TUGAS 3 MATA KULIAH

PERANCANGAN PABRIK MINYAK ATSIRI

Dosen : Ir. Supranto, M.Sc., Ph.D.

PERANCANGAN ATAU PEMBUATAN PERALATAN

PENGOLAH MINYAK ATSIRI BERBAHAN BAKU DAUN CENGKEH DI

SAMIGALUH KULONPROGO YOGYAKARTA

Oleh :

Trustha Dwiratna

Kelas : TIKM B

NIM : 08/279085/PTK/5670

MAGISTER SISTEM TEKNIK

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2009

PERANCANGAN ATAU PEMBUATAN PERALATAN PENGOLAH MINYAK ATSIRI

BERBAHAN BAKU DAUN CENGKEH DI SAMIGALUH KULONPROGO YOGYAKARTA

A. Pendahuluan

Perancangan alat pengolah minyak atsiri ini digunakan untuk mengolah bahan

baku berupa daun cengkeh. Bahan baku ini terdapat di Kecamatan Samigaluh

Kabupaten Kulonprogo Propinsi D.I. Yogyakarta. Sebelum lebih jauh merancang alat

pengolahnya terlebih dahulu kita kenalkan tentang Kecamatan Samigaluh.

1. Sekilas tentang Yogyakarta

Gambar 1. Peta Daerah Istimewa Yogyakarta

Letak geografis Propinsi D.I Yogyakarta.

Luas Wilayah : 3.133,15 Km2

Garis Bujur : 110.05'- 110.04' BT

Garis Lintang : 07.15'- 08.15' LS

Perbatasan Utara : Kabupaten Sleman

Perbatasan Selatan : Kabupaten Bantul

Perbatasan Timur : Kabupaten Bantul dan Kabupaten Sleman

Perbatasan Barat : Kabupaten Bantul dan Kabupaten Sleman

2. Kondisi Fisiografi

Gambar 2. Gunung Merapi di Yogyakarta

a. Gunung Api Merapi dan lereng gunung api, terletak di bagian utara DIY

pada ketinggian ± 500 m hingga ± 2.911 m, dengan susunan material

dari endapan aktivitas Gunung Api Merapi.

b. Dataran Aluvial, terletak di bagian tengah membentang ke selatan DIY

hingga Samudra Indonesia. Wilayah ini mempunyai topografi datar-

hampir datar, sehingga merupakan lahan yang baik untuk permukiman

dan pertanian.

c. Pegunungan Kulon Progo yang terletak di bagian barat DIY dengan

batas bagian timur adalah lembah progo dan bagian selatan dibatasi

oleh dataran aluvial pantai. Wilayah ini mempunyai lereng curam-

hingga sangat curam sehingga proses erosi dan longsor sering terjadi

dan perlu tindakan konservasi tanah.

d. Dataran Tinggi Gunungkidul, yang meliputi bagian tenggara DIY. Bagian

utara daerah ini dibatasi oleh pegunungan Batur Agung dengan garis

yang terjal dan memanjang. Bagian tengah merupakan ledok Wonosari

dengan topografi datar bergelombang dan pada bagian selatan

merupakan perbukitan karst yang disebut Gunung Sewu. Lereng

perbukitan karst tersebut curam dan merupakan lahan kritis.

3. Potensi Cengkeh di Kecamatan Samigaluh

Kecamatan Samigaluh adalah salah satu wilayah Kabupaten Kulonprogo

dengan kondisi wilayah terbesar berupa pegunungan. Terletak di sebelah barat

Kulonprogo tepatnya di pegunungan menorah. Kondisi tanah yang demikian

menyebabkan masyarakat mengandalkan penghasilan dari hasil bercocok tanam

dan berkebun. Hasil perkebunan di Samigaluh diantaranya adalah tanaman

cengkeh. Tanaman cengkeh yang merupakan bahan baku membuat minyak cengkeh

sangat banyak terdapat di daerah ini. Sehingga di Samigaluh terdapat beberapa

pengusaha produksi minyak cengkeh. Menurut data pemerintah daerah Yogyakarta,

Kulonprogo memiliki luas lahan bukan sawah sebanyak 47,760 hektar. Minyak

cengkeh bisa juga disebut minyak atsiri.

B. Bahan baku dan produk minyak atsiri di Samigaluh

Minyak atsiri atau sering disebut minyak mudah menguap atau minyak

terbang. Minyak atsiri merupakan senyawa yang pada umumnya berujud cairan

atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang beragam, yang

diperoleh dari bagian tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, biji maupun dari

bunga dengan cara penyulingan dengan uap. Disini akan diuraikan proses

perancangan atau pembuatan peralatan pengolah minyak atsiri dengan bahan baku

daun cengkeh.

Bahan baku utama yang digunakan pada minyak daun cengkeh adalah daun

cengkeh kering yang sudah gugur. Ini menyebabkan usaha minyak daun cengkeh

bersifat musiman karena sangat tergantung pada ketersediaan bahan baku. Pada

musim kemarau ketersediaan bahan baku melimpah dan sebaliknya pada musim

penghujan terjadi kekurangan suplai bahan baku.

