dan kulit tanaman, semuanya bercampur di dalam gula. Jus dari hasil ekstraksi mengandung sekitar 50 % air, 15% gula dan serat residu, dinamakan bagasse, yang mengandung 1 hingga 2% gula. Dan juga kotoran seperti pasir dan batu-batu kecil dari lahan yang disebut sebagai abu.

Pengendapan kotoran dengan kapur (Liming) Jus tebu dibersihkan dengan menggunakan semacam kapur (slaked lime) yang akan mengendapkan sebanyak mungkin kotoran, kemudian kotoran ini dapat dikirim kembali ke lahan. Proses ini dinamakan liming. Jus hasil ekstraksi dipanaskan sebelum dilakukan liming untuk mengoptimalkan proses penjernihan. Kapur berupa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2 dicampurkan ke dalam jus dengan perbandingan yang diinginkan dan jus yang sudah diberi kapur ini kemudian dimasukkan ke dalam tangki pengendap gravitasi: sebuah tangki penjernih (clarifier). Jus mengalir melalui clarifier dengan kelajuan yang rendah sehingga padatan dapat mengendap dan jus yang keluar merupakan jus yang jernih. Kotoran berupa lumpur dari clarifier masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya dilakukan penyaringan dalam penyaring vakum putar (rotasi) dimana jus residu diekstraksi dan lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya berupa cairan yang manis. Jus dan cairan manis ini kemudian dikembalikan ke proses.

Penguapan (Evaporasi) Setelah mengalami proses liming, proses evaporasi dilakukan untuk mengentalkan jus menjadi sirup dengan cara menguapkan air menggunakan uap panas (steam). Terkadang sirup dibersihkan lagi tetapi lebih sering langsung menuju ke tahap pembuatan kristal tanpa adanya pembersihan lagi. Jus yang sudah jernih mungkin

hanya mengandung 15% gula tetapi cairan (liquor) gula jenuh (yaitu cairan yang diperlukan dalam proses kristalisasi) memiliki kandungan gula hingga 80%. Evaporasi dalam evaporator majemuk' (multiple effect evaporator) yang dipanaskan dengan steam merupakan cara yang terbaik untuk bisa mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan (saturasi). Pendidihan/ Kristalisasi Pada tahap akhir pengolahan, sirup ditempatkan ke dalam wadah yang sangat besar untuk dididihkan. Di dalam wadah ini air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan kristal gula tercapai. Pembentukan kristal diawali dengan mencampurkan sejumlah kristal ke dalam sirup. Sekali kristal terbentuk, kristal campur yang dihasilkan dan larutan induk (mother liquor) diputar di dalam alat sentrifugasi untuk memisahkan keduanya, bisa diumpamakan seperti pada proses mencuci dengan menggunakan pengering berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum disimpan. Larutan induk hasil pemisahan dengan sentrifugasi masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya kristalisasi diulang beberapa kali. Sayangnya, materimateri non gula yang ada di dalamnya dapat menghambat kristalisasi. Hal ini terutama terjadi karena keberadaan gula-gula lain seperti glukosa dan fruktosa yang merupakan hasil pecahan sukrosa. Oeh karena itu, tahapan-tahapan berikutnya menjadi semakin sulit, sampai kemudian sampai pada suatu tahap di mana kristalisasi tidak mungkin lagi dilanjutkan. Sebagai tambahan, karena gula dalam jus tidak dapat diekstrak semuanya, maka terbuatlah produk samping (by product) yang manis: molasses. Produk ini biasanya diolah lebih lanjut menjadi pakan ternak atau ke industri penyulingan untuk dibuat alkohol (etanol). Belakangan ini molases dari tebu di olah menjadi bahan energi alternatif dengan meningkatkan kandungan etanol sampai 99,5%.