Gambar 3. Daun Cengkeh Kering yang Siap Diproses

Menggunakan tangkai/gagang cengkeh sebagai bahan bakunya. Harga daun

cengkeh gugur kering yang diterima penyuling di Samigaluh ini antara Rp 500 – 600

/kg. Sedangkan harga tangkai cengkehnya Rp 1700 – 1800/kg. Minyak daun cengkeh

di tingkat tengkulak pada saat saya berkunjung dihargai Rp 40.000 /kg sedangkan

harga minyak tangkainya Rp 45.000 /kg. Berbicara masalah rendemen, pada saat

musim kemarau rendemen minyak daun cengkeh gugur yang berhasil mereka

dapatkan antara 2,7% - 3% dengan waktu penyulingan efektif rata-rata 8 jam.

Sedangkan pada musim penghujan hanya 1.5% - 2% tetapi harga daunnya turun

menjadi sekitar Rp 400/kg. Untuk tangkai cengkeh kering, mereka bisa dapatkan

rendemen rata-rata 5% untuk kapasitas sekali suling 1 ton tangkai cengkeh selama

16 – 18 jam.

Cara mendapatkan minyak yaitu proses hidrodistilasi (atau nama sehari-

harinya penyulingan uap). Untuk skala kecil (kurang lebih 25 kg daun

cengkeh/proses). Hampir semua penyulingan minyak daun cengkeh skala besar

memang menggunakan sistem penyulingan uap-air (kukus) dengan bahan bakar

daun ampas penyulingan dan ditambah sedikit kayu bakar (jika dirasa kurang). Ketel

pertama berkapasitas 1000 kg daun cengkeh/batch dan ketel kedua sekitar 800

kg/batch. Untuk ketel pertama, diameternya sekitar 1,8 m dan tinggi total 2,5 m.

Pada bagian bawah ketel dilengkapi pipa-pipa api untuk mengoptimalkan proses

perpindahan panas dari api/gas cerobong menuju air di dasar ketel untuk diubah

menjadi uap. Gas cerobong tersebut mengalir melalui pipa-pipa api dan selanjutnya

dibuang ke udara atmosfer melalui cerobong asap. Pendingin yang digunakan

berasal dari bahan aluminium yang dibuat melingkar dan tercelup pada sebuah

kolam pendingin. Sedangkan pemisah minyaknya terdiri dari 7 buah drum yang

disusun bertingkat untuk menghindari adanya minyak yang terbuang bersama

kondensat.

Untuk menghasilkan rendemen minyak yang setinggi mungkin kuncinya adalah

bagaimana mengupayakan proses pembakaran di tungku berlangsung stabil,

perpindahan panas baik, dan api yang dihasilkan besar sehingga laju alir uap yang

masuk ke tumpukan bahan baku menjadi besar. Sebab jika apinya kecil dan tidak

stabil, ada beberapa kerugian yang akan dituai oleh penyuling yaitu ; rendemen

rendah, waktu penyulingan lama, dan kadar eugenol rendah.

Pengeringan dilakukan dengan cara "kering angin" alias tidak langsung dijemur

di atas sinar matahari. Beberapa komoditas atsiri memang sudah ada SNInya

(minyak pala, nilam, jahe, kemukus, sereh wangi, akar wangi, kayu putih, cengkeh,

dll). Dalam SNI tidak dinyatakan secara jelas bahwa kadar Patchouly alkohol (PA)

dalam minyak nilam harus di atas 30% tetapi kalangan pedagang selalu menerapkan

standar ini ketika memperjualbelikan minyak atsiri. Jika PA-nya dibawah 30% maka

tentunya harganya lebih rendah dibandingkan yang PA-nya di atas 30%.

Minyak cengkeh sebagian besar warnanya hitam karena disuling menggunakan

ketel dari besi karbon biasa, begitu pula dengan kondensernya. Karena banyak

terkontaminasi logam Fe dalam besi tersebut, makanya minyaknya jadi hitam. Cara

mengambil ion Fe tersebut dalam minyak, diantaranya :

menambahkan bubuhan zat yg berfungsi chelating agent seperti asam sitrat,

asam oksalat, EDTA, NTA, asam tartarat, dll) dengan konsentrasi tertentu.

menambahkan adsorben- adsorben komersial untuk mengikat Fe seperti

karbon aktif, zeolit, atau bentonit aktif.

Dengan menambahkan bentonit aktif dari 5 - 15% ke dalam minyak cengkeh hitam,

lalu dipanaskan sampai suhu sekitar 80-90 C dan diaduk selama 30 menit, hasilnya

kemudian disaring. Kadar eugenol naik 2 - 3%. Tetapi minyak yang hilang sekitar 5 -

10% karena penguapan selama pemanasan dan penyaringan tidak sempurna

sehingga sebagian minyak masih ada dalam bentonit.

Harga daun cengkeh gugur itu bervariasi tergantung daerah, tetapi masih

dalam kisaran Rp 300 – Rp 400 / kg. Sedangkan harga pangkang keringnya antara Rp

800 – Rp 1300 / kg. Rendemen daun cengkeh gugur kualitas baik bisa mencapai 2,5

– 3% dan bisa mencapai hampir 4%. Sedangkan pangkangnya memiliki rendemen 4

– 6%. Harga minyak daun cengkeh di tingkat tengkulak/agen eksportir berada pada

kisaran Rp 33.000 – Rp 38.000 / kg. Sedangkan minyak pangkangnya lebih tinggi Rp

3000 – Rp 5000 /kg dari minyak daunnya.

C. Teknologi Proses Produksi Minyak Atsiri Daun Cengkeh

Teknologi yang dipakai adalah dengan penyulingan uap dan air (Water and

steam Distillation). Bahan baku yang akan diproses ditempatkan dalam suatu

tempat yang bagian bawah dan tengah berlobang-lobang yang ditopang di atas

dasar alat penyulingan. Bagian bawah alat penyulingan diisi air sedikit di bawah

dimana bahan ditempatkan. Air dipanaskan dengan api. Air juga dapat dipanaskan

dengan uap jenuh yang basah dan bertekanan rendah. Bahan baku tanaman yang

akan disuling hanya terkena uap, dan tidak terkena air yang mendidih.

Faktor yang mempengaruhi hidrodestilasi yaitu :

Difusi atau perembesan minyak

tanaman,ini dikenal dengan pengertian hidrodifusi.

Hidrolisis terhadap komponen tertentu dari minyak atsiri.

Peruraian terjadi oleh panas.

Untuk memperoleh kualitas minyak atsiri dengan hasil yang paling baik yaitu:

Usahakan suhu operasional serendah mungkin, meskipun kita mengetahui

bahwa kecepatan produksi ditentukan oleh suhu.

Dalam penyulingan uap gunakan air sesedikit mungkin yang dapat

berhubungan dengan bahan baku tanaman.

Perlu modifikasi tekanan untuk menghasil

Pada pengurangan tekanan.

Pada tekanan atmosfer.

Pada penambahan tekanan.

Gambar 4. Penyulingan dengan uap dan air

mempengaruhi hidrodestilasi yaitu :

Difusi atau perembesan minyak atsiri oleh air panas melalui selaput

tanaman,ini dikenal dengan pengertian hidrodifusi.

Hidrolisis terhadap komponen tertentu dari minyak atsiri.

Peruraian terjadi oleh panas.

Untuk memperoleh kualitas minyak atsiri dengan hasil yang paling baik yaitu:

ahakan suhu operasional serendah mungkin, meskipun kita mengetahui

bahwa kecepatan produksi ditentukan oleh suhu.

Dalam penyulingan uap gunakan air sesedikit mungkin yang dapat

berhubungan dengan bahan baku tanaman.

Perlu modifikasi tekanan untuk menghasilkan penyulingan yang baik, yaitu:

Pada pengurangan tekanan.

Pada tekanan atmosfer.

Pada penambahan tekanan.

Minyak atsiri

Api pemanas/ampas kering daun cengkeh

Air pendingin

atsiri oleh air panas melalui selaput

Untuk memperoleh kualitas minyak atsiri dengan hasil yang paling baik yaitu:

ahakan suhu operasional serendah mungkin, meskipun kita mengetahui

Dalam penyulingan uap gunakan air sesedikit mungkin yang dapat

kan penyulingan yang baik, yaitu:

Air keluar

Air masuk

pendingin

Itulah sedikit gambaran produksi minyak cengkeh dari Samigluh Kulonprogo.

Dari sini saya mencoba merancang peralatan produksi minyak atsiri daun cengkeh

dalam skala kecil.

D. Kapasitas Peralatan Produksi Yang Di Rencanakan

Kapasitas produksi peralatan minyak atsiri ini adalah untuk mengolah bahan

daun cengkeh sebanyak 25 kg untuk sekali proses(sistem batch).

1. Modal/Investasi

Modal untuk membuat alat produksi, membeli bahan baku serta mendirikan

pabrik minyak atsiri daun cengkeh sebesar 75 juta rupiah.

2. Masuk Jenis Industri Kecil Menengah

Dilihat dari modal yang ada, maka dapat digolongkan pada jenis industria kecil

dan menengah.

E. Dimensi Peralatan Proses Produksi

1. Kapasitas

Kapasitas produksi peralatan minyak atsiri ini adalah untuk mengolah bahan

daun cengkeh sebanyak 25 kg untuk sekali proses(sistem batch).

2. Harga

Harga 1 set peralatan produksi minyakatsiriberbahan baku daun cengkeh adalah

30 juta rupiah.

3. Prosedur Pembuatan

a. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Peralatan Patri

b. Tang

c. Las acytelin

d. Gerinda

e. Las busur stainless stell

f. Alat ukur

2. Bahan

a. Plat stainless steel, dipakai untuk membuat

1. Tabung tempat mengukus daun kayu putih dan angsangnya.

Tutup tabung berbentuk kerucut.

2. Tabung kondensor.

b. Pipa tembaga, untuk membuat saluran uap dari tabung pemanas air

(steam air) ke tabung pengukus daun kayu putih. Pipa saluran steam

kayu putih dari tabung pengukus menuju ke kondensor. Pipa

melingkar pendingin di dalam kondensor sampai keluar menuju

botol penampung hasil.

c. Besi siku 4 x 4 cm untuk membuat dudukan tabung dan kondensor.

d. Kran untuk mengatur besar kecil aliran stem dan air

e. Termometer untuk mengetahui suhu kerja peralatan

f. Selang plastik untuk jalannya air dari drum penampung menuju

kondensor dan sebaliknya.

g. Pompa air untuk memompa air dari tempang penampung

pendinginan menuju ke kondensor sehingga air bisa bersirkulasi.

h. Drum plastik untuk tempat air pendingin.

i. Kompor gas/tungku tempat bahan bakar kayu, untuk memanaskan

tabung pemanas air.

j. Tabung gas dan bahan bakar lpg sebagai sumber bahan bakar proses

penyulingan bila memakai kompor.

k. Botol penampung hasil penyulingan minyak atsiri

l. Botol kemasan minyak atsiri

b. Proses pembuatan

1. Peralatan yang akan dibuat antara lain: Destilator, Kondensator,

Separator, Tabung penampung air, Cerobong.