Penyimpanan sementara Gula kasar yang dihasilkan akan membentuk gunungan coklat lengket selama penyimpanan dan terlihat lebih menyerupai gula coklat lunak yang sering dijumpai di dapur-dapur rumah tangga. Gula ini sebenarnya sudah dapat digunakan, tetapi karena kotor dalam penyimpanan dan memiliki rasa yang berbeda maka gula ini biasanya tidak diinginkan orang. Oleh karena itu gula kasar biasanya dimurnikan lebih lanjut ketika sampai di negara pengguna. Afinasi (Affination) Tahap pertama pemurnian gula yang masih kasar adalah pelunakan dan pembersihan lapisan cairan induk yang melapisi permukaan kristal dengan proses yang dinamakan dengan

afinasi. Gula kasar dicampur dengan sirup kental (konsentrat) hangat dengan kemurnian sedikit lebih tinggi dibandingkan lapisan sirup sehingga tidak akan melarutkan kristal, tetapi hanya sekeliling cairan (coklat). Campuran hasil magma' di-sentrifugasi untuk memisahkan kristal dari sirup sehingga kotoran dapat dipisahkan dari gula dan dihasilkan kristal yang siap untuk dilarutkan sebelum proses karbonatasi. Cairan yang dihasilkan dari pelarutan kristal yang telah dicuci mengandung berbagai zat warna, partikel-partikel halus, gum dan resin dan substansi bukan gula lainnya. Bahan-bahan ini semua dikeluarkan dari proses. Karbonatasi Tahap pertama pengolahan cairan (liquor) gula berikutnya bertujuan untuk membersihkan cairan dari berbagai padatan yang menyebabkan cairan gula keruh. Pada tahap ini beberapa komponen warna juga akan ikut hilang.

Salah satu dari dua teknik pengolahan umum dinamakan dengan karbonatasi. Karbonatasi dapat diperoleh dengan menambahkan kapur/ lime (kalsium hidroksida, Ca(OH)2 ) ke dalam cairan dan mengalirkan gelembung gas karbondioksida ke dalam campuran tersebut.

Gas karbondioksida ini akan bereaksi dengan lime membentuk partikel-partikel kristal halus berupa kalsium karbonat yang menggabungkan berbagai padatan supaya mudah untuk dipisahkan. Supaya gabungan-gabungan padatan tersebut stabil, perlu dilakukan pengawasan yang ketat terhadap kondisi-kondisi reaksi. Gumpalan-gumpalan yang terbentuk tersebut akan mengumpulkan sebanyak mungkin materi-materi non gula, sehingga dengan menyaring kapur keluar maka substansi-substansi non gula ini dapat juga ikut dikeluarkan. Setelah proses ini dilakukan, cairan gula siap untuk proses selanjutnya berupa penghilangan warna. Selain karbonatasi, teknik yang lain berupa fosfatasi. Secara kimiawi teknik ini sama dengan karbonatasi tetapi yang terjadi adalah pembentukan fosfat dan bukan karbonat. Fosfatasi merupakan proses yang sedikit lebih kompleks, dan dapat dicapai dengan menambahkan asam fosfat ke cairan setelah liming seperti yang sudah dijelaskan di atas. Penghilangan warna Ada dua metoda umum untuk menghilangkan warna dari sirup gula, keduanya mengandalkan pada teknik penyerapan melalui pemompaan cairan melalui kolomkolom medium. Salah satunya dengan menggunakan karbon teraktivasi granular (granular activated carbon, GAC) yang mampu menghilangkan hampir seluruh zat warna. GAC merupakan cara modern setingkat bone char, sebuah granula karbon yang terbuata dari tulang-tulang hewan. Karbon pada saat ini terbuat dari pengolahan karbon mineral yang diolah secara khusus untuk menghasilkan granula yang tidak hanya sangat aktif tetapi juga sangat kuat. Karbon dibuat dalam sebuah oven panas dimana warna akan terbakar keluar dari karbon. Cara yang lain adalah dengan menggunakan resin penukar ion yang menghilangkan lebih sedikit warna daripada GAC tetapi juga menghilangkan beberapa garam yang ada. Resin dibuat secara kimiawi yang meningkatkan jumlah cairan yang tidak diharapkan. Cairan jernih dan hampir tak berwarna ini selanjutnya siap untuk dikristalisasi kecuali jika jumlahnya sangat sedikit dibandingkan dengan konsumsi energi optimum di dalam pemurnian. Oleh karenanya cairan tersebut diuapkan sebelum diolah di panci kristalisasi.