2. Peralatan yang beli berupa : Pompa air pendingin, Penampung minyak

atsri, Boiler, Tangki air boiler, Pelunak air, Pompa air boiler, Bak

penampung air, Kipas penghisap cyclone, Cyclon.

3. Pembuatan tabung pemanas air dan pengukus daun kayu putih. Tabung

pemanas berada di bawah tabung pengukus. Pada tabung pengkus

dipasang 3 angsang sebagai tempat menaruh daun kayu putih. Tujuan

penambahan angsang adalah supaya tekanan saat destilasi tidak terlalu

tinggi, dan uap air yang di hembuskan bisa mencapai susunan daun kayu

putih yang paling atas. Diameter tabung pemanas adalah 26 cm dan

tinggi 15 cm. Gambar seperti terlihat di bawah ini. Untuk tabung

pengukus diameter 20 cm tinggi 30 cm.

4. Pembuatan angsang dalam tabung pengukus. Berbentuk lingkaran

dengan diameter 20 cm. Bersamaan dengan pembuatan dudukan

angsang di tiga titik dalam dinding tabung pengukus.

5. Pemuatan tutup kerucut pada kedua tabung. Dengan ukuran diameter

alas 20 cm dan tinggi 10 cm.

6. Pembuatan tabung kondensor. Diameter 40 cm tinggi 60 cm.

Bersamaan dengan membuat saluran masuk dan buang air pendingin

dengan memasang kran pengatur.

7. Pembuatan dudukan peralatan agar tertata dengan baik dan tidak

mudah bergeser.

c. Bentuk alat yang siap pakai

Gambar 5. Model penyulingan dengan uap dan air

Metode penyulingan dengan menggunakan uap air memiliki kelebihan

tersendiri. Penyulingan dengan air dan uap ini relatif murah atau ekonomis.

Biaya yang diperlukan relatif rendah dengan rendemen minyak daun

cengkeh yang memadai dan masih memenuhi standar mutu yang diinginkan

konsumen. Kelemahan utamanya adalah kecepatan penyulingan yang

rendah.

d. Peralatan yang dirancang

Keterangan :

A : Kompor pemanas

B : Dudukan Tabung pemanas air

C : Tabung pemanas air

D : Tabung destilasi dengan 3 angsang

E : Termometer

F : Saluran uap

G : Pipa pendingin

H : Tabung kondensor

I : Saluran air pendingin masuk

J : Saluran air pendingin keluar

K : Tabung penambung minyak atsiri

L : Dudukan kondensor

Gambar 6. Rencana peralatan yang akan dibuat

Gambar.7 . Detailperalatan produksi minyak atsiri

Keterangan : A : Kondensor, B: Tangki air,

C : Bak penampung air, D : Pompa air

Gambar. 8 . Peralatan produksi minyak atsiri daun cengkeh

Biaya pembuatan alat dan persiapan tempat seperti tercantum di bawah ini.

No Nama Biaya (Rp) Keterangan

1 Kompor 200.000

2 Dudukan tangki dari besi siku 400.000

3 Tabung pemanas air dan destilator 5.000.000

4 Pipa saluran uap 300.000

5 Tabung kondensor 5.000.000

6 Tabung hasil penyulingan 200.000

7 Tangki tendon air 800.000

8 Bak penampung air 1.000.000

9 Pompa air 400.000

10 Tabung gas dan LPG 800.000

11 Instalasi alat 500.000

12 Biaya tak terduga 400.000

13 Ruang produksi dan gudang 10.000.000

14 Lain-lain 5.000.000

Total 30.000.000

F. STANDART OPERATING PROCEDURE

Pada industri penyulingan minyak daun cengkeh menggunakan mesin dan

peralatan yang sederhana, juga memerlukan SOP diantaranya adalah seperti tertulis

di bawah ini.

1. Langkah Persiapan

- Mengontrol keadaan baud dan mur pengikat pada penutup ketel penyuling.

- Membersihkan lingkungan dan menjauhkan material yang dapat

mengakibatkan kebakaran ataupun mengakibatkan kecelakaan kerja.

- Membersihkan / menyingkirkan abu pembakaran didalam tungku, agar tidak

mengganggu didalam proses pemanasan.

- Menata bahan bakar kayu / daun kering yang akan digunakan didalam

proses penyulingan, sehingga dapat mempermudah didalam pengambilan

dan proses pembakarannya.

- Mengontrol pembatas / pengaman disekitar ketel penyuling apakah dapat

berfungsi dengan baik.

- Menggunakan pakaian kerja yang sesuai untuk memberikan rasa nyaman

didalam bekerja.

2. Langkah pengoperasian

- Masukanlah air secukupnya kedalam ketel penyuling agar selama

pengoperasian tidak perlu menambahkannya.

- Letakanlah angsang penyangga bahan baku kedalam ketel penyuling tidak

boleh miring dan pas pada kedudukannya.

- Masukanlah bahan baku daun cengkeh yang telah disortasi dan ditimbang

sesuai dengan kapasitas ketel penyuling.

- Nyalakan api pemanas sesuai dengan bahan bakar ( kayu, daun kering,

minyak dan gas ) yang digunakan, agar api pemanas tepat pada

kedudukannya.

- Operasikan ketel penyuling selama waktu yang ditentukan.

3. Pengendalian Proses

- Penambahan kayu bakar/ daun kering sebagai bahan bakar disesuaikan

dengan kapasitas tungku, sehingga suhu didalam ketel akan stabil.

- Gunakanlah tongkat pendorong / penjepit daun / sekop panjang, untuk

menghindari panas disekitar tungku.

- Kontrol pada tutup ketel penyuling, pipa-pipa uap jangan sampai ada

kebocoran, yang dapat berakibat mengurangi rendemen produk.

- Kontrol air pendingin pada bak pendingin (kondensor) agar airnya terus

terjaga kapasitas atau alirannya.

- Kontrol drum separator (pemisahan minyak dengan air destilat), agar

berfungsi sesuai dengan yang dikehendaki.

- Lakukan pembukaan kran pengaliran minyak cengkeh secara berkala dan

tepat waktu.

- Letakkan hasil / produk minyak daun cengkeh ditempat yang aman.

4. Shut down

- Matikanlah api pemanas dengan menghentikan pemasukkan bahan bakar

kayu / daun kering.

- Biarkan ketel penyuling dingin dengan sendirinya, ketel penyuling jangan

dibuka dalam keadaan masih panas.

- Biarkan air pendingin mengalir, agar kondensasi destilat masih tetap

berlangsung, untuk menambah rendemen minyak daun cengkeh.

- Buka aliran minyak cengkeh pada separator dan wadahkan pada ember

jangan sampai tumpah.

- Bila ketel telah dingin bukalah penutup ketel dan keluarkan daun cengkeh

yang telah tersuling, angsang dan bukalah kran pembuang air didalam ketel

sehingga air dalam ketel habis.

- Bersihkanlah ketel penyuling dengan air bersih, sehingga siap dipergunakan

diproses selanjutnya.

G. Tenaga kerja

Tenaga kerja yang diperlukan dalam proses produksi relatif tidak terlalu

banyak. Tenaga untuk proses produksi hanya membutuhkan 3 orang per proses

penyulingan. Jika dalam 1 hari perusahan melakukan 2 kali proses penyulingan maka

diperlukan 6 orang pekerja tidak tetap per hari per ketel (diasumsikan pengusaha

memiliki dua buah ketel). Para pekerja tersebut biasanya dibayar secara borongan

untuk satu kali proses penyulingan. Proses penyulingan tersebut membutuhkan

waktu antara 6 sampai 8 jam dan dalam satu hari dapat dilakukan 2 hingga 3 kali

penyulingan per ketel.

H. TROUBLE SHOOTING

Trouble shuting bertujuan agar pekerja dapat mengatasi apabila terjadi

permasalahan selama proses penyulingan minyak daun cengkeh.

Tabel 1. Permasalahan dan cara mengatasinya pada proses penyulingan minyak daun cengkeh

No. Permasalahan Alternatif Pemecahan

1. Kebocoran uap pada hubungan ketel dan tutup ketel

Dipasangkan perapat / perpak pada bagian tutup atau pada bagian badan ketel

2. Tungku penuh dengan abu sisa pembakaran, sehingga panas tidak

Ruang pembakaran dan ruang abu

maksimal. pembakaran dipisahkan, tidak jadi satu.

3. Destilat masih panas dan masih terdapat / keluar uap yang belum terembunkan.

Volume air pada bak pendingin (kondensor) ditambah, atau dengan air yang mengalir.

4. Terdapat kebocoran pada pipa penghubung uap dari ketel ke kondensor.

Diperbaiki/ diganti sehingga tidak terdapat kebocoran lagi.

5. Pipa penghubung uap panas dan bodi ketel, tidak diberi pengaman dan tidak terisolasi.

Diberi isolasi sebagai pengaman bagi yang melewati serta mengurangi temperatur disekitar ketel tersebut

6. Tempat bahan baku, tempat bahan bakar (daun kering) berceceran disekitarnya.

Ditata yang rapi dibuatkan bak khusus sehingga tidak berserakan, yang dpat mengakibatkan bahaya kebakaran.

1. Peringatan (Warning)

Sebelum mengoperasikan / memulai proses penyulingan daun cengkeh

pelajari dulu dengan seksama semua komponen, alat-alat kontrol dan fungsi

operasinya. Hubungi orang ahli apabila masih belum jelas didalam

pengoperasian ketel penyuling.

a. Langkah Persiapan

- Persiapkan bahan baku, bahan bakar dan air pendingin serta perangkat /

peralatan yang lainnya, sehingga didalam proses penyulingan tidak

terganggu.

- Tambahkan alat-alat kontrol suhu dan tekanan pada ketel penyuling,

sehingga tahu kondisi didalam ketel penyuling.

- Berikan termometer ruang / dipasang disekitar ketel penyuling untuk

mengetahui suhu disekitar ketel penyuling, untuk mendapatkan

kenyamanan kerja.

- Pasangkan isolasi pada badan ketel, tutup ketel dan pipa-pipa uap,

sehingga tidak terjadi sentuhan yang panas apabila operator

menyentuh, dan suhu disekitarpun menjadi lebih nyaman.

- Bak pendingin yang cukup dalam hendaknya diberi pengaman /

pembatas, sehingga tidak akan terjadi kecelakaan disekitarnya, bila

perlu diberi tutup.

b. Pengoperasian ketel penyuling

- Sortasilah bahan baku sebelum dimasukkan kedalam ketel penyuling,

jika terdapat bahan lain/ benda asing yang terikut, yang berakibat

turunnya kualitas minyak cengkeh yang dihasilkan.