Pendidihan Sejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Sejumlah bubuk gula ditambahkan ke dalam cairan untuk mengawali/memicu pembentukan kristal. Ketika kristal sudah tumbuh campuran dari kristal-kristal dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk memisahkan keduanya. Proses ini dapat diumpamakan dengan tahap pengeringan pakaian dalam mesin cuci yang berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum dikemas dan/ atau disimpan siap untuk didistribusikan. b. Peralatan yang Digunakan Dalam proses produksi gula memerlukan beberapa alat, diantaranya : 1. Kereta Lory Untuk mengangkut bahan dari gudang ke ruang produksi 2. Boiler Untuk memanaskan cairan tebu pada proses ekstraksi. 3. Penyaring Vakum Putar Untuk residu diekstraksi dan lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya berupa cairan yang manis. 4. evaporator majemuk' (multiple effect evaporator) Digunakan untuk mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan (saturasi). 5. Mesin penggiling tebu Digunakan untuk menggiling tebu 6. Mesin pengkristal Digunakan untuk mengkristalkan cairan tebu menjadi gula 7. Mesin pengendapan Untuk mengendapkan kotoran-kotoran pada cairan tebu

BAB III Peta Operasi a. Peta Proses Operasi PETA PROSES OPERASI NAMA OBYEK : PROSES PEMBUATAN GULA PASIR DARI TEBU NOMOR PETA :5 DIPETAKAN OLEH : KELOMPOK 5 TANGGAL DIPETAKAN : 2 OKTOBER 2011Tebu

O-1 I-1

Penggilingan (2)

Pengendapan (5)

O-2

O-3

Penguapan/ evaporasi (3)

I-2

Pemeriksaan (0.5)

O-4 I-3

Kristalisasi (6)

O-5 I-4

I-5

Afinasi (5)

Pemeriksaan (0.5)

O-6 I-5

Karbonatasi (6)

O-7 I-6

Bleaching (4)

b. Peta Aliran Proses

PETA ALIRAN PROSESRINGKASANSEKARANG KEGIATAN JML OPERASI PEMERIKSAAN 7 6 LAMBANGWAKTU (Jam) JUMLAH JARAK

USULAN JML WKT (Jam) 31 1 6

BEDA JML WKT PEKERJAAN : PEMBUATAN GULA NOMOR PETA: ORANG SEKARANG BAHAN USULAN

WKT -

TRANSPORTASI MENUNGGU PENYIMPANAN JARAK TOTAL

DIPETAKAN OLEH: KELOMPOK TANGGAL DIPETAKAN:03 Oktober 2011

ANALISACATATAN GABUNG DIMANA RUANG KAPAN

TINDAKANPERBAIKI UBAH URUTAN TEMPAT ORANG

Perkebunan Tebu Penggilingan Tebu Pengendapan Penguapan/ evaporasi Pemeriksaan kejenuhan Kristalisasi Afinasi

1000 kg 170 kg -

6 2 5 3

-

-

0.5

-

-

6

-

-

5

Pemeriksaan Karbonatasi Bleaching

-

-

0.5

-

-

6

-

-

4

*Waktu yang digunakan adalah asumsi subjektif

SIAPA

APA

URAIAN KEGIATAN

BAB IV BAGAN KETERKAITAN AKTIVITAS DIAGRAM KETERKAITAN

Tempat Penerimaan Bahan Baku Kantor Gudang Penyimpanan Produk

1 A A A O U O O O A U I I I I A I A I A U U 2 1 3 U 4 I U 5 I O O 6 I O O 7 AU O X U U O A U A U U U U U A 8 I U U U U I U U 9 2 3 4 5 6 7 8

Sumber Air Sumber Energi Ruang Penggilingan dan Penguapan Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases Ruang Karbonatasi, Bleaching dan Pengkristalan Ruang Penampungan Limbah Ruang Pengemasan

Keterangan

:

1. Tempat penerimaan bahan baku harus dekat dengan ruang kantor dan ruang penggilingan. Karena semua bahan yang datang harus melalui proses administrasi di ruang kantor, sedangkan untuk ruang penggilingan agar bahan yang datang langsung dapat digiling sehingga meminimumkan biaya penyimpan.

2. Kantor harus agak jauh dari gudang penyimpanan produk karena dalam ruang penyimpanan produk akan banyak terjadi mobilitas pkerja pabrik dan akan menganggu kenyaman pekarja yang di kantor. 3. Gudang penyimpanan produk harus jauh dari sumber air karena dapat merusak produk (memepengaruhi kelembaban). 4. Ruang sumbaer air harus dekat dengan ruang sumber energi karena air menjadi salah satu energi penggerak dalam industry (missal boiler). 5. Ruang penggilingan dan penguapan cukup dekat dengan ruang sumber energi karena dalam proses penggilingan dan penguapan butuh energi. 6. Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases harus sangat dekat dengan ruang penggilingan dan penguapan karena merupakan proses yang saling berkelanjutan. 7. Ruang Karbonatasi, Bleaching dan Pengkristalan harus dekat dengan Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases karena merupakan proses yang saling berkelanjutan. 8. Ruang penampunagan limbah harus sangat dekat dengan Ruang Karbonatasi, Bleaching dan Pengkristalankarena merupakan proses yang saling berkelanjutan. 9. ruang pengemasan dan ruang penampungan limbah harus jauh karena dapat mempengaruhi produk yang dihasilkan.

BAB V DENAH LOKASI RUANG a. TCR TCR (Total Closeness Rating)

TCRi !Tempat

j !1, j { i

V r ij

M

1 81 81 3

2 1 3 3

3 3 1 1

4 3 1 1

5 81 1 1

6 1 1 1

7 1 1 81

8 1 1 1

9 1 9 1

Total 173 99 93

Tempat Penerimaan Bahan Baku Kantor Gudang Penyimpanan Produk

Sumber Air Sumber Energi Ruang penguapan Ruang Pengendapan penggilingan

81 9 dan 81

9 9 9

9 9 9

9 3 1

3 3 9

3 81 9

1 3 1

1 1 1

1 3 81

117 111 201

dan 81

9

1

81

9

9

1

1

1

193

Penampungan Molases Ruang Karbonatasi, dan Pengkristalan Ruang Penampungan Limbah Ruang Pengemasan 9 1 81 1 9 1 9 1 3 3 3 3 1 81 1 9 1 1 117 101 Bleaching 81 1 81 9 9 9 1 1 1 193

Diagram TCR menunjukkan prioritas posisi ruangan dalam tatanan suatu pabrik industri karena menjelaskan tentang keterkaitan antar proses pengolahan dan ruangan-ruangan yang dibutuhkan dalam industri. Nilai TCR terbesar menunjukkan posisi raungan tersebut sebagai sentral dalam penataaan ruang-ruang dalan suatu industri. b. Diagram Keterkaitan Ruangan

Tempat Penerimaan Bahan Baku

Sumber Energi

Kantor

Sumber Air

Ruang Penggilingan dan Penguapan

Gudang Penyimpanan Produk

Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases

Ruang Karbonatasi , Bleaching dan Pengkristalan

Ruang Pengemasan

Ruang Penampungna Limbah

Persiapan bahan baku pembuatan gula tebu Tebu adalah tanaman yang ditanam untuk bahan baku gula. Tebu ini termasuk jenis rumput-rumputan. Tanaman tebu dapat tumbuh hingga 3 meter di kawasan yang mendukung. Tebu dapat dipanen dengan cara manual atau menggunakan mesin-mesin pemotong tebu. Daun kemudian dipisahkan dari batang tebu, kemudian baru dibawa ke pabrik untuk diproses menjadi gula.

Tahapan-tahapan dalam proses pembuatan gula dimulai dari proses ektrasi, pembersihan kotoran, penguapan, kritalisasi, afinasi, karbonasi, penghilangan warna, dan sampai proses pengepakan sehingga sampai ketangan konsumen.

Ruang Penerimaan Bahan Baku Pusat penerimaan bahan baku berupa tebu, bekerja tidak

hanya untuk mempromosikan efisiensi kantor dalam tetapi pelaksanaan juga sebagai

media promosi dari perusahaan. Maka, area ini harus ditata dengan baik dan teratur, karena pengunjung mendapatkan kesan pertama mengenai perusahaan ketika mereka masuk ke pusat penerimaan. Ruang penerimaan bahan baku harus

menggambarkan keramahan, terpercaya, dan efisiensi. Ruang Kantor Mencegah penghamburan tenaga dan waktu para pegawai, karena berjalan mondar-mandir yang sebetulnya tidak perlu, menjamin kelancaran proses pekerjaan yang bersangkutan, memungkinkan pemakaian ruang kerja secara efisien, yaitu suatu luas lantai tertentu dapat dipergunakan untuk keperluan yang sebanyak-banyaknya. Mencegah para pegawai di bagian lain terganggu oleh publik yang akan memenuhi suatu bagian tertentu.