- Kontrol thermometer dan manometer yang terpasang pada tutup ketel

penyuling, apakah masih berfungsi dengan baik.

- Kontrollah besar kecil api pemanas agar tidak terjadi over heat

ataupun low heat, yang bisa mengakibatkan turunnya kualitas produk

minyak cengkeh.

- Jangan terdapat bahan / material yang mudah terbakar disekeliling ketel

pemanas, karena dapat menyulut terbakarnya pabrik penyulingan

minyak daun cengkeh.

- Aliran air pendingin pada kondensor selalu dikontrol agar proses

pendinginan uap dapat maksimal.

- Tutuplah ketel penyuling dengan kuat dan kontrol dari kebocoran agar

tidak terjadi kehilangan uap yang berakibat rendemen dari minyak

cengkeh berkurang.

c. Mematian ketel pemanas

- Matikan api pemanas pada penyulingan minyak cengkeh, sehingga

proses pemanasan akan berhenti.

- Tutuplah tungku pemanas dengan penutup dari plate besi, sehingga

suplai oksigen yang masuk tidak ada dan api akan mati.

- Jangan sekali-kali membuka tutup ketel penyuling dalam keadaan panas

apalagi masih dalam keadaan api masdih hidup.

d. Petunjuk umum

1. Lakukan pemeriksaan awal mesin dan peralatan yang akan digunakan,

apakah sudah layak pakai atau belum.

2. Persiapkan bahan baku yang akan diproses penyulingan, yakinkan telah

disortasi terlebih dahulu.

3. Persiapkan bahan bakar kayu / daun kering yang akan digunakan,

yakinkan telah kering sehingga dapat mudah terbakar dan tidak

menimbulkan kematian api ditengah-tengah proses penyulingan.

4. Selama proses penyulingan selalu diadakan pengontrolan :

i. Keadaan besar kecilnya api pemanas.

ii. Kebocoran uap pada ketel penyuling dan pipa-pipa uap.

iii. Keadaan air pendingin pada bak air (kondensor)

iv. Keadaan separator (pemisah minyak atisiri dengan destilat),

v. Pengontrolan waktu, suhu dan rendemen minyak cengkeh.

5. Lakukan untuk mematikan api pemanas apabila dirasa minyak yang

terkandung ( rendemen ) sesuai dengan standar.

6. Keluarkan bahan baku yang telah selesai penyulingan, setelah ketel

sudah da;lam keadaan dingin.

e. Pertanyaan umum

1. Bagaimana cara mengukur kadar air bahan baku dan kadar air minyak

cengkeh yang diperoleh.

2. Perhitungan % yield ( rendemen minyak cengkeh ) yang dihasilkan perlu

dihitung dengan rumus. Tuliskan rumus perhitungannya.

3. Bagaimana cara menghitung beaya operasional / beaya kerja ( fixed

cost dan variable cost) pada industri kecil minyak cengkeh. Dan

bagaimana cara menghitung keuntungannya.

4. Analisa faktor-faktor yang dapat mempengaruhi : rendemen minyak

atsiri dan kualitas minyak cengkeh yang dihasilkan.

5. Kembangkan konstruksi penyulingan daun cengkeh, sehingga

memperoleh minyak atsiri cengkeh yang berkualiatas tinggi.

Dalam hal ini akan diuraikan dua bagian layout yaitu peralatan dan organisasi

bisnis pada pabrik minyak atsiri.

I. LAYOUT PERALATAN

Tujuan layout peralatan pada hakekatnya merupakan optimasi pengaturan

fasilitas – fasilitas operasi sehingga nilai yang diciptakan oleh sistem produksi

adalah maksimum dan meminimunkan biaya penanganan bahan, jarak angkut,

menciptakan kesinambungan dalam proses produksi, menyederhanakan proses

poduksi, menjaga keselamatan kerja pada karyawan dan peralatan serta

menghindari berbagai bentuk pemborosan.

1. Pola Lay Out

Pada pola layout kita akan mengenal berbagai macam pola layout, yaitu

diantaranya layout fungsional, layout produk, layout kelompok dan layout

posisi.

a. Lay Out Fungsional

Lay Out fungsional disebut juga layout proses atau job lot

adalah pengelompokan bersama peralatan – peralatan pabrik dan

personalia untuk melaksanakan pekerjaan yang serupa atau sejenis.

Tujuan dari layout fungsional akan menghasilkan penggunaan

spesialisasi peralatan dan personalia yang paling baik juga akan

adanya fleksibel dan dapat memproses produksi dengan seefisein

mungkin.

Gambar 9. Lay Out Fungsional

b. Lay Out Produk

Layout produk atau sering disebut layout garis, berarti bahwa

kebutuhan – kebutuhan operasi produk mendominasi dan menentukan

layout peralatan – peralatan lainnya. Produk bergerak biasanya terus

menerus, mengikuti garis dan berjalan melalui tempat – tempat kerja,

para pekerja dan atau peralatan melakukan kegiatan yang menghasilkan

produk akhir.

Gambar. 10. Layout Produk

c. Lay Out Kelompok

Layout kelompok ( group layout ) yaitu memisahkan – memisahkan

daerah dan kelompok peralatan bagi pembuatan keluarga komponen –

komponen yang memerlukan pemrosesan yang sejenis. Setiap

komponen diselesaikan di daerah –daerah spesialisasi ini dengan

keseluruhan urutan pengerjaan peralatan dilakukan di tempat tersebut.

Dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar. 11 . Layout Kelompok

Beberapa keuntungan layout kelompok adalah penghematan biaya

penanganan bahan. Komponen – komponen tidak harus diangkut dari

sudut ke sudut pabrik yang berjauhan, dan lebih mudah untuk mengetahui

di mana setiap kelompok produk berada. Waktu pengiriman dapt lebih

cepat diperkirakan dan scheduling menjadi sederhana. Biaya penyiapan (

set up ) dikurangi karena berdasarkan diri pada operasi yang lalu, jadi

membuatanya untuk mempergunakan bagian dari set up yang lebih

tersusun.

d. LayOut Posisi tetap

Menempatkan produk kompleks yang dirakit pada suatu tempat,

seperti pada pembuatan pesawat, kapal dan lain – lainya. Produk mungkin

berada disuatu lokasi selama periode perakitan ( misal pembuatan kapal

) atau tinggal disuatu tempat untuk waktu yang lama sampai pekerjaan

tertentu dilakukan, selanjutnya pindah ketempat perakitan. Kelamahannya

perlu biaya tinggi karena peroduk dipindahkan dari satu tempat ke tempat

lain terlalu sering.

2. Metoda Layout

Pembangunan pabrik baru memang diharuskan membuat perbaikan

atau layout baru, sehingga menghilangkan pemborosan, cara analisis

layout, sebagai berikut :

a. Cek diagram perakitan, yaitu membuat daftar kebutuhan operasi(

menunjukan urutan peralatan produksi ), dengan penetapan

tempat keja operator dan penempatan peralatan mesin.

b. Dilihat dari sudut material handling ( fase, sifat bahan, resiko

kerusakan dan lain – lain ) juga kuantitas produk apakah produk

besar, selalu dipakai dan lain – lain.

c. Menggambar kebutuhan ruang disertai penempatan peralatan

mesin baru yang ideal.

3. Perencanaan Lay Out Peralatan

Adapun langkah – langkah perencanaan layout peralatan pada pabrik

minyak atsiri yang akan kita dirikan adalah sebagai berikut :

a. Analisis Perencanaan

Pada analisis perencanaan ini adalah untuk mengetahui berapa

ukuran atau mengetahui jumlah setiap peralatan yang akan diperlukan,

sehingga peralatan yang kita rencanakan adalah sesuai yang dibutuhkan.

Salah satu contohnya bila kita akan membutuhkan alat destilasi, maka

langkah – langkahnya sebagai berikut :

Rencanakan bahan baku, dengan data sebagai berikut :

Bahan baku dari daun cengkeh kering, dengan kapasitas 100 Kg, ρ cengkeh

0,3 Kg/ L,dan kadar rendemen 1,5 %, destilasi yang dipakai jenis

destilasi air ( rebus ), maka dapat diselesaikan :

a.1. Volume Bahan

Volume Bahan = Kapasitas daun kering : ρ cengkeh

= 100 Kg : 0,3 Kg/liter

= 333,33 liter

a.2. Volume Air

Volume air = 2 X Volume bahan

= 2 X 333,33

= 666,67 liter

a.3. Volume Tercelup

Volume tercelup = 3 X Volume bahan

= 3 X 333,33

= 999,99 liter

≈ 1000 liter

≈ 1 m³

a.4. Volume Alat

Volume alat = 2 X Volume tercelup

= 2 X 1000 liter

= 2000 liter

= 2 m³

a.5. Penentuan Bahan Destilasi

a.5.1. Tinggi Alat ( H )

Tinggi Alat ( H ) = 2 X Diameter

a.5.2. Penentuan Volume Destilasi

π. D².

V = ------------ H

4

π

V = --- D² ( 2 D )

4

= 0,5 π D³

V = 0,5 X 3,14 X D³

D³ = V : ( 0,5 X 3,14 )

D = ³√ 1,274

= 1,1 m

V = Volume Destilasi + Volume Tutup destilasi

a.6. Daftar Kebutuhan Peralatan Pabrik

NO Material Jumlah komdisi Keterangan

1 Destilator 1 Baru

2 Kondensator 1 Baru

3 Separator 1 Baru

4 Penampung air 1 Baru

5 Pompa air pendingin 2 Baru

6 Penampung minyak atsri 1 Baru

7 Boiler 1 Baru

8 Tangki air boiler 1 Baru

9 Pelunak air 1 Baru

10 Pompa air boiler 1 Baru

11 Bak penampung air 1 Baru

12 Kipas penghisap cyclon 1 Baru

13 Cyclon 1 Baru

14 Cerobong 1 Baru

a.7. Daftar Kebutuhan Perkantoran

NO Material Jumlah komdisi Keterangan

1 Komputer 3 Baru

2 Meja dann bangku 3 Sudah ada

3 Lemari 2 Baru

4 Atk Komplit Baru

5Perlengkapan ruang tamu 2 set Sudah ada

6 Kendaran 2 Baru

7 Gudang pengemasan 2 baru

b. Perencanaan Gambar LayOut

b.1. Lokasi

Gambar.12. Lokasi Pabrik Minyak Atsiri

U

b.2. Lay Out Rancang Bangun ( Lihat Lampiran )

Gambar.13. Rancang Bangun Pabrik Minyak Atsiri

b.3. Lay Out Peralatan PMA ( Lihat Lampiran )