Ruang Gudang Menjaga persediaan yang digunakan sebagai penyeimbang dan penyangga (buffer) dari variasi antara penjadwalan produksi dan permintaan. Gudang sebagai penyaluran dalam sebuah daerah pesanan dengan jarak transortasi terpendek dan untuk memberikan jawaban cepat akan permintaan pelanggan. Gudang digunakan sebagai tempat akumulasi dan menguatkan produk dalam kegiatan produksi dan pendistribusian. Ruang Sumber Energi Untuk menyediakan segala kebutuhan listrik dalam menjalankan alat agar tetap bekerja selama rangkaian produksi.

Ruang Sumber Air Untuk menyediakan segala kebutuhan air alat produksi agar tetap bekerja selama rangkaian produksi. Ruang Unit Produksi a. Ruang Pengendapan Untuk menampung endapan dari gula hasil proses. b. Ruang Penggilingan Untuk menampung hasil penggilingan gula. c. Ruang Penampungan Molases Untuk menampung molases yang dihasilkan.

BAB VI ALOKASI LUAS RUANGAN a. Kebutuhan Luas Ruangan No Aktivitas Dept. Jumlah Operator Nama Mesin Peralatan & jumlah mesin Kebutuhan Luas (m2 ) Sub Total (m2 ) Allowance 30% Jumlah Total kebutuhan luas ruang

Mesin (pxl) -

Wadah (pxl) -

Operator (pxl) -

Bangunan (pxl) 5x5

1

2 3 4 5

Ruang Penerimaan Bahan Baku Ruang Kantor Ruang Gudang Ruang Sumber Energi Ruang Penggilinga dan

2

-

25

7.5 32,5

2 1 3 2

Boiler (3 unit) Mesin penggiling (2 unit)

2x3 3x 3

1x1 1x 2

1x2 1x2 1x2 1x2

3x2 5x5 -

8 27 21 40

2,4 8,1 6,3 12

10,4 35,1 27,3 204,1

52

Penguapan

Mesin evaporator (2) 1 2x2 1x 2 6 1,8

6

Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases Ruang Karbonatasi, Bleaching dan Pengkristalan Ruang Penampungan Limbah Ruang Pengemasan

7,8 7 1 Mesin kristalisasi (1 unit) 3x3 1x1 1x2 12 3,6

15,6 8 1 2x2 1x2 2x2 9 2,7

11,7 9 3x3 9 2,7 11,7

b. Blok Plan

Tempat Penerimaan Bahan Baku A

Sumber Energi B

Kantor

Sumber Air

Ruang Penggilingan dan Penguapan C,D

Gudang Penyimpanan Produk

Ruang Pengendapan dan Penampungan Molases E Ruang Penampungan Limbah

Ruang Karbonatasi , Bleaching dan Pengkristalan F

Ruang Pengemasan G

Keterangan A. Kereta Lory B. Boiler

:

C. Evaporator majemuk (multiple effect evaporator) D. Mesin penggiling tebu E. Mesin pengkristal F. Mesin pengendapan G. Mesin pengemasan

BAB VII PENUTUP A. Kesimpulan Dalam merancang tata letak pabrik, maka unsur-unsur fisik yang perlu diperhatikan adalah mesin, peralatan, operator dan material. Meliputi diagram alir, proses produksi, maupun efisiensi alat tersebut sehingga tujuan usaha dalam maksimasi prifit dapat dimaksimalkan. Adanya diagram TCR mempermudah dalam penentuan letak masing-masing ruangan sehingga dapat menghemat biaya produksi.

B. Saran Dalam membangun suatu pabrik harus memperhitungakan faktor-faktor internal dan eksternal yang dapat mempengaruhi proses produksi secara keseluruhan. Sehingga pertimbangan seperti diagram alir, tata letak ruangan, efisiensi mesin, jumlah operator dapat bersinergi dan menghasilkan output yang maksimal.