Gambar. 14. Lay Out Peralatan PPMA

b.4. Lay Out Peralatan Destilasi ( Lihat Lampiran )

Gambar.15. LayOut Peralatan Destilasi PPMA

4. Perencanaan Organisasi Bisnis

Organisasi Bisnis pada pabrik minyak atsiri adalah merupakan bentuk

khusus untuk usaha kecil, sehingga cocok digunakan dialam industri penyulingan

minyak atsiri. Dalam bentuk ini tiap manager mempunyai bidang tanggung

jawab yang jelas. Tiap-tiap individu diberikan tugas yang lengkap dari pada

pekerjaan yang ditugaskan kepadanya, dibatasi hanya kepada kekuasaan dari

atasan kepada siapa dia wajib lapor. Pada umumnya usaha kecil mengetrapkan

struktur organisasi-lini karena sederhana dan juga dapat efesien. Struktur

organisasi pada Industri Kecil Penyulingan Minyak Atsiri adalah Pola

Kekeluargaan karena banyak tenaga kerja yang diambil dari keluarga sendiri.

Adapun struktur organisasinya sebagai berikut :

Gambar.16. Struktur Organisasi Bisnis pada Pabrik Minyak Atsiri

J. URAIAN TUGAS

1. Manager :

a. Bertanggung jawab atas keberhasilan usaha industri minyak atsiri, secara

menyeluruh.

b. Menjalin kerjasama dengan pihak-pihak luar yang relevan, untuk

pengembangan usaha penyulingan minyak atsiri.

c. Mengevaluasi pelaksanaan usaha penyulingan minyak atsiri secara berkala

dan rutin.

d. Menciptakan suasana yang harmonis diperusahaan yang dipimpin, untuk

mencapai keselarasan dan kesehatan kerja.

e. Mengangkat dan memberhentikan pegawainya.

f. Bersama-sama dengan bagian produksi, pemasaran dan keuangan

untukmengadakan pertemuan secara berkala dan rutin.

g. Mencari peluang untuk pengembangan usaha, baik modal, sarana-prasarana

maupun tenaga kerja.

h. Mencari solusi untuk memberikan kesejahteraan kepada pegawai-pegawainya.

i. Melakukan studi banding kepada perusahaan-perusahaan yang lebih maju /

berkembang.

j. Membuat rencana program jangka pendek maupun jangka panjang dan

memberikan sosialisasi kepada pegai-pegawainya.

J. Memberikan ijin atau cuti kepada pegawainya sesuai dengan haknya.

2. Bagian Keuangan

a. Menerima, menyiapkan dan membukukan keuangan dalam bentuk tabularis.

b. Mengeluarkan keuangan sesuai dengan pengajuan yang telah disetujui oleh

manager (pimpinan).

c. Membuat laporan keuangan secara berkala dan rutin,dan

dipertanggungjawabkan kepada manager (pimpinan).

d. Memberikan upah, kesejahteraan kepada pegawai sesuai dengan aturan yang

berlaku diperusahaan.

3. Bagian Pemasaran

a. Menginventaris dan menentukan target destribusi pasar/ analisa pasar sebagai

pengguna produksi minyak atsiri/ pengeksport minyak atsiri.

b. Menetapkan harga produk bersama-sama dengan bagian produksi dan manager,

apabila terjadi fluktuasi harga.

c. Menginventaris produk yang diinventori/ gudang, produk yang dipasarkan dan

produk yang gagal/ kembali.

d. Melaksanakan destribusi pemasaran produk minyak atsiri, sesuai dengan

pesanan yang diminta dan mencari daerah pasar yang baru yang lebih

menguntungkan bagi perusahaan.

4. Bagian Produksi

a. Menginventaris bahan baku, peralatan, tenaga kerja, metode dan utilitas.

b. Menginventaris produk minyak atsiri yang diproses setiap proses produksi.

c. Merencanakan lay out proses produksi sehingga proses produksi dapatberjalan

lebih lancar dan keselamatan kerja karyawan dapat terjamin.

d. Melakukan perencanaan dan pengendalian proses sehingga produtivitas dan

kualitas meningkat.akan meningkat.

e. Mengadakan research and development dalam proses produksi secara

berkaladan rutin.

5. Pengawas

a. Mengawasi jalannya proses produksi, mulai dari bahan baku, proses dan inventori

pada usaha minyak atsiri.

b. Inventarisasi bahan baku, tenaga kerja, sarana dan prasarana proses, waktu

proses, dan utilitas di proses produksi.

c. Mengorganisasi masukkan tenaga kerja, organisasi yang sederhana dan

luwesdapat mencapai tujuan usaha.

d. Menggiatkan pabrik dengan motivasi secara terus menerus, mengkomunikasikan

dan memadukan semua masukan yang dibutuhkan untukmenghasilkan suatu

produk minyak atsiri.

e. Mengevaluasi secara berkala dan rutin aktivitas proses produksi untukmencapai

tujuan perusahaan dan menjamin kehidupan perusahaan secarajangka panjang.

K. Daftar Pustaka

1. Hardjono Sastrohamidjojo; Kimia Minyak Atsiri, Gajah Mada University Press, Juli

2004.

2. Web Site Pemda DIY : www.pemda-diy.go.id

3. http://www.bi.go.id/sipuk/id/lm/atsiri/produksi.asp.

4. Materi perkuliahan, Proses Produksi Minyak Atsiri